Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по ключевым словам   в глоссарии   по сайтам   перевод   по каталогу
 

На первую страницу Методика преподавания астрономии
<< Предыдущая

Содержание

Следующая >>

ОСНОВЫ АСТРОМЕТРИИ
(8 + 1 + 1 ч.)

Астрометрия – исторически первый раздел классической астрономии, основы которого были разработаны уже к II веку н.э., но не потеряли значимости до настоящего времени.

Астрометрия объединяет в себе сферическую астрономию, практическую астрономию и фундаментальную астрометрию. Основной задачей астрометрии является создание опорной инерциальной системы координат в пространстве и согласованного комплекса фундаментальных астрономических постоянных на основе измерения координат небесных объектов и изучения вращения Земли.

Сферическая астрономия изучает положение, видимое и собственное движение космических тел и разрабатывает математические методы решения задач, связанных с определением положений светил на небесной сфере, составлением звездных каталогов и карт, теоретическими основами счета времени.

Фундаментальная астрометрия ведет работу по определению фундаментальных астрономических постоянных и теоретическому обоснованию составления фундаментальных астрономических каталогов.

Практическая астрономия занимается определением времени и географических координат, обеспечивает Службу Времени, вычисление и составление календарей, географических и топографических карт; астрономические методы ориентации широко применяются в мореплавании, авиации и космонавтике.

Методика преподавания основ астрометрии – исторически наиболее подробно разрабатывавшийся раздел дидактики астрономии. Цели и задачи преподавания основ астрометрии в средних учебных заведениях России на протяжении ХХ века неоднократно и кардинально изменялись. Преподавание астрометрии в российской школе является примером диалектического развития процесса познания по спирали, согласно законам перехода количественных изменений в качественные, отрицания отрицания, единства и взаимодействия противоположностей.

Так, в начале нашего века на изучение основ астрометрии отводилось до половины учебного времени курса космографии средних учебных заведений. Основной акцент делался на углубленное изучение практических основ науки, формирование системы знаний, умений и навыков практического применения астрометрических сведений.

В первые годы Советской власти, в Советском Союзе 20-30-х годов объем изучаемого материала по астрометрии существенно уменьшился. Главной целью изучения астрометрического материала и всего курса астрономии стало формирование у школьников нового, научного, материалистического мировоззрения и антирелигиозная пропаганда.

В годы Великой Отечественной войны и первое послевоенное время актуальной вновь была практическая астрометрическая подготовка выпускников средних школ – будущих бойцов Советской Армии, формирование у них соответствующих умений и навыков.

В 50-80-е годы на преподавание основ астрометрии отразился процесс III Астрономической революции и бурное развитие астрофизики, космогонии и космологии, в результате чего 70-80 % объема школьного курса астрономии стали занимать сведения по основам этих наук. Общей тенденцией стало постепенное и неуклонное сокращение объема изучаемого материала и снижение требований к его усвоению учениками, вплоть до почти полного исключения его из учебных программ и учебников.

Реформа системы начального, среднего и высшего образования Российской Федерации кардинальным образом меняет тенденции в обучении и основные акценты в преподавании основ отдельных естественно-математических наук.

Цель преподавания астрономии в современных средних учебных заведениях - формирование научного мировоззрения и научной картины мира в сознании учащимся на основе генерализации учебного материала вокруг фундаментальных понятий науки и поэтапного формирования системы астрономических знаний о космических явлениях и их следствиях – небесных явлениях, космических объектах (космических телах и космических системах) и космических процессах определяет цель, задачи, принципы отбора и генерализации учебного материала и особенности его изложения сведений в каждом из разделов курса астрономии в выпускном классе средней школы. Рассмотрение материала в данной последовательности соответствует историческому принципу познания.

