Все живое на нашей планете подчиняется определенным циклам, и один из главнейших – это цикл смены дня и ночи, или суточный цикл. В течение дня мы выполняем свои обязанности, общаемся с друзьями, участвуем в различных мероприятиях, ночь же предназначена для отдыха.
Цикличность смены дня и ночи сопровождает нас с момента рождения и кажется одним из самых привычных явлений на земле, но все же каждый ребенок однажды задает вопрос: почему день и ночь сменяют друг друга? К сожалению, не все родители могут ответить на него правильно.
Легенды и мифы
Загадка суточного цикла будоражила людей с глубокой древности. Многие народы, исчезнувшие с лица Земли, как высшему божеству, дарящему жизнь, свет и тепло. Согласно представлениям древних греков, бог Солнца Гелиос каждое утро выезжает на небесный свод в своей золотой колеснице и целый день едет с востока на запад.
У славянских народов тоже была похожая легенда, в которой Солнце-Ярило поутру выезжает из золотого дворца на колеснице, весь день едет по небосводу, осматривая свои владения, а ночью спускается в темные чертоги богини смерти Морены, где садится в ладью, запряженную гусями и лебедями, и плывет по морю, возвращаясь в свой дворец.
Во многих древних легендах встречается сюжет, согласно которому ночь – это чудовище, которое каждый вечер проглатывает Солнце, а поутру, не в силах вынести нестерпимого жара в животе, отрыгивает его, выпуская на небосвод.
Как мы видим, уже в глубокой древности люди понимали, что смена дня и ночи напрямую зависит от Солнца.
Научные представления
В течение долгих веков люди считали, что Земля представляет собой плоский блин, плавающий в безбрежном Мировом океане под хрустальным небесным сводом, на котором прикреплены маленькие огоньки – звезды. Смена дня и ночи происходит благодаря движению по этому своду Солнца, представляющего собой огненный шар, который специальное божество ежедневно провозит в ладье или колеснице.
Первой попыткой представить с научной точки зрения, почему день и ночь сменяют друг друга, были труды древнегреческого ученого и философа Аристотеля. Он сумел, наблюдая за лунными затмениями, сделать вывод о том, что Земля имеет форму шара, но считал, что Солнце, такой же шар, только состоящий из огня, вращается вокруг Земли по своей небесной сфере.
Эта теория господствовала в мире очень долго – почти полторы тысячи лет, до тех пор, пока Николай Коперник не разработал свою знаменитую гелиоцентрическую модель Вселенной.
Теория Коперника основывалась на математических расчетах. Это был первый ученый, который выстроил модель Солнечной системы с Солнцем в центре, вокруг которого вращаются планеты. Смену дня и ночи он объяснил вращением Земли вокруг своей оси. Как показали дальнейшие исследования, он был совершенно прав.
Почему день и ночь сменяют друг друга?
Для того, чтобы понять, почему на Земле происходит постоянная смена дня и ночи, достаточно воссоздать этот процесс при помощи простейшей модели. Возьмите глобус и поставьте его напротив включенной настольной лампы, которая будет изображать Солнце.
Подтолкните глобус, чтобы он вращался на оси, и наблюдайте, как лампа периодически освещает то одну, то другую его сторону. В то время, как одна из сторон глобуса освещена, другая погружается в тень. Именно так и происходит смена дня и ночи на нашей планете.
Вращение происходит достаточно быстро, чтобы ночная сторона не успела слишком сильно остыть, а дневная – чересчур разогреться под солнечными лучами. В этом Земля выгодно отличается, к примеру, от Венеры, сутки на которой длятся около четырех земных месяцев. Равномерность вращения позволяет сохранить на поверхности Земли достаточно стабильную температуру, что является одним из условий существования живых существ.
Почему день и ночь имеют разную продолжительность?
В зависимости от времени года продолжительность дня и ночи изменяется, причем в довольно существенных пределах. Самый короткий световой день (зимой) и самая короткая ночь (летом) длятся всего 6 с небольшим часов.
