С какими мыслями вы шли на урок? Какие необходимые в дальнейшем знания и умения вы рассчитываете получить? Давайте порассуждаем на тему «Зачем нужна Астрономия?» За активную работу на уроке вы будете получать «Звезды», которые в конце урока сможете обменять на отметку. (Презентация. Слайд 2). Учитель: Все представленные на слайде современные технологии были разработаны благодаря астрономии. Рентгеновские детекторы, широко использующиеся сейчас на вокзалах, были разработаны для нужд рентгеновской астрономии. Wi-Fi был создан в лаборатории радиоастрономии с целью обработки данных радионаблюдений. Системы навигации стали возможными благодаря запуску спутников. В настоящее время все ведущие космические агентства в мире работают над созданием систем навигации, основанных на наблюдении рентгеновского излучения пульсаров. Для знакомства с предметом астрономия мы будем использовать различные источники информации: учебник, мобильные планетарии, Интернет-ресурсы. (Презентация. Слайд 3) Список основных Интернет-ресурсов по астрономии вы можете найти, перейдя по ссылке с QR-кода. Их вам предлагается изучить дома, самостоятельно. А сейчас давайте познакомимся со структурой учебника. Учащимся предлагается взять в руки учебник и ответить на вопросы блицвикторины. Ученик, первым давший верный ответ, получает «Звезду». Блиц-викторина «Знакомимся с учебником»: 1. Как зовут авторов учебника? (Борис Александрович Воронцов-Вельяминов, Евгений Карлович Страут) 2. Что изображено на цветной вкладке III? (Луна) 3. Как называется Глава 4 учебника? (Природа тел Солнечной системы) 4. Как называется § 14 учебника? (Движение небесных тел под действием сил тяготения) 5. Что изображено на рисунке 3.3? (Положения Земли и Марса на орбитах) 6. Сколько вопросов после § 17. (Семь) 7. Что необходимо сделать в упражнении 15? (Рассчитать линейную и угловую скорости вращения на экваторах Земли и Юпитера. Обратить внимание учащихся на Приложения в конце учебника) 8. В каком году состоялся запуск Российского космического телескопа «Спектр-Р» по проекту «Радиоастрон»? (2011) 9. Каков ответ на первую задачу упражнения 6? (Вечером) 10. Фотография какого ученого расположена на странице 203 учебника? (Георгий Антонович Гамов). (Ответы к заданиям блиц-викторины появляются на слайде 3 презентации, при последовательном нажатии левой кнопкой мыши на учебник. После завершения викторины необходимо перейти к следующему слайду) Изучение нового материала, первичное закрепление изученного материала. Учитель: Рассмотрев учебник, вы наверняка отмечали для себя факты, известные с уроков окружающего мира, природоведения, физики, или из жизненного опыта. Весь сегодняшний урок мы будем опираться на уже имеющиеся у вас знания и построим его в форме беседы. В ходе беседы вы можете задавать вопросы, или записать их на отрывном корешке «Листа…» и сдать в конце урока учителю. Для начала давайте определимся, что же такое «Астрономия»? (Презентация. Слайд 4) 1. Учитель записывает ответы учащихся в виде кластера на доске. Затем, формулирует определение. Определение появляется на слайде при нажатии левой кнопкой мыши на «Астрономия» -> (от греч. …). Учащиеся записывают определение в тетрадь. Учитель: Рассмотрим задачи астрономии. (Презентация. Слайд 5) Учитель: Объектами астрономических исследований являются как отдельные области космического пространства, так и Вселенная в целом. А что такое Вселенная? (Презентация. Слайд 6) Учащиеся пытаются дать определение. Учитель отмечает, что «Вселенная» - это фундаментальное понятие астрономии. Учитель: На практике под Вселенной понимают часть материального мира, доступную изучению естественнонаучными методами. 2. Изучение и обобщение материала урока. Учитель: Астрономия – одна из древнейших естественных наук. Вспомним основные вехи истории «Астрономии». Посмотрите на ленту времени и расскажите о событиях, которые вам известны, о вкладе ученых в развитие астрономической науки. (Презентация. Слайд 9) Ученики изучают представленную информацию, комментируют. Для перехода к следующей части ленты времени необходимо нажать левой кнопкой мыши на красный треугольник в правой части слайда. Для справки: Изучение звездного неба было необходимо людям с самых древних времен. Это был единственный способ ориентации во времени и в пространстве. Появление необходимости определения координат светил способствовало изобретению угломерных