Metodika prepodavaniya astronomii| << Predydushaya |
Metodika provedeniya 2
uroka
"Nablyudeniya Solnca"
Cel' uroka: formirovanie ponyatiya o Solnce.
Zadachi obucheniya:
Obsheobrazovatel'nye:
1) Povtorenie i zakreplenie
znanii:
- ob astronomicheskih metodah issledovanii:
teleskopicheskih nablyudeniyah,
astrofotografii i uglomernyh izmereniyah;
- o teleskopah, ih osnovnyh harakteristikah
i pravilah raboty s nimi;
- o kosmicheskih yavleniyah obrasheniya Zemli
vokrug Solnca i vrashenii Zemli vokrug svoei
osi i ob ih sledstviyah - nebesnyh yavleniyah:
sutochnom i godichnom vidimom dvizhenii
Solnca, izmenenii vysoty Solnca nad
gorizontom v techenie goda i izmenenii
vidimyh razmerov Solnca;
- ob astronomicheskih sposobah orientacii na
mestnosti po Solncu i opredeleniya ee
geograficheskih koordinat (shiroty);
2) Formirovanie znanii:
- zritel'nogo obraza Solnca i
osnovnyh ob'ektov ego atmosfery: solnechnyh
pyaten, fakel'nyh polei, vspyshek;
- ob yavleniyah vrasheniya Solnca vokrug svoei
osi i potemneniya solnechnogo diska po krayam
– svidetel'stvu gazovoi (plazmennoi)
prirody Solnca;
- solnechnogo spektra kak primera zvezdnyh
spektrov;
- o fizicheskoi prirode i osnovnyh
harakteristikah vysheopisannyh ob'ektov i
yavlenii;
- o pravilah tehniki bezopasnosti pri
teleskopicheskih nablyudeniyah Solnca.
Vospitatel'nye: formirovanie nauchnogo mirovozzreniya v hode znakomstva s istoriei chelovecheskogo poznaniya i svedeniyami o fizicheskoi prirode Solnca; politehnicheskoe i trudovoe vospitanie v hode prakticheskogo znakomstva s primeneniem teleskopa i vspomogatel'nyh priborov dlya izucheniya Solnca i pri upominanii o kosmicheskih sredstvah ego issledovaniya; esteticheskoe vospitanie v hode znakomstva s teleskopicheskim vidom Solnca.
Razvivayushie - formirovanie umenii:
1) Orientirovat'sya po Solncu na mestnosti i opredelyat' ee geograficheskie koordinaty;
2) Ispol'zovat' teleskop i vspomogatel'nye pribory dlya nablyudenii Solnca s uchetom pravil tehniki bezopasnosti:- rasschityvat' osnovnye
parametry teleskopa, podbirat'
svetofil'try, diafragmu, okulyary i
dopolnitel'noe oborudovanie;
- gotovit' teleskop k nablyudeniyam s
provedeniem profilakticheskoi raboty,
ustanavlivat' teleskop, diafragmu i
svetofil'try, navodit' na cel', menyat'
okulyary, primenyat' spektroskop,
fotoapparat (dlya s'emki v glavnom fokuse) i
okulyarnyi mikrometr;
- fiksirovat' rezul'taty nablyudenii (zarisovyvat',
fotografirovat' i t.d.) i davat' im vernoe
ob'yasnenie.
Ucheniki dolzhny znat':
- pravila tehniki bezopasnosti pri teleskopicheskih nablyudeniyah Solnca;- pravila raboty s teleskopom i vspomogatel'nymi priborami;
- naimenovaniya osnovnyh ob'ektov, nablyudaemyh v fotosfere Solnca.
Ucheniki dolzhny umet': orientirovat'sya na mestnosti po Solncu; ispol'zovat' teleskop i vspomogatel'nye pribory dlya provedeniya nablyudenii Solnca s uchetom trebovanii tehniki bezopasnosti.
Pribory i instrumenty: "Astronomicheskii kalendar'" (peremennaya chast'); shkol'nyi teleskop, snabzhennyi diafragmoi i solnechnymi svetofil'trami; ekran; spektroskop (difrakcionnaya reshetka); orfograficheskie setki dlya nablyudeniya Solnca; chasy, karandash, bumaga, kal'ka.
