Dans les classes de secondes la réponse unanime ou très majoritaire est :
 parce que nous sommes plus près du Soleil en été qu’en hiver.

Toutefois certains élèves remarquent des contradictions :
 l’orbite terrestre est presque circulaire (ce qui invalide les deux schémas).
 il n’y a qu’un seul hiver par an (ce qui invalide le schéma 1)
 en janvier c’est l’été au Chili (ou en Australie), par exemple (ce qui invalide le schéma 2)

La suite du travail est un débat de preuves (comme le propose Marc Legrand)

On aboutit finalement à la construction de deux concepts plus ou moins équivalents :
 l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre (par rapport au plan de l’écliptique) provoque une différence d’éclairement entre les deux hémisphères :

 la durée du jour varie : fin juin, elle est d’environ 16 heures à Perpignan ; fin décembre, elle est d’environ 8 heures. Conjointement la hauteur du Soleil est très différente à midi : elle est de 70° au solstice d’été et de 25° au solstice d’hiver :