Это происходит из-за того, что воображаемая ось, вокруг которой вращается Земля, не перпендикулярна ее орбите, а немного наклонена по отношению к ней. Получается, что разные участки поверхности неодинаково освещаются Солнцем в ходе годового цикла вращения. Чем дальше от экватора и ближе к полюсам, тем больше эта разница.
Летом в районах, расположенных неподалеку от Полярного круга, бывают короткие периоды, когда даже после захода Солнца не наступает полная темнота. Это явление получило название «белых ночей».
Хотя считается, что бывают только в Санкт-Петербурге, это не совсем так. Аналогичные периоды бывают в Архангельске, Пскове, Казани, Сыктывкаре и прочих северных регионах России.
Почему день сменяется ночью? На этот вопрос нам поможет ответить небольшой эксперимент, который мы сейчас с вами проведем. Возьмите небольшой резиновый или пластмассовый мячик. Пусть он будет как бы нашей планетой. Положите этот мячик на краешек стола, а на другой край поставьте ночную лампу. Пусть эта лампа будет Солнышком. Теперь включите лампу и вы увидите, что наша лампа-Солнце освещает всего лишь один бок мячика-Земли. На этом боку светло и тепло, потому что тут – день. А вторая половина мячика осталась в тени. Выходит там – .
А как нам сделать, чтобы на другой половине мячика-Земли? Все очень просто – необходимо всего лишь повернуть мячик другой стороной. Теперь эта сторона освещена нашей лампой-Солнцем и выходит что на ней теперь день, а на первой половине мячика, наоборот – ночь. Просто?
Просто-то просто, а на самом деле совершили мы с вами настоящее открытие: день сменяется ночью, потому, что наша любимая планета непрестанно вращается, как волчок, и попеременно освещает то один ее бок, то другой. Вот поэтому, на нашей планете день всегда сменяет ночь, и наоборот.
Но и это еще не все. А вы знаете, почему зима сменяет ? Нет? Тогда давайте разберемся и в этом «непростом» вопросе.
Почему бывает лето и зима?
Вы когда-нибудь стояли у , когда она топиться? Вот раскрыли дверцу топки, подбросили туда сухие дрова, и языки пламени охватили их. Вы стоите прямо перед дверцей, и вам жарко. Это прямые пламени пекут-припекают. Но стоит отодвинуться в сторону – и сразу станет не так жарко. Косые лучи не такие горячие. Это очень важное наблюдение – прямые и косые лучи. Запомните его.
Все бегут вокруг Солнца, каждая по своим орбитам-дорожкам. Они бегут и одновременно вращаются вокруг своей оси. Так и и бежит вокруг Солнца. Но бежит она, слегка наклонившись. Поэтому прямые солнечные лучи падают в одну половину года на одно полушарие, а в другую – на другое. Когда горячие прямые лучи падают на Северное полушарие, там – лето. Южное же полушарие в это время года освещается только косыми, не такими жаркими лучами, и потому там зима. Но в следующую половину года Земля находится уже с другой стороны Солнца, и прямые южное полушарие. Тогда в Южном полушарии – лето. В Северном же полушарии в эту половину года – зима.
Дети это маленькие почемучки, которым всегда все интересно. Я предлагаю вам небольшой, легкий наглядный опыт на дому, почему день сменяет ночь. Который ребенок сможет повторить самостоятельно.
Дети это маленькие почемучки, которым всегда все интересно. Ребенок растет и все больше и чаще задает вопрос почему. Многие родители, наверняка сталкивались с подобными вопросами: почему не может быть всегда день? Почему днем светло, а ночью темно? Объяснять с научной точки зрения еще вроде рано, ребенок все равно не поймет. Я предлагаю вам небольшой, наглядный опыт на дому, почему день сменяет ночь. Сначала, надо объяснить ребенку, что земля крутится вокруг своей оси и это очень важно. Так как если она остановится, то и жизнь на земле прекратиться, так как с одной стороны, в одном полушарии будет страшно жарко, а с другой стороны, в другом полушарии все заледенеет, так как солнечные лучи туда не будут попадать. Поэтому в природе заложена такая закономерность, земля крутится вокруг своей оси и на земле ночь сменяет день. За день все хорошо прогревается, а за ночью немного остывает. Поэтому людям, животным, растениям не чего не угрожает и они могут жить и радоваться.
