Metodika prepodavaniya astronomii| << Predydushaya |
METODIKA PROVEDENIYa VVODNYH UROKOV ASTRONOMII
Cel': znakomstvo uchashihsya s naukoi "astronomiya", osnovnymi etapami ee razvitiya i svyazi s drugimi naukami, ob'ektami poznaniya, metodami i instrumentami issledovaniya.
Zadachi obucheniya:
Obsheobrazovatel'nye:
formirovanie ponyatii ob:
- astronomii, kak nauke i osnovnyh razdelah
astronomii;
- ob'ektah poznaniya astronomii: kosmicheskih
ob'ektah, processah i yavleniyah;
- metodah astronomicheskih issledovanii i ih
osobennostyah;
- osnovnyh etapah razvitiya astronomii;
- svyazi astronomii s drugimi naukami;
- prakticheskom primenenii astronomicheskih
znanii i sredstv kosmonavtiki.
Vospitatel'nye: formirovanie nauchnogo mirovozzreniya uchashihsya v hode znakomstva s nekotorymi filosofskimi i obshenauchnymi ideyami i ponyatiyami (material'nosti, edinstva i poznavaemosti mira, prostranstvenno-vremennymi masshtabami i svoistvami Vselennoi, universal'nost'yu deistviya fizicheskih zakonov vo Vselennoi). Patrioticheskoe vospitanie pri oznakomlenii s rol'yu rossiiskoi nauki i tehniki v razvitii astronomii i kosmonavtiki. Politehnicheskoe obrazovanie i trudovoe vospitanie pri izlozhenii svedenii o prakticheskom primenenii astronomii i kosmonavtiki.
Razvivayushie: formirovanie umenii analizirovat' informaciyu, sostavlyat' klassifikacionnye shemy.
Ucheniki dolzhny znat': o predmete astronomii, osnovnyh ee razdelah i etapah razvitiya, meste astronomii sredi drugih nauk i prakticheskom primenenii astronomicheskih znanii; imet' pervonachal'noe ponyatie o metodah i instrumentah astronomicheskih issledovanii; masshtabah Vselennoi, kosmicheskih ob'ektah, yavleniyah i processah.
Ucheniki dolzhny umet': pol'zovat'sya uchebnikom i spravochnymi materialami.
Naglyadnye posobiya i demonstracii:
- fotografii, diapozitivy, shemy i
risunki krupneishih observatorii
teleskopov i drugih astronomicheskih
instrumentov i metodov issledovaniya;
- diafil'my "Chto izuchaet astronomiya";
"Razvitie predstavlenii o Vselennoi";
- kinofil'my (fragmenty kinofil'mov): "Astronomiya
i mirovozzrenie"; "Prakticheskie
primeneniya astronomii";
- tablicy: "Metody astronomicheskih
issledovanii"; "Nablyudeniya i teleskopy";
- pribory i instrumenty: vysotomer, teodolit,
binokl', teleskop.
Zadanie na dom:
1. Izuchit' materiala uchebnikov:
- B.A. Voroncov-Vel'yaminova: §§ 1(1, 2), 2
(2), voprosy k paragrafu.
- E.P. Levitana: § 1(1, 2, 3), voprosy k
paragrafu.
- A.V. Zasova, E.V. Kononovicha: § 1(1-5),
voprosy k paragrafu.
2. Zapolnit' pustye yacheiki v sheme:
3. Zadaniya 6, 7 iz uchebnika E.P.
Levitana:
-sostavit' shemu, poyasnyayushuyu vzaimosvyaz'
astronomii i drugih nauk;
-ostavit' shemu, poyasnyayushuyu nauchnoe i
prakticheskoe znachenie astronomii.
4. Izgotovit' (oformit') podvizhnuyu kartu zvezdnogo neba.
Plan uroka
|
Etapy uroka |
Soderzhanie |
Metody izlozheniya |
Vremya, min |
|
1 |
Aktualizaciya astronomicheskih znanii; vyyasnenie urovnya i osobennostei "donauchnyh" poznanii uchenikov |
Beseda |
10 |
|
2 |
Izlozhenie novogo
materiala: |
Rasskaz uchitelya |
20 |
|
3 |
3. Metody i instrumenty astronomicheskih issledovanii. Osobennosti astronomicheskih nablyudenii. |
Rasskaz uchitelya |
5-7 |
|
4 |
Podvedenie itogov uroka. Domashnee zadanie |
3-5 |
Metodika provedeniya uroka:
1. Vazhnoi chast'yu pervogo uroka astronomii yavlyaetsya obshee pervonachal'noe znakomstvo s materialom ob osnovnyh fizicheskih harakteristikah, stroenii, strukture i sostave Metagalaktiki (Vselennoi). Mozhno sdelat' eto v nachale uroka pri povtorenii i aktualizacii astronomicheskih znanii, priobretennyh uchashimisya ranee: na urokah prirodovedeniya v III - V klassah, na urokah estestvoznaniya v VI - VII klassah i v kurse fiziki VII - X klassov. Pri etom uchitel' staraetsya probudit' v shkol'nikah interes k uchebe, stremlenie k izucheniyu kursa astronomii, k poznaniyu tain Vselennoi. V hode besede s uchenikami uchitel' zadaet ryad voprosov po teme dannogo zanyatiya: "Chto takoe astronomiya?", "Chto izuchaet astronomiya?", "Kak lyudi primenyayut astronomicheskie znaniya v povsednevnoi zhizni, v nauke, v sel'skom hozyaistve, v promyshlennosti?" i t.d.
Sleduet opredelit' uroven' i osobennosti "donauchnyh" astronomicheskih znanii, pocherpnutyh uchenikami iz gazet, zhurnalov, knig, teleperedach, kinofil'mov, obsheniya s roditelyami i znakomymi. Poluchennye svedeniya ispol'zuyutsya zatem na protyazhenie uchebnogo goda pri planirovanii i podgotovke sootvetstvuyushih urokov, opredelenii tematiki vystuplenii, dokladov i referatov i ih raspredelenii sredi uchashihsya. S cel'yu vyyasneniya znaniya uchenikami glavnyh harakteristik i svoistv osnovnyh tipov kosmicheskih ob'ektov zadayutsya voprosy: "Chto vy znaete o Vselennoi?", "Chto vy znaete o Solnechnoi sisteme?", "Chto vy znaete o Solnce?", " Chto vy znaete o zvezdah?", "Chto takoe planeta?" i t.d. Polezno poznakomit' uchenikov (napomnit' im) s masshtabami kosmicheskih rasstoyanii, edinicami ih izmereniya i razmerami nekotoryh kosmicheskih tel (ris. 1). Zhelatel'no privlech' k obsuzhdeniyu etih voprosov ves' klass. Uchitel' nenavyazchivo rukovodit rassuzhdeniyami uchenikov, ispravlyaet yavnye oshibki. Rezul'tatom etogo etapa raboty dolzhny stat' sistematizirovannye astronomicheskie znaniya ne nizhe nekotorogo nachal'nogo urovnya opredeleniya ponyatii:
Vselennaya - eto ves' mir vokrug nas. Vselennaya nikogda ne voznikala i nikogda ne ischeznet, ona vsegda sushestvovala i budet sushestvovat'. Vselennaya ne imeet granic; ona beskonechna v prostranstve i vechna vo vremeni. Vselennaya nepreryvno izmenyaetsya: otdel'nye ee ob'ekty - galaktiki, zvezdy, planety - poyavlyayutsya, prohodyat svoi put' razvitiya i ischezayut, a na smenu im voznikayut novye, bolee slozhnye i raznoobraznye miry.
