Главная / Методические материалы / Преподавание астрономии

Элективный курс по астрономии (10–11-й классы) Астрономический калейдоскоп


Автор(ы): Александрова Антонина Григорьевна, учитель математики и астрономии

1. Аннотация для учащихся
Предлагаемый элективный курс называется АСТРОНОМИЧЕСКИЙ КАЛЕЙДОСКОП из-за многообразия затронутых тем из астрономии, обилия источников информации и различных форм обучения.
Астрономия одна из древнейших наук. А вы в начале XXI века, возможно, мало, что знаете о ней или хотите знать больше. Тогда этот элективный курс будет для вас познавательным.
Астрономия изучает небесные тела и их системы, явления и процессы, происходящие во Вселенной. Обо всём этом вы узнаете на занятиях этого элективного курса.
Астрономия - одна из фундаментальных наук о природе, тесно связанная с физикой, математикой, космонавтикой. И вы согласить с этим после занятий этого элективного курса.
Астрономия необходима для развития геодезии, картографии, мореплавании, авиации, исследованиях. И в этом вы убедитесь на занятиях этого элективного курса.
Элективный курс базируется на знаниях, полученных вами при изучении Окружающего мира в начальной школе, естествознании, физической географии, химии, физики и преемственно связан с ними.
Предлагаемый элективный курс будет способствовать получению знаний по астрономии, расширению вашего кругозора, формированию представлений о научной картине мира и, наконец, поможет сориентироваться вам с выбором конкретного места профиля обучения и дальнейшей специализации.
Презентация.
2. Пояснительная записка
Профильное обучение в старших классах стало требованием времени, но переход к нему для учащихся достаточно труден. Как выбрать нужный профиль и что поможет старшекласснику сделать более осознанный выбор? Это элективные курсы, проводимые в 10-11-х классах, которые призваны помочь им оценить свои способности к обучению по различным профилям, осуществить свой выбор профиля, соответствующего способностям и интересам.
Так получилось, что при комплектовании в нашей школе старших классов по профилю, в программе базового стандарта не нашлось места для астрономии. А, ведь такой предмет может быть интересен каждому. Помимо просто того факта, что астрономия является частью общечеловеческой культуры, и исключение астрономии из изучаемых предметов обедняет учащихся. Также следует отметить, что Санкт-Петербург является уникальным городом по концентрации астрономических учреждений: Главная астрономическая обсерватория (Пулковская), Институт теоретической астрономии, Институт прикладной астрономии, Астрономический институт С.-Петербургского университета.
Астрономия является областью знаний, в которой объединяются все предметы естественнонаучного цикла в применении к исследованию Вселенной. В последние годы астрономия претерпевает настоящую революцию, связанную с новыми методами наблюдений: радиоинтерферометрия, космическая астрономия. Очень много нового принесли такие проекты, как космический телескоп имени Хаббла, миссии Pathfinder (марсоход) и Galileo (искусственный спутник Юпитера), только что завершенный проект Hipparcos (точнейший каталог 100 000 звезд). Появились новые математические методы обработки наблюдений. Для доступа к информации широко используется компьютерная сеть Internet.
Особый интерес представляет вопрос развития Вселенной как с точки физики и астрономии, так и с философской стороны. Новые наблюдательные данные начинают приоткрывать завесу над этой загадкой, однако, в этом вопросе до сих пор много неясного. Значит, ещё есть профессии, где можно быть первооткрывателем и принести труды свои на пользу всего человечества. Может быть, именно этот элективный курс поможет кому-нибудь в выборе профессии и для кого-то окажется самым важным в жизни, хотя автор подразумевает сделать его ориентационным и просто познавательно-интересным.
Преподавание данного курса связано с хорошим владением учащимися компьютером, поскольку при проведении уроков активно используется компьютерный класс для просмотра изображений на сайтах Интернета, работы с демонстрационными и обучающими программами на мультимедийных дисках (Открытая астрономия, Уроки открытого колледжа. Астрономия).
