Metodika prepodavaniya astronomii| << Predydushaya |
Metodika provedeniya 1
uroka
"Astrometriya – nauka o nebesnyh
svetilah i nebesnyh yavleniyah"
Cel' uroka: formirovanie ponyatii o nauke astrometrii, kosmicheskih i nebesnyh yavleniyah.
Zadachi obucheniya:
Obsheobrazovatel'nye:
formirovanie ponyatii o:
- astrometrii kak nauke, metodah i
instrumentah astrometricheskih
issledovanii;
- nebesnyh svetilah, nebesnyh yavleniyah i
kosmicheskih yavleniyah;
- osnovah klassifikacii i sistematizacii
kosmicheskih yavlenii i obshie svedeniya o
vrashenii Zemli vokrug svoei osi, obrashenii
Luny vokrug Zemli, obrashenii Zemli i drugih
planet Solnechnoi sistemy vokrug Solnca i ih
sledstviyah – povsednevno (chasto)
nablyudaemyh nebesnyh yavleniyah: smene dnya i
nochi, vidimom dvizhenii i kul'minaciyah
svetil, smene vremen goda i t.d.;
- istorii razvitiya astronomii v Drevnem
mire i srednevekov'e, geo- i
geliocentricheskih teoriyah i bor'be za
nauchnoe mirovozzrenie;
- dokazatel'stvah sferichnosti formy Zemli,
vrasheniya Zemli vokrug svoei osi i obrasheniya
Zemli vokrug Solnca;
- obshie svedeniya o strukture i sostave
Solnechnoi sistemy.
Vospitatel'nye: formirovanie nauchnogo mirovozzreniya v hode znakomstva s istoriei chelovecheskogo poznaniya i ob'yasneniya povsednevno nablyudaemyh nebesnyh yavlenii; bor'ba s astrologicheskimi predrassudkami; politehnicheskoe i trudovoe vospitanie v hode izlozheniya materiala o prakticheskih sposobah primeneniya astrometricheskih znanii.
Razvivayushie: formirovanie umenii primenyat' podvizhnuyu kartu zvezdnogo neba, zvezdnye atlasy, spravochniki i Astronomicheskii kalendar' dlya opredeleniya polozheniya i uslovii vidimosti nebesnyh svetil i protekaniya nebesnyh yavlenii.
Ucheniki dolzhny znat':
- predmet astrometrii, osnovnye metody i
instrumenty astrometricheskih nablyudenii;
- osnovnye etapy i osobennosti formirovaniya
astronomicheskoi kartiny mira v Drevnem
mire i v Srednie veka, istoricheskie
predposylki sozdaniya geo- i
geliocentricheskoi sistem mira;
- dokazatel'stva sferichnosti formu Zemli,
vrasheniya Zemli vokrug svoei osi i obrasheniya
Zemli vokrug Solnca;
- prichiny ryada povsednevno (chasto)
nablyudaemyh nebesnyh yavlenii, porozhdennyh
vrasheniem Zemli vokrug svoei osi,
obrasheniem Luny vokrug Zemli i obrasheniem
Zemli vokrug Solnca (smena dnya i nochi, faz
Luny, vremen goda, vidimoe sutochnoe i
godichnoe dvizhenie svetil i t.d.).
Ucheniki dolzhny umet':
- ispol'zovat' obobshennyi plan dlya izucheniya
kosmicheskih i nebesnyh yavlenii;
- ispol'zovat' podvizhnuyu kartu zvezdnogo
neba i Astronomicheskie kalendari i
spravochniki dlya opredeleniya uslovii
vidimosti svetil ili sozvezdii v dannom
meste v zadannyi moment vremeni.
Naglyadnye posobiya i demonstracii:
Fragmenty iz serii slaid-fil'mov "Illyustrirovannaya astronomiya": "Zvezdnoe nebo"; "Zemlya, ee estestvennyi i iskusstvennye sputniki"; "Solnce i ego sem'ya"; "Neobyknovennye nebesnye yavleniya".
Fragmenty iz diafil'mov "Chto izuchaet astronomiya"; "Zvezdnoe nebo"; "Vidimoe dvizhenie nebesnyh svetil"; "Razvitie predstavlenii o Vselennoi"; "Kak astronomiya oprovergla religioznye predstavleniya o Vselennoi"; "Razvitie predstavlenii o stroenii Solnechnoi sistemy".