Edinicei dlya izmereniya kosmicheskih rasstoyanii yavlyaetsya svetovoi god. 1 svetovoi god (sv. god) - eto rasstoyanie, kotoroe luch sveta so skorost'yu 300 000 km/s proletaet za 1 god. 1 svetovoi god raven 9 millionam millionov kilometrov!
Chast' Vselennoi, v kotoroi my zhivem, nazyvaetsya Metagalaktikoi. Metagalaktika – eto sverhgigantskaya sistema ogromnogo, mozhet byt' dazhe beschislennogo, chisla raznyh galaktik. Galaktiki – eto sistemy kosmicheskih tel, sostoyashie iz desyatkov i soten milliardov zvezd, tumannostei, planet i drugih kosmicheskih ob'ektov. Nasha Galaktika imeet razmery okolo 100000 sv. let, obladaet spiral'noi formoi i sostoit iz 200 milliardov zvezd. Solnechnaya sistema nahoditsya na okraine Galaktiki v 27000 sv. godah ot ee centra.
Zvezda - eto ogromnyi raskalennyi gazovyi shar. Solnce - samaya blizkaya iz zvezd, drugie zvezdy nahodyatsya tak daleko ot Zemli - v milliony i milliardy raz dal'she Solnca - chto kazhutsya nam yarkimi raznocvetnymi tochkami na nochnom nebe. Solnce bol'she Zemli po razmeram v 109 raz i v 333000 raz bol'she Zemli po masse. Ot Solnca do blizhaishei iz zvezd - Proksimy Centavra - svet "letit" 4 goda. Chem goryachee i bol'she zvezda, tem yarche ona svetit. Zvezdy razlichayutsya po razmeram i po masse. Est' zvezdy bol'she Solnca i est' zvezdy men'she Solnca, no vse oni v desyatki, sotni i tysyachi raz bol'she Zemli. Vysokaya temperatura poverhnosti zvezd obuslovlena atomnymi reakciyami, protekayushimi v centre zvezd pri temperature svyshe 10 millionov gradusov. Chem bol'she massa zvezdy, tem sil'nee idut atomnye reakcii. V zavisimosti ot massy i razmerov zvezdy podrazdelyayut na "normal'nye" zvezdy - takie, kak Solnce, zvezdy-giganty i zvezdy-karliki.
Planetnye sistemy sostoyat iz odinokoi zvezdy, vokrug kotoroi vrashayutsya raznye planety. Solnce i vse vrashayushiesya vokrug nego kosmicheskie tela: 9 bol'shih planet i ih sputniki, asteroidy, komety i meteornye chasticy obrazuyut Solnechnuyu sistemu.
Planeta - eto sharoobraznoe telo, kotoroe svetit otrazhennym svetom. Odni planety bol'she Zemli po razmeram i po masse, drugie - men'she. Bol'shie planety nazyvayut planetami-gigantami, a pohozhie po razmeram i masse na Zemlyu - zemlepodobnymi. Vokrug Solnca vrashaetsya 9 planet. Oni nazyvayutsya: Merkurii, Venera, Zemlya, Mars, Yupiter, Saturn, Uran, Neptun, Pluton. Massa planet v tysyachi raz men'she massy Solnca. Samaya bol'shaya planeta - Yupiter - v 11 raz bol'she Zemli po razmeram i v 318 raz bol'she Zemli po masse. Samaya malen'kaya, dalekaya i holodnaya planeta - Pluton Solnce osveshaet i sogrevaet Zemlyu i drugie planety i ih sputniki. My mozhem videt' Lunu i planety lish' potomu, chto oni osveshayutsya Solncem. Vse planety vrashayutsya vokrug svoei osi, odni - bystree, drugie - medlennee. Chem blizhe k Solncu planeta, tem bystree ona vrashaetsya vokrug nego. Sputniki planet vrashayutsya vokrug nih, kak Luna vrashaetsya vokrug Zemli. Sputniki pohozhi na planety, no znachitel'no men'she ih po masse i po razmeram. Asteroidy ili "malye planety" - sotni tysyach kamennyh skal razmerami ot neskol'kih metrov do soten kilometrov, vrashayushihsya vokrug Solnca mezhdu Marsom i Yupiterom. Komety - vrashayushiesya vokrug Solnca na okrainah Solnechnoi sistemy gromadnye glyby gryaznogo l'da, v kotoryi vmerzli pylinki i kamushki. U podletayushih k Solncu komet ledyanye yadra tayut, isparyayutsya i u komet obrazuyutsya ochen' dlinnye krasivye hvosty iz gaza i pyli. Meteornye tela - mnozhestvo vrashayushihsya vokrug Solnca melkih kamushkov i l'dinok - oskolkov asteroidov i komet i kosmicheskih pylinok. Rasstoyaniya vnutri Solnechnoi sistemy izmeryayutsya v millionah kilometrov ili v astronomicheskih edinicah. 1 astronomicheskaya edinica (a.e.) ravna srednemu rasstoyaniyu ot Solnca do Zemli - 150 millionam kilometrov. Ot Solnca do Merkuriya - 1/3 a.e.; do Yupitera – 5a.e.; do Plutona – 40 a.e.
Ris. 2. Masshtaby kosmicheskih rasstoyanii
Uchitel' dolzhen vyyasnit' otnoshenie uchashihsya k astronomii i k ee izucheniyu v shkole, vyyavit' naibolee interesnye dlya nih problemy astronomii. Luchshe vsego prodelat' eto v forme anketirovaniya, provodyashegosya vo vremya besedy. Mozhno sprosit', chto ucheniki hotyat uznat' pri izuchenii astronomii, kakie voprosy ih osobenno interesuyut, kak, po ih mneniyu, dolzhny provodit'sya uroki astronomii i t.d. i poprosit' ih dat' opredelenie nekotorym osnovnym astronomicheskim ponyatiyam. Otricatel'noi storonoi dannogo anketirovaniya budet nekotoroe otvlechenie uchenikov ot temy besedy.
Podvodya itog pervomu etapu uroka, sleduet pohvalit' uchenikov za ih aktivnost' i poobeshat' uchest' ih pozhelaniya pri dal'neishei podgotovke urokov.
2. Vtoroi etap uroka v forme rasskaza uchitelya posvyashaetsya izlozheniyu novogo materiala. On utochnyaet, uglublyaet i dopolnyaet znaniya uchashihsya, aktualizirovannye na pervom etape uroka, i yavlyaetsya logicheskim ego prodolzheniem. Etot etap uroka zhelatel'no po vozmozhnosti soprovozhdat' demonstraciyami diafil'mov ili fragmentov kinofil'ma, ssylkami na visyashie na doske naglyadnye tablicy. Uchenikov sleduet oznakomit' s materialom:
1. Predmet astronomii
Astronomiya - nauka o Vselennoi.
Astronomiya izuchaet kosmicheskie ob'ekty, kosmicheskie yavleniya i kosmicheskie processy.
Astronomiya izuchaet osnovnye fizicheskie harakteristiki, proishozhdenie, stroenie, sostav, dvizhenie i evolyuciyu kosmicheskih ob'ektov. Kosmicheskie ob'ekty - eto kosmicheskie tela i obladayushie opredelennoi organizaciei sistemy kosmicheskih tel. Pod kosmicheskimi telami my budem ponimat' vse rassmatrivaemye astronomiei fizicheskie tela - strukturnye elementy Vselennoi. V chislo osnovnyh tipov kosmicheskih ob'ektov vhodyat planetnye tela (planety i ih sputniki, asteroidy, komety, meteornye tela), zvezdy, tumannosti, kosmicheskaya sreda.
