Программа курса по выбору для предпрофильной и профильной подготовки учащихся 9 -11 класса. " Астрономия - звездная азбука "
элективный курс по астрономии на тему

МБОУ «Лицей № 149 с татарским языком обучения»

Советского района г.Казани

Программа

 курса по выбору

 для предпрофильной и профильной  подготовки учащихся 9 -11 класса.

 " Астрономия - звездная азбука "

Составитель программного курса:

учитель физики

Каримова  Светлана  Азгамовна ,

                                                     первой квалификационной категории.

Казань,  2014 год.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ    ЗАПИСКА.

Информацию о нейтронных звездах , черных дырах  и  других небесных телах , а также о всей Вселенной в целом учащиеся воспринимают как заманчивую , но весьма абстрактную . Излагать , да и понять её на базе школьных знаний невозможно . В результате теряется интерес к науке астрономии. Как отдельный предмет он давно и во многих школах уже исчез из государственного стандарта образования, растворившись в интегрированных курсах. Однако :

• именно наблюдения за звездным небом , планетами , Солнцем , Луной и их движением положили начало развитию всего современного естествознания.
• Современная астрономическая наука переживает невиданный ранее период расцвета , непрерывно обогащаясь буквально потрясающими открытиями.
• Изучение Вселенной имеет первостепенное мировоззренческое значение.
• Человечество вступило в космическую эру , современники которой должны представлять себе , с какой целью и как происходит освоение космоса.
• Непосредственные , без сложных приборов , наблюдения звездного неба в сочетании воздействия мощного гуманитарного заряда , заложенного в мифологии , способны пробудить интерес школьников.
• Физики и астрономы, как и другие российские ученые , обеспокоены сегодня тем, как быстро и многопланово " осваиваются " в нашей стране различные антинаучные теории  и представления деятелями паранауки ( астрологи , уфогоги , маги , колдуны , целители и т.п. ), пользующихся главным образом  легковерностью , а иногда невежеством населения.

 В докладе Комиссии по борьбе с лженаукой РАН на июньском 2003 году заседании Президиума академии приведены яркие примеры "шарлатанских изобретений " , авторы которых используют при их представлении хорошо известную физическую терминологию , что внушает к ним доверие и затушевывает  противоречие их принципов действия законам физики и астрономии. Чтобы противодействовать этому феномену - засилью  в наши дни лженауки ,   надо раскрывать отдельные её проявления. Прежде всего необходимо ещё в школе добиваться знания и понимания её выпускниками фундаментальных законов природы, основных физических законов, формировать у них научное мировоззрение и критическое мышление.

 Это - главный залог   того, что в дальнейшей жизни ученики не станут верить бездоказательным утверждениям, около научным объяснениям и прочим ухищрениям "специалистов " типа астрологов и создателей " все излечивающих приборов ".  

Курс предполагает расширенное и углубленное изучение темы  направленной  на следующие цели :

• Формирование целостного естественно - научного мировоззрения и астрономии в частности.
• Формирование интеллектуальных и практических умений в области астрономического эксперимента, позволяющих исследовать явления космической природы.

• Помочь ученику оценить свой потенциал с точки зрения дальнейшей перспективы в выборе того или иного профиля обучения, и в дальнейшем в выборе сферы профессиональной деятельности.

Курс " Астрономия - звездная азбука "  апробирован учителем астрономии на протяжении нескольких лет  при индивидуальной работе с учениками. Настоящий курс по выбору составлен для учащихся 9 классов и рассчитан на

• 6 часов теоретического занятий ,
• 2 часа практической работы (создание карты звездного неба на соответствующий сезон с характеристиками звезд и созвездий с помощью приборов ).

В результате изучения курса учащиеся должны :

• Иметь представление о звездном небе, ознакомиться с приборами .
• Уметь

1. описывать результаты наблюдений.
2. Составлять и проводить поэтапное моделирование карты звездного неба.

• Знать

1. Основные объекты при подготовке карт.
2. Технологию работы со схемами.