Для нашего опыта нам понадобится длинная палочка, свечка и мандарин. Желательно проводить этот опыт вечером, в сумерки, чтобы было интереснее.
Мандарин будет исполнять роль нашей планеты. По форме он слегка похож на землю, приплюснутый с двух сторон, как бы у полюсов и похож на эллипс. Рисуем на мандарине не большого человечка, объяснив ребенку, что это место, где он находится.
Зажигаем свечу, ставим ее на стол, желательно на специальной подставке, чтобы было устойчиво, и выключаем свет. Свеча это наше Солнце.
Протыкаем палочкой аккуратно мандарин, чтобы не повредить дольки, это у нас будет земная ось.
Подносим мандарин к свече, пламя освящает только одну сторону фрукта, как солнце освещает одно полушарие. Палочку можно слегка наклонить, земная ось тоже слегка наклонена. На нарисованного человечка падает свет, значит здесь день, а там где темно ночь. Затем поворачиваем палочку с мандарином, так чтобы другая половина мандарина осветилась. Получается, что мандарин, как и земля, поворачивается вокруг своей оси, и день сменяется ночью. Если у вашего ребенка будет желание, можно дать ему самому провести опыт от начала, до конца.
Объясняем ребенку на доступном для него языке, земля крутиться на своей оси, так же как наш мандарин. Поэтому на нашу планету, то падает солнечный свет, то нет. Мандарин, крутясь на палочке, поворачивался вокруг оси и свет от свечи то падал на одну половину, то на другую. Когда свет падал на человечка -у него был день, а когда падал на другую сторону, то у человечка была ночь.
План-конспект открытого урока
Окружающий мир, 2 класс
Образовательная система «Перспективная начальная школа»
Тема урока: « Почему на Земле день сменяется ночью?»
Тип урока : урок первичного предъявления новых знаний, УУД
Цели урока:
1. Дать общее представление о смене дня и ночи на Земле.
2. Объяснить связь смены дня и ночи с вращением Земли вокруг своей оси.
2. Создать условия для развития УУД
- Личностные: формировать способность к самооценке на основе критерия успешности учебной деятельности.
- Регулятивные УУД: определять и формулировать цель на уроке с помощью учителя; планировать своё действие в соответствии с поставленной задачей; вносить необходимые коррективы в действие после его завершения на основе его оценки и учёта характера сделанных ошибок.
- Коммуникативные УУД: слушать и понимать речь других; оформлять свои мысли в устной форме.
- Познавательные УУД: развивать умение ориентироваться в своей системе знаний; выстраивать логическую цепочку рассуждений , находить ответы на вопросы , работая с разными источниками информации (учебник, тетрадь, словари), используя свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке; использовать знаково-символические средства
3. Способствовать развитию практических навыков по использованию полученных сведений на уроке в реальных жизненных условиях.
Ожидаемые результаты:
- Предметные
Знать, почему происходит смена дня и ночи.
Объяснять взаимосвязь смены дня и ночи с вращением Земли вокруг своей оси.
Пополнить словарный запас новыми терминами и понятиями.
- Метапредметные:
Уметь получать информацию из практической деятельности.
Быть толерантным к мнению одноклассников.
Уметь контролировать свою деятельность по ходу и результатам выполнения задания.
Методы: словесные, наглядные, деятельностные, практические, (выполнение учащимися практических действий)
Формы работы учащихся: индивидуальная, парная, фронтальная.
Оборудование:
Раздаточный материал для проверки д/з, учебники, блокноты для записи опорных схем, карманные фонарики, глобус, настольная лампа, таблички с терминами,понятиями и словами для составления опорной схемы на доске.
