Загрузил Irina Kimmel

1 пара

реклама
С какими мыслями вы шли на урок? Какие необходимые в дальнейшем знания и
умения вы рассчитываете получить? Давайте порассуждаем на тему «Зачем нужна
Астрономия?» За активную работу на уроке вы будете получать «Звезды», которые в
конце урока сможете обменять на отметку. (Презентация. Слайд 2).
Учитель: Все представленные на слайде современные технологии были разработаны
благодаря астрономии. Рентгеновские детекторы, широко использующиеся сейчас на
вокзалах, были разработаны для нужд рентгеновской астрономии. Wi-Fi был создан в
лаборатории радиоастрономии с целью обработки данных радионаблюдений.
Системы навигации стали возможными благодаря запуску спутников. В настоящее
время все ведущие космические агентства в мире работают над созданием систем
навигации, основанных на наблюдении рентгеновского излучения пульсаров.
Для знакомства с предметом астрономия мы будем использовать различные
источники информации: учебник, мобильные планетарии, Интернет-ресурсы.
(Презентация. Слайд 3)
Список основных Интернет-ресурсов по астрономии вы можете найти, перейдя по
ссылке с QR-кода. Их вам предлагается изучить дома, самостоятельно.
А сейчас давайте познакомимся со структурой учебника.
Учащимся предлагается взять в руки учебник и ответить на вопросы блицвикторины. Ученик, первым давший верный ответ, получает «Звезду».
Блиц-викторина «Знакомимся с учебником»:
1. Как зовут авторов учебника? (Борис Александрович Воронцов-Вельяминов, Евгений
Карлович Страут)
2. Что изображено на цветной вкладке III? (Луна)
3. Как называется Глава 4 учебника? (Природа тел Солнечной системы)
4. Как называется § 14 учебника? (Движение небесных тел под действием сил
тяготения)
5. Что изображено на рисунке 3.3? (Положения Земли и Марса на орбитах)
6. Сколько вопросов после § 17. (Семь)
7. Что необходимо сделать в упражнении 15? (Рассчитать линейную и угловую
скорости вращения на экваторах Земли и Юпитера. Обратить внимание
учащихся на Приложения в конце учебника)
8. В каком году состоялся запуск Российского космического телескопа «Спектр-Р»
по проекту «Радиоастрон»? (2011)
9. Каков ответ на первую задачу упражнения 6? (Вечером)
10. Фотография какого ученого расположена на странице 203 учебника? (Георгий
Антонович Гамов).
(Ответы к заданиям блиц-викторины появляются на слайде 3 презентации, при
последовательном нажатии левой кнопкой мыши на учебник. После завершения
викторины необходимо перейти к следующему слайду)
Изучение нового материала, первичное закрепление изученного
материала.
Учитель: Рассмотрев учебник, вы наверняка отмечали для себя факты, известные с
уроков окружающего мира, природоведения, физики, или из жизненного опыта. Весь
сегодняшний урок мы будем опираться на уже имеющиеся у вас знания и построим его в
форме беседы.
В ходе беседы вы можете задавать вопросы, или записать их на отрывном корешке
«Листа…» и сдать в конце урока учителю.
Для начала давайте определимся, что же такое «Астрономия»? (Презентация. Слайд
4)
1.
Учитель записывает ответы учащихся в виде кластера на доске. Затем, формулирует
определение. Определение появляется на слайде при нажатии левой кнопкой мыши на
«Астрономия» -> (от греч. …). Учащиеся записывают определение в тетрадь.
Учитель: Рассмотрим задачи астрономии. (Презентация. Слайд 5)
Учитель: Объектами астрономических исследований являются как отдельные области
космического пространства, так и Вселенная в целом. А что такое Вселенная?
(Презентация. Слайд 6)
Учащиеся пытаются дать определение. Учитель отмечает, что «Вселенная» - это
фундаментальное понятие астрономии.
Учитель: На практике под Вселенной понимают часть материального мира,
доступную изучению естественнонаучными методами.
2.
Изучение и обобщение материала урока.
Учитель: Астрономия – одна из древнейших естественных наук. Вспомним основные
вехи истории «Астрономии». Посмотрите на ленту времени и расскажите о событиях,
которые вам известны, о вкладе ученых в развитие астрономической науки. (Презентация.
Слайд 9)
Ученики изучают представленную информацию, комментируют. Для перехода к
следующей части ленты времени необходимо нажать левой кнопкой мыши на красный
треугольник в правой части слайда.
Для справки: Изучение звездного неба было необходимо людям с самых древних
времен. Это был единственный способ ориентации во времени и в пространстве.
Появление необходимости определения координат светил способствовало изобретению
угломерных инструментов.
