Методическая разработка урока астрономии "Современные представления о происхождении Солнечной системы"
методическая разработка по астрономии (10, 11 класс) по теме

Методическая разработка урока  астрономии «Современные представления о происхождении Солнечной системы»

Вступление

На протяжении многих веков вопрос о происхождении Солнечной системы и Земли волновал прежде всего философов, так как фактический материал в этой области почти отсутствовал. Первые научные гипотезы о происхождении Солнечной системы и Земли, основанные на научных наблюдениях, появились лишь к концу 18 века.

В презентации вы найдете цели урока, основной материал, план урока, литературу, которую можно использовать при подготовке к уроку.

Цели урока:

Личностные: отстаивать собственную точку зрения о Солнечной системе как комплексе тел общего происхождения.                                                                                                           Метапредметные: сравнивать положения различных теорий происхождения Солнечной системы; доказывать научную обоснованность теории происхождения Солнечной системы, использовать методологические знания о структуре и способах подтверждения и опровержения научных теорий.
Предметные: формулировать основные положения гипотезы о формировании тел Солнечной системы, анализировать основные положения современных представлений о происхождении тел Солнечной системы, использовать положения современной теории происхождения тел Солнечной системы.

Основной материал: 

общие характеристики планет Солнечной системы. Гипотеза О.Ю.Шмидта о происхождении тел Солнечной системы. Научные подтверждения справедливости космогонической гипотезы происхождения Солнечной системы. 

Учебник: Астрономия 10-11 класс. УМК Чаругина В.М.

План урока

Актуализация знаний:

1. Какие объекты присутствуют в Солнечной системе? На какие две группы делятся планеты Солнечной системы?
2. По каким характеристикам различаются две группы планет?
3. Чем объясняется различие плотности двух групп планет?
4. Есть ли различие между группами планет по количеству спутников?
5. По каким орбитам движутся планеты? Что можно сказать о направлении их движения?

 Изучение нового материала:

1. Гипотезы происхождения Солнечной системы (гипотезы  Канта и Лапласа)

Гипотезы об образовании нашей Солнечной системы можно разбить на две группы: катастрофические и эволюционные.

Первые гипотезы появились задолго до того, как стали известны многие важные закономерности Солнечной системы. 

1. Гипотеза Канта - первая универсальная естественно-философская концепция, разработанная в 1747-1755гг. В его гипотезе небесные тела произошли из гигантского холодного пылевого облака под действием тяготения. В центре облака образовалось Солнце, а на периферии - планеты. Таким образом, изначально высказывалась мысль, что Солнце и планеты возникли одновременно.

2. Гипотеза Лапласа - в 1796г  выдвинул гипотезу о происхождении Солнечной системы из единой раскаленной вращающейся газовой туманности, не зная теории И. Канта. Планеты зарождались на границе туманности путем конденсации охлажденных паров в плоскости экватора и от охлаждения туманности постепенно сжималась, вращаясь все быстрее и когда центробежная сила становится равной силе тяготения, образуются многочисленные кольца, которые, уплотняясь, делясь на новые кольца, создали сперва газовые планеты, а центральный сгусток превратился в Солнце. Газовые планеты, остывали и сжимались, образуют вокруг кольца из которых затем возникли спутнике планет (кольцо Сатурна считал верностью своих рассуждений). В теории одновременно происходит формирование всех тел Солнечной системы: Солнца, планет, спутников. Приводит 5 фактов (явно недостаточно)- особенностей Солнечной системы, исходя из закона тяготения.  Это первая, разработанная в математической форме, теория и существовала почти 150 лет, вплоть до теории О. Ю. Шмидта.

Гипотеза Канта-Лапласа не могла объяснить, почему в солнечной системе более 98% момента количества движения принадлежит планетам.

Слайд - Гипотеза О. Ю. Шмидта

Согласно наиболее разработанной гипотезе, выдвинутой советским академиком Отто Юльевичем Шмидтом, Солнечная система сформировалась в результате длительной эволюции огромного холодного газопылевого облака.

