Metodika prepodavaniya astronomii| << Predydushaya |
§ 41. Elementy sfericheskoi astronomii.
Pervaya chast' kursa - sfericheskaya astronomiya - neobhodima po sleduyushim trem prichinam: 1) ona daet ponyatie ob uglovyh izmereniyah, na materiale kotoryh osnovyvayutsya mnogie vyvody teoreticheskoi i astrofizicheskoi chastei; 2) ona daet osnovnye ponyatiya i opredeleniya dlya ponimaniya prakticheskih primenenii astronomii vo mnogih oblastyah narodnogo hozyaistva i oborony nashei strany; 3) ona soobshaet uchashimsya prakticheskie umeniya i navyki v otyskanii zvezd na nebe i dlya orientirovki po nebesnym svetilam.
Vsledstvie neobhodimosti vvedeniya v etu chast' nekotoryh matematicheskih ponyatii, ona neredko schitaetsya neskol'ko suhoi i dazhe trudnoi dlya uchashihsya. Nesomnenno, chto eta chast' "ne zanimatel'na" i trebuet izvestnogo truda ot uchashihsya. Zadacha uchitelya v tom, chtoby oblegchit' uchashimsya trud usvoeniya osnov sfericheskoi astronomii i pomoch' im osoznat' estestvennost' osnovnyh ponyatii etoi chasti astronomii, kotorye inogda vosprinimayutsya uchashimisya kak sovershenno formal'nye.
Imeya eto v vidu, uchitel' dolzhen strogo sledit', chtoby eta chast' kursa ne obratilas' v suhuyu matematicheskuyu geografiyu. i provodit' ee ne otvlechenno, ne upuskaya sluchaev uzhe vo vremya prohozhdeniya pervoi chasti razvivat' interes uchashihsya k obshim voprosam astronomii, dlya chego znakomit' ih s podlinnym zvezdnym nebom.
Nachal'nye svedeniya o vidimom sutochnom dvizhenii svetil svyazany s ponyatiem o sharoobraznoi Zemle, vrashayusheisya vokrug osi. Etu chast' kursa astronomii mozhno izlozhit' tremya osnovnymi metodami: 1) ishodya iz nablyudenii, ustanavlivat' ryad formal'nyh ponyatii i opredelenii, ne ukazyvaya svyazi ih s polozheniem nablyudatelya na vrashayusheisya Zemle; 2) ishodya iz znanii uchashihsya o tom, chto Zemlya sharoobrazna i vrashaetsya, rassmatrivat' vytekayushie otsyuda sledstviya i podtverzhdat' ih opisaniem nablyudaemyh yavlenii; 3) soedinyat' pervoe i vtoroe, ishodya iz nablyudenii, no ne otkladyvaya ob'yasneniya yavlenii (s tochki zreniya vrashayusheisya i sharoobraznoi Zemli), a poyasnyaya yavleniya seichas zhe posle ustanovleniya togo ili drugogo ponyatiya.
Pervyi iz etih priemov izlozheniya, pri kotorom dayutsya tol'ko opredeleniya matematicheskogo haraktera, porozhdaet formalizm i suhost' izlozheniya i vytekayushie otsyuda trudnosti usvoeniya, na kotorye postoyanno zhaluyutsya i uchitelya, i uchashiesya. K tomu zhe prostranstvennye geometricheskie predstavleniya slabo razvity u uchashihsya, i eto uvelichivaet trudnosti vospriyatiya. Deistvitel'no, esli, naprimer, uchitel' rasskazyvaet o nebesnom meridiane i poludennoi linii, to u mnogih uchashihsya yavlyaetsya vopros, kakoe eto vse imeet otnoshenie k Zemle i zachem eto nuzhno znat' i zapominat'. Sobstvennymi silami uchashiisya eti voprosy razreshit' ne mozhet, a obrashenie k uchitelyu neredko vlechet otvet: "eto uznaete pozzhe". V rezul'tate eta chast' kursa ostavlyaet u uchashihsya vospominanie kak o nudnoi, skuchnoi i neponyatnoi formalistike.
Vtoroi metod, pri kotorom izlozhenie otryvaetsya ot pervoistochnika astronomii - nablyudeniya, tem samym narushaet osnovnoe pravilo izlozheniya osnov nauki, delaet eto izlozhenie dogmaticheskim.