инструментов. Представления о строении Вселенной отличались у различных народов. Земля в основном представлялась как плоский участок суши, расположенный на спинах слонов (китов, черепах…). Периодические изменения на небе (смена дня и ночи, смена фаз Луны, смена времен года), известные с древнейших времен, способствовали появлению календарей. Первые лунные календари найдены в Сибири и имеют возраст 32000 лет. Тогда же была введена 7-дневная неделя, как период между изменениями фаз Луны. Необходимость вычислять периоды подъема и спада воды в Ниле около 6000 лет назад способствовала созданию египетского солнечного календаря: год состоял из 365 суток и делился на 3 сезона по 4 месяца в каждом. Первые обсерватории – зиккураты – представляли собой 3-7 этажные храмы. Такие храмы найдены на территории Древней Месопотамии и Элама. Легенды, мифы о героях и богах Древней Греции и Древнего Рима отражены в названиях современных созвездий и планет. Пифагор Самосский: впервые заявил о шарообразности Земли. Аристотель: признавал шарообразность Земли, Луны и небесных тел; создал собственную геоцентрическую систему мира. Архимед: сделал первый звездный глобус, который показывал суточное вращение звездного неба, движение планет, фазы Луны, солнечные и Лунные затмения; определил угловой диаметр Солнца; впервые попытался определить размеры Вселенной. Аристарх: сделал вывод о вращении Земли вокруг Солнца; рассчитал, что Солнце ближайшая из звезд. Эратосфен: вычислил размеры Земли; Гиппарх: ввел географические координаты местности (широту и долготу); составил звездный каталог, включавший 850 звезд (48 созвездий); разделил звезды по блеску на 6 звездных величин; открыл прецессию; оценил расстояние до Луны и Солнца; составил таблицы наблюдений за Луной и планетами; разработал одну из геоцентрических систем мира. Клавдий Птолемей: попытался создать теорию видимого движения Солнца, Луны и планет; разработал геоцентрическую систему мира. Николай Коперник: разработал гелиоцентрическую систему мира; получил объяснение смене времен года. Джордано Бруно: создал свою естественно-философскую картину бесконечной Вселенной с множеством обитаемых планетных миров. Тихо Браге: главным делом жизни считал повышение точности астрономических наблюдений; построил две обсерватории в которых проводил наблюдения за Марсом и другими объектами с помощью созданных им металлических угломерных инструментов; составил каталог 777 звезд. Иоганн Кеплер: использовал данные многолетних наблюдений Тихо Браге за движением Марса; сформулировал три закона движения планет. Галилео Галилей: изобрел телескоп; проводил исследования комет, отметил периодичность в движении комет; открыл горы, моря и кратеры на Луне, 4 наиболее крупных спутника Юпитера; наблюдал пятна на Солнце, фазы Венеры, кольца Сатурна. Исаак Ньютон: на основе анализа движения планеты Земли и её спутника Луны, образующих единую космическую систему, сформулировал закон Всемирного тяготения; высказал гипотезу о формировании звезд в газопылевых туманностях под действием гравитации; объяснил причины приливов и отливов. С изобретением телескопа появляется большое число открытий новых объектов Солнечной системы. В частности, трансурановых планет (объектов, расположенных за орбитой Сатурна). Некоторые открытия делались «на кончике пера». В 1859-62 гг., Роберт Бунзен и Густав Киргхоф разработали основы спектрального анализа, позволившего получать информацию о химическом составе небесных тел. Открытие спектрального анализа привело к появлению нового раздела науки о Вселенной - астрофизики. Получает развитие внегалактическая астрономия – раздел астрономии, изучающий объекты за пределами нашей галактики. Цефеиды – первые обнаруженные внегалактические объекты – наблюдались Эдвином Хабблом. Развитие радиофизики привело к новому направлению – всеволновой астрономии. Исследования космических объектов стали проводиться в различных диапазонах длин волн электромагнитного излучения. Альберт Эйнштейн разработал общую теорию относительности, предсказал существование гравитационных волн. Работал над проблемами космологии (раздел астрономии, изучающий свойства и эволюцию Вселенной в целом). Реликтовое излучение - космическое фоновое излучение, возникшее в эпоху первичной рекомбинации водорода и равномерно заполняющее Вселенную. Существование реликтового излучения было теоретически предсказано Георгием Антоновичем Гамовым и рассматривается как одно из главных подтверждений теории Большого взрыва. В 1965 году Арно Пензиас и Роберт Вудроу Вильсон экспериментально обнаружили реликтовое излучение, за что в 1978 году получили Нобелевскую премию. Константин Эдуардович Циолковский – основоположник теоретической космонавтики. Обосновал возможность космических полетов. Занимался теорией движения реактивных аппаратов. 