Урок 1. Предмет астрономии. Созвездия. Ориентирование по

ИИСС «Планетарий»
Урок 1. Предмет астрономии. Созвездия. Ориентирование по
звездному небу
Тема. Предмет астрономии. Созвездия. Ориентирование по звездному небу.
Цели урока.
Учащиеся должны знать:
1) созвездие – это участок неба с установленными границами;
2) существует 88 созвездий;
3) все звезды в созвездиях обозначаются буквами греческого алфавита в порядке
убывания яркости (наиболее яркие имеют ещё и собственные имена), затем
буквами латинского алфавита и далее, если исчерпаны ресурсы алфавитов,
нумеруются;
4) есть исключения из правила – первыми буквами алфавита названы не самые яркие
звезды;
5) звезды в созвездиях находятся на различных расстояниях от наблюдателя;
6) семь основных звезд Большого Ковша;
7) причины изменения контуров созвездий;
8) положение созвездия изменяется в течение суток.
Учащиеся должны уметь:
1) находить на звездном небе Полярную звезду,
2) определять северное направление по положению Полярной звезды,
3) определять время наилучшей видимости созвездия, звезд;
4) определять время восхода и захода созвездий.
Основные понятия. Созвездия. Небесные объекты: звезды и планеты.
Демонстрационный материал. Подвижная карта звездного неба. Планетарий.
Иллюстрации.
Самостоятельная деятельность учащихся. Выполнение поисковых заданий с помощью
электронного планетария.
Мировоззренческий аспект урока. Развивать навыки логического мышления учащихся и
научного подхода к изучению мира. Созвездия не имеют ничего общего с персонажами
мифов и легенд; на самом деле в созвездия входят звезды (и другие объекты, о которых
учащиеся узнают в дальнейшем), расположенные на границах определенного участка
неба, причем звезды в созвездиях находятся на огромных расстояниях друг от друга, а их
«соседство» кажущееся.
Использование новых информационных технологий. Работа с интерактивным
электронным планетарием.
План урока.
Формы
Время,
Приемы и
Краткое содержание урока
использования
мин
методы
планетария
3
Объяснение
1.1. Предмет астрономии
учителя
1.2 Созвездия:
10
Объяснение
учителя
 определение,
 порядок обозначения звезд, расстояние до
Иллюстрации
звезд,
изменение контура созвездия с течением
времени
1
ИИСС «Планетарий»
10
1.3 Большой Ковш, нахождение Полярной
звезды, ориентирование по сторонам горизонта.
Малая и Большая Медведица.
Иллюстрации,
планетарий
1.4 Видимое изменение положения созвездий в
течение суток.
1.5 Определение по подвижной карте звездного
неба времени лучшей видимости звезд,
кульминации, восхода и захода светил
Работа с
планетарием
1.6 Самостоятельная работа с планетарием и
подвижной картой
1.7 Домашнее задание
3
5
работа с
подвижной
картой и
планетарием
Объяснение
учителя.
выполнение
кратких
поисковых
заданий
Самостоятел
ьная работа
учащихся
13
1
Запись на
доске
учителя
Конспект урока.
На заре человеческого общества, когда впервые возникло примитивное производство,
уже кочевым племенам необходимо было ориентироваться при переходах с места на
место с тем, чтобы отыскать путь к прежним местам стоянок. При возникновении
земледелия появилась необходимость вести хотя бы грубый счет времени для
регулирования сельскохозяйственных работ. Единственное, что было, есть всегда с нами,
а вернее над нами, - это звездное небо, по которому древние народы стали постепенно
учиться ориентироваться на местности и вести счет времени.
Иллюстрация: звездное небо без контуров созвездий
2
ИИСС «Планетарий»
Рис. Звездное небо в области созвездия Орион (зимнее небо).