Naibolee effektivnym yavlyaetsya tretii metod, pri kotorom, ishodya iz nablyudenii, uchitel' tut zhe raz'yasnyaet nablyudaemye na nebosvode dvizheniya vrasheniem i dvizheniem Zemli i svyazyvaet osnovnye opredeleniya s geograficheskimi liniyami na poverhnosti Zemli. Etot metod daet udovletvorenie uchashimsya, tak kak oni uzhe znakomy (iz geografii) s ucheniem o vrashenii Zemli; on daet vozmozhnost' s prostotoi i yasnost'yu perehodit' k sleduyushim chastyam izlozheniya i vpolne sootvetstvuet sushnosti astronomicheskih issledovanii.
Prohozhdenie etoi chasti kursa nado provesti, izlagaya osnovnye polozheniya kak mozhno naglyadnee, pokazyvaya vozmozhnost' ih prakticheskogo primeneniya, ne ogranichivayas' vycherchivaniem na doske shem, a primenyaya modeli. Ishodnym punktom izlozheniya dolzhny byt' oznakomitel'nye nablyudeniya, kotorye k etomu vremeni sleduet obyazatel'no provesti. Ves'ma sushestvennoe dopolnenie k nim dayut nablyudeniya po zadaniyu - oni zakreplyayut u uchashihsya predstavlenie ob obshem dvizhenii vseh sozvezdii.
Chtoby racional'no postroit' izlozhenie etoi chasti kursa, sleduet obratit' vnimanie na proishozhdenie osnovnyh ponyatii, kak, naprimer, sozvezdie, nebosvod, sutochnoe vrashenie neba, i vsegda imet' v vidu, chto uchashiesya horosho vosprinimayut vse to, chto estestvenno, po samoi suti vytekaet iz nablyudenii, faktov. Krome togo, nado i samuyu posledovatel'nost' izlozheniya podchinit' posledovatel'nosti vospriyatii i sledstviyam iz nih.
Stav na etu tochku zreniya, my mozhem postroit' takuyu shemu: pervym osnovnym ponyatiem, vosprinimaemym i samym malen'kim rebenkom, yavlyaetsya ponyatie nebosvoda kak kakogo-to kupola, prostirayushegosya nad poverhnost'yu Zemli. Proishozhdenie etogo ponyatiya svyazano s nevozmozhnost'yu ocenit' na glaz rasstoyaniya do razlichnyh svetil. Eto sozdaet neobhodimost' otkazat'sya ot lineinyh, izmerenii i pereiti k izmereniyam uglov. Ponyatie sozvezdiya vytekaet iz vzaimnoi nepodvizhnosti zvezd i v sushnosti svyazano s ponyatiem ob uglovyh izmereniyah, tak kak tol'ko neizmennost' uglovyh rasstoyanii zvezd sozdaet ponyatie sozvezdiya. Odnako ponyatie sozvezdiya svyazano i s vidimym sutochnym vrasheniem nebesnoi sfery, vsledstvie kotorogo sozdaetsya vyvod, chto pri dvizhenii vseh voobshe svetil tol'ko sozvezdiya sohranyayut svoyu figuru i tem dayut vpechatlenie edinstva nebesnoi sfery. Nakonec, ponyatie nebesnoi sfery kak by rasprostranyaet ponyatie o nebosvode na celuyu poverhnost' shara i pritom podvizhnuyu.
V takom napravlenii i sleduet sostavlyat' plan urokov po etoi chasti kursa, ni v koem sluchae ne zabyvaya, chto neobhodimym dlya uchashihsya yavlyaetsya: ob'yasnenie svyazi etih ponyatii s sharoobraznoi, vrashayusheisya Zemlei i prakticheskogo primeneniya sledstvii iz nih (otvesnaya liniya, ploskost' meridiana i t. p.).
Napomniv rezul'taty nablyudenii, uchitel' prezhde vsego raz'yasnyaet ponyatie nebosvoda i rasskazyvaet ob uglovyh izmereniyah na nebe. Pri etom sleduet obratit' vnimanie uchashihsya i na ob'yasnenie vpechatleniya nebosvoda. Predstavlenie nebosvoda, kak polusfery, obuslovleno ogranichennost'yu nashego stereoskopicheskogo zreniya, kotoroe u cheloveka prostiraetsya do 500 m. Sledovatel'no, ne stol'ko nalichie atmosfery s ee golubym cvetom, skol'ko predel stereoskopichnosti dayut vpechatlenie nebosvoda; na poverhnosti Luny, ne imeyushei atmosfery, nablyudatel' vse ravno poluchal by vpechatlenie nebosvoda.
Rasskaz o neobhodimosti uglovyh izmerenii nuzhno soprovodit' privedeniem konkretnyh primerov i priemov priblizhennyh izmerenii. Sleduet ukazat' uglovye diametry Solnca i Luny, pokazat', kak mozhno izmerit' ugly, vytyanuv ruku i derzha v nei karandash ili prosto rasstaviv pod pryamym uglom bol'shoi i ukazatel'nyi pal'cy vytyanutoi ruki. Esli uchitel' pozabotilsya sdelat' v klasse ili kabinete deleniya, vidimye pod uglom v 1œ s opredelennogo mesta v klasse, to on poluchit vozmozhnost' dokazat' udobstvo etogo priema, predlozhiv vo vremya peremeny kazhdomu uchashemusya samomu izmerit', pod kakim uglom on vidit rasstoyanie mezhdu koncami bol'shogo i ukazatel'nogo pal'cev svoei vytyanutoi pravoi ruki. Etot priblizhennyi sposob izmereniya ("zahvat" pal'cami okolo 15-16œ) byl ukazan eshe prof. V. K. Ceraskim i opisan v prezhnem stabil'nom uchebnike M. E. Nabokova i B. A. Voroncova-Vel'yaminova.
Kogda ustanovleno, chto vse tochki nebosvoda my prinimaem nahodyashimisya ot nas kak by na ravnyh, hotya i neopredelennyh rasstoyaniyah, netrudno, pol'zuyas' elementarnoi geometriei, raz'yasnit', chto vmesto uglov my mozhem vvesti dugi i pereiti k ob'yasneniyu ponyatiya sozvezdiya. Eto ponyatie nel'zya srazu zhe dat' v prinyatom v nastoyashee vremya ponimanii (oblast' neba, ogranichennaya dugami pryamyh voshozhdenii i sklonenii). Sleduet ishodit' ot neizmennosti vzaimnogo raspolozheniya yarkih zvezd, napominayushih svoim raspolozheniem kakuyu-nibud' figuru. Pri etom sleduet rasskazat' o proishozhdenii nazvanii sozvezdii i svyazi etih nazvanii v odnih sluchayah s mificheskimi skazaniyami razlichnyh narodov, v drugih sluchayah s bytom, no vsegda imeyushim mestnoe proishozhdenie.
Naibolee interesnym primerom yavlyaetsya sozvezdie Bol'shoi Medvedicy, kotoroe u rimlyan nazyvalos' "sem' volov", u grekov "kolesnica". U narodov SSSR eto sozvezdie tozhe nazyvaetsya po-raznomu: "los'" - u severnyh, "chepiga" - u donskih kazakov, "sem' zaicev" - u sibirskih ohotnikov; sushestvovalo i nazvanie "kon'", svyazannoe s predstavleniem o kone, privyazannom k stolbu v polyuse. Poslednee osobenno harakterno: ono pokazyvaet nablyudatel'nost' nashego naroda, zametivshego vrashenie etogo sozvezdiya vokrug odnoi tochki (stolba v Polyarnoi zvezde). Pri raz'yasnenii proishozhdeniya nazvanii nado ne stol'ko ostanavlivat'sya na mifah, skol'ko imenno na narodnosti etih nazvanii. Dostatochno rasskazat' razlichnye nazvaniya Bol'shoi Medvedicy, ne vdavayas' v podrobnosti grecheskogo mifa i bol'she obrashaya vnimaniya na nazvanie u narodov SSSR.
Ponyatie o razlichnom bleske zvezd na etom uroke net nuzhdy davat' v podrobnostyah. Dostatochno napomnit' neposredstvennye vospriyatiya razlichiya bleska i ob'yasnit' sushnost' vyrazheniya bleska v zvezdnyh velichinah (vidimyi blesk zvezdy 2-i velichiny v 2,5 raza slabee bleska zvezdy 1-i velichiny i t. p.). Tak kak v dal'neishem uchashiesya budut imet' neobhodimost' pol'zovat'sya zvezdnymi kartami i atlasom, sleduet oznakomit' ih s oboznacheniyami zvezd (grecheskimi bukvami) i so sposobom izobrazheniya zvezd razlichnyh velichin na zvezdnyh kartah.
Legko videt', chto v etom meste izlozheniya ponyatie sozvezdiya uzhe yavno svyazyvaetsya s vidimym sutochnym vrasheniem, kotoroe, neskol'ko pozzhe raz'yasnyaetsya kak sledstvie deistvitel'nogo vrasheniya Zemli. Poetomu, osnovyvayas' na nablyudeniyah, svedeniyah uchashihsya, poluchennyh na urokah fizicheskoi geografii, zdes' ves'ma estestvenno raz'yasnit', chto my, v sushnosti, vidim lish' polovinu okruzhayushego nas prostranstva vselennoi, i pereiti k ponyatiyu neobhodimosti sushestvovaniya polnoi sfery, poyasniv eto naglyadno model'yu (kolba s vodoi).