В применении к преподаванию основ астрометрии это означает:

Цель изложения астрометрического материала – объяснение повседневно (часто) наблюдаемых небесных явлений на основе сведений об их причинах – космических явлениях, связанных с движением космических тел с опорой на систему основных понятий астрометрии (небесное светило; небесная сфера, ее основные круги, линии и точки; системы небесных координат; способы измерения, счета и хранения времени и т.д.) и генерализацией учебного материала вокруг понятия "небесное явление".

Задачи обучения:

Общеобразовательные: формирование понятий:

1. О космических явлениях: вращении Земли (как и других космических тел) вокруг своей оси; обращении Луны вокруг Земли (и других спутников вокруг своих планет); обращении Земли и других планет Солнечной системы вокруг Солнца.

2. О небесных явлениях - следствиях вышеперечисленных космических явлений: смене дня и ночи, восходе, заходе, суточном видимом движении и кульминациях светил (звезд) и об условиях видимости светил в различных регионах Земли; смене времен года, видимом годичное движение светил; изменении полуденной высоты Солнца над горизонтом в течение года; видимом перемещение Солнца по эклиптике в течение года; изменении продолжительности светового времени суток в течение года; смене фаз Луны, видимом движение Луны по небесной сфере; солнечных и лунных затмениях; покрытиях звезд и планет Луной; прохождениях Венеры и Меркурия по диску Солнца; явлениях в системах планет-гигантов; изменении блеска затменно-переменных звезд; видимом движении внутренних и внешних планет на небесной сфере и их конфигурациях.

3. Об основах классификации космических и небесных явлений.

4. О связи продолжительности отдельных космических и небесных явлений с единицами и способами измерения, счета и хранения времени, календарями и системами летоисчисления.

  1. Об основных понятиях сферической астрономии: небесных светилах и созвездиях; о небесной сфере, основных ее кругах, линиях и точках; системах небесных координат.
  2. Об основных понятиях астрофотометрии: блеске небесных светил, шкале звездных величин.
  3. Об основных понятиях практической астрометрии: принципах определения времени, ориентации и географических координат местности по данным астрономических наблюдений.

Воспитательные: формирование научного мировоззрения в ходе знакомства с историей человеческого познания и объяснения причин и природы повседневно (часто) наблюдаемых небесных явлений; борьба с астрологическими предрассудками и суевериями; 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, ориентации на местности, определения времени, географических координат и протекания небесных явлений.

Формирование понятий о космических явлениях осуществляется на основе обобщенного плана их изучения:

1. Внешние признаки (описание) и геометрическая схема космического явления.
2. Условия протекания космического явления и факторы, на них влияющие.
3. Сущность явления и механизм его протекания (какие космические процессы или взаимодействие каких космических объектов порождают это явление, какие физические явления лежат в его основе; объяснение этих явлений с точки зрения современных физических теорий).
4. Определение космического явления.
5. Количественные характеристики космического явления.
6. Небесные явления, возникающие вследствие данного космического явления.
7. Влияние космического явления на геосферные процессы, техносферу и человека.
8. Использование космического явления человеком.
9. Способы предупреждения вредного действия явления на человека и техносферу.

Формирование понятий о небесных явлениях осуществляется на основе обобщенного плана – упрощенного варианта изучения космических явлений:

1. Внешние признаки (описание) и геометрическая схема небесного явления.
2. Условия протекания небесного явления и факторы, на них влияющие.
3. Сущность явления и механизм его протекания (какие космические явления его порождают, какие физические явления лежат в его основе; объяснение этих явлений с точки зрения современных физических теорий).
4. Определение небесного явления.
5. Количественные характеристики небесного явления.
6. Использование небесного явления человеком.

Формирование понятий о небесных явлениях осуществляется на основе простейших геометрических схем:

 Рис. 3.

1. Если небесное светило пересекает прямую, проходящую через два других небесных светила, или проходит вблизи нее на расстоянии, сравнимом с видимыми угловыми размерами этих светил (рис. 3) то, в зависимости от названий светил (А, В, С), угловых размеров и расстояний между ними, наблюдаются следующие небесные явления:

- затмения Солнца и Луны; затмения в системах планет-гигантов; изменение блеска затменно-переменных звезд;
- покрытия звезд и планет Луной; покрытия в системах планет-гигантов; покрытия звезд планетными телами;
- прохождения Меркурия и Венеры по диску Солнца; прохождения спутников по диску планет-гигантов;
- конфигурации планет: верхнее и нижнее соединения, противостояния;
- фазы Луны: полнолуния и новолуния.

Рис. 4.
2. Если небесные светила находятся в вершинах прямоугольного треугольника АВС, или находятся вблизи его вершин на расстояниях, сравнимых с угловыми размерами светил (рис. 4) то, в зависимости от названий светил (А, В, С), угловых размеров и расстояний между ними, наблюдаются следующие небесные явления:

- конфигурации планет: западная и восточная квадратуры и элонгации внутренних планет;
- фазы Луны: I четверть и III четверть;
- годичные параллакс и аберрация.

Ученики должны знать:

- доказательства сферичности формы Земли, вращения Земли вокруг своей оси и обращения Земли вокруг Солнца;
- причины повседневно (часто) наблюдаемых небесных явлений, порожденных вращением Земли вокруг своей оси, обращением Луны вокруг Земли и обращением Земли и других планет вокруг Солнца ( явления перечислены в задачах изучения раздела);
- основные понятия астрометрии: небесные светила, созвездия; небесная сфера, ее главные плоскости, линии и точки; системы небесных координат; шкалу звездных величин; основные единицы и способы измерения и счета времени, календари и системы летоисчисления; принципы определения времени, ориентации и географических координат местности по данным астрономических наблюдений; конфигурации планет;
- астрономические величины: число созвездий, названия зодиакальных и наиболее заметных созвездий и наиболее ярких звезд; даты равноденствий и солнцестояний; географические координаты и часовой пояс родного города.

Ученики должны уметь:

- анализировать и систематизировать изучаемый материал, классифицировать понятия,
- использовать обобщенный план для изучения космических и небесных явлений;
- использовать звездные атласы, подвижную карту звездного неба и Астрономические календари и справочники для определения положения и условий видимости небесных светил;
- выполнять упражнения на применение основных формул сферической и практической астрономии при решении расчетных задач;
- находить на небе основные созвездия, видимые в данное время года;
- ориентироваться на местности по небесным светилам (Солнцу, Луне, Полярной звезде).
- готовить доклады и сообщения, выступать перед аудиторией и отстаивать свою точку зрения.

Основы астрометрии объединяют в себе материал из 2 разделов наиболее распространенных в современной российской школе школьных учебников астрономии:

1. Тему "Практические основы астрономии" и § 10 "Конфигурации и условия видимости планет" из темы "Движение небесных тел" учебника Б.А. Воронцова-Вельяминова.
2. §§ 2-6 темы "Введение в астрономию" и § 7 "Видимое движение планет" темы "Строение Солнечной системы" учебника Е.П. Левитана.
3. Тему "Основы практической астрономии" и §§ 7, 8 (1-3) "Движение планет" и "Видимое расположение планет" темы "Законы движения небесных тел" учебника А.В. Засова, Э.В. Кононовича.

План изучения темы и краткое содержание каждого урока:

1. Основы астрометрии (Предмет астрометрии, методы и инструменты астрометрических исследований. История астрометрии. Гео- и гелиоцентрические системы мира. Доказательства сферичности Земли, ее вращения вокруг своей оси и обращения вокруг Солнца. Начало формирования системы понятий о космических и небесных явлениях. Смена времен года).

2. Основы сферической астрономии (Основные круги, линии и точки небесной сферы. Созвездия. Небесные явления, порожденные вращением Земли вокруг своей оси и обращением Земли вокруг Солнца).

