Prepodavanie astronomii v shkole (sbornik statei)| << Predydushaya |
Opredelenie geograficheskoi shiroty mesta po nablyudeniyu Polyarnoi zvezdy
Rabota eta pozvolyaet ocenit' znachenie dlya praktiki teoremy "vysota polyusa mira nad gorizontom ravna shirote mesta". Razumeetsya, eshe do nablyudenii teorema dolzhna byt' izuchena v klasse.
Opredelenie shiroty po Polyarnoi zvezde proizvoditsya posle togo, kak opredelena dolgota dannogo mesta.
Vvidu togo, chto Polyarnaya zvezda ne sovpadaet s polyusom mira, a otstoit ot nego primerno na 57', to i oshibka v opredelenii geograficheskoi shiroty po Polyarnoi mozhet dostigat' 57'. Takim obrazom, pri tochnom opredelenii shiroty po Polyarnoi nado znat' popravku na ee polozhenie na sutochnoi paralleli otnositel'no vysoty polyusa.
Dlya sluchaev nablyudeniya Polyarnoi v kul'minaciyah popravka sostavlyaet 57'. Ona sootvetstvenno vychitaetsya iz pokazaniya vertikal'nogo kruga teodolita ili pribavlyaetsya k etomu pokazaniyu. Rukovoditel' kruzhka putem raschetov ustanavlivaet tochnye daty, kogda v vechernie chasy Polyarnaya byvaet v elongaciyah i kul'minaciyah. Osennie nablyudeniya Polyarnoi yavlyayutsya samymi udobnymi.
No Polyarnuyu zvezdu mozhno nablyudat' vecherom v lyuboi den', t. e. v lyuboi tochke ee sutochnoi paralleli. Togda sleduet uchest' popravku na polozhenie Polyarnoi otnositel'no polyusa mira. Ee nahodyat po zvezdnomu vremeni nablyudeniya iz "Vspomogatel'nyh tablic dlya opredeleniya shiroty po Polyarnoi", pechataemyh v astronomicheskom kalendare VAGO.
Pri otsutstvii zvezdnyh chasov my postupali sleduyushim obrazom. Namechali dekretnoe vremya, udobnoe v dannyi vecher dlya nablyudeniya Polyarnoi, perevodili ego v grazhdanskoe (znaya poyas i dolgotu), a poslednee -v zvezdnoe. Po etomu zvezdnomu vremeni nahodili popravku i pered vyhodom na ploshadku soobshali ee uchashimsya, ukazyvaya na sutochnoi paralleli polozhenie Polyarnoi dlya momenta nablyudeniya. Snyav vysotu Polyarnoi i znaya popravku, uchashiesya tut zhe na ploshadke poluchayut rezul'tat, a rukovoditel' imeet vozmozhnost' podvesti itogi nablyudeniya i oglasit' poluchennye vsemi zven'yami dannye. Uchashiesya nadpisyvayut ih i vyvodyat srednee znachenie shiroty.
Geograficheskaya shirota, esli uchest' eshe i popravku za schet vliyaniya refrakcii (a ona samoi bol'shoi -do 1' -budet v yuzhnyh shirotah SSSR), mozhet byt' vychislena po formule
,
gde 
-vysota Polyarnoi po teodolitu, 
-popravka na polozhenie Polyarnoi otnositel'no vysoty polyusa dlya momenta nablyudeniya, R -atmosfernaya refrakciya.
Pri nalichii zvezdnyh chasov rabota oblegchaetsya. Nablyudaya Polyarnuyu, uchenik navodit krest nitei na zvezdu i podaet predvaritel'nuyu komandu "vnimanie, podgotovit' vremya". Uchenik, nablyudayushii za chasami, pri etom nachinaet sledit' za sekundnoi strelkoi chasov, a v moment komandy "vremya" zamechaet sperva sekundy, a potom minuty i chasy .
Dlya etogo zvezdnogo vremeni po "Vspomogatel'nym tablicam opredeleniya shiroty po Polyarnoi" ( "Astronomicheskii kalendar'" na tekushii god) nahodim popravku I, II, III, algebraicheskaya summa kotoryh ravna 
. Shirota vychislyaetsya po formule 
, gde vmesto
sleduet podstavit' neposredstvenno izmerennuyu vysotu Polyarnoi na teodolite dlya momenta nablyudeniya. Uchet vliyaniya refrakcii proizveden v tablice velichiny II, poetomu poluchaemuyu na teodolite vysotu ne ispravlyayut.
Opredelenie shiroty po Polyarnoi pri nalichii zvezdnyh chasov yavlyaetsya samoi podhodyashei rabotoi dlya astronomicheskogo kruzhka srednei shkoly. Vo-pervyh, na vypolnenie raboty zatrachivaetsya malo vremeni; vo-vtoryh, rabota daet bol'shuyu tochnost' rezul'tata; v-tret'ih, ona daet ponyatie o tochnyh metodah opredeleniya shiroty, primenyaemyh na praktike, chto osobenno cenno dlya prakticheskoi podgotovki uchashihsya.