• Овладеть технологией создания и конструирования схем.
• Приобрести профессиональные начальные навыки любителя - исследователя звездного неба .

В процессе изучения курса учащиеся знакомятся с именами выдающихся деятелей в области астрономии, с их ролью в становлении астрономического знания и экспериментального метода исследования в астрономии.

В основе данного курса лежит следующие формы занятий, направленные на :

• активизацию познавательной деятельности учащихся ,
• расширение и разнообразие количества заданий творческого характера.

Занятия теоретического блока:

• включает лекции с элементами практического применения.

Занятия практического блока :

• использование методов проектирования,
• игровая форма организации деятельности ,
• коллективные способы работы.
• элементы личностно - ориентированных технологий обучения.

В конце курса учащимся предлагают темы проектов, которые могут быть представлены в форме тематических презентаций или в других формах. Темы проектов учащиеся выбирают сами по мере прохождения материала, чтобы имели возможность заранее подобрать материал , который войдет в их проект.

Содержание.

1. Предмет астрономии. Астрономические наблюдения в древности.

      Геоцентрическая система мира. Гелиоцентрическая система мира.

2. Приборы и инструменты для наблюдений. Модели и пособия по сферической астрономии.

3. Звездные карты. Знакомства к описанию созвездий.

4. Расположения и нахождение планет. Созвездия.

5.  Специфика астрономических исследований. Ориентация по сторонам света.

6. Обзорные наблюдения звездного неба. Ориентация по сторонам света.

7.- 8. Творческая презентация. Тематические творческие проекты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ В ПОМОЩЬ УЧИТЕЛЮ.

1. Б.А. Волынский . Астрономия. «Просвещение », Москва 1971г.

2. Гевелий .Я . Атлас звездного неба . Ташкент «Фан», 1981г.

3. Зигель Ф.Ю .Звездная азбука «Просвещение », Москва 1980г.

4. Навайшин М.С. Телескоп астронома любителя . «Наука », Москва 1984г.

5. Цесевич В.П. Что и как наблюдать на звездном небе . . «Наука », Москва 1984г.

6. Методика преподавания астрономии в средней школе. «Просвещение », Москва 1985г.

7. Школьный астрономический календарь. «Просвещение », Москва 1991г.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ В ПОМОЩЬ УЧЕНИКУ.

1. Атлас . Астрономия. Москва. ." Росмен "  1999г.

2. Астрономия . Аванта + . Москва. 2004г.

3. Книга для чтения . Астрофизика. Москва. " Просвещение ".

4. Энциклопедия юного ученого. Космос. Москва." Росмен " 2000г.

5. Энциклопедический словарь юного астронома . Москва. " Педагогика " 1980 г.

УРОК № 1.

" Прекрасны сумерки гражданские

   Зеленым , синим станет горизонт

   Когда за ним осядет Солнце ясное

   И ночь откроет черный звездный зонт.

И астрономия поможет

Мне звезд открыть чудесный путь

Судьбу свою по звездам может

Смогу узнать когда - нибудь…

Содержание урока :

• Предмет астрономии.

• Астрономические наблюдения в древности.

• Геоцентрическая система мира.

• Гелиоцентрическая система мира.

Астрономия представляет собой науку о небесных светилах , а также и о Земле , рассматриваемой в качестве одного из небесных тел. Термин " астрономия " составлен из двух греческих слов "астрон " - светило  и "номос " - закон.  В астрономии изучаются физические свойства и закономерности , присущие небесным светилам и образуемым ими системам : видимые и истинные положения и движения в пространстве , размеры , фигуры , массы , физическая природа и химический состав и наконец , условия возникновения отдельных небесных светил и их систем и возможные пути их дальнейшей эволюции. Наряду с этим в последнее время астрономия обратилась к изучению различных форм существования материи в космосе и взаимодействия между ними.  

По предмету своего исследования астрономия относится к естественным наукам , так как  она изучает природу всей беспредельной Вселенной и самой Земли , являющейся одним из космических объектов.