Ход урока:
Ι. Мотивация (самоопределение) к учебной деятельности.
-Что вы ожидаете от этого урока?
научиться…
узнать…
-Давайте пожелаем друг другу удачи. ( Создание эмоциональной установки.)
ΙΙ. Актуализация знаний и постановка учебной проблемы.
1. Актуализация знаний и проверка д\з
-Как называется глава с которой мы начали работать на прошлом уроке? («Планеты и звезды»)
-С какой интересной темой познакомились? (« Земля. Модель Земли»)
1.1 На доске с помощью табличек с названиями учащиеся восстанавливают опорную схему № 1 .
Восстановление схемы сопровождается устными ответами учащихся у доски по опорным сигналам.
** Земля – одна из планет Солнечной системы.ГЛОБУС (от лат. globus – шар). – это модель Земли, которую создали ученые ,чтобы лучше представить себе внешний вид нашей планеты. Глобус, как и Земля, имеет форму шара. Крайние неподвижные точки Земли, её « макушки» ,называют ПОЛЮСАМИ. Их у нас два- Северный и Южный. Посередине земного шара, на одинаковом расстоянии от Северного и Южного полюсов, проходит воображаемая линия, которую называют ЭКВАТОР. Экватор делит земной шар на два равных полушария – Северное и Южное, а его поверхность окрашена разными цветами: голубым, зеленым, желтым и коричневым. Голубой цвет на глобусе обозначает моря и океаны. А зеленый, желтый и коричневый – сушу.
1.2 Продолжаем проверять д/з. Организуется работа в парах с раздаточным материалом для проверки д\з с самопроверкой по эталону.
Задание для работы в паре : Дополните опорную схему по плану.Наклейте с соседом названия Северного полушария и Южного полушария, экватора. Вставьте пропущенные слова « глобус, полюсы, шар, вода, суша».
Договоритесь, кто из вас будет дополнять схему словами на желтом фоне, кто на зеленом.
Сосед пусть подпишет Северный полюс, а ты – Южный.
- Сверьте с доской правильность выполнения задания . Зеленой пастой зачеркните неверно подобранные названия.
2. Постановка учебной проблемы.
2.1 . Знакомство с темой урока. Организуется работа с оглавлением учебника (Уч. с. 3). Дети знакомятся с темой урока.
2.2. Дети с помощью учителя формируют цель(цели).
- О чём вы хотите сегодня узнать, что уточнить, обсудить? (высказывания детей)
2.3. Планирование учебной деятельности на урок по условным обозначениям. ( Уч. с. 20-21)
- Посмотрите на условные обозначения и определим план наших действий на уроке .
ΙΙΙ. Построение и реализация проекта выхода из затруднения (совместное открытие нового знания).
1. Введение нового материала .( Учитель организует беседу. Побуждает учащихся к высказыванию своего мнения.)
- Ещё раз внимательно прочитайте тему урока. Значения каких слов вам понятны и вы можете их пояснить?
-Что такое день? Ночь? (День – это часть суток между утром и вечером. Ночь – это часть суток между вечером и утром).
-Какие ещё части суток вы знаете? Назовите каждую из них по порядку.
- Ребята, чем день отличается от ночи? (Днём светит солнце, поют птицы, а ночью на небе луна, звёзды, природа замирает)
- Почему днём светло? ( Потому, что на небе солнце.)
- Почему ночью темно? (На небе нет солнца.)
- Как вы думаете, а почему на смену дню приходит ночь? (дети высказывают свои предположения)
2 . Практическая работа. По ходу объяснения учитель организует наблюдение, эвристическую беседу
(по плану уч.с.21). Параллельно с объяснением идет составление опорной схемы №2 на доске.Новые понятия учащиеся проговаривают Учитель с помощью табличек фиксирует на доске « открытия» и « понятия» .