Представления о строении Вселенной отличались у различных народов. Земля в
основном представлялась как плоский участок суши, расположенный на спинах слонов
(китов, черепах…).
Периодические изменения на небе (смена дня и ночи, смена фаз Луны, смена времен
года), известные с древнейших времен, способствовали появлению календарей. Первые
лунные календари найдены в Сибири и имеют возраст 32000 лет. Тогда же была введена
7-дневная неделя, как период между изменениями фаз Луны.
Необходимость вычислять периоды подъема и спада воды в Ниле около 6000 лет
назад способствовала созданию египетского солнечного календаря: год состоял из 365
суток и делился на 3 сезона по 4 месяца в каждом.
Первые обсерватории – зиккураты – представляли собой 3-7 этажные храмы. Такие
храмы найдены на территории Древней Месопотамии и Элама.
Легенды, мифы о героях и богах Древней Греции и Древнего Рима отражены в
названиях современных созвездий и планет.
Пифагор Самосский: впервые заявил о шарообразности Земли.
Аристотель: признавал шарообразность Земли, Луны и небесных тел; создал
собственную геоцентрическую систему мира.
Архимед: сделал первый звездный глобус, который показывал суточное вращение
звездного неба, движение планет, фазы Луны, солнечные и Лунные затмения; определил
угловой диаметр Солнца; впервые попытался определить размеры Вселенной.
Аристарх: сделал вывод о вращении Земли вокруг Солнца; рассчитал, что Солнце ближайшая из звезд.
Эратосфен: вычислил размеры Земли;
Гиппарх: ввел географические координаты местности (широту и долготу); составил
звездный каталог, включавший 850 звезд (48 созвездий); разделил звезды по блеску на 6
звездных величин; открыл прецессию; оценил расстояние до Луны и Солнца; составил
таблицы наблюдений за Луной и планетами; разработал одну из геоцентрических систем
мира.
Клавдий Птолемей: попытался создать теорию видимого движения Солнца, Луны и
планет; разработал геоцентрическую систему мира.
Николай Коперник: разработал гелиоцентрическую систему мира; получил
объяснение смене времен года.
Джордано Бруно: создал свою естественно-философскую картину бесконечной
Вселенной с множеством обитаемых планетных миров.
Тихо Браге: главным делом жизни считал повышение точности астрономических
наблюдений; построил две обсерватории в которых проводил наблюдения за Марсом и
другими объектами с помощью созданных им металлических угломерных инструментов;
составил каталог 777 звезд.
Иоганн Кеплер: использовал данные многолетних наблюдений Тихо Браге за
движением Марса; сформулировал три закона движения планет.
Галилео Галилей: изобрел телескоп; проводил исследования комет, отметил
периодичность в движении комет; открыл горы, моря и кратеры на Луне, 4 наиболее
крупных спутника Юпитера; наблюдал пятна на Солнце, фазы Венеры, кольца Сатурна.
Исаак Ньютон: на основе анализа движения планеты Земли и её спутника Луны,
образующих единую космическую систему, сформулировал закон Всемирного тяготения;
высказал гипотезу о формировании звезд в газопылевых туманностях под действием
гравитации; объяснил причины приливов и отливов.
С изобретением телескопа появляется большое число открытий новых объектов
Солнечной системы. В частности, трансурановых планет (объектов, расположенных за
орбитой Сатурна). Некоторые открытия делались «на кончике пера».
В 1859-62 гг., Роберт Бунзен и Густав Киргхоф разработали основы спектрального
анализа, позволившего получать информацию о химическом составе небесных тел.
Открытие спектрального анализа привело к появлению нового раздела науки о Вселенной
- астрофизики.
Получает развитие внегалактическая астрономия – раздел астрономии, изучающий
объекты за пределами нашей галактики. Цефеиды – первые обнаруженные
внегалактические объекты – наблюдались Эдвином Хабблом.
Развитие радиофизики привело к новому направлению – всеволновой астрономии.
Исследования космических объектов стали проводиться в различных диапазонах длин
волн электромагнитного излучения.
Альберт Эйнштейн разработал общую теорию относительности, предсказал
существование гравитационных волн. Работал над проблемами космологии (раздел
астрономии, изучающий свойства и эволюцию Вселенной в целом).
Реликтовое излучение - космическое фоновое излучение, возникшее в эпоху первичной
рекомбинации водорода и равномерно заполняющее Вселенную.
Существование реликтового излучения было теоретически предсказано Георгием
Антоновичем Гамовым и рассматривается как одно из главных подтверждений теории
Большого взрыва. В 1965 году Арно Пензиас и Роберт Вудроу Вильсон экспериментально
обнаружили реликтовое излучение, за что в 1978 году получили Нобелевскую премию.
Константин Эдуардович Циолковский – основоположник теоретической
космонавтики. Обосновал возможность космических полетов. Занимался теорией
движения реактивных аппаратов.
4 октября 1957 года – запущен первый искусственный спутник Земли. Излучение
радиоволн спутником позволило изучать верхние слои ионосферы Земли.
Благодаря развитию космонавтики стали возможны космические эксперименты. В
частности, эксперименты, проводимые на борту орбитальных космических станций и
исследования поверхностей объектов Солнечной системы. Среди космических
экспериментов можно назвать: фотографирование Земли и космоса, исследование
влияний условий космического полета на живые организмы, выращивание растений в
условиях космического полета и другие.
Космические аппараты, достигшие поверхностей Луны, Марса, Венеры позволили
взять пробы грунта, изучить физические условия на планетах.
Обнаружение в 2016 году гравитационных волн положило начало гравитационноволновой астрономии. За экспериментальное обнаружение гравитационных волн Кип
Торн, Райнер Вайсс и Барри Бэрриш в 2017 году получили Нобелевскую премию по физике.
Учитель: Астрономия выросла из философии – науки о природе – и обнаруживает
тесные связи с другими науками. (Презентация. Слайд 9)
Учитель нажимает левой кнопкой мыши на текст, появляется схема. Учащиеся, в
ходе беседы, называют общие области исследований указанных наук и астрономии.
3 Этапы развития астрономии
I-й Античный мир (до н. э). Философия →астрономия → элементы математики
(геометрия).
Древний Египет, Древняя Ассирия, Древние Майя, Древний Китай, Шумеры,
Вавилония, Древняя Греция. Ученые, внесшие значительный вклад в развитие
астрономии: ФАЛЕС Милетский (625-547, Др.Греция), ЕВДОКС Книдский (408- 355, Др.
Греция), АРИСТОТЕЛЬ (384-322, Македония, Др. Греция), АРИСТАРХ Самосский (310230, Александрия, Египет), ЭРАТОСФЕН (276-194, Египет), ГИППАРХ Родосский(190125г, Др.Греция).
II-ой Дотелескопический период. (наша эра до 1610г). Упадок науки и
астрономии. Развал Римской империи, набеги варваров, зарождение христианства. Бурное
развитие арабской науки. Возрождение науки в Европе. Современная гелиоцентрическая
система строения мира. Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии в
данный период: Клавдий ПТОЛЕМЕЙ (Клавдиус Птоломеус)( 87-165, Др. Рим
), БИРУНИ, Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмед аль – Бируни (973-1048, совр.
Узбекистан), Мирза Мухаммед ибн Шахрух ибн Тимур (Тарагай) УЛУГБЕК(1394 –1449,
совр. Узбекистан), Николай КОПЕРНИК (1473-1543,Польша), Тихо(Тиге) БРАГЕ (15461601, Дания).
III-ий Телескопический до появления спектроскопии (1610-1814гг). Изобретение
телескопа и наблюдения с его помощью. Законы движения планет. Открытие планеты
Уран. Первые теории образования Солнечной системы. Ученые, внесшие значительный
вклад в развитие астрономии в данный период: Галилео ГАЛИЛЕЙ (1564-1642,
Италия), Иоганн КЕПЛЕР (1571-1630, Германия), Ян ГАВЕЛИЙ (ГАВЕЛИУС) (16111687, Польша), Ганс Христиан ГЮЙГЕНС (1629-1695, Нидерланды), Джованни Доминико
(Жан Доменик) КАССИНИ> (1625-1712, Италия-Франция), Исаак НЬЮТОН (1643-1727,
Англия), Эдмунд ГАЛЛЕЙ ( ХАЛЛИ, 1656-1742, Англия), Вильям (Уильям) Вильгельм
Фридрих ГЕРШЕЛЬ (1738-1822, Англия), Пьер Симон ЛАПЛАС (1749-1827, Франция).
IV-ый Спектроскопия. До фотографии. (1814-1900гг). Спектроскопические
наблюдения. Первые определения расстояния до звезд. Открытие планеты Нептун.
Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии в данный период: Йозеф
фон ФРАУНГОФЕР (1787-1826, Германия), Василий Яковлевич (Фридрих Вильгельм
Георг) СТРУВЕ (1793-1864, Германия-Россия), Джордж Бидделл ЭРИ(ЭЙРИ, 1801-1892,
Англия), Фридрих Вильгельм БЕССЕЛЬ (1784-1846, Германия), Иоганн Готфрид
ГАЛЛЕ (1812-1910, Германия),Уильям ХЕГГИНС (Хаггинс, 1824-1910, Англия), Анжело
СЕККИ (1818-1878,
Италия), Федор
Александрович
БРЕДИХИН (1831-1904,
Россия), Эдуард Чарльз ПИКЕРИНГ (1846-1919, США).
V-ый Современный период
(1900-наст.время).
Развитие
применения
в
астрономии фотографии и спектроскопических наблюдений. Решение вопроса об
источнике энергии звезд. Открытие галактик. Появление и развитие радиоастрономии.
Космические исследования.
4 Взаимосвязь и взаимовлияние астрономии и других наук
Взаимодействие астрономии и физики продолжает оказывать влияние на развитие
других наук, технологии, энергетики и различных отраслей народного хозяйства. Пример
- создание и развитие космонавтики. Разрабатываются способы удержания плазмы в
ограниченном объеме, концепция "бесстолкновительной" плазмы, МГД-генераторы,
квантовые усилители излучения (мазеры) и т. д.
Астрономию и химию связывают вопросы исследования происхождения и
распространенности химических элементов и их изотопов в космосе, химическая
эволюция Вселенной. Возникшая на стыке астрономии, физики и химии наука
космохимия тесно связана с астрофизикой, космогонией и космологией, изучает
химический состав и дифференцированное внутреннее строение космических тел,
влияние космических явлений и процессов на протекание химических реакций, законы
распространенности и распределения химических элементов во Вселенной, сочетание и
миграцию атомов при образовании вещества в космосе, эволюцию изотопного состава
элементов.
Астрономию, географию и геофизику связывает изучение Земли как одной из
планет Солнечной системы, ее основных физических характеристик (фигуры, вращения,
размеров, массы и т. д.) и влияния космических факторов на географию Земли: строение и
состав земных недр и поверхности, рельеф и климат, периодические, сезонные и
долговременные, местные и глобальные изменения в атмосфере, гидросфере и литосфере
Земли - магнитные бури, приливы, смена времен года, дрейф магнитных полей,
потепления и ледниковые периоды и т. д., возникающие в результате воздействия
космических явлений и процессов (солнечной активности, вращения Луны вокруг Земли,
вращения Земли вокруг Солнца и др.); а также не потерявшие своего значения
астрономические методы ориентации в пространстве и определения координат местности.
Одной из новых наук стало космическое землеведение - совокупность инструментальных
исследований Земли из космоса в целях научной и практической деятельности.
Связь астрономии и биологии определяется их эволюционным характером.
Астрономия изучает эволюцию космических объектов и их систем на всех уровнях
организации неживой материи аналогично тому, как биология изучает эволюцию живой
материи. Астрономию и биологию связывают проблемы возникновения и существования
жизни и разума на Земле и во Вселенной, проблемы земной и космической экологии и
воздействия космических процессов и явлений на биосферу Земли.
Связь астрономии с историей и обществоведением, изучающим развитие
материального мира на качественно более высоким уровне организации материи,
обусловлена влиянием астрономических знаний на мировоззрение людей и развитие
науки, техники, сельского хозяйства, экономики и культуры; вопрос о влиянии
космических процессов на социальное развитие человечества остается открытым.
Красота звездного неба будила мысли о величии мироздания и вдохновлял
писателей и поэтов. Астрономические наблюдения несут в себе мощный эмоциональный
заряд, демонстрируют могущество человеческого разума и его способности познавать
мир, воспитывают чувство прекрасного, способствуют развитию научного мышления.
Связь астрономии с "наукой наук" - философией - определяется тем, что
астрономия как наука имеет не только специальный, но и общечеловеческий,
гуманитарный аспект, вносит наибольший вклад в выяснение места человека и
человечества во Вселенной, в изучение отношения "человек - Вселенная". В каждом
космическом явлении и процессе видны проявления основных, фундаментальных законов
природы. На основе астрономических исследований формируются принципы познания
материи и Вселенной, важнейшие философские обобщения. Астрономия оказала влияние
на развитие всех философских учений. Невозможно сформировать физическую картину
мира в обход современных представлений о Вселенной - она неминуемо утратит свое
мировоззренческое значение.
3.
Рефлексия.
Учитель: Вот и завершается наше первое знакомство с астрономией. Надеюсь, у вас
появилось желание его продолжить, и вы с нетерпением будете ждать следующего
урока.
Если у вас остались вопросы, которые вы хотите задать, можете записать их в «Листе
работы на уроке» и сдать учителю.
Те учащиеся, кто активно работал на уроке, могут обменять полученные «звезды» на
отметку по курсу:
более 10 звезд – «5»;
7-9 звезд – «4»;
4-6 звезд – «3».
(При этом, учащиеся имеют право не обменивать звезды и оставить их себе.)
Приложение 1
Скачать