Zadanie na dom: povtorit' material predydushego uroka.
Plan uroka
|
Etapy uroka |
Soderzhanie |
Metody raboty |
Vremya, min |
|
1 |
Proverka znanii i umenii uchashihsya, aktualizaciya |
Ustnyi opros, beseda |
10-12 |
|
2 |
Teleskopicheskie nablyudeniya Solnca |
Beseda, rasskaz uchitelya |
25-30 |
Metodika provedeniya zanyatiya:
Tehnika bezopasnosti: Ni v koem sluchae nel'zya smotret' na Solnce v teleskop, ne imeyushii svetofil'trov i diafragmy – mozhno oslepnut' v rezul'tate svetovogo ozhoga!
Pri proecirovanii izobrazheniya Solnca na ekran nuzhno cherez kazhdye 5 minut delat' pereryvy v nablyudeniyah na 2-3 minuty, chtoby ne potreskalis' linzy okulyara. Te zhe mery predostorozhnosti nuzhno primenyat' pri rabote s okulyarnymi svetofil'trami. Pri nablyudeniyah Solnca naibolee udobno primenyat' ob'ektivnyi svetofil'tr v sochetanii s diafragmoi: on gorazdo luchshe zashishaet teleskop ot peregreva i ne peregrevaetsya sam.
Hotya urok-nablyudenie – vtoroi po schetu v dannyi teme, on mozhet provodit'sya posle ili pered lyubym drugim zanyatiem, v zavisimosti ot pogody i raspisaniya. Zhelatel'no razbit' klass na 2-3 gruppy, s kazhdoi iz kotoryh zanyatie provoditsya po otdel'nosti.
Esli est' vozmozhnost' provodit' nablyudeniya iz zatemnennogo pomesheniya (klassnoi komnaty s temnymi shtorami na oknah i t.d.) to eyu nado vospol'zovat'sya. Pered nachalom nablyudenii pomeshenie provetrivayut s otkrytymi oknami 15-20 minut dlya svedeniya k minimumu vozdushnyh potokov, voznikayushih ot raznosti temperatur vnutri i vne pomesheniya.
V nachale uroka uchitel' v hode besedy proveryaet znaniya uchashihsya o metodah i osobennostyah astronomicheskih nablyudenii, teleskopah, fizicheskoi prirode Solnca, orientacii na mestnosti i opredeleniyu geograficheskih ee koordinat po nablyudeniyam Solnca. Ucheniki znakomyatsya s zadachami provodimyh nablyudenii.
Materiala uroka luchshe vsego izlagat' v forme rasskaza uchitelya ili besedy, v hode kotoroi on dolzhen otklikat'sya na voprosy uchenikov i sam zadavat' im voprosy i prosteishie zadaniya, pozvolyayushie opredelit' uroven' i osobennosti ih znanii i umenii, kontrolirovat' usvoenie materiala.
V zavisimosti ot celei nablyudeniya rekomenduetsya primenyat' razlichnye uvelicheniya. Pri obshem obzore solnechnoi poverhnosti sleduet primenyat' okulyar, dayushii uvelichenie 30-40 raz; pri detal'nom izuchenii fotosfery – maksimal'noe uvelichenie 60-80-120 raz; pri spektral'nyh nablyudeniyah i fotografirovanii Solnca v glavnom fokuse teleskopa okulyary ne nuzhny.
Poryadok provedeniya nablyudenii:
1. Zadiafragmiruite ob'ektiv teleskopa do otnositel'nogo otverstiya 1/30 – 1/40. Ustanovite okulyar s uvelicheniem 30h - 40h raz i solnechnyi ekran.
2. Navedite teleskop na Solnce. Udobnee vsego sdelat' eto po teni teleskopa, kotoraya pri pravil'noi navodke budet imet' krugluyu formu truby i minimal'nye razmery. Sproektiruite poluchennoe izobrazhenie na ekran, na belyi list bumagi, pokrytyi sverhu kal'koi, i sfokusiruite izobrazhenie v krug diametrom 10 sm. Naibolee udobno osushestvlyat' fokusirovku po krayu solnechnogo diska, kotoryi dolzhen predstavlyat' ideal'no chetkuyu liniyu.