Kosmicheskie tela, vhodyashie v sostav kosmicheskih sistem, obychno imeyut obshee proishozhdenie, vzaimosvyazany gravitacionnymi i magnitnymi polyami i peremeshayutsya v prostranstve kak edinoe celoe. V chislo osnovnyh tipov kosmicheskih sistem vhodyat planetnye sistemy, zvezdnye sistemy (dvoinye zvezdy, zvezdnye skopleniya), galaktiki, Metagalaktika i vsya Vselennaya. Sistemy kosmicheskih tel obladayut novymi kachestvami, ne prisushimi kazhdomu iz otdel'no vzyatyh elementov etoi sistemy: novye zvezdy obrazuyutsya tol'ko vnutri gigantskih kosmicheskih sistem - galaktik; zhizn' mozhet sushestvovat' lish' na poverhnosti tel, vhodyashih v planetnye sistemy otdel'nyh zvezd i t. d.
Kosmicheskimi yavleniyami nazyvayutsya fizicheskie yavleniya, voznikayushie pri vzaimodeistvii kosmicheskih tel i protekanii kosmicheskih processov. Primerami kosmicheskih yavlenii mozhno nazvat' sushestvovanie sputnikov u massivnyh kosmicheskih tel, dvizhenie planet, solnechnuyu aktivnost' i t.d.
Kosmicheskie processy predstavlyayut soboi sovokupnost' fizicheskih processov, lezhashih v osnove vozniknoveniya, sushestvovaniya i razvitiya kosmicheskih ob'ektov, osnovnye etapy ih evolyucii. Oni obuslovlivayut glavnye fizicheskie harakteristiki kosmicheskih ob'ektov i ih sistem, a takzhe vozniknovenie i protekanie kosmicheskih yavlenii. Primerami kosmicheskih processov mozhno nazvat' obrazovanie, sushestvovanie i evolyuciyu zvezd, planet, galaktik i vsei Vselennoi.
2. Osnovnye razdely astronomii
Klassicheskaya astronomiya ob'edinyaet v sebe ryad razdelov astronomii, osnovy kotoryh byli razrabotany zadolgo do nachala HH veka, no ne poteryali svoei teoreticheskoi i prakticheskoi znachimosti do nastoyashego vremeni:
Astrometriya vklyuchaet v sebya sfericheskuyu astronomiyu, prakticheskuyu astronomiyu i fundamental'nuyu astrometriyu.
Sfericheskaya astronomiya izuchaet polozhenie, vidimoe i sobstvennoe dvizhenie kosmicheskih tel i reshaet zadachi, svyazannye s opredeleniem polozhenii svetil na nebesnoi sfere, sostavleniem zvezdnyh katalogov i kart, teoreticheskimi osnovami scheta vremeni.
Fundamental'naya astrometriya vedet rabotu po opredeleniyu fundamental'nyh astronomicheskih postoyannyh i teoreticheskomu obosnovaniyu sostavleniya fundamental'nyh astronomicheskih katalogov.
Prakticheskaya astronomiya zanimaetsya opredeleniem vremeni i geograficheskih koordinat, obespechivaet Sluzhbu Vremeni, vychislenie i sostavlenie kalendarei, geograficheskih i topograficheskih kart; astronomicheskie metody orientacii shiroko primenyayutsya v moreplavanii, aviacii i kosmonavtike.
Nebesnaya mehanika issleduet dvizhenie kosmicheskih tel pod deistviem sil tyagoteniya. Issledovanie dvizheniya nebesnyh ob'ektov predusmatrivaet ustanovlenie obshih zakonomernostei dvizheniya i opredelenie dlya proizvol'nogo momenta vremeni polozheniya i skorosti izuchaemogo ob'ekta po otnosheniyu k izbrannoi sisteme koordinat. Opirayas' na dannye astrometrii, zakony klassicheskoi mehaniki i matematicheskie metody issledovaniya, nebesnaya mehanika opredelyaet traektorii i harakteristiki dvizheniya kosmicheskih tel i ih sistem, sluzhit teoreticheskoi osnovoi kosmonavtiki.
Sovremennaya astronomiya vklyuchaet v sebya razdely: astrofiziku, zvezdnuyu statistiku, kosmogoniyu i kosmologiyu.
Astrofizika izuchaet osnovnye fizicheskie harakteristiki i svoistva kosmicheskih ob'ektov (dvizhenie, stroenie, sostav i t.d.), kosmicheskih processov i kosmicheskih yavlenii, podrazdelyayas' na mnogochislennye razdely: teoreticheskaya astrofizika; prakticheskaya astrofizika; fizika planet i ih sputnikov (planetologiya i planetografii); fizika Solnca; fizika zvezd; vnegalakticheskaya astrofizika i t. d.
Kosmogoniya izuchaet proishozhdenie i razvitie kosmicheskih ob'ektov i ih sistem.
Kosmologiya issleduet proishozhdenie, osnovnye fizicheskie harakteristiki, svoistva i evolyuciyu Vselennoi. Teoreticheskoi osnovoi ee yavlyayutsya sovremennye fizicheskie teorii i dannye astrofiziki i vnegalakticheskoi astronomii.
Dalee sleduet izlozhit' material ob osnovnyh etapah razvitiya astronomii i svyazi astronomii s drugimi naukami. Pri etom uchitel' postoyanno obrashaet vnimanie shkol'nikov na to, chto astronomiya voznikla i razvivalas' na osnove prakticheskih potrebnostei cheloveka (primenenie astronomicheskih znanii lyud'mi raskryvaetsya na primerah iz raznyh epoh) i sostavlyaet sushestvennuyu neot'emlemuyu chast' mirovoi kul'tury.
Drugim, bolee effektivnym metodom izlozheniya dannogo materiala mozhet sluzhit' rasskaz-beseda, v kotoroi ucheniki prinimayut neposredstvennoe uchastie: zadayut voprosy, prosyat raz'yasnit' ili izlozhit' bolee podrobno zainteresovavshii ih material i dazhe kommentiruyut rasskazannoe uchitelem.
3. Etapy razvitiya astronomii. Svyaz' astronomii s drugimi naukami
Znachenie astronomii opredelyaetsya vazhnost'yu ee vklada v sozdanie nauchnoi kartiny mira, tak kak astronomicheskie znaniya lezhat v osnove sistemy predstavlenii o naibolee obshih zakonah stroeniya i razvitiya Vselennoi. Uroven' razvitiya astronomii opredelyaet osnovy mirovospriyatiya shirokih mass naseleniya v dannuyu epohu, formiruet bazovye idei nauki i osobennosti mirovozzreniya uchenyh.
Bolee 3,5 tysyach let nazad, v epohu sinkretichnosti nauki i kul'tury, astronomiya ne vydelyalas' v osobuyu oblast' poznaniya. Mifologicheskii harakter osmysleniya okruzhayushego mira obuslovlivalsya kosmicheskoi vzaimosvyaz'yu vsego sushego. "Zemnoe" i "kosmicheskoe" bylo nerazdel'no-sliyannym.
Nasushnaya prakticheskaya potrebnost' v astronomicheskih znaniyah dlya opredeleniya vremeni i orientacii na mestnosti, sostavleniya geograficheskih kart i kalendarei stimulirovala razvitie matematiki, osobenno vychislitel'noi, geometrii i trigonometrii. Izobretenie uglomernyh priborov i sozdanie sobstvennogo matematicheskogo apparata privelo k vydeleniyu astronomii iz obshei summy chelovecheskih znanii ob okruzhayushem mire v otdel'nuyu, pervuyu iz estestvennyh nauk.
S epohi obrazovaniya gosudarstv Drevnego mira do pozdnego Srednevekov'ya ob'ekty astronomii predel'no idealiziruyutsya i obosoblyayutsya, protivopostavlyalos' ob'ektam zemnogo mira, ih harakteristiki i povedenie ne rassmatrivayutsya v ramkah zarozhdayushihsya "zemnyh" nauk - fiziki, himii, geografii. Astronomiya vnosit ogromnyi vklad v ih razvitie (osobenno geografii), no sami estestvennye nauki okazyvayut nichtozhno maloe vliyanie na razvitie astronomii lish' cherez tehnologiyu sozdaniya astronomicheskih instrumentov.