-Давайте смоделируем ситуацию с помощью предметов, которые есть у нас под рукой. И проверим правильность ваших предположений.( На демонстрационном столе располагаются лампа и глобус)
- Настольная лампа заменит нам ….( Солнце), глобус – …. (Землю)
-Опишите,что вы сейчас видите (Одна сторона освещена –и там день, другая в темноте – там ночь)
- А можно ли осветить шар со всех сторон? ( Нет.)
-Почему это происходит? (Солнце не может полностью осветить всю Землю).
- Почему вы так думаете?( Глобус,как и Земля – имеет форму шара.Шар- это объемная фигура, поэтому Солнце может осветить только ту его часть, которая обращена к нему).
-Что надо сделать, чтобы свет попал на другую половину глобуса.( Чтобы увидеть другую половину, надо повернуть глобус вокруг оси).
- Так, ребята, и Земля, постоянно вращаясь вокруг своей оси, подставляет солнечным лучам то одну свою сторону, то другую.
Ось Земли – это ВООБРАЖАЕМАЯ линия, вокруг которой происходит ее вращение.
3. ДМ (динамический момент). (первичное усвоение новых знаний) Организация работы в паре. Проведение опыта. Дети работают по картинному плану, уч. с 22.
ΙV. Включение в систему знаний и повторение.
1. Обобщающая беседа по результатам опыта (первичная проверка понимания) . Из табличек с опорными словами на доске начинается работа по составлению опорного конспекта. Конспект дополняется новыми понятиями (записывается цветными мелом.
2. Работа с учебником с. 23
-Прочитайте последние два абзаца на с.23 , они дополнят ваши знания.
3. Работа в блокнотах . Организуется работа по срисовыванию опорных сигналов в блокнот. Озвучивание, расшифровка символов основных понятий.
-Сверьте с доской правильность выполнения задания .
Сжатое изложение материала (оп.схема на доске)** Земля вращается вокруг своей оси. Один оборот вокруг своей оси Земля совершает за 24 ч. За этот отрезок времени (мы называем его ЗЕМНЫМИ СУТКАМИ) на Земле сменяются утро, ДЕНЬ,вечер и НОЧЬ.
V. Домашнее задание. Работа с учебником и листом опорных сигналов. (Сх. № 2 .Уч.стр. 20-21 , РТ стр. 7-8 задания по выбору. )
VΙ. Итог и рефлексия учебной деятельности. (Учитель организует РУД по Методике «Букет»)
- Над какой темой мы работали сегодня на уроке?
- Какие цели были поставлены?
- Удалось ли нам с вами найти ответы на наши вопросы?.
Скажите пожалуйста, куда выходят окна вашего дома?
Будит ли вас солнце по утрам, пробиваясь лучами в окно?
Или солнце провожает вечер ласковыми лучами, мягко отражаясь в окнах вашего дома?
Конечно, знакомая нам картина восхода и захода солнца зависит от того, на какую сторону выходят окна нашего дома. Если не брать во внимание, пасмурную погоду когда солнца попросту не видно, то встреча солнца на рассвете и провожание его на закате происходит регулярно два раза в сутки - утром и вечером.
Пример: Проведите по картинке мышкой слева направо.
Немного сложновато?
Тогда сюда: Время суток для детей +3 до>7
Что такое время суток.
Сутки - это цикл времени, в течении которого солнце поднимаясь с востока проходит по небосклону и заходит на западе, затем, когда на нашей половине земли наступает ночь, солнце проходит оборот с другой части планеты и вновь восходит со стороны востока.
Сутки длятся ровно 24 часа. Каждый час состоит из 60 минут. Каждая минута из 60 секунд. Соответственно, сутки = 24 часа = 1440 минут = 86 400 секунд. Для удобства обозначения времени применяют два формата:
- 12-ти часовой формат времени - время до полудня от 0 часов 00 минут до 11 часов 59 минут (a.m.) и послеполуденное время от 12 часов 00 минут до 11 часов 59 минут (p.m.). такой формат времени установлен в Англии, Ирландии, Франции, Греции, Турции, также применяется Австралии, Канаде, США и на Филиппинах.
- 24 часовой формат времени - от 0 часов 00 минут до 23 часов 59 минут . Наиболее распространенный формат времени применяемый в России и во многих других странах мира.
Как происходит смена дня и ночи на земле
Помимо вращения земли вокруг солнца (календарный год) земной шар вращается вокруг своей оси. Полный оборот вокруг своей оси происходит за 24 часа, которые называют сутками.
При этом находясь на поверхности Земли мы не ощущаем движения земного шара, а лишь можем наблюдать его, исходя из видимого перемещения солнца, звезд, относительно Земли.
Условно, время суток делится на несколько частей:
- Утро - начинается с рассвета неба на его восточной части и восхода солнца из-за горизонта.
- День - движение солнца по небосклону с востока на запад.
- Вечер - заход солнца на западе неба и постепенно утихающие цвета заката.
- Ночь - темное время суток. В это время солнце проходит с другой стороны земного шара относительно нас.
Так как Земля состоит из континентов, находящихся по обе стороны земного шара, то время суток в кажой части Земли разное. Так если Нью-Йорке еще длится ночь, то в Лондоне уже наступило утро, в Москве разгар дня полдень, а в Петропавловск-Камчатском уже вечер.
Что интересно, еще недавно считалось, что движение земного шара вокруг оси равномерно, однако, позже ученые высчитали неточности и оказалось, что неравномерность во вращении все же присутствует. Эти неравномерности связаны с небольшим колебанием земного шара при вращении (условно покачивание Земли, в терминологии - нутация), но эти изменения столь малы (менее 0.001 с), что в составлении календаря не учитываются.
Изменение времени суток
Смену дня и ночи пробовало запечатлеть немало фотографов. делая много снимков подряд из одного положения можно было проследить плавное перемещение солнца по небу, увидеть движение звезд, получить прекрасные видео ролики восхода и захода солнца. Особенности цейтраферной съемки, это когда фотокамера установленная на штатив в неподвижном положении в течении длительного промежутка делает ряд фотоснимков с определенными промежутками времени.
Если длительность суток постоянна, то продолжительность составных частей времени суток меняется в зависимости от времени года. Это связанно с наклоном земли и движением вокруг солнца по эллипсовидной траектории. Так летом световой день длится дольше ночи, а зимой наоборот, ночь длиннее дня.
При этом в разных частях земного шара длительность дня и ночи разная. Например, в Крыму летом вечереет быстро, ночь темная, а в Санкт-Петербурге июнь славен "белыми ночами", солнце недалеко садится за линию горизонта и поэтому ночи кажутся светлыми.
Разное время суток и выглядит и воспринимается по разному. Это связанно и с биологическими (внутренними) часами по которым человек привык жить (день - бодрствование, ночь - сон) и с разнообразием контраста цвета, а также с настроением. К утру прибавляется сил, день проходит в учебе, делах, работе, а вечер усталость, постепенный отход от дел, отдых и сон.
Смена времени суток была нарисована художником Николаем Петровичем Крымовым в учебном пейзаже под названием "Изменение в пейзаже по тону и цвету в разное время суток".
Для пейзажа был выбран несложный мотив - домик у леса, диагонально ведущая тропинка, придающая объем картине, поле и небо, иногда в поле зрения попадали проходившие по тропинке люди, что придавало картине живость. Пейзаж был запечатлен 9 раз в разное время суток, где художник наглядно показал, как изменяется пейзаж, цвета и краски на рассвете утром, при перемещении тени от солнца днем, при закате вечером и ночью.
Под ритм смены времени суток подстраивается весь растительный и живой мир природы. Утром растения распускаются, вечером бутоны закрываются. Под смену времени суток подстраивается и мир человека. Наиболее распространенный график работы, расписание уроков, работа образовательных учреждений и развлекательных центров и даже программа радио и телевидения составляется в зависимости от времени суток.