Pribory i instrumenty: nastennaya karta zvezdnogo neba; nebesnyi globus; podvizhnye karty zvezdnogo neba (u kazhdogo uchenika); atlas zvezdnogo neba A.A. Mihailova; Astronomicheskii kalendar' na dannyi god; risunki i fotografii sozvezdii; geograficheskii globus; tellurii; vysotomer, shkol'nyi teodolit.
Zadanie na dom:
Izuchit' materiala uchebnikov:
- B.A. Voroncov-Vel'yaminova: §§ 2(2); 8;
9.
- E.P. Levitana: § 8; voprosy-zadaniya.
- A.V. Zasova, E.V. Kononovicha: § 1 (4, 5).
Plan uroka
|
Etapy uroka |
Soderzhanie |
Metody izlozheniya |
Vremya, min |
|
1 |
Proverka znanii i aktualizaciya |
Frontal'nyi opros, beseda |
5 |
|
2 |
Izlozhenie novogo materiala po teme "Astrometriya. Prakticheskie primeneniya astrometricheskih znanii. Metody i instrumenty astrometricheskih issledovanii" |
Povtorenie, beseda, lekciya |
7-10 |
|
3 |
Izlozhenie novogo materiala po teme: "Istoriya astronomii. Geo- i geliocentricheskaya sistemy mira. Stroenie Solnechnoi sistemy. Bor'ba za nauchnoe mirovozzrenie" |
Rasskaz uchitelya, beseda, disput |
10-12 |
|
4 |
Znakomstvo uchenikov s dokazatel'stvami sharoobraznosti Zemli, vrasheniya Zemli vokrug svoei osi i obrasheniya Zemli vokrug Solnca |
Beseda, disput, lekciya |
10-12 |
|
5 |
Izlozhenie novogo materiala po teme: "Kosmicheskie i nebesnye yavleniya". Znakomstvo s obobshennym planom izucheniya kosmicheskih i nebesnyh yavlenii. Rabota nad tablicei "Kosmicheskie i nebesnye yavleniya" |
Lekciya, beseda, samostoyatel'naya rabota |
10 |
|
6 |
Obobshenie proidennogo materiala, podvedenie itogov uroka, domashnee zadanie |
3 |
|
Metodika izlozheniya materiala
Urok provoditsya s oporoi na astronomicheskie poznaniya uchashihsya, obretennye imi v kursah prirodovedeniya, estestvoznaniya, fizicheskoi geografii i fiziki i "donauchnye" predstavleniya shkol'nikov. Vazhnuyu rol' igraet povtorenie, zakreplenie i razvitie ih "staryh" astronomicheskih znanii, korrektirovka i ispravlenie zabluzhdenii i oshibok.
Astronomicheskie znaniya formiruyutsya v svete znakomstva s istoriei chelovecheskogo poznaniya. V ramkah etogo podhoda my schitaem vozmozhnym perenesti v soderzhanie dannogo uroka material po istorii astronomii i uglomernym astrometricheskim instrumentam, dlya izucheniya na pervom uroke astronomii.
V nachale uroka sleduet v forme frontal'nogo oprosa, perehodyashego v besedu i dazhe massovuyu diskussiyu provesti proverku znanii, priobretennyh na proshlom uroke, aktualiziruya prednaznachennyi k izucheniyu material voprosami: "Chto izuchaet nauka astronomiya?"; "Kakie razdely astronomii vy znaete?" Chto izuchaet astrometriya?"; "Kak razvivalas' astrometriya? Kakie uchenye vnesli naibol'shii vklad v ee razvitie?"; "Kak primenyayutsya lyud'mi znaniya po astrometrii?"; "Kakie uglomernye instrumenty vy znaete? Kak oni ustroeny i dlya chego prednaznacheny?". Proyasniv uroven' poznanii uchenikov, vyzvav u nih interes k uroku, uchitel' soobshaet (a esli etot material uzhe izuchen, to napominaet) shkol'nikam:
Astrometriya – istoricheski pervyi razdel klassicheskoi astronomii, osnovy kotorogo byli razrabotany uzhe k II veku n.e., no ne poteryali znachimosti do nastoyashego vremeni.