Pervaya revolyuciya v astronomii proizoshla v razlichnyh regionah mira v raznoe vremya v promezhutke mezhdu 1,5 tys. let do n.e. i II vek n.e. i byla obuslovlena progressom matematicheskih znanii. Glavnymi ee dostizheniyami stalo sozdanie sfericheskoi astronomii i astrometrii, universal'nyh tochnyh kalendarei i geocentricheskoi teorii, stavshei itogom razvitiya astronomii antichnogo mira i sposobstvovavshei formirovaniyu formal'no-logicheskogo myshleniya i sholasticheskogo mirovozzreniya.
K nachalu XVI veka progress nauchno-tehnicheskih znanii sokratil razryv v stepeni razvitiya astronomii i drugih estestvennyh nauk. Uroven' znanii ob okruzhayushem mire stal vyshe urovnya znanii pochti ne razvivavsheisya s nachala nashei ery astronomii i perestal vpisyvat'sya v prezhnie kosmologicheskie ramki. Potrebnost' privedeniya v edinuyu sistemu vsei summy nakoplennyh znanii vmeste s pervym moshnym vliyaniem fiziki na astronomiyu - izobreteniem teleskopa – privela k krahu sholasticheskogo myshleniya i torzhestvu geliocentricheskoi teorii.
Vtoraya revolyuciya v astronomii (XVI-XVII vv.) byla obuslovlena progressom znanii o prirode, v pervuyu ochered' fizicheskih, i sama stimulirovala pervuyu revolyuciyu estestvennyh nauk v XVII-XVIII vekah. Dlya nauki togo vremeni harakterna tesneishaya svyaz' mezhdu astronomiei i fizikoi. Vse velikie fiziki togo vremeni byli astronomami, i naoborot; zakony i teorii fiziki vyvodilis' i proveryalis' na osnove rezul'tatov astronomicheskih nablyudenii. Astronomicheskie yavleniya i svoistva nebesnyh ob'ektov ob'yasnyalis' na osnove fizicheskih znanii. V astronomii stalo issledovat'sya ne tol'ko vidimoe raspolozhenie, razmery i peremeshenie nebesnyh svetil, no i nekotorye fizicheskie harakteristiki: dvizhenie, razmery i massa nebesnyh tel. Ustanovlenie edinstva zakonov prirody dlya vsei Vselennoi, sozdanie klassicheskoi mehaniki N'yutona i teorii Vsemirnogo tyagoteniya unichtozhilo protivopostavlenie mezhdu "zemnym" i "nebesnym" i sdelalo astronomiyu odnoi iz estestvennyh nauk.
Vazhneishimi dostizheniyami astronomii Novogo vremeni stali: sozdanie, ob'yasnenie i podtverzhdenie geliocentricheskoi teorii, zakonov dvizheniya planetnyh tel, teorii Vsemirnogo tyagoteniya, nebesnoi mehaniki, izobretenie opticheskih teleskopov, otkrytie novyh planet, sputnikov, poyasa asteroidov, komet, meteoroidov, izuchenie osnovnyh harakteristik Solnechnoi sistemy i vhodyashih v ee sostav kosmicheskih tel, zvezdnyh sistem i tumannostei, sozdanie pervyh nauchnyh kosmogonicheskih i kosmologicheskih gipotez.
Evolyuciya astronomicheskih znanii privela k vozniknoveniyu i razvitiyu nekotoryh filosofskih uchenii: vul'garnogo (mehanicheskogo) materializma i ob'ektivnogo idealizma Kanta i Gegelya.
V dal'neishem burnoe razvitie i rastushaya differenciaciya estestvenno-matematicheskih nauk priveli k obosobleniyu fiziki ot astronomii, soprovozhdayushemusya "potrebitel'skim" otnosheniem k fizike so storony astronomov i nedoocenkoi fizikami roli astronomii v sozdanii obshei sistemy fizicheskih znanii.
Sozdanie novyh metodov astronomicheskih nablyudenii na osnove novyh fizicheskih otkrytii (spektroskopii, fotografii, fotometrii) i uvelichenie moshnosti astronomicheskih instrumentov privelo k kachestvennomu skachku v znaniyah o fizicheskoi prirode kosmicheskih ob'ektov i ih sistem, kosmicheskih processov i yavlenii i k vozniknoveniyu novogo, samogo obshirnogo i mnogoobeshayushego razdela sovremennoi astronomii - astrofizike, a takzhe kosmohimii. Issledovaniya himicheskogo sostava kosmicheskih tel podtverdili material'noe edinstvo Vselennoi. Byl proveden ryad issledovanii i sdelany otkrytiya, znachitel'no rasshirivshie znaniya o Vselennoi: izmereny mezhzvezdnye rasstoyaniya, otkryta mezhzvezdnaya sreda, novye klassy kosmicheskih tel, ustanovleny zakonomernosti v fizicheskih harakteristikah zvezd, issledovana struktura Galaktiki. Odnako astronomiya ostavalas' v celom "statichnoi" naukoi, izuchavshei neizmennuyu vo vremeni Vselennuyu, otsutstvovala geneticheskaya svyaz' mezhdu kosmicheskimi ob'ektami raznogo tipa, vernaya interpretaciya diagrammy Gercshprunga-Ressela, teorii vazhneishih kosmicheskih processov, otvety na voprosy kosmogonii i kosmologii. Astronomiya byla chisto "nablyudatel'noi" i "opticheskoi" naukoi, issledovavshei kosmos lish' v uzkom diapazone chastot izlucheniya vidimogo sveta. Astronomiya dovol'no uspeshno primenyala znaniya po klassicheskoi fizike, volnovoi optike, termo- i elektrodinamike dlya ob'yasneniya novyh otkrytii i sozdaniya instrumentov, odnako fiziki prakticheski perestali ispol'zovat' astronomicheskie dannye v svoih rabotah. Vozmozhno, eto posluzhilo odnoi iz prichin krizisa fiziki v konce XIX veka i otrazilos' na razvitii astronomii v nachale HH veka.
Teoreticheskie osnovy novoi revolyucii v astronomii zalozhili sozdanie obshei teorii otnositel'nosti A. Einshteina i teoriya nestacionarnoi Vselennoi A.A. Fridmana. Vozniknovenie i razvitie radiofiziki, elektroniki, kibernetiki i kosmonavtiki obespechilo ee prakticheskie (instrumental'nye) osnovy. Ogromnuyu rol' sygralo sozdanie novyh metodov issledovaniya: teoreticheskoi i eksperimental'noi fiziki, sovremennoi matematiki i vychislitel'noi tehniki (EVM) i vovlechenie v astronomiyu uchenyh drugih specializacii, v pervuyu ochered' fizikov.
Tret'ya revolyuciya v astronomii (50-70 gg. HH veka) celikom obuslovlena progressom fiziki i ee vliyaniem na tehnologiyu.
Astronomiya stala vsevolnovoi i vsekorpuskulyarnoi: kosmicheskie ob'ekty nablyudayutsya vo vsem diapazone elektromagnitnogo izlucheniya i ispuskaniya elementarnyh chastic.
Astronomiya stanovitsya eksperimental'noi: sredstva kosmonavtiki pozvolyayut provodit' pryamoe izuchenie kosmicheskih tel, yavlenii i processov.
Astronomiya priobrela evolyucionnyi harakter: kosmicheskie ob'ekty issleduyutsya na protyazhenii vsei evolyucii i vo vzaimosvyazi mezhdu soboi.
Osnovnye dostizheniya sovremennoi astronomii:
1. Ob'yasnenie evolyucii zvezd,
osnovannoe na sozdanii ih modelei i
podtverzhdayusheesya dannymi nablyudenii.
2. Issledovanie obshei dinamiki galaktik,
ob'yasnenie struktury spiral'nyh galaktik,
otkrytie aktivnosti galakticheskih yader i
kvazarov.
3. Ustanovlenie struktury Metagalaktiki;
dostatochno polnye predstavleniya o
processah vo Vselennoi v intervale 7-10
milliardov let ot nastoyashego vremeni.
4. Podtverzhdenie teorii formirovaniya zvezd
i planetnyh sistem iz gazopylevyh
kompleksov i teorii nestacionarnoi
Vselennoi.
5. Znachitel'noe rasshirenie svedenii o
prirode i fizicheskih harakteristikah
planetnyh tel Solnechnoi sistemy i Solnca,
poluchennyh v rezul'tate kosmicheskih
issledovanii.
"Zemnoe" i "kosmicheskoe" tesno vzaimosvyazano; kosmicheskie ob'ekty, yavleniya i processy obuslovlivayut ili okazyvayut vliyanie na protekanie processov na poverhnosti Zemli, na ee biosferu i chelovechestvo. Zhizn' yavlyaetsya zakonomernym etapom razvitiya materii i faktorom kosmicheskogo poryadka. Zakony klassicheskih nauk - fiziki, himii, geografii yavlyayutsya chastnymi (predel'nymi) sluchayami, sledstviyami deistviya zakonov bolee vysokogo poryadka, deistvuyushimi vo Vselennoi.
V nastoyashee vremya vzaimootnosheniya mezhdu fizikoi i astronomiei normalizovalis'. Obe nauki vmeste vyshli na edinyi rubezh issledovanii. Poyavlenie novyh metodov issledovanii i instrumentov (sozdanie sistemy radiointerferometrov kosmicheskogo masshtaba, kosmicheskih opticheskih teleskopov, neitrinnoi astronomii, issledovaniya Solnechnoi sistemy sredstvami kosmonavtiki) opredelyaetsya urovnem razvitiya tehnologii i soprovozhdaetsya rezkim udorozhaniem i vozrastayushei slozhnost'yu ih provedeniya, trebuet koordinacii usilii, sotrudnichestva uchenyh vsego mira.
Astronomiya ispol'zuet fizicheskie znaniya dlya ob'yasneniya kosmicheskih yavlenii i processov, ustanovleniya prirody i osnovnyh harakteristik i svoistv kosmicheskih ob'ektov i ih sistem. Uroven' sovremennyh fizicheskih znanii dostatochen dlya ob'yasneniya bol'shinstva yavlenii i processov v makro- i mikromire, osnovannyh na vzaimodeistviyah atomnyh yader, elektronnyh obolochek atomov i kvantov elektromagnitnogo izlucheniya (vozniknovenie, sostav, stroenie, energetika, dvizhenie i evolyuciya, vzaimodeistvie zvezd, tumannostei, planetnyh tel i ih sistem).
Fizika ispol'zuet dannye astronomicheskih nablyudenii dlya korrektirovki izvestnyh fizicheskih zakonov i teorii; otkrytiya novyh fizicheskih yavlenii, processov i zakonomernostei; eksperimental'nogo podtverzhdeniya zakonov i teorii; issledovanii principial'no nevosproizvodimyh ili trudnovosproizvodimyh v zemnyh laboratoriyah fizicheskih yavlenii, processov i ob'ektov (termoyadernye reakcii, povedenie goryachei plazmy v magnitnom pole, effekty relyativistskoi teorii i t. d.).
Bystro razvivaetsya process integracii fiziki i astronomii, ob'edinennyh v astrofiziku. Predmetami izucheniya v sovremennoi astrofizike i fizike elementarnyh chastic stala oblast' sub'yadernyh vzaimodeistvii, nekotorye aspekty vzryvov zvezd, aktivnosti galakticheskih yader i kvazarov, neitronnye zvezdy i chernye dyry, problema "skrytoi massy", singulyarnosti i oscillyacii Vselennoi. Sozdaetsya edinyi ponyatiinyi apparat: astrofizicheskie ponyatiya, yavlyayas' ponyatiyami astronomicheskimi, v to zhe vremya mogut rassmatrivat'sya kak fizicheskie, otnesennye k kosmicheskim ob'ektam, yavleniyam i processam. Fizika vysokih energii i kosmologiya sovmestno razrabatyvayut teoriyu Velikogo ob'edineniya, svodyashuyu vidy fizicheskih vzaimodeistvii k edinomu nachalu i ob'yasnyayushei antropnyi princip i perspektivy razvitiya material'nogo mira v celom.
Vzaimodeistvie etih nauk privelo k korennomu izmeneniyu mnogih prezhnih sposobov primeneniya astronomicheskih znanii. Neobhodimost' v tochnom opredelenii momentov i promezhutkov vremeni stimulirovala razvitie astronomii i fiziki: vplot' do serediny HH veka astronomicheskie sposoby izmereniya, hraneniya vremeni i etalony vremeni lezhali v osnove mirovoi Sluzhby Vremeni. V nastoyashee vremya razvitie fiziki privelo k sozdaniyu bolee tochnyh sposobov opredeleniya i etalonov vremeni, kotorye stali ispol'zovat'sya astronomami dlya issledovaniya yavlenii, lezhavshih v osnove prezhnih sposobov izmereniya vremeni.
Do serediny HH veka osnovnymi sposobami opredeleniya geograficheskih koordinat mestnosti, morskoi i suhoputnoi navigacii byli astronomicheskie nablyudeniya. S poyavleniem radiofiziki i kosmonavtiki, shirokim primeneniem radiosvyazi i navigacionnyh sputnikov v astronomicheskih metodah otpala nuzhda, i seichas vysheupomyanutye razdely fiziki i tehnologii pozvolyayut astronomam i geografam utochnyat' figuru i nekotorye drugie harakteristiki Zemli.
Vzaimodeistvie astronomii i fiziki prodolzhaet okazyvat' vliyanie na razvitie drugih nauk, tehnologii, energetiki i razlichnyh otraslei narodnogo hozyaistva. Hrestomatiinym primerom stalo sozdanie i razvitie kosmonavtiki. Razrabatyvayutsya sposoby uderzhaniya plazmy v ogranichennom ob'eme, koncepciya "besstolknovitel'noi" plazmy, MGD-generatory, kvantovye usiliteli izlucheniya (mazery) i t. d.
Astronomiyu i himiyu svyazyvayut voprosy issledovaniya proishozhdeniya i rasprostranennosti himicheskih elementov i ih izotopov v kosmose, himicheskaya evolyuciya Vselennoi. Voznikshaya na styke astronomii, fiziki i himii nauka kosmohimiya tesno svyazana s astrofizikoi, kosmogoniei i kosmologiei, izuchaet himicheskii sostav i differencirovannoe vnutrennee stroenie kosmicheskih tel, vliyanie kosmicheskih yavlenii i processov na protekanie himicheskih reakcii, zakony rasprostranennosti i raspredeleniya himicheskih elementov vo Vselennoi, sochetanie i migraciyu atomov pri obrazovanii veshestva v kosmose, evolyuciyu izotopnogo sostava elementov. Bol'shoi interes dlya himikov predstavlyayut issledovaniya himicheskih processov, kotorye iz-za ih masshtabov ili slozhnosti trudno ili sovsem nevosproizvodimyh v zemnyh laboratoriyah (veshestvo v nedrah planet, sintez slozhnyh himicheskih soedinenii v temnyh tumannostyah i t. d.).