«Не исключено, что более трех тысячелетий назад халдейский пастух знал звездное
небо лучше, чем большинство из нас, хотя и считал, что земля плоская, а звезды – это
фонарики». «Мы не часто смотрим в географический атлас, но легко найдем на карте
десятки стран. Звезды видны каждую ясную ночь, они доступны для изучения и как бы
бросают вызов нашей любознательности; однако не каждый из нас может найти и назвать
десяток созвездий».
Как же можно ориентироваться по звездам, если их видно на небе великое множество?
Легко запутаться в этом обилии ярких точек. Но, во-первых, звезд, видимых
невооруженным глазом не так уж много – всего около 3000, а наиболее ярких и
интересных – около 30, и то в нашем полушарии некоторые из них совсем не видны.
Во-вторых, человеческий мозг устроен так, что в кажущемся хаосе он хочет отыскать
осмысленные фигуры. Сами того не желая, мы ищем и узнаем в контурах деревьев,
облаков, гор знакомые очертания людей, животных, предметов. Это не просто игра, а
глубоко укоренившееся свойство человеческого сознания. Есть основания полагать, что
еще на заре человечества люди начали ориентирование среди множества звезд, видя
мысленным взором фигуры, образуемые группами звезд, что облегчает задачу. Такие
звездные фигуры или сочетания звезд называются созвездиями. На всех языках
германской группы (кроме английского) понятие «созвездие» означает дословно
«звездная картина». Например, на фоне этих звезд, (учитель обводит курсором область
звездного неба, где находится созвездие Орион) древние рисовали охотника – Ориона.
Иллюстрация: созвездие Ориона из атласа Гевелия.
Но, логично, что все звезды должны быть «прописаны» по определенному адресу,
поэтому желательно уточнить, где заканчивается одно и начинается другое созвездие.
Современные границы и названия созвездий утверждены в 1922 году на первом съезде
Международного астрономического союза. Все небо было разделено на 88 созвездий. В
настоящее время под созвездием подразумевают не выделяющиеся группы ярких звезд, а
участки звездного неба, так что все звезды (яркие и слабые) причислены к созвездиям.
3
ИИСС «Планетарий»
Появляются современные границы созвездий на звездном небе.
Рассмотрим одну из наиболее ярких групп звезд в северном полушарии, которую
выделили практически все народы в созвездие, астеризм «Большой Ковш». (см. статью
«Астеризм Ковш Большая Медведица»)
Показываем участок неба, содержащий Большой Ковш. Смотрим название этих
звезд. Далее соединяем семь основных звезд Ковша.
4
ИИСС «Планетарий»
В древности наиболее ярким звездам каждого созвездия давались собственные имена.
Так семь звезд Большого Ковша получили названия: Дубхе, Мерак, Фекда, Мегрец,
Алиот, Мицар, Бенетнаш.
Используя Планетарий, учащиеся зарисовывают контуры и подписывают звезды. По
клику определяют названия звезд.
Задание. С помощью программы найти информацию по звездам Большого Ковша.
(выполняют по группам: 7 звезд – 7 заданий). Обратите внимание на расстояние от Земли
до каждой из звезд.
Название
Алиот
Дубхе
Бенетнаш
Мерак
Фекда
Мегрец
Алькор
ε
α
η
β
γ
δ
g
Величина
m
1,77
1,79
1,86
2,37
2,44
3,31
3,99
Расстояние, пк
45
38,5
27
24,3
25,6
25
25
Обратим внимание, расстояние до звезд различно, например, расстояние до звезды
Бенетнаш 101 св. г., а до Мицара 79, тем не менее, они проецируются в одну область неба
и образуют одно созвездие.
5
ИИСС «Планетарий»
Пошаговая анимация «Астеризм Большой Ковш Большой Медведицы»
Вообще говоря, все звезды находятся на различном расстоянии от наблюдателя и в
определенный участок неба проецируются все звезды, находящиеся внутри «конуса» со
сложной поверхностью, вершина которого совпадает с глазом наблюдателя.
Иллюстрация: расстояния до звезд Большого Ковша.