4 октября 1957 года – запущен первый искусственный спутник Земли. Излучение радиоволн спутником позволило изучать верхние слои ионосферы Земли. Благодаря развитию космонавтики стали возможны космические эксперименты. В частности, эксперименты, проводимые на борту орбитальных космических станций и исследования поверхностей объектов Солнечной системы. Среди космических экспериментов можно назвать: фотографирование Земли и космоса, исследование влияний условий космического полета на живые организмы, выращивание растений в условиях космического полета и другие. Космические аппараты, достигшие поверхностей Луны, Марса, Венеры позволили взять пробы грунта, изучить физические условия на планетах. Обнаружение в 2016 году гравитационных волн положило начало гравитационноволновой астрономии. За экспериментальное обнаружение гравитационных волн Кип Торн, Райнер Вайсс и Барри Бэрриш в 2017 году получили Нобелевскую премию по физике. Учитель: Астрономия выросла из философии – науки о природе – и обнаруживает тесные связи с другими науками. (Презентация. Слайд 9) Учитель нажимает левой кнопкой мыши на текст, появляется схема. Учащиеся, в ходе беседы, называют общие области исследований указанных наук и астрономии. 3 Этапы развития астрономии I-й Античный мир (до н. э). Философия →астрономия → элементы математики (геометрия). Древний Египет, Древняя Ассирия, Древние Майя, Древний Китай, Шумеры, Вавилония, Древняя Греция. Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии: ФАЛЕС Милетский (625-547, Др.Греция), ЕВДОКС Книдский (408- 355, Др. Греция), АРИСТОТЕЛЬ (384-322, Македония, Др. Греция), АРИСТАРХ Самосский (310230, Александрия, Египет), ЭРАТОСФЕН (276-194, Египет), ГИППАРХ Родосский(190125г, Др.Греция). II-ой Дотелескопический период. (наша эра до 1610г). Упадок науки и астрономии. Развал Римской империи, набеги варваров, зарождение христианства. Бурное развитие арабской науки. Возрождение науки в Европе. Современная гелиоцентрическая система строения мира. Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии в данный период: Клавдий ПТОЛЕМЕЙ (Клавдиус Птоломеус)( 87-165, Др. Рим ), БИРУНИ, Абу Рейхан Мухаммед ибн Ахмед аль – Бируни (973-1048, совр. Узбекистан), Мирза Мухаммед ибн Шахрух ибн Тимур (Тарагай) УЛУГБЕК(1394 –1449, совр. Узбекистан), Николай КОПЕРНИК (1473-1543,Польша), Тихо(Тиге) БРАГЕ (15461601, Дания). III-ий Телескопический до появления спектроскопии (1610-1814гг). Изобретение телескопа и наблюдения с его помощью. Законы движения планет. Открытие планеты Уран. Первые теории образования Солнечной системы. Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии в данный период: Галилео ГАЛИЛЕЙ (1564-1642, Италия), Иоганн КЕПЛЕР (1571-1630, Германия), Ян ГАВЕЛИЙ (ГАВЕЛИУС) (16111687, Польша), Ганс Христиан ГЮЙГЕНС (1629-1695, Нидерланды), Джованни Доминико (Жан Доменик) КАССИНИ> (1625-1712, Италия-Франция), Исаак НЬЮТОН (1643-1727, Англия), Эдмунд ГАЛЛЕЙ ( ХАЛЛИ, 1656-1742, Англия), Вильям (Уильям) Вильгельм Фридрих ГЕРШЕЛЬ (1738-1822, Англия), Пьер Симон ЛАПЛАС (1749-1827, Франция). IV-ый Спектроскопия. До фотографии. (1814-1900гг). Спектроскопические наблюдения. Первые определения расстояния до звезд. Открытие планеты Нептун. Ученые, внесшие значительный вклад в развитие астрономии в данный период: Йозеф фон ФРАУНГОФЕР (1787-1826, Германия), Василий Яковлевич (Фридрих Вильгельм Георг) СТРУВЕ (1793-1864, Германия-Россия), Джордж Бидделл ЭРИ(ЭЙРИ, 1801-1892, Англия), Фридрих Вильгельм БЕССЕЛЬ (1784-1846, Германия), Иоганн Готфрид ГАЛЛЕ (1812-1910, Германия),Уильям ХЕГГИНС (Хаггинс, 1824-1910, Англия), Анжело СЕККИ (1818-1878, Италия), Федор Александрович БРЕДИХИН (1831-1904, Россия), Эдуард Чарльз ПИКЕРИНГ (1846-1919, США). V-ый Современный период (1900-наст.время). Развитие применения в астрономии фотографии и спектроскопических наблюдений. Решение вопроса об источнике энергии звезд. Открытие галактик. Появление и развитие радиоастрономии. Космические исследования. 