Astrometriya ob'edinyaet v sebe 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 i prakticheskaya astronomiya zanimayutsya opredeleniem fundamental'nyh astronomicheskih postoyannyh, vremeni i geograficheskih koordinat, obespechivaya Sluzhbu Vremeni, vychislenie i sostavlenie kalendarei, geograficheskih i topograficheskih kart; astronomicheskie metody orientacii shiroko primenyayutsya v moreplavanii, aviacii i kosmonavtike.
Osnovnymi metodami astrometricheskih issledovanii yavlyayutsya astrometricheskie nablyudeniya i izmereniya, vypolnyaemye pri pomoshi raznoobraznyh uglomernyh priborov.
Neobhodimost' izmereniya uglov mezhdu nebesnymi svetilami i osnovnymi tochkami i liniyami nebesnoi sfery i tochnogo opredeleniya momentov vremeni privela k sozdaniyu uglomernyh priborov astrometrii.
 |
| Ris. 6. Gnomon |
Gnomon v
prosteishem variante predstavlyaet soboi
vertikal'nyi sterzhen', otbrasyvayushii ten'
na gorizontal'nuyu ploskost'. Znaya dlinu
gnomona L i izmeriv dlinu otbrasyvaemoi im
teni l. mozhno naiti uglovuyu vysotu Solnca
nad gorizontom h po formule: 
(ris. 6). Drevnie astronomy ispol'zovali
gnomon dlya izmereniya poludennoi vysoty
Solnca v razlichnoe vremya goda, glavnym
obrazom dlya vedeniya kalendarya: gnomon
pozvolyaet zafiksirovat' dni letnego i
zimnego solncestoyanii, opredelyat'
prodolzhitel'nost' solnechnogo goda,
geograficheskie koordinat mestnosti i mozhet
ispol'zovat'sya v kachestve prosteishih
solnechnyh chasov. Izmereniya budut tem tochnee,
chem vyshe gnomon i, sledovatel'no, dlinnee
otbrasyvaemaya im ten'. Samyi vysokii gnomon
imel vysotu 90 m (Florenciya, XV vek).
Vysotomer sluzhil dlya izmereniya vysoty svetila nad gorizontom (zenitnogo rasstoyaniya) i dlya izmereniya uglovyh rasstoyanii mezhdu nimi. K dannomu tipu uglomernyh instrumentov otnosyatsya prosteishii uglomernyi pribor, skafis, zvezdnyi posoh, kvadrant, sekstant, oktant i model' nebesnoi sfery (armillyarnaya sfera).
 |
| Ris. 7 Prosteishii vysotometr |
Prosteishii vysotomer sostoit iz derevyannoi lineiki s vizirami na koncah k kotorym krepitsya transportir i nebol'shoi otves. Posle navodki lineiki na svetilo proizvoditsya otschet ego vysoty po shkale transportira (ris. 7). Posledovatel'noe umen'shenie "rabotayushei" chasti dugi transportira do 1/4, 1/6 i 1/8 chasti okruzhnosti sootvetstvenno prevrashaet pribor v kvadrant, sekstant, oktant.
Chem krupnee byl uglomernyi instrument, chem tochnee byla ego graduirovka i ustanovka v vertikal'noi ploskosti, tem bolee tochnye izmereniya mozhno bylo s nim provodit'.
Izobretenie teleskopa pozvolilo znachitel'no povysit' tochnost' astrometricheskih nablyudenii.
Sovremennyi uglomernyi instrument sostoit iz vertikal'nogo i gorizontal'nogo krugov (limbov) so shkalami izmerenii, soedinennyh s sootvetstvuyushimi osyami vrasheniya i sluzhashih dlya otscheta uglov, i nebol'shogo teleskopa ("astronomicheskoi truby") v roli vizira.