По мере увеличения числа изучаемых звезд стало невозможно запоминать их имена и
с 1603 г. сравнительно яркие звезды стали обозначать буквами греческого алфавита в
порядке убывания блеска звезд, хотя имеются очень много исключений.
Назовите самую яркую звезду в созвездии Большая Медведица. Интересно, что в
созвездии Большая Медведица самой яркой является Алиот, которая обозначена пятой по
счету буквой греческого алфавита.
С построением более мощных телескопов число наблюдаемых звезд все увеличивалось
и букв греческого алфавита стало уже недостаточно, тогда в ход пошли буквы латинского
алфавита, но и их вскоре перестало хватать, и звезды стали номеровать по порядку
6
ИИСС «Планетарий»
Все звезды не только удалены от наблюдателя на различные расстояния, но и
движутся вокруг центра Галактики с разными скоростями. Вследствие этого взаимное
расположение звезд меняется с течением времени. В течение одной человеческой жизни
обнаружить изменения контуров созвездия практически невозможно, но если проследить
в течение тысячелетий, то изменение становится вполне заметным.
Иллюстрация: изменение контуров Большого Ковша.
Пошаговая анимация «Движение звезд и изменение конфигурации созвездий»
Большой Ковш – составная часть созвездия Большая Медведица, которое имеет самые
большие размеры из видимых в северном полушарии – 1280 квадратных градусов) и
насчитывает 118 звезд, видимых невооруженным глазом. Чтобы проследить все созвездие,
надо найти сначала Большой Ковш, затем, ниже, три пары неярких звезд, образующих
лапы медведицы, и мысленно достроить остальное.
Звездное небо в области Большой Медведицы. Контуры созвездия Большой
Медведицы.
7
ИИСС «Планетарий»
По астеризму «Большой Ковш» легко определить северное направление:
1) две крайние звезды, те, что дальше от ручки (Дубхе и Мерак), соедините
воображаемой линией;
2) продолжаете эту линию и замечаете довольно яркую звезду. Это и есть Полярная
звезда. Не найти ее невозможно – в этом месте нет других ярких звезд.
Метод нахождения Полярной звезды.
8
ИИСС «Планетарий»
Пошаговая анимация «Ориентация по созвездиям. Нахождение полюса мира»
Полярная входит в созвездие Малой Медведицы или Малого Ковша – крайняя звезда в
ручке Малого Ковша. Полярная – очень важная звезда из-за своего особого расположения
– она всего на 45` дуги отстоит от точки, называемой северным полюсом мира. Весь
небесный свод как бы вращается вокруг нее, а сама она остается на месте (единственная
неподвижная звезда на небе северного полушария). На самом деле вращается, конечно,
Земля. Но, т. к. мы находимся в системе отсчета «Земля», то относительно неё мы
покоимся, и кажется, что вращается звездное небо вокруг нас.
Вращение звездного неба. 88 созвездий
9
ИИСС «Планетарий»
Если вы живете в северном полушарии в средних широтах, то вы встаете лицом к
Полярной и впереди у вас – север, за спиной – юг, слева – запад, справа – восток.
Т. к. небесный свод вращается и за сутки делает полный оборот, то видимое
положение созвездий изменяется со временем, одни созвездия восходят, другие заходят.
Определить положение данного созвездия в данное время можно с помощью подвижной
карты звездного неба либо планетария.
Возьмите «Подвижную карту». На внешнем крае карты вы видите сектора с
названиями месяцев, к ним примыкает шкала с цифрами, обозначающими даты. Теперь
посмотрите на накладной круг. На внешнем крае круга нанесены часы. Положите круг на
карту так, чтобы совместить отметку «23 ч» на круге с датой 2 сентября на карте. Участок
неба, который вы видите в «окне» – то, что вы можете наблюдать над горизонтом 2. 09 в
23 часа на широте Москвы. Край «окна» на накладном круге – это линия горизонта для
широты Москвы. Здесь обозначены стороны света. Объекты, находящиеся на востоке,
восходят на западе – заходят.