3. Ukazhite uchenikam na solnechnye pyatna, fakel'nye oblasti i esli ochen' povezet, hromosfernuyu vspyshku.
4. Obratite vnimanie uchashihsya na potemneniya solnechnogo diska po krayam kak svidetel'stvo gazovoi (plazmennoi) prirody Solnca.
5. Ustanovite napravlenie sutochnoi paralleli. Dlya etogo otmet'te karandashom posledovatel'nye izmeneniya polozheniya kakogo-libo pyatna pri nepodvizhnoi trube i provedite cherez etu tochki pryamuyu.
6. Plavno smeshaya trubu za Solncem, chtoby izobrazhenie ego ne vyhodilo za predely 10-sm kruga, otmet'te karandashom polozhenie grupp pyaten i otdel'nyh pyaten, fakel'nyh polei i vspyshki.
7. Povysit' uvelichenie teleskopa do maksimal'no vozmozhnogo dlya dannyh pogodnyh uslovii (60h – 80h). Na ekrane v zatemnennom pomeshenii stanet vidna solnechnaya granulyaciya; ochen' krasivo vyglyadyat pyatna: yadro malinovoe, poluten' fioletovaya, a sama poverhnost' Solnca bledno-rozovaya. Esli nablyudeniya provodyatsya na ulice, izobrazhenie budet neyarkim i menee kontrastnym.
8. Oden'te na ob'ektiv (vstav'te v okulyar) svetofil'tr, snimite ekran i prodolzhite vizual'nye nablyudeniya, neposredstvenno cherez okulyar.
9. Zarisuite pri maksimal'nom uvelichenii vneshnii vid, formu i detali stroeniya fakel'nyh polei, pyaten i grupp pyaten.
10. Snimite okulyar, prisoediniv na ego mesto shkol'nyi spektroskop. V horosho nastroennyi spektroskop mozhno nablyudat' svyshe 10 linii, v t.ch. linii CF i f vodoroda, liniyu natriya, liniyu b magniya, E i G zheleza. Pri nablyudeniyah solnechnogo otrazheniya ot okonnogo stekla dlya snizhenii yarkosti spektra mozhno uvidet' linii a, A i V kisloroda, a na krayu fioletovoi chasti 2 naibolee intensivnye v vidimom spektre linii N i K ionizirovannogo kal'ciya. Sproeciruite izobrazhenie spektra na beluyu bumagu. Zarisuite osnovnye linii spektra (linii vodoroda, geliya i ionizirovannogo kal'ciya) i ob'yasnite shkol'nikam ih smysl. Vmesto spektroskopa v uchebnyh spektral'nyh nablyudeniyah mozhet s uspehom ispol'zovat'sya difrakcionnaya reshetka, imeyushaya znachitel'no men'shie razmery i ves pri pochti takom zhe razreshenii kak u spektroskopa.
Obrabotka i oformlenie poluchennyh rezul'tatov:
1. Uchitel' provodit obshii analiz raboty.2. Opredelenie solnechnogo ekvatora i osi vrasheniya: a) provesti perpendikulyar cherez centr kruga k napravleniyu sutochnoi paralleli poluchaem krug sklonenii); b) razmetit' polozhenie storon sveta; v) vypisat' iz "Astronomicheskogo kalendarya" znacheniya pozicionnogo ugla R proekcii solnechnoi osi i geliograficheskoi shiroty centra diska V0; g) nanesti polozhenie solnechnoi osi, pol'zuyas' znacheniem pozicionnogo ugla (pri polozhitel'nyh znacheniyah ugol mezhdu liniei kruga sklonenii i os'yu otkladyvaetsya ot severnogo konca kruga sklonenii k vostoku, pri otricatel'nyh skloneniyah - k zapadu); d) vybrat' v sootvetstvie s V0 nadlezhashuyu setku, sovmestit' ee central'nyi meridian s provedennoi os'yu Solnca i s setki na chertezhe perenesti polozhenie solnechnogo ekvatora.
3. Pol'zuyas' setkoi, opredelit', na kakoi shirote nahodyatsya pyatna i ih priblizitel'nye razmery.
4. Pol'zuyas' knigoi P.G. Kulikovskogo "Spravochnik lyubitelya astronomii", rasschitat' lineinye razmery pyaten i sopostavit' ih s razmerami Zemli.
