Методика преподавания астрономии| << Предыдущая |
Методика проведения 5
урока
"Наблюдения звезд, звездных скоплений,
туманностей и галактик"
Цель урока: формирование понятий о звездах, звездных системах, туманностях, галактиках.
Задачи обучения:
Общеобразовательные:
1) Повторение и закрепление знаний:- об астрономических методах
исследований: телескопических наблюдениях,
астрофотографии и угломерных измерениях;
- о телескопах, их основных характеристиках
и правилах работы с ними;
- о небесной сфере, основных ее линиях и
точках;
- о космических явлениях: обращении Земли
вокруг Солнца и вращении Земли вокруг своей
оси и об их следствиях - небесных явлениях:
восходе, заходе, суточном и годичном
видимом движении, кульминациях светил и
условиях видимости звезд в различных
регионах Земли;
- об астрономических способах ориентации на
местности по Полярной звезде; определения
ее географических координат (широты);
- о блеске светил и шкале звездных величин;
- о Луне и планетах Солнечной системы,
основных деталях их рельефа и атмосфер;
2) Формирование понятий о небесных светилах и космических объектах:
- о созвездиях и наиболее ярких звездах, видимых в это время года;- о зрительном образе космических объектов – звезд, звездных систем (двойных и кратных звезд, рассеянных и шаровых скоплений), туманностей и галактик;
- начальных знаний об их физической природе и основных характеристиках.
Воспитательные:
- формирование научного мировоззрения в ходе знакомства с историей человеческого познания и сведениями о физической природе наблюдаемых космических объектов - звезд, звездных систем, туманностей и галактик, а также Луны и планет;- патриотическое воспитание в ходе рассказа о достижения российских российской науки в исследовании космических объектов;
- политехническое и трудовое воспитание в ходе практического знакомства с применением телескопа и вспомогательных приборов для изучения космических объектов;
- эстетическое воспитание в ходе знакомства с легендами об основных созвездиях и видом звездного небе и наблюдаемых космических объектов.
Развивающие - формирование умений:
1) применять подвижную карту
звездного неба, звездные атласы,
Астрономический календарь для определения
положения и условий видимости небесных
светил и протекания небесных явлений;
2) находить в небе Полярную звезду и
ориентироваться по ней на местности;
3) определять блеск небесных светил по
сравнению с блеском известных звезд;
4) использовать телескоп и вспомогательные
приборы для наблюдения космических
объектов:
- рассчитывать основные
параметры телескопа, подбирать нужные
окуляры и дополнительное оборудование;
- готовить телескоп к наблюдениям с
проведением профилактической работы,
устанавливать его, наводить на цель, менять
окуляры, светофильтры, окулярный микрометр
и другие устройства, включая фотоаппарат (для
съемки в главном фокусе);
- фиксировать результаты наблюдений (зарисовывать,
фотографировать, фотометрировать и т.д.) и
давать им верное объяснение.
Ученики должны знать:
- положение основных кругов, линий и точек небесной сферы;- основные созвездия и наиболее яркие звезды, видимые в это время года в данное время в данной местности и некоторые их характеристики;
- правила работы с телескопом и вспомогательными приборами;
- названия, природу и основные характеристики наблюдаемых объектов.
Ученики должны уметь: находить на небе Полярную звезду и ориентироваться на местности по Полярной звезде и с помощью карты звездного неба; находить на небе основные созвездия и наиболее яркие звезды, видимые в это время года в данное время в данной местности; использовать подвижную карту звездного неба, звездные атласы, справочники, Астрономический календарь для определения положения и условий видимости небесных светил и протекания небесных явлений; использовать телескоп и вспомогательные приборы для проведения наблюдений космических объектов.
Наглядные пособия и демонстрации:
Приборы и инструменты: подвижные карты звездного неба (у каждого ученика); атлас звездного неба А.А. Михайлова или А.Д. Марленского; Астрономический календарь на данный год; рамки для зарисовки созвездий, звездная указка; бинокль; школьный телескоп; набор светофильтров, дифракционная решетка, фонарик, часы, карандаш, бумага.
Задание на дом: повторить материал предыдущих уроков.
План урока
|
Этапы урока |
Содержание |
Методы работы |
Время, мин |
|
1 |
Проверка знаний и умений учащихся, актуализация |
Устный опрос, беседа |
5 |
|
2 |
Знакомство с основными созвездиями и наиболее яркими звездами зимнего неба |
Беседа, рассказ учителя |
10 |
|
3 |
Телескопические наблюдения звезд, звездных систем, туманностей, галактик |
25-30 |
Методика проведения занятия
Хотя урок-наблюдение – пятый по счету в данный теме, он может проводиться после или перед любым другим занятием, в зависимости от погоды, условий видимости объектов и расписания (как первым уроком в первой смене, так и с 18-1830 часов после уроков второй смены).
Лучше всего проводить этот урок при ясном, безлунном небе (при фазе Луны менее 0,3) в теплую безветренную погоду, воздух должен быть чист и прозрачен. Напоминаем о желательности разбиения класса на 2-3 группы, с каждой из которых урок проводится по отдельности.
В начале урока учитель в ходе беседы проверяет наличные знания учащихся о методах и особенностях астрономических наблюдений, телескопах, основных кругах, линиях и точках небесной сферы, созвездиях, звездах и туманностях. Ученики знакомятся с задачами проводимых наблюдений.
Материала урока лучше всего излагать в форме рассказа учителя или беседы, в ходе которой он должен откликаться на вопросы учеников и сам задавать им вопросы и простейшие задания, позволяющие определить уровень и особенности их знаний и умений, контролировать усвоение материала.
Первый этап урока продолжает повторение и закрепление материала, изучавшегося в разделе "Основы астрометрии". Учащиеся должны показать на небе положение основных кругов, линий и точек небесной сферы; найти Полярную звезду и объяснить, как по ней ориентироваться на местности; отыскать основные созвездия и наиболее яркие звезды зимнего неба, видимые в это время года; показать знакомство со шкалой звездных величин.
На втором этапе урока учащиеся повторяют и закрепляют знания о положении зимних созвездий и знакомятся с основными весенними созвездиями и наиболее яркими звездами. Описание звездного неба дано на 15 марта, 19 часов местного времени.
 |
|
Рис. 43. Основные созвездия весны |
Звездное небо весны
В южной части неба хорошо заметно созвездие Льва: трапеция из 4 звезд, в верхнем правом углу "крючок" из 5 звезд. Попробуйте увидеть на небе очертания фигуры царственного животного. Ярчайшая звезда созвездия a Льва называется Регул - "сердце Льва", "Царственная". Регул – горячая белая звезда спектрального класса А с температурой поверхности 14000 К, в 2,8 раза больше Солнца по размерам и в 140 раз по светимости. Регул – главный компонент тройной звездной системы, в которую входят белый карлик и желтая звезда, похожая по своим основным характеристикам на наше Солнце.
Левее Льва мы видим яркую оранжевую звезду Арктур, a Волопаса, возглавляющую созвездие, похожее на склоненную к востоку "звездную дубинку" или "кристалл". Арктур – оранжевый гигант спектрального класса К, в 26 раз больше Солнца по размерам, но несколько холоднее – температура видимой поверхности Арктура близка к 5100 К. До Арктура 33 св. года. Арктур – первая звезда, которую удалось увидеть днем с помощью телескопа и первая звезда, у которой было обнаружено собственное движение в пространстве.
Между Львом и Волопасом, ниже их мы видим яркую голубоватую звезду Спика, a Девы. Само созвездие Девы выглядит как скошенный четырехугольник с ветвями из звезд вверх и влево. Спика – горячая бело-голубая звезда спектрального класса В с температурой поверхности 16800 К, в 600 раз превосходит по светимости Солнце. Спика – главный компонент тесной двойной затменно-переменной системы.