Universal'nyi instrument prednaznachen dlya izmereniya gorizontal'nyh koordinat svetil s tochnost'yu do 5 -10 v lyuboi tochke zemnogo shara i primenyaetsya dlya opredeleniya geograficheskih koordinat mesta nablyudeniya i azimutov nazemnyh ob'ektov. Dlya izmereniya gorizontal'nyh i vertikal'nyh uglov v geodezii primenyaetsya raznovidnost' universal'nogo instrumenta, nazyvayushayasya teodolitom. Menee tochnyi, no portativnyi i prostoi v obrashenii sekstant pozvolyaet odnovremenno vizirovat' ob'ekty, mezhdu kotorymi izmeryaetsya ugol pri sovmeshenii ih izobrazheniya v pole zreniya astronomicheskoi truby.
Astronomicheskie truby meridiannogo kruga i passazhnogo instrumenta strogo orientirovany i mogut vrashat'sya lish' v ploskosti nebesnogo meridiana. Dannye instrumenty sluzhat dlya nablyudeniya svetil vblizi kul'minacii s cel'yu opredeleniya ih nebesnyh koordinat s tochnost'yu do 0,1 - 1 i dlya opredeleniya tochnogo vremeni po zvezdam.
Vysokotochnye pribory - zenit-teleskop (primenyayutsya dlya izmereniya malyh raznostei zenitnogo rasstoyaniya zvezd vblizi zenita dlya opredeleniya tochnogo znacheniya geograficheskoi shiroty observatorii, izucheniya dvizheniya zemnyh polyusov, opredeleniya vremeni s maksimal'no vozmozhnoi tochnost'yu i t.d.), prizmennaya astrolyabiya, fotograficheskaya zenitnaya truba i t.d. - trebuyut stacionarnoi ustanovki na specializirovannyh astrometricheskih observatoriyah.
Sleduet napomnit' uchenikam material po istorii astronomii, osobenno polozhenie o tom, chto:
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.
I astronomicheskaya revolyuciya proizoshla v razlichnyh regionah mira v raznoe vremya v promezhutke mezhdu 1,5 tys. let do n.e. i II vek n.e. Ona byla obuslovlena progressom matematicheskih znanii. Glavnymi dostizheniyami ee stalo sozdanie sfericheskoi astronomii i prakticheskoi astrometrii, universal'nyh tochnyh kalendarei i geocentricheskoi teorii, stavshei itogom razvitiya astronomii antichnogo mira.
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 II astronomicheskoi revolyucii XVI-XVII vv. Vazhneishimi dostizheniyami astronomii Novogo vremeni stali sozdanie, ob'yasnenie i podtverzhdenie geliocentricheskoi teorii.
Sleduet poprosit' uchenikov pripomnit' i izlozhit' sut' geo- i geliocentricheskih sistem mira, rasskazat' ob ih sozdatelyah, predposylkah sozdaniya, soderzhanii i sledstviyah teorii, ih osnovnyh dostoinstvah i nedostatkah. Spravochnyi material soderzhitsya v dopolnitel'nom paragrafe "Istoriya astronomii".
Eshe luchshe zaranee dat' zadanie neskol'kim uchenikam podgotovit' kratkie soobsheniya na etu temu i dopolnitel'nymi voprosami vyzvat' obsuzhdenie etoi temy vsem klassom.
Pri izlozhenie materiala po teme "Bor'ba za nauchnoe mirovozzrenie" sleduet izbegat' shtampov i proyavit' ob'ektivnost' v opredelenii otnoshenii nauki i cerkvi. Uchitel' dolzhen pomnit', chto vse uchenye XV-XVIII vv. byli iskrenne i gluboko religioznymi lyud'mi. N. Kopernik (kanonik, t.e. nastoyatel' Fromborgskogo monastyrya) nikak ne mog boyat'sya presledovanii so storony inkvizicii: ego trudy byli s interesom prinyaty v Vatikane i ploho – drugimi uchenymi, poskol'ku raschety dvizheniya planet "po teorii Kopernika" davali men'shuyu tochnost' v predvychislenii polozhenii planet, nezheli raschety "po teorii Ptolemeya". (Sleduet sprosit' uchenikov: pochemu? Otvet: v teorii Kopernika planety dvizhutsya ravnomerno po ideal'no kruglym orbitam. Na samom dele orbity planet imeyut formu ellipsa, a skorosti dvizheniya periodicheski izmenyayutsya). Dzh. Bruno sozhgli v 1600 g. kak eretika i politicheskogo protivnika, kogda cerkov' eshe ne mogla yuridicheski presledovat' uchenie Kopernika. Trudy Kopernika byli zapresheny lish' v 1618 g., cherez 75 let posle ego smerti po chisto politicheskim prichinam: forma Zemli togda uzhe ni u kogo ne vyzyvali somnenii. Idei sharoobraznosti Zemli, dvizheniya Zemli v prostranstve, mnozhestvennosti obitaemyh mirov i beskonechnosti Vselennoi za 100 let do Kopernika v seredine XV veka propagandiroval N. Krebs (Kuzanskii), odin iz vysshih cerkovnyh chinov.