Naryadu s izmeritel'nymi rabotami vazhnoe mesto v zanyatiyah kruzhka zanimalo rassmatrivanie svetil.
Eti nablyudeniya v vide proverochnyh ili illyustrativnyh rabot provodyatsya posle prohozhdeniya v shkole sootvetstvuyushih tem. Naprimer, posle izucheniya v klasse temy "Fizicheskaya priroda Luny" na kruzhkovyh zanyatiyah rukovoditel' demonstriruet kartu Luny, pokazyvaya na nei morya, cirki, luchevye sistemy i drugie detali, i stavit zadachu po nablyudeniyu.
Zatem on predlagaet uchashimsya naiti v uchebnike risunki N 81, 82, 83, rassmotret' ih i prigotovit'sya k nablyudeniyu. Ustanoviv teodolity, uchashiesya nablyudayut Lunu, sopostavlyaya vidimoe v trubu s kartoi. Pri etom oni otozhdestvlyayut s kartoi nekotorye detali, naprimer: "More Yasnosti", "More Spokoistviya", "More Krizisov", cirki "Feofil", "Kirill", "Katarina" i dr. (v sluchae nablyudeniya Luny v pervoi chetverti). Pri polnolunii rekomenduetsya nablyudat' cirki "Tiho", "Kopernik", "Kepler" s ih luchevymi sistemami, "More Dozhdei" i "Okean Bur'".
Interes vyzyvaet nablyudenie dna cirka "Platon" u severnogo polyusa Luny, v kotorom otmecheno poyavlenie novyh melkih kraterov, a takzhe nablyudenie mesta ischeznuvshego kratera "Linnei" v "More yasnosti".
V osennie mesyacy mozhno nablyudat' yavlenie pepel'nogo sveta, kogda tenevaya chast' Luny horosho vidna v trubu teodolita. Eto nablyudenie ispol'zuetsya rukovoditelem dlya ob'yasneniya izmeneniya vidimoi formy lunnogo diska ot vzaimnogo polozheniya v prostranstve Zemli, Solnca i Luny. Takim obrazom vyyasnyayutsya istinnye prichiny smeny faz Luny.
Nablyudenie lunnoi poverhnosti bez vsyakogo zadaniya maloeffektivno i besplodno. Ukazanie rukovoditelya na to, chto posle obshego obzora poverhnosti Luny neobhodimo naiti nekotorye morya i cirki, o kotoryh shla rech' na uroke, prikovyvaet vnimanie uchashihsya i vyzyvaet interes k nablyudeniyu.
Posle zaklyuchitel'noi besedy rukovoditel' predlagaet nanesti Lunu na nebol'shoi listok kal'ki, predstavlyayushii kopiyu zvezdnoi karty toi oblasti neba, v kotoroi nahoditsya Luna. Data i vremya nablyudeniya otmechayutsya na karte nizhe izobrazheniya Luny.
Rabotu po nablyudeniyu Luny uchashiesya prodolzhayut doma, otmechaya polozhenie ee na karte ezhednevno doteh por, poka eto pozvolyaet razmer karty. Eti listki ispol'zuyutsya zatem pri izuchenii dvizheniya Luny.
Podobnaya praktika, kogda samostoyatel'noe nablyudenie predshestvuet ob'yasneniyu uchitelya, nosit harakter issledovatel'skoi raboty, kotoraya priuchaet uchashihsya k nablyudatel'nosti, osmyslivaniyu obnaruzhennogo, pozvolyaet im samostoyatel'no prihodit' k obobsheniyam i vyvodam.
Nablyudenie nevooruzhennym glazom i nablyudenie s pomosh'yu teodolita dolzhny dopolnyat' drug druga i sostavlyat' edinyi process nablyudenii. Odnako my stremimsya ne tol'ko priuchat' uchashihsya k instrumental'nym nablyudeniyam, no i otdavat' predpochtenie etim nablyudeniyam. Dvizhenie tehniki vpered obyazyvaet nas i v astronomicheskih nablyudeniyah orientirovat' vypusknikov srednei shkoly na peredovye metody nablyudenii s primeneniem tehnicheski sovremennyh instrumentov.
Astrofizika zanimaet dve treti ob'ema programmy po astronomii dlya srednei shkoly. Poetomu zanyatiya tipa illyustrativnyh rabot v osnovnom soderzhat astrofizicheskii material tret'ei i chetvertoi tem programmy, a izmeritel'nye raboty, o kotoryh govorilos' vyshe, ohvatyvayut material pervoi i vtoroi tem.