Регул, Арктур и Спика образуют Весенний звездный треугольник.
Между Львом и Волопасом мы видим красивую тесную группу звезд, немного похожую на растрепанную "метлу" - созвездие Волосы Вероники. С ним связана красивая легенда (следует рассказать ее ученикам). Выше Волос Вероники, под "хвостом" Большой Медведицы заметна одинокая звезда a Гончих Псов под названием "Сердце Карла II" (желательно кратко рассказать о происхождении названия звезды как примере того, что астрономы остаются вполне земными людьми в своих политических пристрастиях). Сердце Карла – очень красивая двойная звезда, главный компонент которой обладает мощным переменным магнитным полем от – 4000 Э до 5000 Э (у Солнца менее 50 Э), что установлено на основе спектрального анализа. Правее Льва можно увидеть слабозаметное созвездие Рака, в котором между звездами g и d Рака заметно крохотное туманное пятнышко – очень красивое рассеянное звездное скопление Ясли.
Левее Волопаса красивое, хорошо заметное созвездие Северной Короны (в старину просто Корона или Венец). Звезда a Северной Короны называется Гемма. Ниже Северной Короны восходят из-за горизонта созвездия Змееносца и Змеи. Под Девой перекошенный четырехугольник из слабых звезд – созвездие Ворона, чуть правее его – малозаметные созвездия Чаши и Гидры.
Млечный Путь струится почти слабо различимой полосой с юго-запада на север. А на северо-западе восходит знакомая нам яркая голубая Вега, а левее нее, у самого горизонта - Денеб. Заполночь в небе будут царить уже знакомые созвездия летнего неба Лиры, Лебедя и Орла.
Задание:
1. Постарайтесь найти на небе и запомнить созвездия Льва, Волопаса и Девы.
2. Определите блеск звезд: Регула, Спики, Арктура, Геммы, Сердце Карла.
Нужно обратить внимание учеников на планеты, видимые в это время года, кометы (если они видны), метеоры и другие небесные явления.
Далее проводятся телескопические наблюдения звезд, звездных скоплений, туманностей и галактик.
1. При наблюдении ярких одиночных звезд (табл. 10) желательно применять окуляры с наименьшим увеличением, наибольшим полем зрения. Следует обратить внимание учащихся:- в любой, даже самый мощный телескоп
звезды выглядят точками (желательно
попросить учеников дать этому объяснение);
- цвет звезд зависит от их температуры:
самые горячие звезды голубые и голубовато-белые,
самые холодные – красные.
Желательно ознакомить учеников со спектрами наиболее ярких звезд при помощи дифракционной решетки, установленной в окулярном узле телескопа.
В конце зимы - начале весны великолепными объектами для наблюдения будет, последовательно, четверка звезд: Сириус или Ригель, Капелла, Альдебаран или Арктур, Бетельгейзе.
Табл. 10. Цветные одиночные звезды
|
Название звезды, созвездие |
Блеск, mV |
Цвет |
| Сириус (a Большого Пса) | -1,46 | голубоватый |
| Арктур (a Волопаса) | -0,05 | оранжевый |
| Вега (a Лиры) | 0,03 | голубоватый |
| Капелла (a Возничего) | 0,08 | белый |
| Ригель (b Ориона) | 0,13 | голубой |
| Процион (a Малого Пса) | 0,37 | белый |
| Бетельгейзе (a Ориона) | 0,42 | красный |
| Альтаир (a Орла) | 0,76 | белый |
| Альдебаран (a Тельца) | 0,86 | оранжевый |
| Антарес (a Скорпиона) | 0,91 | красный |
| Спика (a Девы) | 0,97 | голубой |
| Поллукс (b Близнецов) | 1,14 | оранжевый |
| Денеб (a Лебедя) | 1,25 | белый |
| Регул (a Льва) | 1,35 | голубой |
2. При наблюдении двойных и кратных звезд необходимо применять окуляры с наибольшим увеличением. В начале весны великолепными объектами для наблюдения будут x Большой Медведицы, a Гончих Псов, i Рака, a Близнецов, x Волопаса. В табл. 11 приводятся списки двойных и кратных звезд для наблюдения в бинокль и разные телескопы; указанные объекты перечислены в порядке трудности разделения. Рекомендуем зарисовать цветными карандашами (фломастерами) расположение компонент наиболее интересных двойных звезд.