Астрономия - одна из самых увлекательных наук. Возникла она тогда когда не существовало ещё письменности . Она возникла раньше других наук :

" Сперва астрономия  , которая уже из- за времен года абсолютно необходима  для пастушеских и земледельческих народов … обусловленное производством ".

Наблюдая звездное небо , подмечая закономерности  в видимом движении небесных светил  , человек научился измерять время и создал первый прообраз календаря. Собрав же достаточное количество разнообразных наблюдений ,древние ученные пытались установить единую картину мира . Родился первый плод людских фантазий - геоцентрическая система мира , первая оформленная с соотношением других античных наук  предложенная Аристотелем  (384 322 гг. до н. э.) в трактате " О возникновении и уничтожении ".

Геометрическая  схема устройства Вселенной , центром которой является Земля , называется геоцентрическая система мира . Наиболее разработанной была геоцентрическая система мира александрийского астронома Клавдия Птолемея , изложенная во 2 веке н. э. в труде " Альмагест ".

Система :

Мир конечен ,  имеет сферическую форму и равномерно вращается вокруг неподвижного шарообразной Земли , находящейся  в его центре. Небесные светила обращаются вокруг Земли , будучи удаленными от нее в такой последовательности  : Луна , Меркурий , Венера , Солнце , Марс , Юпитер , Сатурн и сфера неподвижных звезд , которая равномерно , с суточным периодом , вращается вокруг Земли.

Геоцентрическая модель мира , несмотря на другие точки зрения , просуществовала вплоть до 17 века , когда было доказано её полное несоответствие реальной картине мироздания и она уступила своё место гелиоцентрической системе мира.

Система :

• Все планеты обращаются по круговым орбитам  вокруг Солнца .
• Земля ,как и другие планеты  обращаются в плоскости эклиптики с периодом один год .
• Земля вращается с периодом в одни сутки  вокруг оси , наклоненной к плоскости эклиптики.

 Наиболее  последовательно , образно и ясно гелиоцентрическая система мира была представлена в 16 веке Джордано Бруно ( 1548 - 1600 гг.) в трактате  " О бесконечности , Вселенной и мирах ".

Система :

• Вселенная бесконечна
• Миры - планеты и Солнце - находятся в вечном изменении и развитии , рождаются и умирают
• Меняется Земля
• Меняется форма жизни
• Кроме видимых есть масса невидимых миров
• Всеобщее движение есть закон Вселенной .

Астрономические наблюдения, научные исследования в области изучения природы в 17 веке, представленные в трудах Тихо Браге «Механика обновленной астрономии», Иоганна Кеплера «Новая астрономия» и наконец Галилео Галилея «Диалог о двух главнейших системах мира - Птолемеевой и Коперниковой» и «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых наук, механики и -местного движения» открыли путь утверждению нового взгляда на мир, а следовательно и к формированию новой картины мира.

Со времен глубокой древности и до наших дней астрономия была наблюдательной наукой. Объекты её изучения оставались недосягаемыми  для непосредственного опытного их исследования.

Экспериментальная наука.

•  С 1957 года - запуск первого советского ИСЗ , положено начало  превращению астрономии в экспериментальную науку .
• В 1961 году - преодоление человеком земного притяжения ( СССР-Ю.А.Гагарин).
• В 1962 году - выход человеком в космическое пространство(СССР - А.А.Леонов).
• В 1969 году -  выход людей  на поверхность Луны (США- Н.Армстронг ,Э.Олдрин.)
• В 1970 году- приборы автоматы запущены человеком в космос по освоению поверхности Меркурия , Венеры и Марса. )
• В 1971 году - выход орбитальной станции " Салют " , на околоземную орбиту , с людьми на вахте.

 Необязательно быть астрономом - профессионалом , но наблюдать еженощно звездное небо можно открыть новые и новые звезды . Ведь многие  открытия сделаны именно астрономами - любителями.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ:

1. Какие позитивные вклады в создание системы мира внесли античные ученые мужи.