3. Вечернее занятие "Наблюдения звездного неба" (Основные круги, линии и точки небесной сферы. Ориентация на местности по Полярной звезде. Основные созвездия и наиболее яркие звезды осеннего неба. Знакомство с блеском небесных светил и шкалой звездных величин).

4. Блеск и координаты небесных светил (Блеск небесных светил, шкала звездных величин, формула Погсона. Системы небесных координат (горизонтальная, I и II экваториальные).

5. Время и календарь (Время. Связь продолжительности космических и небесных явлений с единицами и способами измерения, счета и хранения времени и календарями. Основные единицы, инструменты и способы измерения, счета и хранения времени. Формулы, выражающие связь времен. Календари. Летоисчисление).

6. Солнечные и лунные затмения (Небесные явления, порожденные обращением Луны вокруг Земли. Солнечные и лунные затмения, покрытия, прохождения. Затменно-переменные звезды).

7. Видимое движение и конфигурации планет (Небесные явления, порожденные обращением планет вокруг Солнца. Видимое движение, конфигурации и условия видимости внутренних и внешних планет).

8. Повторение материала раздела "Основы астрометрии". Решение задач Контрольная работа.

9. Внеклассное мероприятие: диспут "Астрология – наука или лженаука?".

Альтернативные варианты поурочного планирования, разработанные другими российскими астрономами-методистами, приводятся на с. 85-87.

Дополнительные сведения по истории астрономии учитель может почерпнуть из одноименного параграфа (с. 88).

Рекомендуемая литература:

1. Астрономический календарь. Постоянная часть / Под ред. В.К. Абалакина. - М.: Наука: Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984. – 704 с.
2. Бакулин П.И., Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс общей астрономии: Учебник для пед. вузов. - М.: Наука, 1986.
3. Буткевич А.В., Зеликсон М.С. Вечные календари. - М.: Наука: Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984. – 208 с.
4. Вуд Дж. Солнце, Луна и древние камни: Пер. с англ. / Под ред. А.А. Гурштейна. – М.: Мир, 1981. – 269 с.
5. Гурштейн А.А. Извечные тайны неба. М.: Просвещение, 1990. – 272 с.
6. Дагаев М.М. Солнечные и лунные затмения. - М.: Наука: Гл. ред. физ.-мат. лит., 1978. – 208 с.
7. Евсюков В.В. Мифы о Вселенной. - Новосибирск: Наука: Сибирское отделение, 1988. – 176 с.
8. Еремеева А.И. Астрономическая картина мира и ее творцы. - М.: Наука: Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984. – 224 с.
9. Зигель Ф.Ю. Сокровища звездного неба. - М.: Наука, 1987. – 296 с.
10. Карпенко Ю.А. Названия звездного неба. – М.: Наука, 1981. – 184 с.
11. Куликов К.А. Астрономия в народном хозяйстве. - М.: Наука, 1981. –168 с.
12. Цибульский В.В. Календари и хронология стран мира. – М.: Просвещение, 1982. – 128 с.
13. Хренов Л.В., Голуб И.Я. Время и календарь.- М.: Наука: Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. – 128 с.

<< Предыдущая

Содержание

Следующая >>

Публикации с ключевыми словами: методика преподавания - преподавание астрономии - наблюдения - лабораторные работы - практические работы - учебная программа - учебные пособия - лекции - педагогический эксперимент - дидактика - контрольные работы - задача
Публикации со словами: методика преподавания - преподавание астрономии - наблюдения - лабораторные работы - практические работы - учебная программа - учебные пособия - лекции - педагогический эксперимент - дидактика - контрольные работы - задача
См. также:
Все публикации на ту же тему >>

Мнения читателей [10]
Оценка: 3.6 [голосов: 432]
 
О рейтинге
Версия для печати Распечатать

Астрометрия - Астрономические инструменты - Астрономическое образование - Астрофизика - История астрономии - Космонавтика, исследование космоса - Любительская астрономия - Планеты и Солнечная система - Солнце


Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

Rambler's Top100 Яндекс цитирования