5. Opredelit' uroven' solnechnoi aktivnosti, rasschitav chislo Vol'fa po formule: W = 10g + f, gde g – kolichestvo grupp pyaten, f - kolichestvo vseh pyaten.
Oformit' rezul'taty nablyudeniya, pri etom v zhurnaly nablyudenii (tetradi uchashihsya) s kal'ki perenosyatsya polozheniya fakel'nyh polei, grupp pyaten i otdel'nyh pyaten.
Laboratornye raboty
1. Fotografirovanie Solnca
Oborudovanie: teleskop; diafragma; ob'ektivnyi solnechnyi svetofil'tr; fotoapparat "Zenit"; perehodnik, konvertory; "Astronomicheskii kalendar'", tetrad', karandash.
Fotografirovanie Solnca zhelatel'no proizvodit' na fotoplenku s naimen'shei chuvstvitel'nost'yu (50-100 edinic ISO).
Poryadok vypolneniya raboty:
1. Fotografirovanie Solnca v glavnom fokuse instrumenta. Ustanovite na ob'ektive solnechnyi svetofil'tr i diafragmu. Prikrepite k okulyarnomu uzlu perehodnik. Snimite ob'ektiv fotoapparata, i privintite kameru k perehodniku na meste okulyarnogo uzla. Fotoapparat nuzhno snabdit' fototrosikom. Ekspoziciya sostavlyaet, v zavisimosti ot chuvstvitel'nosti plenki, ot 1/500 do 1/250 sekundy.
2. Pri s'emke s konvertorom poslednii vvinchivaetsya mezhdu fotoapparatom i perehodnikom, pri etom ekvivalentnoe fokusnoe rasstoyanie sistemy uvelichivaetsya v 2-3 raza v zavisimosti ot tipa konvertora. Ekspoziciya sostavlyaet ot 1/250 do 1/125 sekundy.
Razmery diska Solnca na fotoplenke sostavyat: pri s'emke bez konvertora s teleskopom malyi shkol'nyi refraktor - 6 mm; s teleskopom bol'shoi shkol'nyi refraktor – 8 mm; 2-kratnyi konvertor povysit ih razmery sootvetstvenno do 12 i 16 mm.
3. Fotografirovanie Solnca s okulyarnym uvelicheniem: fotoapparat, ne snimaya ob'ektiva, krepyat s pomosh'yu perehodnika uslozhnennoi konstrukcii k okulyarnomu uzlu, v kotorom ustanavlivaetsya okulyar s minimal'nym uvelicheniem. Ekvivalentnoe fokusnoe rasstoyanie sistemy rasschityvaetsya po formule: F = f * x, gde x – uvelichenie teleskopa, f - fokusnoe rasstoyanie ego ob'ektiva. Ekspoziciya sostavlyaet ot 1/60 do 1/30 sekundy.
V zhurnale nablyudenii ukazyvayutsya: tip teleskopa, diametr i fokusnoe rasstoyanie ego ob'ektiva; tip i chuvstvitel'nost' fotoplenki; vremya ekspozicii; pogodnye usloviya; dannye o proyavlenii i pechati fotoplenki.
2. Opredelenie razmerov solnechnyh pyaten i fakel'nyh polei
Oborudovanie: teleskop; diafragma; ob'ektivnyi solnechnyi svetofil'tr; okulyar s natyanutym krestom nitei; sekundomer; orfograficheskie setki dlya nablyudeniya Solnca; "Astronomicheskii kalendar'", tetrad', karandash.
Poryadok vypolneniya raboty:
1. Opredelenie lineinyh razmerov solnechnyh pyaten i fakel'nyh polei.Razmery solnechnyh pyaten i fakel'nyh polei mozhno opredelit' vnachale v dolyah diametra Solnca (1390600 km), a zatem vyrazit' izmerennye velichiny v kilometrah.