ТЕМЫ ПРОЕКТОВ :

• Концепции мироздания эпохи Античности.
• Геоцентрическая система мира.
• Гелиоцентрическая система мира.

УРОК № 2.

Старый друг , как прежде ,

                             как  бывало ,

Я к тебе , доверившись ,иду .

Через золотые перевалы

Осени , бушующей в саду .

На дороге холодно и сыро ,

Жесткий шум ветвей

                       Со всех сторон .

Вековечное величие мира –

Над землёй встающий Орион .

Содержание урока :

• Приборы и инструменты для наблюдений.
• Модели и пособия по сферической астрономии.

Оборудование по астрономии.

1. Школьные телескопы – рефракторы .
2. Призменный бинокль.
3. Модель небесной сферы.
4. Подвижная карта звездного неба ( демонстрационная и ученическая ).
5. Звездный атлас  .

На уроке подробнее объяснить и показать принцип устройства и работы перечисленных приборов и инструментов для наблюдений.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ :

1. Найти у друзей или знакомых бинокли . Рассмотреть принцип устройства и работы.
2. Вечернее время рассмотреть основные объекты на небе с помощью бинокля.
3. Отксерокопировать карту звездного неба.
4. В чем назначение объектива и окуляра в телескопе.

ТЕМЫ ПРОЕКТОВ :

• Возможности исследования космического пространства с помощью рефлектора.
• Возможности исследования космического пространства с помощью рефрактора.
• Приборы и приспособления для угловых измерений.

УРОК № 3.

В небеса из каменных оков

Уносился я мечтой моею.

Я искал её - Кассиопею -

За туманом дымных облаков.

Как в плену я любовался ею;

А теперь - широк небесный кров,

И в красе июльских вечеров

Я мечтой свободную лелею -

И по ней - свободный - не грущу;

Здесь она, над садом, над водами, Мне близка; её я не ищу -

И шестью роскошными звездами

Уж она сияет надо мной -

Старый друг, прекрасный и родной.

Содержание урока :

• Звездные карты.
• Знакомства к описанию созвездий.

Для знакомства  со звездным небом нужно пользоваться звездной картой  , которую учащиеся отксерокопировали дома.  На звездной карте нет ни Солнца , ни Луны , ни планет , так  как их положение среди звезд меняется. Для большинства учащихся названия созвездий ни о чем не говорят , поэтому полезно познакомить их с происхождением названий созвездий , рассказав соответствующие греческие мифы , и перевести с арабского на русский названия некоторых ярких звезд , тогда на следующем уроке отыскание созвездий и звезд на небе станет для них интересным и увлекательным занятием.  

Прежде характеризуется яркость отдельных звезд,  затем звездные величины, а уж  потом их объединение в группы - созвездия . Желательно , чтобы учащиеся усвоили , что современное понятие созвездие имеет тройной смысл:

1. Это определенная фигура из звезд , в которую звезды объединены условно.
2. Это конкретный участок неба.
3. Это объем конуса ( со сложной поверхностью ) , вершина которого совпадает с глазом наблюдателя , конуса , уходящего в бесконечность.

Поэтому говорят , что какая - либо часть полярного сияния , звезда и самая удалённая  галактика находится в одном и том же созвездии.

Как правило , учащиеся ещё до прохождении курса знают , что фигура созвездий не меняет своего вида в течении обозримых промежутков времени. Обращается внимание на неизменность взаимного расположения созвездий, на сфере , которая существует в воображении , хотя модель применяется в современности в виде звездного глобуса.

Модель :

Наблюдатель находится  на Земле ,мысленно помещен в центре звездного глобуса и смотрит на его поверхность изнутри.

Различие звезд по яркости и цвету целесообразно описать только качественно , с тем чтобы учащиеся поняли , почему звезды по - разному изображаются на звездной гарте , и легче могли ориентироваться в очертаниях созвездий.

Ученики должны получить представление об обозначениях звезд греческими и латинскими  буквами и числами , раздельно в каждом созвездии. Самые яркие имеют и собственные имена.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ :

1. Почему Полярная звезда не меняет  своего положения относительно горизонта ?