Задание учащимся. Выберите то же время и дату на планетарии и сравните вид
звездного неба над горизонтом.
1. Какая звезда восходит на востоке в 6.00 утра 20 июля? ( Малого Пса)
Проведите на подвижной карте мысленно линию, соединяющую точки севера и
юга – это полуденная линия. Светила, которые в данный момент находятся на полуденной
линии, занимают свое самое высокое положение над горизонтом в течение суток, говорят,
что они кульминируют.
2. Определите время и дату кульминации  Ориона.
Если вращать накладной круг по карте, то имитируется суточное вращение
небесной сферы.
3.
Всегда ли видно созвездие Большой Медведицы полностью? Когда оно занимает
наивысшее положение над горизонтом?
Самостоятельная работа.
1) На «слепой карте» обозначить контуры Большого Ковша, Малого Ковша, других
любых двух созвездий. Проверить по планетарию.
2) Указать стороны горизонта на слепой карте.
Тест
1. Созвездием называется...
А) определенная фигура из звезд, в которую звезды объединены условно;
Б) участок неба с установленными границами;
В) объем конуса (со сложной поверхностью), уходящего в бесконечность, вершина
которого совпадает с глазом наблюдателя;
Г) группа ярких звезд.
2. Если звезды в нашей Галактике движутся в разных направлениях, причем
относительная скорость движения звезд достигает тысяч километров в секунду, то следует
ожидать, что очертания созвездий заметно изменяются ...
А) в течение одного года;
Б) за века;
В) за тысячелетия
Г) за время, равное средней продолжительности человеческой жизни;
3. Северный полюс мира в настоящее время ...
А) совпадает с Полярной звездой;
Б) находится в 1°,5 от  Малой Медведицы;
В) находится около самой яркой звезды всего небосвода - Сириуса;
Г) расположен в точке, вблизи которой нет звезд видимых невооруженным глазом,
поэтому обнаружить его можно только с помощью приборов.
4. 1 сентября в 22 часа над горизонтом находятся созвездия:
А) Лебедь Б) Волопас В) Лев Г) Близнецы
5. Определите звезду, кульминирующую 1. 09 приблизительно в 21 час.
А)  Лиры - Вега
Б)  Лебедя - Денеб В)  Орла - Альтаир Г)  Возничего Капелла
10
ИИСС «Планетарий»
6. Ниже перечислены созвездия, незаходящие за горизонт круглый год в наших широтах.
Назовите исключение.
А) Дракон
Б) Близнецы
В) Малая Медведица
Г) Жираф
Д) Кассиопея
Е) Цефей
Ж) Ящерица
7. Назовите яркую звезду, восходящую 5. 09 4-5 часов утра в Москве.
А)  М. Пса - Процион
Б)  Льва - Регул
В)  Орла - Альтаир
8. Назовите пару звезд, указывающую на Полярную звезду.
А) 2-1
Б) 5-4
В) 6-7
Г) 5-6
9. Ниже перечислены созвездия полностью находящиеся над горизонтом 22 часа 1. 01
кроме одного. Укажите это созвездие.
А) Дракон
Б) Гончие Псы
В) Большая Медведица Г) М. Лев
Д) Рысь
Е) Рак
Ж) Близнецы
З) Орион
И) Персей К) Андромеда
Л) Козерог
М) Телец
Н) Овен
10. Назовите яркую звезду, сияющую на западе 10. 09 в 20 часов.
А) Орла - Альтаир
Б)  Волопаса - Арктур
В)  Возничего - Капелла
Г)  Девы – Спика
11. Ниже перечислены созвездия, невидимые на наших широтах. Назовите исключение.
А) Южная корона
Б) Центавр
Г) Паруса
Д) Эридан
12. Назовите созвездие, восходящее 20. 09 примерно в 20 часов.
А) Дева
Б) Возничий
В) Телец
Ответы на тест
1
2
3
4
5
6
1 вариант
Б
Б или В
А, Б
В
Б
Б
2 вариант
В
В
Л
Б
Д
Б
11