Na vtorom etape uroka uchashiesya v hode besedy (frontal'nogo obsuzhdeniya, disputa) znakomyatsya s dokazatel'stvami sferichnosti formy Zemli, vrasheniya Zemli vokrug svoei osi i obrasheniya Zemli vokrug Solnca.
Osnovoi mozhet stat' problemnaya situaciya, v kotoroi uchitel' soobshaet, chto v SShA blagodenstvuet obshestvo storonnikov ploskoi nepodvizhnoi Zemli, vokrug kotoroi vrashaetsya Solnce. V FRG (po dannym Institutom demoskopii) 11% naseleniya uvereny, chto Zemlya yavlyaetsya centrom Vselennoi, a Solnce i drugie kosmicheskie tela vrashayutsya vokrug nee i eshe 6 zatrudnyayutsya s otvetom; teoriyu Kopernika schitayut nevernoi 24% zhitelei. Uchitel' zadaet vopros: a vy? Vy znaete, kakuyu formu imeet Zemlya? Dvizhetsya li ona v prostranstve, a esli "da", to kak? Kak vy mozhete dokazat' svoe mnenie?
Material soobshaetsya v hode besedy ili disputa, prichem rol' uchitelya budet dvoyakoi. Na nachal'nom etape uchitel' - "advokat d'yavola", pokazyvayushii uchenikam, sferichnost' Zemli i vrashenie ee vokrug svoei osi i vokrug Solnca – vovse ne ochevidnye yavleniya, ih sushestvovanie trebuet nauchnogo dokazatel'stva. V hode obsuzhdeniya uchitel' dolzhen kommentirovat' i korrektirovat' vyskazyvaniya uchenikov, obobshat' ih, natalkivat' na vyvody. V zavershenii uroka uchitel' stanovitsya lektorom, soobshayushim shkol'nikam nauchnuyu informaciyu:
Sferichnost' formy Zemli kosvenno dokazyvaetsya: 1) okrugloi formoi zemnoi teni vo vremya polnogo lunnogo zatmeniya (Fales Miletskii, okolo 600 g. do n.e.); 2) krugosvetnymi puteshestviyami (pervoe, pod komandovaniem F. Magellana v 1519-22 gg.); 3) gradusnymi izmereniyami na poverhnosti Zemli pri opredelenii ee razmerov (ot Eratosfena vo II v. do n.e. do V.Ya. Struve i drugih uchenyh v XIX-HH vv.). Sferichnost' Zemli okonchatel'no dokazyvayut ee fotografii iz kosmosa.
Vrashenie Zemli vokrug svoei osi dokazyvaetsya mnogimi nablyudeniyami i fizicheskimi eksperimentami, v tom chisle:
 |
| Ris. 8 |
.
V Leningrade v zdanii Isaakievskogo sobora
demonstrirovalsya mayatnik Fuko dlinoi 98 m (ris.
8).
2. Proyavleniyami deistviya sily inercii vrashatel'nogo dvizheniya tel - sily Koriolisa FK: pri lyubom dvizhenii tel vo vrashayusheisya sisteme sila Koriolisa napravlena perpendikulyarno osi vrasheniya i skorosti tel.
,
gde RÅ -
- radius Zemli, w - uglovaya
skorost' vrasheniya Zemli; u 0
- skorost' dvizheniya tela po poverhnosti
Zemli. Sledstviya:
 |
| Ris. 9 |
Otklonenie padayushih tel
k vostoku, ob'yasnyaemoe tem,
chto s udaleniem tochki ot osi vrasheniya Zemli
vozrastaet ee lineinaya skorost'. Velichina
otkloneniya padayushih tel v napravlenii
vrasheniya Zemli opredelyaetsya po formule: 
,
gde h - vysota, s kotoroi padaet telo, j
- shirota mestnosti (ris. 9).