Bolee tochnye izmereniya pri pomoshi okulyara s maksimal'nym uvelicheniem i natyanutym krestom nitei i sekundomerom vypolnyayutsya sleduyushim obrazom:
Navedite teleskop na Solnce, ostav'te ego nepodvizhnym i s pomosh'yu sekundomera opredelite promezhutok vremeni T (s), za kotoryi ves' solnechnyi disk ot odnogo kraya do drugogo proidet sutochnym dvizheniem cherez nit'. Uglovoi diametr diska D na dannye sutki mozhno uznat' iz "Astronomicheskogo kalendarya". Za 1 sekundu vremeni smeshenie diska sostavit v = D/T. Otmechaya promezhutok vremeni t, v techenie kotorogo te ili inye ob'ekty solnechnoi fotosfery peresekayut nit', mozhno opredelit' ih razmery d: d = v * t; d = D * t/T.
Laboratornye i samostoyatel'nye raboty dlya uchashihsya fiziko-matematicheskih klassov, rekomenduemye drugimi uchitelyami i astronomami-metodistami:
1. P.I. Afanas'ev "Izuchenie spektra Solnca".
Laboratornaya rabota sostoit v nablyudenie i otozhdestvlenie fraungoferovyh linii s pomosh'yu spektroskopa. Neobhodimym usloviem uspeshnosti raboty yavlyaetsya vysokoe kachestvo sheli spektroskopa.
2. G.I. Malahova v stat'e "Metodika
izucheniya astrofizicheskih razdelov
shkol'nogo kursa astronomii"
predlagaet prakticheskuyu rabotu po
opredeleniyu skorosti vrasheniya Solnca. Ona
vypolnyaetsya na osnove neskol'kih (4-5)
fotografii, sdelannyh s promezhutkami v 1-2
dnya. Ustanoviv masshtab snimka, uchashiesya
izmeryayut smeshenie l za 1 sutki pyatna,
raspolozhennogo bliz centra solnechnogo
diska, a zatem, schitaya, chto smeshenie pyatna za
1 oborot sostavit 2p R¤
, vychislyayut period T i lineinuyu
skorost' vrasheniya u l
Solnca po formulam: 
.
Sidericheskii period vrasheniya tochki na ekvatore Solnca T = 25,38d, lineinaya skorost' tochki ekvatora u l = 2 km/s. Nuzhno obratit' vnimanie uchenikov na differencirovannyi harakter vrasheniya Solnca, obuslovlennyi gazovoi (plazmennoi) prirodoi zvezdy: skorost' vrasheniya Solnca plavno umen'shaetsya ot solnechnogo ekvatora k polyusam.
3. Yu.Yu. Palko "Eksperimental'naya proverka potemneniya solnechnogo diska k krayu". Dostupna dlya opytnyh uchitelei i uchashihsya. Dlya uchashihsya XI klassa material slozhen, on bol'she podhodit dlya studentov fiziko-matematicheskih fakul'tetov: ee mozhno vklyuchit' v spisok laboratornyh rabot po optike i astronomii.
4. B.I. Fesenko "Izmerenie uglovogo diametra Solnca" [302]. Dano opisanie laboratornoi raboty s ispol'zovaniem teleskopa. V neskol'ko modernizirovannom vide ona pozvolyaet opredelit': lineinye razmery Solnca ili rasstoyanie ot Zemli do Solnca; lineinye razmery krupneishih grupp pyaten; nekotorye harakteristiki (daty prohozhdeniya perigeliya i afeliya, ekscentrisitet) zemnoi orbity. Dostupna lish' dlya opytnyh uchitelei i uchashihsya.
5. B.I. Fesenko "Nablyudeniya vrasheniya Solnca" [302]. Laboratornaya rabota sostoit v opredelenii uglovoi skorosti vrasheniya Solnca. Dostupna dlya opytnyh uchitelei i uchashihsya. Dlya uchashihsya XI klassa material slozhen, on bol'she podhodit dlya studentov fiziko-matematicheskih fakul'tetov: ee mozhno vklyuchit' v spisok laboratornyh rabot po optike i astronomii.
6. G.S. Yahno, A.A. Denisov, V.I. Klevachev "Ispol'zovanie pirgeliometra dlya opredeleniya solnechnoi postoyannoi" [328]. Trebuet izgotovleniya samodel'nogo pirgeliometra. Dostupna lish' dlya opytnyh uchitelei i uchashihsya.
| << 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 >> | |