Ogranichennost' vo vremeni tolkaet nas na put' odnovremennogo provedeniya rabot oboih vidov.
Naprimer, pri opredelenii po Solncu napravleniya meridiana mozhno odnovremenno provesti nablyudenie solnechnyh pyaten. Solnechnye pyatna nablyudayut na ekrane i ostro zachinennym myagkim karandashom zarisovyvayut ih. Povtornoe nablyudenie solnechnyh pyaten mozhet dat' material dlya illyustracii osevogo vrasheniya Solnca. V kachestve ekrana my brali obyknovennyi list bumagi iz al'boma dlya chercheniya.
Statisticheskie nablyudeniya Solnca mogut provodit'sya sistematicheski v astronomicheskom kruzhke, esli on rabotaet i pri shkole. V kruzhke pri pedinstitute nablyudeniya provodilis' s cel'yu illyustrirovat' i uglubit' izuchennoe na uroke. Poetomu my ogranichivalis' nablyudeniem solnechnyh pyaten i ustanovleniem po ih peremesheniyu vidimogo vrasheniya Solnca.
Takim obrazom soobrazuyas' s zadachei izmeritel'nyh rabot, a takzhe s tem, kakie iz izuchennyh na uroke,
nebesnyh yavlenii mogut byt' vidimy v dannyi moment, my provodili odnovremenno s kolichestvennymi i kachestvennye nablyudeniya.
Pri nablyudenii v trubu teodolita zahodyashego Solnca ili voshodyashei polnoi Luny horosho demonstrirovat' vliyanie atmosfernoi refrakcii na vid ih diskov. Yavno zametna splyusnutost' diskov.
V nachale i v konce prakticheskoi raboty mozhet byt' izmeren gorizontal'nyi ili vertikal'nyi uglovoi diametr Luny.
Izmerenie gorizontal'nogo diametra Luny proizvoditsya sleduyushim obrazom. Sovmestiv nul' alidady s nulem gorizontal'nogo limba, zakreplyayut alidadu. Zatem, pri otkreplennom limbe, navodyat trubu na Lunu tak, chtoby vertikal'naya nit' kasalas' pravogo kraya Luny. Eto dostigaetsya povorotom teodolita pri pomoshi mikrometrennogo vinta limba. Posle etogo bystrym vrasheniem mikrometrennogo vinta alidady perevodyat vertikal'nuyu nit' na levyi krai izobrazheniya Luny. Snyatyi na gorizontal'nom limbe otschet daet neposredstvenno uglovuyu velichinu gorizontal'nogo diametra Luny. Tak zhe opredelyaetsya gorizontal'nyi diametr Solnca.
Vertikal'nyi diametr Luny ili Solnca mozhet byt' opredelen priblizitel'no po dal'nomernoi setke truby. Uglovoe rasstoyanie mezhdu gorizontal'nymi nityami setki sostavlyaet 35', a uglovoi diametr Solnca ili Luny men'she na neskol'ko minut. Poetomu ocenka raznicy mezhdu diametrom Solnca ili Luny i rasstoyaniem mezhdu nityami setki delaetsya na glaz.
Sravnenie diametra Luny, izmerennogo na gorizonte, s diametrom ee na nekotoroi vysote razveivaet u uchashihsya vpechatlenie, chto na gorizonte Luna gorazdo bol'she ee obychnyh razmerov.
Krome togo, izmerenie uglovogo diametra Luny ili Solnca yavlyaetsya prakticheskoi rabotoi k uroku "Opredelenie deistvitel'nyh razmerov nebesnyh tel solnechnoi sistemy". Pri izvestnom parallakse lineinyi
radius svetila opredelyaetsya iz formuly 
, gde 
-uglovoi radius, a
-parallaks svetila, R -lineinyi radius Zemli.
S odnim iz kruzhkov my opredelyali prodolzhitel'nost' sumerek. Vremya, neobhodimoe dlya pogruzheniya solnechnogo diska pod gorizont, opredelyaetsya iz nablyudenii po chasam, i takim obrazom prakticheski ustanavlivaetsya, na skol'ko minut blagodarya refrakcii udlinyaetsya den' za schet nochi. Vremya ot momenta soprikosnoveniya s gorizontom nizhnego kraya do momenta ischeznoveniya verhushki solnechnogo diska osen'yu v srednih shirotah ne mozhet prevyshat' 5-6 minut. Otsyuda prakticheski i nahoditsya prodolzhitel'nost' grazhdanskih sumerek, kak promezhutok vremeni ot zahoda Solnca i do pogruzheniya ego pod gorizont na 7°. Esli pogruzhenie solnechnogo diska proishodit za 5 minut, a diametr ego raven 32', to na 7° Solnce pogruzitsya za 
.