Zakon Bera: V severnom polusharii sil'nee podmyvayutsya vodoi, stanovyatsya krutymi i obryvistymi pravye berega rek; v yuzhnom polusharii sil'nee podmyvayutsya vodoi, stanovyatsya krutymi i obryvistymi levye berega rek. Passaty – vetry, duyushie ot tropikov k ekvatoru, v severnom polusharii otklonyayutsya k zapadu, v yuzhnom – k vostoku.
Vozdushnye massy v centre ciklona i voda, vytekayushaya iz vanny, zakruchivayutsya po spirali k centru: protiv chasovoi strelki v severnom polusharii i po chasovoi strelke v yuzhnom polusharii.
Vrashenie Zemli vokrug svoei osi i obrashenie Zemli vokrug Solnca dokazyvaet sushestvovanie yavlenii sutochnyh i godichnyh aberracii i parallaksa zvezd.
 |
| Ris. 10 |
Aberraciya - kazhusheesya smeshenie polozheniya svetila na nebosvode, voznikayushee za schet dvizheniya nablyudatelya. opredelyaetsya kak ugol mezhdu vidimym i istinnym napravleniyami na svetilo vsledstvie sochetaniya skorosti sveta i skorosti nablyudatelya. razlichayut sutochnuyu aberraciyu, voznikayushuyu v rezul'tate vrasheniya Zemli, i godichnuyu aberraciyu, voznikayushuyu v rezul'tate vrasheniya Zemli vokrug Solnca:
,
gde v - skorost' nablyudatelya, q
- uglovoe rasstoyanie vidimogo napravleniya
na svetilo ot apeksa - tochki nebosvoda, v
kotoruyu napravlena skorost' nablyudatelya (ris.
10).
Apeks Solnechnoi sistemy nahoditsya v sozvezdii Gerkulesa. Solnechnaya sistema peremeshaetsya otnositel'no blizhaishih zvezd so skorost'yu 20 km/s, i vmeste s nimi vrashaetsya vokrug centra Galaktiki, dvigayas' so skorost'yu 250 km/s v napravlenii sozvezdiya Cefeya.
Parallakticheskim smesheniem nazyvaetsya izmenenie napravleniya na ob'ekt pri peremeshenii nablyudatelya.
 |
| Ris. 11 |
Parallaks - vidimoe ritmichnoe smeshenie otnositel'no blizkih kosmicheskih tel na fone otnositel'no dalekih vsledstvie peremesheniya nablyudatelya po poverhnosti Zemli, vrasheniya Zemli vokrug svoei osi (sutochnyi parallaks) i vrasheniya Zemli vokrug Solnca (godichnyi parallaks) (ris. 11).
Godichnyi ili zvezdnyi parallaks zaklyuchaetsya v vidimom otobrazhenii godichnogo dvizheniya Zemli nebosvode. V geocentricheskoi teorii Zemlya, yavlyayas' centrom mira, nepodvizhna, i zvezdy sohranyayut neizmennym svoe polozhenie v nebe; v geliocentricheskoi teorii pri vrashenii Zemli vokrug Solnca zvezdy na nebe dolzhny opisyvat' krohotnye okruzhnosti.
Na tret'em etape uroka my oboznachaem pered uchenikami glavnuyu cel' izucheniya razdela "Osnovy astrometrii" – formirovanie sistemy znanii o kosmicheskih i nebesnyh yavleniyah. Napomnim opredelenie ponyatiya "kosmicheskoe yavlenie", sformuliruem opredelenie ponyatiya "nebesnoe yavlenie" i ob'yasnim uchenikam svyaz' mezhdu nimi:
Kosmicheskimi yavleniyami nazyvayutsya fizicheskie yavleniya, voznikayushie pri vzaimodeistvii kosmicheskih tel i protekanii kosmicheskih processov.