ТЕМЫ ПРОЕКТОВ :

• Звездные карты в древности .

УРОК № 4.

Далеко на севере Капелла

Блещет семицветным огоньком ,

А оттуда , с поля , тянет ровным

Ласковым полуночным теплом…

Содержание урока :

• Расположения и нахождение планет.
• Созвездия околополярные.
• Созвездия видимые ночью летом.
• Созвездия видимые ночью осенью.
• Созвездия видимые ночью зимой.
• Созвездия видимые ночью весной.

Обычно созвездия служат тем удобным неизменным фоном , на котором изучаются и описываются. Положение и движение всех перемещающихся по небу тел., так что созвездия используют для ориентации на небе и на Земле.

Видимая картина звездного неба в различные дни года и в разное время суток неодинакова .В северных широтах некоторые  из созвездий , расположенные в области неба , близкой к Полярной звезде , постоянно находятся над горизонтом наблюдателя и видны  в каждую безоблачную ночь , так как не заходят за горизонт и движется над ним в течении целых суток.

Другие созвездия восходят из-за горизонта , постепенно поднимаются над ним , достигая наибольшей высоты на юге , после чего опускаются и, наконец заходят за горизонт. Однако если в определенное время суток , например в полночь , обратившись лицом к югу , рассматривать проходящие перед нами созвездия , то можно увидеть , что в разные дни года будут наблюдаться различные созвездия.  Картина наблюдаемых созвездий будет постепенно и непрерывно изменяться изо дня в день и по прошествии года начнет повторяться  в прежней последовательности Далее дается описание созвездий , видимых в южной части неба  около полуночи в середине весны , лета , осени и зимы.

         К числу околополярных созвездий , содержащих яркие звезды и хорошо заметные звездные конфигурации , относятся :

• Большая медведица  ( Дубхе , Мерак, планетарная туманность Сова (М 97), спиральная галактика (М51)
• Малая медведица( Полярная звезда , Кохаб )
• Кассиопея ( Шедар , Шаф )
• Дракон( Тубан ,  Растабан , Этамин)
•  Цефей( Альдерамин)

Из числа созвездий , видимых около полуночи на юге весной, наиболее примечательны :

• Лев( Регул ,  Денебола,  Альгаба , Зосма)
• Дева( Спика ,  Виноградница , эллиптическая галактика (М 87 )
• Волопас( Арктур , Инац )
• Северная корона( Гемма)
• Гидра (  Альфарад )
• Гончие псы (  Сердце Карла 2)
• Весы  ( Киффа )
• Рак ( рассеяное звездное скопление  (Ясли М 44)

В летнее время в полночь на юге проходят созвездия:

• Геркулеса(Рас - Альгети  , Корнефорос шаровые скопления  (М 92 , М 13)
• Лиры( Вега, Кольцеобразна туманность (М 57))
• Орла( Альтаир)
• Лебедя ( Денеб ,  Альбирео, Диффузная туманность : Северная Америка и Пеликан,)
•  Змееносец ( Рас - Альхаге)
• Змея (Унук - Эльхайя )
• Скорпион ( Антарес )

Осенью около полуночи на юге наблюдаются созвездия :

• Пегаса( Маркаб,  Шеат , Эниф,  Альгениб , шаровое скопление (М 15)
• Андромеды( Альферац ,  Мирак ,  Аламак)
• Водолей ( планетарная туманность Улитка, шаровое скопление (М 2)
• Южная рыба ( Фольмагаут )
• Кит  (  Менкар ,  Дифта )
• Рыба ( Аль - Риша)

• Овен ( Хамаль , Шератан )
• Эридан ( Ахернар )

Наконец , к самым примечательным зимним созвездиям относятся :

• Тельца( Альдебаран , Нат , Крабовидная туманность  (М1 )
• Орион( Бетельгейзе ,  Ригель ,  Беллятрикс)
• Большой пес( Сириус ,  Адхара)
• Персея( Мирфак   ,  Алголь)
• Возничий( Капелла)
• Близнецы( Кастор ,  Поллукс )
• Малый пес ( Процион )
• Заяц ( Арнеб, Нигаль,  Гиндой )

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ :

1. Вечернее время рассмотреть созвездия на небе с помощью бинокля.
2. Собрать  карту звездного неба.