Цели курса
  • развитие пространственного мышления учащихся;
  • развитие интеллектуальных и творческих способностей учащихся;
  • воспитание убежденности в возможности познания природы;
  • овладение умениями применять полученные знания для объяснения явлений окружающего мира;
  • расширение знания учащихся по астрономическим вопросам естествознания;
  • получение целостное представление о современной естественнонаучной картине мира;
  • реализация задачи предпрофильной подготовки для ориентации учащихся в выборе профиля обучения.
Задачи курса
  • научить учащихся пользоваться школьным астрономическим календарём (ШАК) и подвижной картой звёздного неба (ПКЗН);
  • познакомить с природой планет и звёзд, строением Солнечной системы и звёздных систем;
  • учить правильно объяснять многие наблюдаемые астрономические явления;
  • объяснить, как астрономы определяют расстояния до небесных тел, их размеры, массу, температуру, химический состав;
  • помочь понять сущность повседневно наблюдаемых и редких астрономических явлений и процессов;
  • объяснить, как, опираясь на достижения современной физики, формируется представление об астрономической картине мира;
  • познакомить с некоторыми предположениями и гипотезами, которые связаны с увлекательными, но пока ещё не решенными научными проблемами;
  • увлечь предметом так, чтобы учащимся захотелось обратиться к научно-популярной литературе по астрономии и расширить свои знания в этой области.
Методические требования к уровню усвоения учебного материала
В результате изучения программы элективного курса АСТРОНОМИЧЕСКИЙ КАЛЕЙДОСКОП учащиеся получают возможность
знать, что:
  • в систему астрономии положены наблюдения, выполняемые с помощью современных наземных и космических радио- и оптических телескопов;
  • созвездие - это участок неба, включающий в себя звёзды и другие постоянно находящиеся в нём астрономические объекты, в пределах строго определённых границ;
  • небесная сфера - это воображаемая сфера, в центре которой находится наблюдатель, на
  • небесной сфере возможны угловые измерения;
  • суточное вращение небесной сферы - следствие вращения Земли вокруг оси;
  • изменение вида неба в течение года - результат обращения земли вокруг Солнца;
  • видимое суточное вращение небесной сферы и годичное движение Солнца по эклиптике убеждают нас в том, что наблюдаемые явления природы надо тщательно изучать, чтобы понять их истинную причину;
  • в основу составления каталогов, построения звёздных карт и атласов положены экваториальные координаты звёзд и ;
  • введение различных систем счёта времени вызвано потребностями жизни и производственной деятельности людей;
  • календарь представляет собой систему счёта для промежутков времени, в настоящее время мы живём по Григорианскому календарю;
  • на протяжении многих веков господствовали геоцентрические системы мира, поддерживающие церковью;
  • в ХVI в. Николай Коперник обосновал гелиоцентрическую систему мира, которая правильно отражает строение Солнечной системы и лежит в основе научного мировоззрения;
  • Меркурий и Венера - нижние планеты, остальные - верхние;
  • законы Кеплера и закон всемирного тяготения - основа небесной механики; по этим же
  • законам происходит движение искусственных небесных тел;
  • астрономическая единица - основная единица расстояний в Солнечной системе (1 а. е. = 149,6 млн. км);
  • по каким именно характеристикам планеты делятся на две основные группы, что представляют собой их атмосферы, что известно об их поверхностях и внутреннем строении, какие сведения о планетах и их спутниках были получены с помощью космической техники;
  • Луна - спутник Земли и ближайшее к Земле небесное тело;
  • астероиды, кометы, метеорные тела и метеориты образуют комплекс малых тел Солнечной системы; какова природа этих небесных тел;