Nebesnye yavleniya - nablyudaemye s poverhnosti Zemli kosmicheskie yavleniya, voznikayushie pri vzaimodeistvii kosmicheskih tel ili vsledstvie vozdeistviya kosmicheskih processov i yavlenii na Zemlyu.
Mnogie nebesnye yavleniya - eto vidimye sledstviya kosmicheskih yavlenii: vrasheniya Zemli vokrug svoei osi, obrasheniya Luny vokrug Zemli i obrasheniya Zemli vokrug Solnca.
Na dannom uroke i ranee, v nachal'noi i osnovnoi shkole uchashihsya znakomili s ob'yasneniem ryada povsednevno nablyudaemyh nebesnyh yavlenii. Dlya obobsheniya i sistematizacii etogo materiala, predlagaem uchenikam ob'edinit' svedeniya ob izuchennyh na dannom uroke kosmicheskih i nebesnyh yavleniyah v tablice i prodolzhit' ee zapolnenie na posleduyushih urokah po mere izucheniya sootvetstvuyushego materiala:
Tabl. 6.
|
Kosmicheskie yavleniya |
Nebesnye yavleniya, voznikayushie vsledstvie dannyh kosmicheskih yavlenii |
|
Vrashenie Zemli vokrug osi |
Otobrazheniya istinnogo
vrasheniya Zemli vokrug svoei osi: |
|
Vrashenie Zemli vokrug Solnca |
Otobrazheniya istinnogo
vrasheniya Zemli vokrug Solnca: |
Znakomim uchashihsya s obobshennym planom izucheniya kosmicheskih i nebesnyh yavlenii (s. ), ob'yasnyaem pravila ego ispol'zovaniya i to, chto v dal'neishem my budem trebovat' ot nih raboty po etomu planu.
V kachestve primera mozhno predlozhit' shkol'nikam kratko razobrat' odno ili dva izvestnyh nebesnyh yavleniya. Kak pravilo, bol'shinstvo iz nih vybiraet smenu dnya nochi ili smena vremen goda.
Ob'yasnenie i opisanie nebesnogo yavleniya smeny dnya i nochi kak sledstviya kosmicheskogo yavleniya vrasheniya Zemli vokrug svoei osi ne vyzyvaet zatrudnenii u vypusknikov srednih shkol.
Ob'yasnenie yavleniya smeny vremen goda lish' kazhetsya im legkim, no na praktike vyzyvaet slozhnosti, poskol'ku shkol'niki izuchali etot material v kursah prirodovedeniya i fizicheskoi geografii lish' v samyh obshih chertah 7-5 let nazad. Poetomu uchitelyu zhelatel'no ili perenesti vopros ob'yasneniya smeny vremen goda na posleduyushie uroki ili vospol'zovat'sya etimi zatrudneniyami kak osnovoi dlya povysheniya poznavatel'nyh interesov uchashihsya i sozdaniya problemnoi situacii i sformirovat' ponyatie o nebesnom yavlenii prichiny smeny vremen goda na Zemle (i drugih planetah Solnechnoi sistemy) s privlecheniem mezhpredmetnyh svyazei s kursom fiziki, napomniv uchenikam (ili oznakomiv ih, esli etot material ne izuchalsya imi ranee) opredeleniya osnovnyh ponyatii fotometrii i zakonov osveshennosti:
Smena vremen goda
V zavisimosti ot shiroty
mestnosti luchi Solnca padayut na
poverhnost' Zemli s naklonom,
uvelichivayushimsya ot ekvatora k polyusam.
Osveshennost' poverhnosti Zemli budet
izmenyat'sya po zakonu:
,
gde Ee - osveshennost' Zemli na
ekvatore, j - shirota mestnosti,
d ¤ -
uglovoe rasstoyanie Solnca ot nebesnogo
ekvatora (sklonenie Solnca).