4 Взаимосвязь и взаимовлияние астрономии и других наук Взаимодействие астрономии и физики продолжает оказывать влияние на развитие других наук, технологии, энергетики и различных отраслей народного хозяйства. Пример - создание и развитие космонавтики. Разрабатываются способы удержания плазмы в ограниченном объеме, концепция "бесстолкновительной" плазмы, МГД-генераторы, квантовые усилители излучения (мазеры) и т. д. Астрономию и химию связывают вопросы исследования происхождения и распространенности химических элементов и их изотопов в космосе, химическая эволюция Вселенной. Возникшая на стыке астрономии, физики и химии наука космохимия тесно связана с астрофизикой, космогонией и космологией, изучает химический состав и дифференцированное внутреннее строение космических тел, влияние космических явлений и процессов на протекание химических реакций, законы распространенности и распределения химических элементов во Вселенной, сочетание и миграцию атомов при образовании вещества в космосе, эволюцию изотопного состава элементов. Астрономию, географию и геофизику связывает изучение Земли как одной из планет Солнечной системы, ее основных физических характеристик (фигуры, вращения, размеров, массы и т. д.) и влияния космических факторов на географию Земли: строение и состав земных недр и поверхности, рельеф и климат, периодические, сезонные и долговременные, местные и глобальные изменения в атмосфере, гидросфере и литосфере Земли - магнитные бури, приливы, смена времен года, дрейф магнитных полей, потепления и ледниковые периоды и т. д., возникающие в результате воздействия космических явлений и процессов (солнечной активности, вращения Луны вокруг Земли, вращения Земли вокруг Солнца и др.); а также не потерявшие своего значения астрономические методы ориентации в пространстве и определения координат местности. Одной из новых наук стало космическое землеведение - совокупность инструментальных исследований Земли из космоса в целях научной и практической деятельности. Связь астрономии и биологии определяется их эволюционным характером. Астрономия изучает эволюцию космических объектов и их систем на всех уровнях организации неживой материи аналогично тому, как биология изучает эволюцию живой материи. Астрономию и биологию связывают проблемы возникновения и существования жизни и разума на Земле и во Вселенной, проблемы земной и космической экологии и воздействия космических процессов и явлений на биосферу Земли. Связь астрономии с историей и обществоведением, изучающим развитие материального мира на качественно более высоким уровне организации материи, обусловлена влиянием астрономических знаний на мировоззрение людей и развитие науки, техники, сельского хозяйства, экономики и культуры; вопрос о влиянии космических процессов на социальное развитие человечества остается открытым. Красота звездного неба будила мысли о величии мироздания и вдохновлял писателей и поэтов. Астрономические наблюдения несут в себе мощный эмоциональный заряд, демонстрируют могущество человеческого разума и его способности познавать мир, воспитывают чувство прекрасного, способствуют развитию научного мышления. Связь астрономии с "наукой наук" - философией - определяется тем, что астрономия как наука имеет не только специальный, но и общечеловеческий, гуманитарный аспект, вносит наибольший вклад в выяснение места человека и человечества во Вселенной, в изучение отношения "человек - Вселенная". В каждом космическом явлении и процессе видны проявления основных, фундаментальных законов природы. На основе астрономических исследований формируются принципы познания материи и Вселенной, важнейшие философские обобщения. Астрономия оказала влияние на развитие всех философских учений. Невозможно сформировать физическую картину мира в обход современных представлений о Вселенной - она неминуемо утратит свое мировоззренческое значение. 3. Рефлексия. Учитель: Вот и завершается наше первое знакомство с астрономией. Надеюсь, у вас появилось желание его продолжить, и вы с нетерпением будете ждать следующего урока. Если у вас остались вопросы, которые вы хотите задать, можете записать их в «Листе работы на уроке» и сдать учителю. Те учащиеся, кто активно работал на уроке, могут обменять полученные «звезды» на отметку по курсу: более 10 звезд – «5»; 7-9 звезд – «4»; 4-6 звезд – «3». (При этом, учащиеся имеют право не обменивать звезды и оставить их себе.) Приложение 1