Krome raboty po nablyudeniyu Solnca i Luny, my otnosim k kachestvennym rabotam takzhe nablyudenie planet, zvezd i tumannostei.
Truba teodolita pozvolyaet nablyudat' u Yupitera 4 Galileevyh sputnika. Rukovoditel', opredelyaya konfiguraciyu sputnikov po metodu, izlozhennomu v astronomicheskom kalendare VAGO, podbiraet takie momenty dlya nablyudeniya, kogda mozhno bylo by pokazat' uchashimsya zatmenie togo ili inogo sputnika (ischeznovenie ili poyavlenie ego). Povtornoe cherez neskol'ko dnei nablyudenie sputnikov daet vozmozhnost' ustanovit' ih obrashenie vokrug Yupitera. Na samom diske planety v temnye nochi mozhno zametit' polosy, idushie parallel'no ekvatoru.
Na Saturne v trubu teodolita polosy i drugie detali ne nablyudayutsya. Kol'co Saturna mozhno videt', a pri blagopriyatnyh usloviyah ono dazhe horosho prosmatrivaetsya.
Mars predstavlyaetsya v vide nebol'shogo oranzhevogo diska bez kakih-libo detalei na nem, i poetomu nablyudenie ego ostavlyaet u uchashihsya neudovletvorennost'. No i v takom sluchae Mars my ne isklyuchali iz programmy nablyudenii. Uzhe odin tot fakt, chto uchashiesya znayut, gde na nebe nahoditsya Mars i mogut sledit' za ego peremesheniem sredi zvezd, obyazyvaet nas prikovat' vnimanie uchashihsya k etoi planete. Nablyudeniya Marsa pomogut illyustrirovat' i podtverdit' nauchnoe ob'yasnenie prirody ego vidimogo i istinnogo dvizheniya.
S interesom prohodili v fevrale 1953 g. nablyudeniya Venery vo vremya ee dvizheniya k nizhnemu soedineniyu posle vostochnoi elongacii. V trubu teodolita uchashiesya prekrasno videli serp Venery. Velichina ego pochti ravnyalas' velichine serpa Luny, vidimogo prostym glazom.
Uchashiesya konstatirovali nalichie faz u Venery, a na primere smeny faz i konfiguracii planety ustanovili istinnoe dvizhenie ee vokrug Solnca. Takim obrazom, nablyudenie faz pomogaet uchashimsya glubzhe i osmyslennee ponyat' dvizhenie planety v prostranstve.
V celyah privitiya nekotoryh navykov fotografirovaniya s pomosh'yu opticheskih trub mozhno provesti zanyatiya po fotografirovaniyu Solnca ili Luny.
Snimki Solnca my poluchali pri okulyarnom fotografirovanii. Dlya etogo na okulyar truby nadevaetsya nebol'shaya, izgotovlennaya iz tonkoi fanery kamera, dlina kotoroi rasschitana na poluchenie izobrazheniya v 2-3 sm na plenke 4,5X6 sm. Ekspoziciya dlya plenok razlichnoi chuvstvitel'nosti podbiraetsya zaranee. Pri fotografirovanii polnoi Luny ekspoziciya dlya plenok chuvstvitel'nost'yu v 90-130 ed. mozhet prevyshat' 1 sekundu.
Dlya nablyudeniya v trubu teodolita dostupny mnogie dvoinye i kratnye zvezdy osenne-zimnego neba. Iz tumannostei dlya osenne-zimnih nablyudenii sleduet rekomendovat' diffuznuyu tumannost' Oriona, a takzhe zvezdnye sistemy v sozvezdiyah Andromedy i Treugol'nika, kotorye horosho vidny v trubu teodolita.
Zvezdnye skopleniya Pleyady, 
i Perseya, sharovoe skoplenie v sozvezdii Gerkulesa takzhe dostupny nablyudeniyu teodolitom v etot sezon.
V rasporyazhenii astronomicheskogo kruzhka, krome 6 teodolitov, bylo eshe dva teleskopa i dva polevyh binoklya (vos'mikratnyi i desyatikratnyi). Nablyudenie binoklyami s ruk vesti nevozmozhno dazhe togda, kogda binokli polozheny na opory. Dlya binoklei obyazatel'no nuzhny shtativy. Nami byli prisposobleny shtativy ot fotoapparatov. Primenenie shtativov pozvolyaet nablyudatelyu osvobodit' ruki dlya vedeniya zapisei, a glavnoe-nepodvizhnost' binoklya obespechivaet rassmotrenie melkih detalei.
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
prepodavanie astronomii - shkol'nyi kurs astronomii - prakticheskie raboty - metodika prepodavaniya - metodicheskie materialy
Publikacii so slovami: prepodavanie astronomii - shkol'nyi kurs astronomii - prakticheskie raboty - metodika prepodavaniya - metodicheskie materialy | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