  • Солнце - единственная звезда в Солнечной системе, источник энергии на Земле, это довольно обычная звезда Вселенной, которая не является уникальной по своим физическим характеристикам;
  • Солнце расположено вблизи галактической плоскости на расстоянии 10 кпк от центра Галактики, оборот вокруг которого оно совершает примерно за лет (при скорости 250 км/с);
  • звезды находятся от нас на различных расстояниях и движутся в пространстве, среди них есть сверхгиганты, гиганты и карлики, которых очень много во Вселенной;
  • многие звезды образуют двойные (и кратные) системы;
  • основываясь на знании физических характеристик Солнца и звезд и законах физики, установленных на Земле, можно построить модели внутреннего строения Солнца и звезд;
  • звезды - раскаленные плазменные шары, равновесие обычных звезд обеспечивается равенством сил тяготения и сил внутреннего давления плазмы;
  • в отличие от практически стационарных звезд, сходных с Солнцем, существуют пульсирующие звезды (например, цефеиды) и взрывающиеся (сверхновые);
  • в состав Галактики входят звёзды, звёздные скопления, туманности, в пространстве между звёздами есть очень разреженная диффузная материя (преимущественно водород), магнитные и гравитационные поля, межзвездное пространство пронизывают потоки космических лучей и электромагнитное излучение;
  • в охваченной астрономическими наблюдениями части Вселенной существуют миллиарды галактик;
  • мир галактик чрезвычайно разнообразен: он далеко не исчерпывается спиральными, эллиптическими и неправильными галактиками;
  • самые далёкие объекты Вселенной - квазары, находятся от нас на расстоянии в несколько миллиардов световых лет;
  • Вселенная расширяется, чем дальше от нас внегалактические объекты (галактики, квазары), тем с большей скоростью они удаляются (закон Хаббла);
  • в ХХ в. впервые в истории человеческой цивилизации был достигнут такой уровень развития науки и техники, что появилась возможность с позиции науки подойти к исследованию проблемы жизни и разума во Вселенной, но пока никаких признаков внеземной жизни не обнаружено.
уметь:
  • пользоваться ПКЗН и по ней узнавать, какие созвездия видны в данный момент времени; определять и звёзд и Солнца, а также по заданным координатам этих светил находить их место на карте;
  • определять по ШАК и ПКЗН какие планеты, и в каких созвездиях видны на небе в данное время;
  • отыскивать на небе созвездия и наиболее яркие звёзды в них;
  • объяснять: а) смену времен года на Земле и других планетах; б) смену фаз Луны; в) почему с Земли видна одна сторона Луны; г) как происходят солнечные и лунные затмения;
  • находить планеты на небе, отличая их от звёзд;
  • работать с таблицами, содержащими важнейшие сведения о Земле, Луне и планетах;
  • на основе анализа многообразия условий на планетах делать вывод о возможности существования жизни в пределах Солнечной системы;
  • опровергать на основе научных данных суеверия, связанные с Луной, затмениями, появлением комет и метеоров;
  • используя материал темы, приводить примеры взаимосвязи явлений природы и познаваемости окружающего нас мира;
обосновывать свою точку зрения о возможности существования внеземных цивилизаций и их контактов с нами.
Основной метод преподавания - лекции, семинары, видеоуроки в компьютерном классе и немного практических занятий. Организуются экскурсии в Пулковскую обсерваторию, в Астрономический институт С.-Петербургского университета и в Планетарий.
Программа элективного курса рассчитана на 35 часов: 10 часов лекционного материала, 3 часа практических занятий, 9 часов семинара, 9 часов на просмотр документального видеоматериала и 4 часа отведено на экскурсии.
Содержание курса состоит из основных трёх разделов: Звёздное небо, Солнечная система, Эволюция Вселенной.
Результатом освоения программы курса является проверочная работа с элементами тестирования на итоговом занятии, а также выступление на тему В XXI веке астрономы ....... или показ своей презентации в Power Point по любой теме изученного курса.
В процессе изучения данного курса предполагается использование различных методов активизации познавательной деятельности школьников, а также различных форм организации их самостоятельной работы.