ТЕМЫ ПРОЕКТОВ :

• Греческая мифология в названиях созвездий.
• Греческая мифология в названиях звезд.

УРОК № 5.

Враждебных полон тайн на взгорье ,спящий лес.

Но мирно розовый блистает Антарес

На южных небесах , куда прозрачным дымом

Нисходит Млечный путь к лугам необозримым.

С опушки на луга гляжу из - под ветвей,

И дышит ночь теплом , и сердце верит ей , -

Колосьям божьих нив , на гнездах смолкшим птицам,

Мерцанью кротких звезд и ласковым зарницам,

Играющим огнём вокруг немой земли

Пред взором путника , звенящего в дали

Валдайским серебром , напевом беззаботным

В просторе полевом , спокойным и дремотным.

Содержание урока :

• Ориентировка на небе по подвижной карте , отыскание околополярных , осенних созвездий и  Полярной звезды , определение по ней сторон горизонта.
• Наблюдение полярной звезды в телескоп ( после этого телескоп  остается наведенным на Полярную ).
• Наблюдение суточного вращения неба невооруженным глазом или в телескоп по 2 звездам в разных областях неба.
• Изучение контуров осенних созвездий и их расположение относительно горизонта . Оценка видимой яркости 2 звезд  осеннего неба .
• Повторное наблюдение Полярной звезды в телескоп.
• Демонстрация в телескоп участка Млечного Пути  и показ положения планет.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ :

1. Вечернее время рассмотреть основные объекты на небе с помощью бинокля.
2. По  карте звездного неба найти на небе созвездия других сезонов.

ТЕМЫ ПРОЕКТОВ :

• Особенности видимости звездного неба  на территории Татарстана.
• Влияние атмосферы при наблюдении светил.

УРОК № 6.

Стемнело . Вдоль аллей , над сонными прудами

                    Бреду я наугад.

Осенней свежестью , листвою и плодами

                     Благоухает сад…

И звонок каждый шаг среди ночной прохлады .

                     И царственным гербом

Горят холодные алмазные Плеяды

                     В безмолвии ночном.

Содержание урока :

• Ориентировка на небе по подвижной карте , отыскание созвездий и определения Луны относительно звезд.
• Изучение контуров созвездий и их расположение относительно горизонта .
• Демонстрация в телескопе двойных , звездных скоплений и туманностей
• Показ положения планет и их демонстрация в телескопе.
• Повторное определение положения Луны относительно  звезд.
• Демонстрация в телескоп участка Млечного Пути  и показ положения планет.

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ :

1. Вечернее время рассмотреть основные объекты на небе с помощью бинокля.
2. По  карте звездного неба найти на небе созвездия других сезонов.
3. По данным участкам неба найти соответствующие туманности и звездные скопления.

ТЕМЫ ПРОЕКТОВ :

• Видимость туманностей и галактик   на территории Татарстана.

УРОК № 7 – 8 .

Прекрасны сумерки гражданские

Зеленым , синим станет горизонт

Когда за ним осядет Солнце ясное

И ночь откроет черный звездный зонт.

И астрономия поможет

Мне звезд открыть чудесный путь

Судьбу свою по звездам может

Смогу узнать когда - нибудь.

Содержание урока :

1.  Выбор тем для разработки проектов.
2. Работа над проектом.
3. Защита проектов.

Исследовательские проекты учащихся могут быть представлены в виде : бюллетеня , информационного буклета , web - узла или электронной презентации . В качестве образцов могут использоваться макеты программ Microsoft  Publishen   и Microsoft Power Point.

Учебно - тематический план курса

" Астрономия  - Звездная небо "

Учебно - тематический план курса

" Звездное небо "