Табл. 11
Двойные и кратные звезды
|
Инструмент наблюдений |
Название звезды |
Блеск компонент, |
Угловое расстояние между компонентами |
Цвет компонент |
|
Бинокль |
x и g Большой Медведицы a Весов e Лиры b Козерога q 1 и q 2 Ориона n Дракона d Ориона x Лиры b Лебедя i Рака x Большой Медведицы b Скорпиона |
2,2 m и 5,0 m 2,9 m и 5,3 m 4,5 m и 4,7 m 3,2 m и 6,3 m 4,8 m и 4,9 m 5,0 m и 5,0 m 2,5 m и 6,9 m 4,3 m и 5,9 m 3,2 m и 5,4 m 4,2 m и 6,6 m 2,4 m и 4,0 m 2,9 m и 5,1 m |
707ќ 231ќ 207ќ 205ќ 135ќ 62ќ 52ќ 44ќ 35ќ 30ќ 14ќ 14ќ |
Белый Белый, желтый Белый Желтый, голубовато-белый Бело-голубой Желтовато-белый, белый Голубовато-белый Белый, желтовато-белый Сапфирная и золотая Желтый, голубой Белый Белый, зеленовато-желтый |
|
60-мм школьный телескоп-рефрактор |
q 1 Ориона q 2 Ориона n Скорпиона a Гончих Псов g Дельфина g Андромеды a Близнецов d Большого Пса h Кассиопеи a Геркулеса |
5,6 m и 7,8 m 5,5 m и 6,5 m 4,3 m и 7,0 m 3,2 m и 5,7 m 3,4 m и 6,0 m 2,2 m; 5,5 m и 6,5 m 2,5 m; 3,0 m и 9,5 m 2,1 m и 7,5 m 4,0 m и 7,0 m 4,1 m и 5,5 m |
9ќ и 21ќ 52ќ 40ќ 20ќ 11ќ 10ќ и 0,5ќ 5,6ќ и 73ќ 225ќ 6,7ќ 4,7ќ |
Голубовато-белые Белые Голубовато-белый, белый Желтый, лиловый Желтый, зеленоватый Оранжевый, голубой Белый, зеленовато-желтый Белый Желтый, пурпурный Красный, зеленоватый |
|
80-мм школьный телескоп-рефрактор |
x Волопаса q Дракона h Персея d Геркулеса b Цефея 54 Гидры l Ориона r Геркулеса x Водолея g Льва e Волопаса |
4,5 m и 6,5 m 4,7 m и 8,5 m 4,2 m и 8,5 m 3,6 m и 8,0 m 3,4 m и 8,0 m 5,2 m и 8,0 m 3,5 m и 6,0 m 4,0 m и 5,5 m 3,5 m и 4,4 m 2,5 m и 4,0 m 2,4 m и 6,5 m |
4,2ќ 32ќ 28ќ 18ќ 14ќ 19ќ 4,5ќ 3,7ќ 3,5ќ 3,0ќ 2,9ќ |
Оранжевый, красный Оранжевый, голубоватый Белый, фиолетовый Голубовато-белый Голубовато-белый
Золотисто-желтый Желтый, зеленоватый |
|
110-мм рефлектор "Мицар" |
a Малой Медведицы e Персея b Ориона d Близнецов a Рыб a Скорпиона d Лебедя |
2,0 m и 9,5 m 3,3 m и 8,5 m 1,0 m и 9,0 m 3,8 m и 8,0 m 4,0 m и 5,0 m 1,7 m и 7,0 m 2,9 m и 8,0 m |
18ќ 9ќ 9,5ќ 7ќ 3,2ќ 3,3ќ 1,6ќ |
Голубой, желтый Желтый, красный Красный, зеленоватый |
3. Звездные скопления (табл. 12):
Рассеянные звездные скопления относятся к самым красивым объектам звездного неба; их следует наблюдать при малых (30´ – 40´ ) и средних увеличениях. Обратите внимание на размеры скоплений (видимые, в сравнении с Луной, и истинные, в сравнении с Солнечной системой и расстоянием до ближайших звезд) и на количество звезд в скоплениях. Наилучшие объекты для наблюдения в конце зимы - начале весны: Гиады, Плеяды и Ясли.