Все занятия направлены на развитие интереса школьников к предмету, на расширение представлений об изучаемом материале.
Данная программа может быть эффективно использована в классах любого профиля, способствует развитию познавательных интересов, логическому мышлению учащихся, расширению их кругозора, и предоставляет возможность подготовиться к сознательному выбору профиля обучения и дальнейшей специализации.
3. Учебно-тематический план
№ п/п Тема занятий Всего часов В том числе
Лекция-беседа Практикум Семинар Экскурсия Видеоурок
1 Вводное занятие (1ч). Предмет Астрономия. 1 1
2 Раздел I. Звёздное небо (10ч).Созвездия. 3 0,5 0,5 1 1
3 Небесная сфера и её координаты. 2 1 1
4 Видимое движение небесных тел их законы. 4 1 1 2
5 Время и календарь. 1 0,5 0,5
6 Раздел II. Солнечная система (18ч).Строение и эволюция солнечной системы. 2 1 1
7 Планеты земной группы. 5 1 2 2
8 Планеты-гиганты. 5 1 2 2
9 Малые тела Солнечной планеты. 2 1 1
10 Наша Звезда - Солнце. 2 1 1
11 Звёзды. 2 1 1
12 Раздел III. Вселенная (4ч).Млечный путь и другие Галактики. 2 0,5 1 0,5
13 Эволюция Вселенной. 2 0,5 1 0,5
14 Итоговое занятие (2ч). 2 2
4. Содержание программы
(1 ч в неделю, всего 34 ч)
Введение (1 ч).
1. Предмет Астрономии (1 ч).
Цели и задачи элективного курса. Вопросы, рассматриваемые в курсе и его структура. Знакомство с литературой. Требования, предъявляемые к участникам курса.
Что изучает Астрономия. История астрономии. Этапы развития астрономии.
Роль наблюдений в астрономии. Астрономические обсерватории. Современные телескопы.
Разделы современной астрономии: астрометрия, теоретическая астрономия, небесная механика, астрофизика, космогония, космология, внегалактическая астрономия.
Значение астрономии. Связь астрономии с другими науками: физика, география, геофизика, геометрия, биология, химия, медицина, космонавтика, философия.
Астрономические учреждения Санкт-Петербурга.
Формы проведения: лекция.
Методы обучения: объяснение, показ видеофрагментов.
Формы контроля: тест (нулевой замер).
Учебное оборудование:
  • демонстрационная карта звездного неба;
  • презентация фотографий и иллюстраций астрономических объектов из мультимедийного диска Уроки Открытого Колледжа. Астрономия: Расстояние до звёзд.
РАЗДЕЛ 1. ЗВЁЗДНОЕ НЕБО (10 ч)
1. Созвездия (3 ч).
Звездное небо над нами. Звёздные карты - азбука астрономии. Весеннее, летнее, осеннее и зимнее небо в средних широтах. Что такое созвездие? Границы на небе: деление неба на созвездия.
88 созвездий. Деление их на три группы:
а) созвездия, которые носят имена древнегреческих мифов;
б) созвездия, носящие названия животных;
в) созвездия, носящие названия неодушевлённых предметов.
Знакомство с некоторыми из них: Гидра - самое большое по размеру созвездие; Южный Крест - самое маленькое по размеру созвездие; Большая Медведица - самое большое созвездие по размеру из видимых в северном полушарии, служит хорошим помощником для запоминания ярчайших звезд Северного полушария; Орион - созвездие содержит самое большое число звезд ярче второй звездной величины; Андромеда, Возничий, Волопас, Волосы Вероники, Геркулес, Гончие Псы, Дельфин, Дракон, Жираф, Кассиопея, Лебедь, Лира, Малая Медведица, Персей, Северная Корона, Треугольник, Цефей - созвездия северного полушария.
Знакомство с созвездиями осуществляется по схеме: латинское название; координаты для поиска; занимаемая площадь (в квадратных градусах); ярчайшие звёзды и их собственные названия; интересные в нём объекты; происхождения названия.
Пояс из 12 зодиакальных созвездий: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы. Знаки зодиака. Астрология.
Формы проведения: беседа, практикум, семинар, экскурсия в Планетарий.
Методы обучения: показ видеофрагментов, практическая и исследовательская работа со звёздными картами.
Формы контроля: сообщение на тему Моё зодиакальное созвездие.
Учебное оборудование:
  • демонстрационная и ученическая подвижная карта звездного неба (ПКЗН);
  • глобус и атлас звездного неба;