Ponyatie nebesnoi sfery v toi forme (shar proizvol'nogo radiusa), kotoroe imeetsya v shkol'nom i drugih uchebnikah, nado davat' na osnove vozmozhnosti tol'ko uglovyh izmerenii na nebe. Sootvetstvenno privedennomu vyshe ukazaniyu o svyazi elementarnyh ponyatii (gorizont, os' mira i t. p.) s Zemlei nado i chertezhi (ili modeli) delat' tak, kak eto opisyvaetsya dalee. Kogda uchitel' ubeditsya, chto eti osnovnye svedeniya uchashiesya vosprinyali pravil'no, mozhno pereiti k izlozheniyu ponyatii vertikal'nogo napravleniya, tochki zenita i gorizonta.
 |
| Ris.
57. Model' gorizontal'noi ploskosti i napravlenii vidimogo gorizonta. Na risunke izobrazheno polozhenie, sootvetstvuyushee nahozhdeniyu nablyudatelya nad poverhnost'yu Zemli. |
Ponyatie gorizonta uchashimisya ne vsegda vosprinimaetsya pravil'no iz-za togo, chto liniyu matematicheskogo gorizonta, v sushnosti, nikto iz nablyudatelei ne vidit. Poetomu uchitel' dolzhen dat' ob'yasnenie ne tol'ko matematicheskogo, no i vidimogo nablyudaemogo gorizonta. Raz'yasnenie ponyatii matematicheskogo i vidimogo gorizonta neobhodimo vesti, pol'zuyas' model'yu Zemli - geograficheskim globusom. Na globuse ustanavlivaetsya krug so strelkoi, perpendikulyarnoi ego ploskosti: napravlenie strelki demonstriruet vertikal'noe napravlenie i tochku zenita. Pri takom pokaze uchashiesya vidyat, chto ploskost' gorizonta perpendikulyarna napravleniyu zemnogo radiusa v dannoi tochke zemnoi poverhnosti, i napravlenie vertikal'noi linii est' prodolzhenie zemnogo radiusa (dlya nachala vpolne dostatochno schitat' Zemlyu tochnym sharom i napravlenie otvesa - napravleniem k centru Zemli).
Peredvigaya model' gorizonta nad poverhnost'yu globusa, uchitel' pokazyvaet, chto v lyubom meste nad poverhnost'yu Zemli ploskost' matematicheskogo gorizonta delit popolam okruzhayushee prostranstvo i liniya matematicheskogo gorizonta vsegda otstoit ot tochki zenita na 90œ (ris. 57).
Posle etogo uchitel' pokazyvaet, chto dve pryamolineinye poloski, soedinennye sharnirom, pri raznyh polozheniyah mesta ih skrepleniya otnositel'no poverhnosti Zemli prikasayutsya k poverhnosti ee vo vse bolee dalekih tochkah i obrazuyut vse bol'shie ugly s ploskost'yu matematicheskogo gorizonta.
Nakonec, poyasnyaetsya ponyatie
nablyudaemogo nami gorizonta. Polezno vse
eto soprovodit' chertezhom na doske (ris. 58).
Ris. 58. Tri linii gorizonta.
Znakomstvo uchashihsya s neobhodimost'yu uglovyh izmerenii na nebosvode i vertikal'nym napravleniem daet osnovanie dlya vvedeniya ponyatiya uglovoi vysoty, kotoroe polezno, konechno, naglyadno poyasnit' i na opisannoi vyshe modeli gorizonta. Umenie izmeryat' uglovuyu vysotu budet ochen' nuzhno uchashimsya. Poetomu ob'yasnenie ee obyazatel'no nuzhno soprovodit' pokazyvaniem samogo processa izmereniya s pomosh'yu vysotomera (transportir s otvesom).
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
metodika prepodavaniya - prepodavanie astronomii - uchebnye posobiya - demonstracii - zvezdnoe nebo - shkol'nyi atlas - zvezdnaya karta - zvezdnye karty - model' - chislennoe modelirovanie - nablyudeniya - solnechnye chasy - planetarii - planirovanie zanyatii - naglyadnye posobiya
Publikacii so slovami: metodika prepodavaniya - prepodavanie astronomii - uchebnye posobiya - demonstracii - zvezdnoe nebo - shkol'nyi atlas - zvezdnaya karta - zvezdnye karty - model' - chislennoe modelirovanie - nablyudeniya - solnechnye chasy - planetarii - planirovanie zanyatii - naglyadnye posobiya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