Astronomiyu, geografiyu i geofiziku svyazyvaet izuchenie Zemli kak odnoi iz planet Solnechnoi sistemy, ee osnovnyh fizicheskih harakteristik (figury, vrasheniya, razmerov, massy i t. d.) i vliyaniya kosmicheskih faktorov na geografiyu Zemli: stroenie i sostav zemnyh nedr i poverhnosti, rel'ef i klimat, periodicheskie, sezonnye i dolgovremennye, mestnye i global'nye izmeneniya v atmosfere, gidrosfere i litosfere Zemli - magnitnye buri, prilivy, smena vremen goda, dreif magnitnyh polei, potepleniya i lednikovye periody i t. d., voznikayushie v rezul'tate vozdeistviya kosmicheskih yavlenii i processov (solnechnoi aktivnosti, vrasheniya Luny vokrug Zemli, vrasheniya Zemli vokrug Solnca i dr.); a takzhe ne poteryavshie svoego znacheniya astronomicheskie metody orientacii v prostranstve i opredeleniya koordinat mestnosti. Odnoi iz novyh nauk stalo kosmicheskoe zemlevedenie - sovokupnost' instrumental'nyh issledovanii Zemli iz kosmosa v celyah nauchnoi i prakticheskoi deyatel'nosti.
Svyaz' astronomii i biologii opredelyaetsya ih evolyucionnym harakterom. Astronomiya izuchaet evolyuciyu kosmicheskih ob'ektov i ih sistem na vseh urovnyah organizacii nezhivoi materii analogichno tomu, kak biologiya izuchaet evolyuciyu zhivoi materii. Vse kosmicheskie ob'ekty i ih sistemy, podobno biologicheskim, evolyucioniruyut s harakternymi dlya nih shkalami vremeni. Evolyuciya nezhivoi i zhivoi materii idet "ot prostogo k slozhnomu", sushestvovanie i razvitie ob'ektov obuslovleno vnutrennimi dinamicheskimi processami; dvizhushimi faktorami evolyucii yavlyayutsya rasshirenie Metagalaktiki (Vselennoi) i gravitacionnaya neustoichivost'.
Vse ostal'nye estestvennye nauki ne yavlyayutsya evolyucionnymi: deistvie fundamental'nyh zakonov fiziki izvechno i ne zavisit ot vremeni, neobratimye processy issleduyutsya lish' v nekotoryh razdelah fiziki (termodinamike); zakony himii takzhe obratimy i mogut rassmatrivat'sya kak opisanie fizicheskih vzaimodeistvii elektronnyh obolochek atomov; geografiya i geologiya, v samom shirokom smysle, yavlyayutsya razdelami astronomicheskih nauk planetologii i planetografii.
Evolyucionnyi harakter astronomii obespechivaet vozmozhnost' klassifikacii kosmicheskih ob'ektov i ih sistem po principam nauki tipologii i issledovanie ih v ramkah sistemnogo podhoda, s vyyavleniem obshego v ob'ektah i yavleniyah, ogranicheniya chisla vozmozhnyh variantov struktur i povedeniya sistem, kak odno iz proyavlenii deistviya metodologicheskogo principa simmetrii.
Vzaimosvyaz' astronomii i biologii obuslovlena vzaimnym vliyaniem evolyucii nezhivoi i zhivoi prirody. Astronomiyu i biologiyu svyazyvayut problemy vozniknoveniya i sushestvovaniya zhizni i razuma na Zemle i vo Vselennoi, problemy zemnoi i kosmicheskoi ekologii i vozdeistviya kosmicheskih processov i yavlenii na biosferu Zemli:
1. Vozniknovenie zhizni na Zemle
podgotovleno hodom evolyucii nezhivoi
materii vo Vselennoi.
2. Sushestvovanie zhizni na Zemle
opredelyaetsya postoyanstvom deistviya
kosmicheskih faktorov: moshnost'yu i
spektral'nym sostavom solnechnogo
izlucheniya, neizmennost'yu osnovnyh
harakteristik orbity Zemli i ee osevogo
vrasheniya, nalichiem magnitnogo polya i
atmosfery planety.
3. Razvitie zhizni na Zemle vo mnogo
obuslovleno plavnymi neznachitel'nymi
izmeneniyami v deistvii kosmicheskih
faktorov, sil'nye izmeneniya vedut k
katastroficheskim posledstviyam.
4. Na opredelennom etape svoego razvitiya
zhizn' stanovitsya faktorom kosmicheskogo
masshtaba, okazyvayushim vliyanie na fiziko-himicheskie
harakteristiki planety: sostav i
temperaturu atmosfery, gidrosfery i
verhnih sloev litosfery.
5. V nastoyashee vremya deyatel'nost'
chelovechestva stanovitsya faktorom
kosmicheskogo masshtaba, okazyvayushim
vozdeistvie na atmosferu, gidrosferu i
litosferu Zemli i okolozemnoe kosmicheskoe
prostranstvo, a v perspektive - na vsyu
Solnechnuyu sistemu. Ekologicheskie problemy
nachinayut igrat' osobuyu rol' v
sushestvovanii chelovechestva; ekologiya
stanovitsya kosmicheskoi.
6. Razumnaya deyatel'nost' Sverhcivilizacii
mozhet okazyvat' vliyanie na evolyuciyu
nezhivoi i zhivoi materii v masshtabah
Galaktiki i dazhe Metagalaktiki.
Voprosami, ob'yasnenie kotoryh trebuet sovmestnyh usilii astronomov i biologov, yavlyayutsya:
1. Vozniknovenie i sushestvovanie zhizni vo
Vselennoi (ekzobiologiya: proishozhdenie,
rasprostranennost', usloviya sushestvovaniya
i razvitiya, puti evolyucii).
2. Processy, lezhashie v osnove kosmichesko-zemnyh
svyazei.
3. Prakticheskie voprosy kosmonavtiki (kosmicheskaya
biologiya i medicina), izuchayushih
zhiznedeyatel'nost' zemnyh organizmov v
usloviyah kosmicheskogo prostranstva,
vliyanie kosmicheskih poletov na zdorov'e i
rabotosposobnost' lyudei, razrabotku sistem
zhizneobespecheniya upravlyaemyh kosmicheskih
apparatov i t.d.
4. Kosmicheskaya ekologiya.
5. Vozniknovenie i sushestvovanie, puti
razvitiya vnezemnyh civilizacii (VC),
problemy svyazi i kontakta s vnezemnymi
civilizaciyami.
6. Rol' cheloveka i chelovechestva vo Vselennoi
(vozmozhnost' zavisimosti kosmicheskoi
evolyucii ot biologicheskoi i social'noi).
Rastushaya vzaimosvyaz' astronomii s estestvenno-matematicheskimi naukami obuslovlena sovremennymi tendenciyami v razvitii poznaniya okruzhayushego mira: razrastaniyu i ukrepleniyu "mezhnauchnyh" svyazei i likvidacii monopolizma na isklyuchitel'no "svoi" ob'ekty nauki s ispol'zovanie sobstvennyh specificheskih metodov issledovaniya.
 |
1 - geliobiologiya 2 - ksenobiologiya 3 - kosmicheskaya biologiya i medicina 4 - matematicheskaya geografiya 5 - kosmohimiya A - sfericheskaya astronomiya B - astrometriya V - nebesnaya mehanika G - astrofizika D - kosmologiya E - kosmogoniya Zh - kosmofizika |
| Ris. 3. Svyaz' astronomii i drugih estestvennyh nauk | |
Po mere razvitiya nauki proishodit uglublenie i rasshirenie processa poznaniya.
V nastoyashee vremya nauka stremitsya k vsestoronnemu izucheniyu vseh svoih ob'ektov i ustanovleniyu vseobshei svyazi processov i yavlenii v edinstve s okruzhayushim mirom.
Astronomiya imeet svyaz' s obshestvennymi i gumanitarnymi naukami.
Svyaz' astronomii s evolyucionnymi naukami istoriei i obshestvovedeniem, izuchayushim razvitie material'nogo mira na kachestvenno bolee vysokim urovne organizacii materii, obuslovlena vysheopisannym vliyaniem astronomicheskih znanii na mirovozzrenie lyudei i razvitie nauki, tehniki, sel'skogo hozyaistva, ekonomiki i kul'tury; vopros o vliyanii kosmicheskih processov na social'noe razvitie chelovechestva ostaetsya otkrytym.
Krasota zvezdnogo neba budila mysli o velichii mirozdaniya i vdohnovlyal pisatelei i poetov. Astronomicheskie nablyudeniya nesut v sebe moshnyi emocional'nyi zaryad, demonstriruyut mogushestvo chelovecheskogo razuma i ego sposobnosti poznavat' mir, vospityvayut chuvstvo prekrasnogo, sposobstvuyut razvitiyu nauchnogo myshleniya.
Svyaz' astronomii s "naukoi nauk" - filosofiei - opredelyaetsya tem, chto astronomiya kak nauka imeet ne tol'ko special'nyi, no i obshechelovecheskii, gumanitarnyi aspekt, vnosit naibol'shii vklad v vyyasnenie mesta cheloveka i chelovechestva vo Vselennoi, v izuchenie otnosheniya "chelovek - Vselennaya". Vselenskaya unikal'nost' chelovechestva priobretaet v usloviyah razvitiya tehnicheskoi civilizacii i ostryh social'nyh preobrazovanii osoboe znachenie. V kazhdom kosmicheskom yavlenii i processe vidny proyavleniya osnovnyh, fundamental'nyh zakonov prirody. Na osnove astronomicheskih issledovanii formiruyutsya principy poznaniya materii i Vselennoi, vazhneishie filosofskie obobsheniya. Astronomiya okazala vliyanie na razvitie vseh filosofskih uchenii. Nevozmozhno sformirovat' fizicheskuyu kartinu mira v obhod sovremennyh predstavlenii o Vselennoi - ona neminuemo utratit svoe mirovozzrencheskoe znachenie.
Dopolnitel'nye svedeniya po istorii astronomii uchitel' mozhet pocherpnut' iz odnoimennogo paragrafa (s. 88).
Material o metodah i instrumentah astronomicheskih issledovanii mozhno izlagat', v zavisimosti ot shkol'noi programmy i uchebnika, v dvuh variantah. Nuzhno uchityvat', chto izuchenie fiziki k nachalu uchebnogo goda v XI klasse eshe ne vospriyatiyu materiala podgotovilo uchashihsya k adekvatnomu vospriyatiyu etogo materiala: im eshe ne izvestny elementy volnovoi i kvantovoi optiki, opticheskoi termodinamiki i atomnoi fiziki. V variante uroka s ispol'zovaniem uchebnika A.V. Zasova, E.V. Kononovicha sleduet ogranichit'sya opisatel'nym harakterom izlozheniya lish' samyh neobhodimyh i obshih svedenii, opirayas' na ranee izuchennyi material o roli nablyudenii v nauke i o teleskopah, poluchennyi pri izuchenii razdela "Geometricheskaya optika". Takoi variant uroka predstavlyaetsya nam naibolee optimal'nym. K rassmotreniyu materiala o metodah i instrumentah astronomicheskih issledovanii sleduet vernut'sya v seredine uchebnogo goda, posle izucheniya svedenii po nebesnoi mehanike i pered izucheniem materiala po astrofizike, kosmogonii i kosmologii, kogda uchashiesya smogut izuchat' astronomicheskii material s oporoi na svedeniya iz sootvetstvuyushih razdelov kursa fiziki.
4. Astronomicheskie metody i instrumenty
Osnovnym metodom astronomicheskih issledovanii yavlyayutsya astronomicheskie nablyudeniya. V rezul'tate nablyudenii uchenye poluchayut svyshe 90 % informacii o kosmicheskih processah, yavleniyah i ob'ektah.
Osobennost'yu astronomicheskih nablyudenii do sih por ostaetsya ih passivnost' po otnosheniyu k izuchaemym ob'ektam: do nachala kosmicheskoi ery v astronomii otsutstvovala vozmozhnost' eksperimental'nyh issledovanii. V nastoyashee vremya vozmozhnost' provedeniya pryamogo izucheniya kosmicheskih tel ogranichena predelami Solnechnoi sistemy. Uchenye prakticheski lisheny vozmozhnosti aktivnogo vliyaniya na kosmicheskie yavleniya i processy.
Drugoi osobennost'yu astronomicheskih issledovanii yavlyaetsya neobhodimost' kakogo-libo ob'yasneniya novyh otkrytii zadolgo do sozdaniya ih polnoi teorii.
Do serediny XIX veka astronomiya byla isklyuchitel'no opticheskoi; vse nablyudeniya provodilis' vizual'no. Astronomy izuchali lish' vidimyi svet kosmicheskih ob'ektov; zatem issledovaniya rasprostranilis' na ih radiovolnovoe, infrakrasnoe (teplovoe) i ul'trafioletovoe izluchenie. Kosmonavtika pozvolila vesti izuchenie kosmicheskih ob'ektov vo vsem diapazone izlucheniya.
V zavisimosti ot harakteristik issleduemogo izlucheniya astronomiyu stali podrazdelyat' na opticheskuyu astronomiyu, radioastronomiyu, infrakrasnuyu astronomiyu, ul'trafioletovuyu astronomiyu, rentgenovskuyu i gamma-astronomiyu, izuchayushie sootvetstvenno vidimyi svet, radiovolny, infrakrasnye, ul'trafioletovye, rentgenovskie i gamma-luchi, ispuskaemye kosmicheskimi ob'ektami
Glavnymi instrumentami astronomicheskih issledovanii teleskopy.
Teleskop - astronomicheskii pribor, primenyaemyi dlya nablyudeniya kosmicheskih ob'ektov. Naznachenie teleskopa: sbor vozmozhno bol'shego kolichestva izlucheniya udalennyh i slabyh ob'ektov i uvelichenie vidimyh uglovyh razmerov kosmicheskih tel i ih sistem.
Vo vtorom variante, pri rabote s uchebnikami E.P. Levitana ili B.A. Voroncova-Vel'yaminova, material izlagaetsya bolee podrobno, zhelatel'no - na otdel'nom uroke i vklyuchaet v sebya, pomimo dopolnennyh vysheukazannyh svedenii, podrobnye dannye ob uglomernyh instrumentah i opticheskih teleskopah. Pri podgotovke k uroku uchitel' mozhet ispol'zovat' material razdela "Metody i instrumenty astronomicheskih issledovanii" (s. ), uproshennyi i adaptirovannyi k vospriyatiyu shkol'nikov, eshe ne izuchavshih sootvetstvuyushii fizicheskii material.
Pri soobshenii svedenii o spektral'nom analize ne nuzhno vdavat'sya v podrobnosti, chto takoe spektr i kak na osnove spektral'nogo analiza uchenye prihodyat k tem ili inym vyvodam: ob etom ucheniki uznayut pri izuchenii sootvetstvuyushego razdela fiziki. Svedeniya o primenenii spektral'nogo analiza dlya izucheniya fizicheskih harakteristik kosmicheskih ob'ektov privlekayut vnimanie uchenikov svoei vysokoi rezul'tativnost'yu, intriguyut ih, sozdavaya polozhitel'nye motivy k izucheniyu etogo materiala v dal'neishem. Poskol'ku ucheniki imeyut lish' obshee "donauchnoe" predstavlenie ob osnovnyh diapazonah shkaly elektromagnitnyh voln, izlozhenie materiala o klassifikacii sposobov issledovaniya i instrumentov astronomii po diapazonam chastot izlucheniya sleduet vesti ostorozhno, ne zaostryaya vnimanie uchenikov na ponyatiyah, svyazannyh s harakteristikami elektromagnitnogo izlucheniya. Svedeniya o radioteleskopah nuzhno izlagat', privlekaya analogii s opticheskimi teleskopami.
