Изучение астрофизических вопросов в школьном курсе физики

Космические процессы - последовательные изменения или смены состояний (этапов) эволюции космических объектов (космических тел и их систем); физические процессы, обусловливающие возникновение, существование и эволюцию, основные физические характеристики космических объектов и их систем, и механизм возникновения и протекания космических явлений.

Понятия, определяемые как "космические про

цессы", одновременно входят в понятийный аппарат двух наук - астрономии и физики - и могут классифицироваться по астрономическим и физическим теориям, наиболее полно и всесторонне объясняющим их природу; полное определение космических процессов дается через их описание.

Методика проведения урока "Основы сферической астрономии"

Цель урока: формирование системы основных понятий сферической астрономии.

Задачи обучения:

Общеобразовательные: формирование понятий:

- о космических явлениях: обращении Земли вокруг Солнца, вращении Земли вокруг своей оси и о прецессии земной оси и о следствиях вышеперечисленных космических явлений - небесных явлениях: смене дня и ночи, восходе, заходе, суточном и годичном видимом движении и кульминациях светил (Солнца и звезд) и об условиях видимости светил в различных регионах Земли;

- о небесной сфере, основных ее кругах, линиях и точках (зените, надире, математическом горизонте, оси мира, полюсах мира, небесном экваторе, небесном меридиане, суточных параллелях, эклиптике, точках весеннего и осеннего равноденствий и летнего и зимнего солнцестояний) и о созвездиях;

- об астрономических методах ориентации на местности по Солнцу.

Воспитательные: формирование научного мировоззрения в ходе знакомства с историей человеческого познания и объяснения повседневно наблюдаемых небесных явлений; борьба с астрологическими предрассудками; политехническое и трудовое воспитание в ходе изложения материала о практических способах применения астрометрических знаний.

Развивающие: формирование умений выполнять упражнения на применение основных формул сферической астрономии при решении расчетных задач и применять подвижную карту звездного неба, звездные атласы, справочники и Астрономический календарь для определения положения и условий видимости небесных светил и протекания небесных явлений.

Ученики должны знать:

- причины повседневно наблюдаемых небесных явлений, порожденных вращением Земли вокруг своей оси (смена дня и ночи, восход, заход, видимое суточное движение и кульминации светил) и порожденных обращением Земли вокруг Солнца (смена времен года, видимое годичное движение светил; изменение полуденной высоты Солнца над горизонтом в течение года; видимое перемещение Солнца по эклиптике в течение года; изменение продолжительности светового времени суток в течение года) и об условиях видимости светил в различных регионах Земли;- основные понятия сферической астрономии: созвездие; небесная сфера и ее главные плоскости, линии и точки (математический горизонт, зенит и надир, ось мира, полюса мира, небесный экватор, небесный меридиан; эклиптика, точки весеннего и осеннего равноденствий, летнего и зимнего солнцестояний); истинные полдень и полночь;

- основные понятия практической астрометрии: теорему о высоте полюса мира над горизонтом;

- астрономические величины: число созвездий, названия зодиакальных и наиболее заметных созвездий; даты равноденствий и солнцестояний, угол наклона эклиптики к экватору; число звезд, видимых невооруженным глазом.

Ученики должны уметь:

- использовать обобщенный план для изучения космических и небесных явлений;

- использовать звездные атласы, подвижную карту звездного неба и Астрономические календари и справочники для определения: 1) времени восхода, кульминации и захода светил; 2) времени прохождения созвездия через местный меридиан для конкретной даты; 3) периода видимости светила или созвездия в данном месте в заданный момент времени; 4) созвездия, в котором находится Солнце в определенный день и приблизительных координат Солнца; 5) продолжительности дня и ночи для любой даты; 6) времени пребывания Солнца в том или ином зодиакальном созвездии;

- ориентироваться на местности по Солнцу.

Наглядные пособия и демонстрации:

Фрагменты из серии слайд-фильмов "Иллюстрированная астрономия": "Звездное небо".

Диафильмы "Звездное небо"; "Видимое движение небесных светил".

Приборы и инструменты: модель небесной сферы; настенная карта звездного неба; небесный глобус; подвижные карты звездного неба (у каждого ученика); атлас звездного неба А.А. Михайлова; Астрономический календарь на данный год; рисунки и фотографии созвездий; географический глобус; теллурий; высотомер, школьный теодолит.

План урока

астрономия школьный урок

Методика изложения материала

На первом этапе урока в форме лекции излагается материал "Небесная сфера: основные круги, линии и точки. Созвездия". Положение основных плоскостей, линий и точек небесной сферы указывается на соответствующих схемах (рис. 15-17), выполняемых учителем по мере изложения материала на доске (желательно цветными мелками) и на модели небесной сферы. Демонстрационная настенная карта звездного неба используется при формировании понятия созвездия, блеска небесных светил и, далее, при решении некоторых задач у доски. Ученики должны понимать, что небесная сфера является воображаемой и вводится как вспомогательное понятие, облегчающее определение положения и условий видимости небесных светил и нанесения их на звездную карту. Поскольку радиус Земли ничтожно мал по сравнению с размерами небесной сферы, мы можем в зависимости от целей решаемой нами задачи поместить в ее центр любую точку земной поверхности, центр Земли, всю Землю как материальную точку или Солнце (поэтому понятие небесной сферы находит свое применение в космонавтике для описания видимого движения ИСЗ и других КЛА).