Космогоническая гипотеза разработана О.Ю. Шмидтом в 1944-1949 г. г. и развита его сотрудниками и последователями.

На слайде вы видите схему образования планет по теории Шмидта.

Слайд - Все тела, которые в настоящее время составляют Солнечную систему, образовались примерно 4,5 - 5 млрд лет тому назад.

Анализ содержания радиоактивных элементов в земной коре, исследования метеоритов и лунного грунта, а также геологические данные указывают на то, что вероятный возраст Земли близок к 4,5 миллиардам лет.

Солнце и планеты начали формироваться около 5 млрд. лет назад.

Благодаря спокойной эволюции Солнца, умеренно обогревающего Землю, на ней около 3 млрд. лет назад зародилась жизнь.

 Слайд - Облако, из которого образовались тела Солнечной системы, представляло собой смесь частиц, которые относились к трем компонентам: скальному, ледяному и летучему.

Именно из этих трех компонентов в различных соотношениях и состоят все тела Солнечной системы.

Слайд - Облако сжималось и вращение его ускорялось.

Под действием усилившихся при этом центробежных сил облако превратилось в диск

Вещество уплотнилось и превратилось в кольцо, вращающееся вокруг центра.

Под влиянием сильного нагрева из окрестностей Солнца улетучивались газы (в основном это самые распространенные во Вселенной – водород и гелий) и оставались лишь твердые тугоплавкие частицы.

Слайд - Вначале сжатие облака гравитационными силами привело к образованию центрального горячего ядра – будущего Солнца. Оно захватило себе основную часть массы облака  –  примерно 99,87% .

Слайд - Согласно гипотезе Шмидта, процесс формирования планет представляется следующим образом.

В дискообразном газопылевом облаке вследствие взаимодействия его частиц возникали многочисленные сгущения. Множество мелких сгущений разрушалось из-за взаимных столкновений, некоторые выпадали на крупные сгущения, которые в свою очередь ещё больше увеличивались в размерах  и уплотнялись, создавая зародыши планет.

Неупругие удары при столкновениях сгущений вели к тому, что зародыши планет постепенно обособлялись, а их орбиты становились всё более похожими на окружности.

Эволюция облака привела к тому, что основная масса вещества оказалась сосредоточенной в немногих крупных телах – больших планетах.

Слайд - Из этого вещества впоследствии сформировались планеты земной группы, поэтому они оказались небольших размеров.

Слайд - Вдали от Солнца летучие вещества намерзали на твердые частицы, относительное содержание водорода и гелия оказалось повышенным.

Объем периферийных частей облака был больше, а стало быть, больше и масса вещества, из которого образовались далекие от Солнца планеты.

Слайд - Не всё вещество протопланетного облака вошло в состав планет и их спутников.

Между орбитами Марса и Юпитера, где значительное гравитационное влияние Юпитера мешало росту сгущений и нарушало устойчивость их орбит, образовались малые планеты – астероиды, которые и в нашу эпоху часто сталкиваются друг с другом и с планетами.

Слайд - Согласно современным представлениям, образование протопланетного облака связано с процессом формирования звезд.

Рефлексия (ответить на вопросы по изученному материалу):

1. По каким характеристикам прослеживается разделение планет на две группы?
2. Каков возраст планет Солнечной системы?
3. Какая гипотеза происхождения Солнечной системы на сегодняшний день считается общепризнанной гипотезой?
4. Какие процессы происходили в ходе формирования планет по данной гипотезе?

Домашнее задание:

§ 18.

Дополнительное задание:  

На основе данных приложения VI:

1. определите, по какой из физических характеристик планеты наиболее чётко разделяются на две группы;

сформулируйте основные отличительные особенности каждой группы планет

Информационные источники:

• Чаругин В.М. Астрономия. 10-11 классы : учебник для общеобразовательных организаций : базовый уровень/ В.М.Чаругин. -    - М.: Просвещение, 2018. – 144 с. : ил. (Сферы 1 - 11).
• CD-ROM «Библиотека электронных наглядных пособий «Астрономия, 9-10 классы». ООО «Физикон». 2003