Sleduet obratit' vnimanie uchashihsya na vazhnost' roli teoreticheskih issledovanii, pozvolyayushih obobshat' dannye nablyudenii. Nuzhno, chtoby shkol'niki osoznali, chto nablyudeniya v astronomii igrayut stol' zhe vazhnuyu rol', chto eksperimenty v fizike; nailuchshii effekt daet sochetanie nazemnyh i vneatmosfernyh nablyudenii i kosmicheskih issledovanii; poleznost' izucheniya Zemli iz kosmosa. Nuzhno podgotovit' uchashihsya k rabote po provedeniyu astronomicheskih nablyudeniya samostoyatel'no, doma, i v klasse, pod rukovodstvom uchitelya. Pri etom mozhno prodemonstrirovat' im imeyushiesya v shkole astronomicheskie instrumenty: vysotomer, teodolit, binokl', teleskop i dat' vozmozhnost' posmotret' v nego na udalennye predmety. Zhelatel'no, chtoby oni ponyali, chto dazhe ih nablyudeniya ne dolzhny byt' prostym passivnym sozercaniem astronomicheskih ob'ektov, a dolzhny davat' nekotorye svedeniya, neobhodimye dlya dal'neishego izucheniya kursa. Pri opisanii astronomicheskih instrumentov nuzhno ispol'zovat' obraznye harakteristiki i naibolee vazhnye chislovye dannye ob ih vozmozhnostyah.
Po tradicii material o sozvezdiyah, bleske, cvete i svetimosti nebesnyh svetil i shkale zvezdnyh velichin obychno izlagaetsya na pervom, vvodnom uroke astronomii. My schitaem bolee udobnym znakomit' uchenikov s etimi svedeniyami na posleduyushih uroke astronomii, pri formirovanii ponyatii ob osnovnyh liniyah i tochkah nebesnoi sfery.
V zaklyuchenie uroka sleduet podvesti ego itogi i dat' domashnee zadanie. Sleduet ogovorit' pravila raboty s uchebnikami, zhelatel'nost' znaniya uchashimisya ryada osnovnyh chislovyh dannyh (harakteristik) kosmicheskih ob'ektov, soderzhashihsya v Prilozheniyah k uchebnikam.
V ostavsheesya do zvonka vremya shkol'niki mogut dlya zakrepleniya izuchennogo materiala vypolnit' programmirovannye zadaniya NN 1, 2 iz sbornika zadach G.P. Subbotina (pri nedostatochnom kolichestve zadachnikov tekst zadanii nuzhno zaranee razmnozhit' na kserokse). Pri podrobnom izuchenii materiala ob astronomicheskih instrumentah mozhno predlozhit' uchenikam voprosy i zadachi:
1. Opredelite osnovnye harakteristiki teleskopa G. Galileya.2. V chem preimushestva i nedostatki opticheskoi sistemy refraktora Galileya po sravneniyu s opticheskoi shemoi refraktora Keplera?
3. Opredelite osnovnye harakteristiki BTA. Vo skol'ko raz BTA moshnee MShR?
4. V chem preimushestva teleskopov, ustanovlennyh na bortu kosmicheskih apparatov?
5. Kakimi usloviyami dolzhno udovletvoryat' mesto dlya stroitel'stva astronomicheskoi observatorii?
Al'ternativnoi metodikoi provedeniya uroka mozhet byt' lekciya, pozvolyayushaya izlozhit' material bolee chetko i podrobno, nastroit' uchashihsya na ser'eznoe vospriyatie soobshaemoi informacii. Podobnyi sposob prepodavaniya mozhno ispol'zovat' sredi sil'nyh uchenikov, v fiziko-matematicheskih klassah. Dlya raboty s "obychnymi" uchenikami on ne tak prigoden: ostayutsya nevyyasnennymi "donauchnye" znaniya uchenikov; astronomiya predstavlyaetsya shkol'nikam "ochen' ser'eznoi, neposil'noi ih umu" naukoi, umen'shaetsya poznavatel'nyi interes k novomu predmetu, slabeet kontakt s auditoriei.
V kachestve al'ternativnyh planov provedeniya pervogo uroka astronomii mozhno predlozhit':
1) Plan pourochnogo planirovaniya E.P. Levitana [123]:
Cel' uroka: v interesnoi i uvlekatel'noi forme rasskazat' uchashimsya o tom, chto im predstoit izuchat' v kurse astronomii.
Plan uroka:
1. Chto izuchaet astronomiya?2. Znachenie sovremennoi astronomii i vzaimosvyaz' ee s drugimi naukami.
3. Kak pristupit' k izucheniyu zvezdnogo neba.
Naibol'shii effekt dostigaetsya pri provedenii uroka pod nochnym otkrytym nebom, na astronomicheskoi ploshadke ili v planetarii. Udelit' vnimanie nekotorym organizacionnym voprosam (tetradi, podvizhnye karty, Astronomicheskii Kalendar' i t.d.). Zhelatel'no na pervom uroke v obshih chertah dat' predstavlenie o stroenii Vselennoi, a vse posleduyushee izlozhenie kursa postroit' kak dokazatel'stvo spravedlivosti etih polozhenii.
1. Opredeliv astronomiyu kak nauku, ob'yasnit' razlichiya mezhdu planetami i zvezdami. Pokazat' fil'my i diapozitivy. Mesto Zemli v Solnechnoi sisteme, Galaktike, Metagalaktike. Predstavleniya o zvezdah, Galaktike, Metagalaktike, Vselennoi (bez podrobnostei).
2. Rasskazat' o primenenii astronomicheskih znanii (v nauke, tehnike, promyshlennosti, sel'skom hozyaistve i t.d.) v proshlom, nastoyashem i budushem.
3. Rasskazat' ob astronomicheskih nablyudeniyah. Oznakomit' s kartoi zvezdnogo neba, osnovnymi sozvezdiyami i zvezdami, shkaloi zvezdnyh velichin. Dat' zadanie sdelat' podvizhnye karty, naiti na nebe (po sheme) Polyarnuyu zvezdu i osnovnye sozvezdiya oseni.
2) Plan pourochnogo planirovaniya iz posobiya "Metodika prepodavaniya astronomii v srednei shkole" [164]:
Cel' uroka: poznakomit' uchashihsya s novoi dlya nih naukoi i ustroistvom teleskopa.
Plan izlozheniya novogo materiala:
1. Predmet astronomii.2. Svyaz' astronomii s drugimi naukami.
3. Teleskopy.
4. Kratkie svedeniya o stroenii Vselennoi.
Zadanie na dom: §§ 1, 2 (3)
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
metodika prepodavaniya - prepodavanie astronomii - nablyudeniya - laboratornye raboty - prakticheskie raboty - uchebnaya programma - uchebnye posobiya - lekcii - pedagogicheskii eksperiment - didaktika - kontrol'nye raboty - zadacha
Publikacii so slovami: metodika prepodavaniya - prepodavanie astronomii - nablyudeniya - laboratornye raboty - prakticheskie raboty - uchebnaya programma - uchebnye posobiya - lekcii - pedagogicheskii eksperiment - didaktika - kontrol'nye raboty - zadacha | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