  • школьный астрономический календарь (ШАК);
  • демонстрация иллюстраций с компьютерного диска Открытая Астрономия по содержанию занятий.
2. Небесная сфера и её координаты (2 ч).
Небесная сфера. Вращение Земли. Полярная звезда. Ось мира. Полюса мира. Платонический год.
Важные круги небесной сферы: математический горизонт, небесный экватор, эклиптика, небесный меридиан.
Горизонтальная система координат. Отвесная линия, зенит, надир. Истинный горизонт. Горизонтальные координаты: высота и азимут. Угловое расстояние: радиан, градус, час.
Кульминация светил. Высота светила в кульминации.
Экваториальная система небесных координат. Экваториальные координаты: склонение и восхождение. Точки летнего и зимнего солнцестояния. Точки весеннего и осеннего равноденствия.
Годичное движение Солнца и вид звёздного неба.
Географические координаты: широта и долгота. Точки севера, юга, востока и запада.
Суточное движение звёзд на разных широтах.
Формы проведения: лекция, практикум.
Методы обучения: объяснение, показ видеофрагментов, практическая работа с рисунками и схемами небесной сферы, выполнение тренировочных упражнений.
Формы контроля: взаимопроверка выполненных практических заданий.
Учебное оборудование:
  • демонстрационная и ученическая подвижная карта звездного неба (ПКЗН);
  • схемы небесной сферы;
  • географический глобус;
  • глобус звездного неба;
  • школьный астрономический календарь (ШАК);
  • презентация фотографий и иллюстраций астрономических объектов из мультимедийного диска Уроки Открытого Колледжа. Астрономия: Способы определения географической широты;
  • демонстрация иллюстраций с компьютерного диска Открытая Астрономия по содержанию занятий.
3. Видимое движение небесных тел их законы (4 ч).
Видимое движение Солнца по небесной сфере. Смена времен года. Дни весеннего и осеннего равноденствия. Дни летнего и зимнего солнцестояния.
Солнечные затмения: полные, кольцеобразные, частные. Фаза затмения. Причины солнечных затмений. Лунный путь.
Видимое движение Луны.Фазы Луны: новолуние, первая четверть, полнолуние, последняя четверть. Сидерический и синодический месяц.
Лунные затмения. Фаза затмения. Полутеневые затмения. Узлы лунной орбиты. Предсказание затмений. Драконический месяц и год. Период повторяемости затмений - сарос.
Оптические явления на небе: мираж, радуга, гало, паргелии, венец, полярное сияние.
Видимое движение планет. Петлеобразное движение планет. Перигелий, афелий, большая полуось. Три закона Кеплера - законы движения небесных тел. Обобщение Ньютоном законов Кеплера.
Формы проведения: лекция, семинар, экскурсия в Пулковскую Обсерваторию.
Методы обучения: объяснение, показ видеофрагментов.
Формы контроля: краткое сообщение Это интересно по содержанию темы № 4.
Учебное оборудование:
  • презентация фотографий и иллюстраций астрономических объектов из мультимедийного
  • диска Уроки Открытого Колледжа. Астрономия: Видимое движение планет,
  • Изменение вида неба в течение суток и года, Законы Кеплера - законы движения небесных тел;
  • презентация фотографий и иллюстраций астрономических объектов из диска Мультимедиа-библиотека по астрономии: Редкие явления на небе;
  • демонстрация иллюстраций с компьютерного диска Открытая Астрономия по содержанию занятий.
4. Время и календарь (1 ч).
Время. Измерение времени: день, месяц, год, час, минута, секунда. Звёздные и солнечные сутки. Местное, поясное, часовое, гринвичское, декретное и летнее время. Международная линия смены дат. Часовые пояса.
Календарь. Тропический год. Типы календарей: солнечный, лунный, лунно-солнечный. Високосный год. Юлианский и Григорианский календари.
Формы проведения: лекция, практикум.
Методы обучения: объяснение, показ видеофрагментов, решение задач.
Формы контроля: взаимопроверка выполненных ...

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте:

Ваш id: Пароль:

РЕГИСТРАЦИЯ НА САЙТЕ

Простая ссылка на эту страницу:
Ссылка для размещения на форуме:
HTML-гиперссылка:

Добавлено: 2012.10.26 | Просмотров: 3019

При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательна!