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Sfondo

In questa unità, gli studenti utilizzeranno VEX GO per creare una dimostrazione della rotazione della Terra. Questa rotazione, insieme al Sole, determina il ciclo giorno-notte e il movimento apparente del Sole nel cielo. Gli studenti creeranno una versione VEX GO per modellare questo fenomeno e apprendere di più sulla rotazione della Terra e su come crea i modelli riconoscibili del giorno e della notte in tutto il mondo.

Cosa causa il giorno e la notte sulla Terra?

Il giorno e la notte sulla Terra sono causati dalla rotazione, che è come se girasse lungo una linea immaginaria, chiamata asse, che va dal Polo Nord al Polo Sud. Ruota sul proprio asse e impiega circa 24 ore per compiere un giro completo. Quindi, quando una parte della Terra è rivolta verso il sole, è giorno. E quando quella parte della Terra è rivolta nella direzione opposta al sole, è notte. 

Diagramma della Terra e del Sole, intitolato Giorno e notte. Un fascio di luce si estende dal Sole alla Terra e il punto in cui colpisce la superficie terrestre è chiamato giorno. L'altro lato della Terra lontano dalla luce è etichettato come notte, mentre una linea indica l'asse terrestre ed è etichettata come rotazione.

La rotazione della Terra è iniziata oltre 4,5 miliardi di anni fa ed è causata dal modo in cui si è formata la Terra. Quando nacque il Sistema Solare, esso era inizialmente una grande nube di gas e polvere. Questa nuvola collassò sotto la sua stessa gravità e, mentre collassava, cominciò a girare. Ciò è dovuto a un principio della fisica noto come conservazione del momento angolare.

Immagina di guardare un pattinatore che gira su se stesso. Quando ritirano le braccia, girano più velocemente. Questo perché conservano il loro momento angolare. La stessa cosa è successa con la nuvola che è diventata il nostro Sistema Solare. Mentre crollava, girava sempre più velocemente. Quando i pianeti, compresa la Terra, cominciarono a formarsi da questo disco rotante di materiale, ereditarono quella rotazione. E una volta che un oggetto nello spazio inizia a girare, tende a continuare a girare. Nello spazio non c'è né aria né terra che possano creare attrito, che è ciò che solitamente rallenta le cose sulla Terra. Quindi, la Terra ha continuato a girare fin da quando si è formata, ed è questo che ci dà i giorni e le notti.

Calcolo della rotazione terrestre

Nel laboratorio 2, gli studenti cercheranno di capire perché sembra che il Sole si muova nel cielo durante il giorno. Utilizzeranno VEXcode GO per modellare la rotazione della Terra un'ora alla volta. Gli studenti useranno il blocco [Spin for] per ruotare la Terra con incrementi di 15 gradi. 15 gradi è stato determinato attraverso il seguente calcolo: 

360 gradi / 24 ore = 15 gradi/ora

Poiché la Terra completa una rotazione di 360 gradi ogni 24 ore, è possibile calcolare che la Terra ruota di 15 gradi per ogni ora. 

Idee sbagliate comuni sulla rotazione della Terra

Quando gli studenti cominciano a comprendere la rotazione della Terra, spesso sorgono alcuni equivoci. È importante dissipare i malintesi fin dall'inizio, in modo che non causino ulteriore confusione man mano che il lavoro diventa più complesso.

Concetto errato: "Il Sole si muove attorno alla Terra per creare il giorno e la notte" 
È facile capire come gli studenti possano cadere in questo equivoco, dal momento che vedono il movimento del Sole nel cielo ogni giorno, quindi sembra che ruoti attorno alla Terra. In realtà, la Terra ruota attorno al proprio asse e gira anche attorno al Sole. Grazie alla modellazione del ciclo giorno-notte con gli studenti in questo laboratorio STEM, questi saranno in grado di visualizzare il movimento di rotazione della Terra e di comprendere meglio la connessione tra la rotazione e il giorno e la notte.

Due diagrammi affiancati che confrontano i concetti di rotazione e rivoluzione. La rotazione è descritta come "girare", il diagramma mostra la Terra con una freccia che descrive la sua rotazione e afferma che impiega 24 ore o 1 giorno. La rotazione determina il giorno e la notte. La rivoluzione è descritta come un "giro intorno", il diagramma mostra la Terra che orbita attorno al sole con una freccia che descrive la sua orbita e afferma che impiega 365 giorni ore o 1 anno. La rivoluzione determina le stagioni: primavera, estate, autunno e inverno.

 

Concetto errato: "In tutti i luoghi si verificano il giorno e la notte contemporaneamente"
Alcuni studenti credono che quando è giorno in una parte della Terra, lo sia anche in ogni altra parte, e lo stesso vale per la notte. Tuttavia, a causa della rotazione terrestre, il giorno e la notte hanno orari diversi in tutto il mondo. Questo equivoco è spesso accompagnato da incomprensioni riguardo agli orari e ai fusi orari. Tenere a portata di mano un promemoria visivo delle diverse ore del mondo può aiutare gli studenti a ricordare che il giorno e la notte sono relativi al punto in cui ci si trova sulla superficie terrestre. Impostare gli orologi su fusi orari diversi o controllare le riprese in diretta delle telecamere di tutto il mondo è un ottimo modo per ricordare agli studenti che le diverse aree della Terra hanno orari diversi del giorno e della notte.

Ricorda che comprendere questi concetti richiede tempo e non preoccuparti se gli studenti non li capiscono subito. Utilizzare metodi di insegnamento diversi per rafforzare l'idea e, col tempo, la corretta comprensione dovrebbe sostituire l'idea sbagliata.

Che cos'è VEXcode GO?

VEXcode GO è un ambiente di codifica utilizzato per comunicare con i robot VEX GO. Gli studenti utilizzano l'interfaccia drag and drop per creare progetti VEXcode GO che controllano le azioni dei loro robot nel Lab 2. Lo scopo di ogni blocco può essere identificato tramite indicazioni visive, come la forma, il colore e l'etichetta. For more information on how to work with VEXcode GO, see the VEXcode GO Section of the VEX Library.

I blocchi in VEXcode GO rappresentano i comandi del robot utilizzati per creare un progetto in VEXcode GO. Di seguito è riportato l'elenco dei principali blocchi utilizzati durante questa Unità.

Blocchi GO VEXcode Comportamenti
Blocco VEXcode GO When Started. Il blocco {When started} inizia a eseguire la pila di blocchi allegata quando il progetto viene avviato.
VEXcode GO Imposta il blocco Eye Light che riporta: attiva la luce degli occhi. Il blocco [Imposta luce oculare] imposta la luce sul sensore oculare su accesa o spenta.
VEXcode GO Spin Per il blocco che riporta: fai girare il motore 1 in avanti di 90 gradi. Il blocco [Spin for] fa girare un motore per una distanza data
Blocco VEXcode GO Wait che riporta: attendi 1 secondo. Il blocco [Wait] attende un periodo di tempo specifico prima di passare al blocco successivo in un progetto.
Blocco di commento VEXcode GO. Questo blocco viene utilizzato per aggiungere contesto al programma e mantenere le cose organizzate. Il blocco [Commento] consente di scrivere informazioni utili a descrivere cosa si desidera che accada nel progetto.