Шаровые звездные скопления наблюдать сложнее; при их поисках следует применять минимальные увеличения, а для разрешения краев скоплений на отдельные звезды – увеличения максимальные. В конце зимы - начале весны можно с трудом наблюдать скопления М 3, М 10 и, возможно, М 13.
4. Туманности и галактики (табл. 12) как слабые протяженные объекты следует наблюдать с минимальным увеличением. Рекомендуем зарисовать отдельные туманности на листе белой бумаги мягким карандашом: вначале намечается общий контур туманности, а затем производится растушовка. Хороший результат дает также выполнение рисунков на листах черной бумаги белым (светлым) карандашом. Наилучшие объекты для наблюдения в конце зимы - начале весны: туманность М 42 и галактики М 31 и М 81.
Табл. 12
Звездные скопления, туманности и галактики
|
Название объекта |
Экваториальные координаты |
Интегральный блеск, mV |
Созвездие, в котором находится объект |
||
|
a |
d |
||||
|
Рассеянные звездные скопления |
М 45 (Плеяды) М 44 (Ясли) c и h Персея Гиады М 34 М 35 |
3h 45m 8h 29m 2h 18m 4h 18m 2h 40m 6h 07m |
+24њ 03¢ +19њ 47¢ +57њ 02¢ +15њ 35¢ +42њ 40¢ +24њ 20¢ |
|
Телец Рак Персей Телец Персей Близнецы |
|
Шаровые звездные скопления |
М 4 М 22 М 13 М 5 М 3 М 2 М 15 М 10 М 12 |
16h 22m 18h 34m 16h 41m 15h 17m 13h 41m 21h 32m 21h 29m 16h 46m 16h 46m |
-26њ 28¢ -23њ 57¢ -36њ 30¢ +2њ 10¢ +28њ 30¢ - 0њ 56¢ +12њ 04¢ - 4њ 04¢ - 1њ 55¢ |
4,4 m 6,5 m 6,8 m 7,0 m 7,2 m 7,3 m 7,3 m 7,6 m 7,9 m |
Скорпион Стрелец Геркулес Змея Гончие Псы Водолей Пегас Змееносец Змееносец |
|
Туманности |
М 42 М 8 М 17 М 27 М 57 |
5h 34m 18h 03m 18h 19m 19h 59m 18h 53m |
- 5њ 24¢ - 24њ 20¢ - 16њ 11¢ +22њ 39¢ +33њ 00¢ |
4,0 m 5,8 m 7,0 m 7,6 m 9,3 m |
Орион Стрелец Стрелец Лисичка Лира |
|
Галактики |
М 31 М 33 М 81 |
0h 41m 1h 33m 9h 54m |
+41њ 00¢ +30њ 32¢ +69њ 11¢ |
4,3 m 6,2 m 7,9 m |
Андромеда Треугольник Большая Медведица |
Завершают урок телескопические наблюдения планет и Луны.
| << Предыдущая |
|
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 >> | |