Smena vremen goda proishodit v rezul'tate sochetaniya vrasheniya Zemli vokrug Solnca s postoyanstvom naklona zemnoi osi k ploskosti ekliptiki.
 |
| Ris. 12 |
V dni vesennego (21 marta)
i osennego (23 sentyabrya) ravnodenstvii
Solnce peresekaet nebesnyi ekvator (ris. 12). d¤
= 0 
 |
|
Ris. 13 |
V dni letnego solncestoyaniya (22 iyunya) Solnce podnimaetsya nad ploskost'yu nebesnogo ekvatora v Severnom polusharii Zemli na naibol'shuyu vysotu, ravnuyu uglu e (ris. 13).
d¤
> 0, d¤
= e , 
 |
| Ris. 14 |
V dni zimnego
solncestoyaniya (22 dekabrya) v Severnom
polusharii Zemli Solnce imeet naimen'shuyu
vysotu nad gorizontom, udalyayas' ot
nebesnogo ekvatora na naibol'shee uglovoe
rasstoyanie, ravnoe uglu e (ris.14).
d¤
< 0; d¤
= -e ; 
.
Takim obrazom v techenie goda v zavisimosti ot shiroty mestnosti poverhnost' Zemli poluchaet raznoe kolichestvo svetovoi i teplovoi energii. Vo vremya astronomicheskoi vesny (s 21 marta po 22 iyunya) i astronomicheskogo leta (s 22 iyunya po 23 sentyabrya) severnoe polusharie Zemli poluchaet bol'she solnechnoi energii, chem astronomicheskoi osen'yu (s 23 sentyabrya po 22 dekabrya) i astronomicheskoi zimoi (s 22 dekabrya po 21 marta). V yuzhnom polusharii Zemli vse proishodit naoborot.
Poskol'ku perigelii - blizhaishuyu k Solncu tochku svoei orbity - Zemlya prohodit 22 dekabrya, yuzhnoe polusharie Zemli poluchaet solnechnoi energii na 6% bol'she, chem severnoe polusharie.
Izuchennyi material zakreplyaetsya v hode resheniya zadach uprazhneniya 1 s primeneniem podvizhnyh kart zvezdnogo neba, izgotovlennyh i oformlennyh uchenikami v vide domashnego zadaniya. Vvidu deficita uchebnikov i naglyadnyh posobii, uchitelyu sleduet imet' zapas etih kart (30-35 sht.) v kabinete fiziki i astronomii, sobiraya ih u okanchivayushih shkolu uchenikov v konce uchebnogo goda. Pered nachalom vypolneniya zadanii nuzhno proverit' pravil'nost' izgotovleniya podvizhnyh kart zvezdnogo neba i ob'yasnit' pravila ih ispol'zovaniya dlya opredeleniya uslovii vidimosti nebesnyh svetil.
Uprazhnenie 1:
Pol'zuyas' podvizhnoi kartoi zvezdnogo neba, ustanovite:
a) Kak budet vyglyadet' zvezdnoe
nebo segodnya v 22 chasa.
b) Kakie iz perechislennyh nizhe sozvezdii
mozhno uvidet' segodnya v dannoe vremya:
Volopas, Orion, Voznichii; Lira, Lebed', Orel,
Pegas, Andromeda, Kassiopeya.
2. Ustanovite, kakie iz nizheperechislennyh zvezd: a Voznichego; g Lebedya; a Malogo Psa; a Pegasa; a Bol'shogo Psa; a Zmeenosca; g Andromedy; a L'va; d Cefeya mozhno uvidet':
a) 1 marta v 21 chas; b) 10 iyunya v polnoch'; v) 20 oktyabrya v 3 chasa nochi; g) 15 yanvarya v 6 chasov.
Zadachi gorodskoi astronomicheskoi olimpiady, provodivsheisya v 2000 g. v g. Magnitogorske:
3. V kakoi mesyac goda v polnoch' Mlechnyi put' peresekaet zvezdnoe nebo s severa na yug?
4. V koreiskoi skazke "Nedostoinyi drug" geroyu prisnilos': "Molodoi mesyac svetil v dalekom nebe. No temno bylo i nezhnyi Skorpion kak brilliantami gorel vokrug mesyaca svoimi zvezdami i vse glubzhe, kazalos', pronikal v sinevu temnogo neba". V kakoe vremya goda eto proishodilo?
5. Nekii uchenyi (chlen zhyuri olimpiady) zayavil, chto v techenii dnya ten' vokrug nekotoryh derev'ev vrashaetsya po chasovoi strelke, a vokrug drugih – protiv chasovoi strelki. Prokommentiruite eto zayavlenie.
| << 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 >> | |
