урок по астрономии

Урок 8. Развитие представлений о строении мира

Цели урока

Личностные: высказывать убежденность в возможности познания системы мира.

Метапредметные: устанавливать причинно- следственные связи смены представлений о строении мира; характеризовать вклад ученых в становление астрономической картины мира.

Предметные: воспроизводить исторические сведения о становлении и развитии гелиоцентрической системы мира, объяснять петлеобразное движение планет с использованием эпициклов и дифферентов.

Основной материал

Становление системы мира Аристотеля. Геоцентрическая система мира Птолемея. Достоинства системы и ее ограничения. Гелиоцентрическая система мира Коперника. Проблемы принятия гелиоцентрической системы мира. Преимущества и недостатки системы мира Коперника. Границы применимости гелиоцентрической системы мира. Подтверждение гелиоцентрической системы мира при развитии наблюдательной астрономии.

Методические акценты урока. Представляемая на уроке тема отличается своей направленностью на поддержку становления у учащихся целостной астрономической картины мира. Тема обладает потенциалом в формировании мировоззренческих позиций учащихся. Учитывая достаточный запас элементарных знаний, полученных учащимися при изучении других курсов (физика, география, исто- рия), в ходе занятия приоритетными выступают вер- бальные методы ведения урока — проблемный диалог, лекция с элементами диалога и т. д. При этом в начале урока учащиеся получают следующее зада- ние: в ходе беседы самостоятельно законспектировать основные характеристики каждой из систем мира. В процессе организации проблемного диалога акцентируют внимание на следующих аспектах.

Создание геоцентрической, а затем и гелиоцентрической систем мира сопровождалось значительной поддержкой результатов наблюдения звездного неба. Так, астрономы Древнего Китая аккуратно регистрировали вспышки новых звезд и появление яр- ких комет, еще в IV в. до н. э. был составлен первый звездный каталог, содержащий сведения о 800 звездах. Каталог Гиппарха включал 1022 звезды, распределенные по 48 созвездиям. При сравнении координаты некоторых звезд его каталога с координата- ми, полученными предшественниками, значительно расходились, что объяснялось прецессией оси земного шара. В обсерватории Улугбека с максимальной точностью был измерен наклон эклиптики к экватору, продолжительность года, составлены «Новые астрономические таблицы», содержащие каталог 1018 звезд. Тихо Браге составил новые солнечные и планетные таблицы, звездный каталог, уступавший по числу звезд, но превосходивший существовавшие по точности.

Геоцентрическая система, претерпев два важнейших этапа в своем развитии, выражена в системе мира Аристотеля, а затем Птолемея. Переход обусловлен практическими потребностями в более точных вычислениях положения планет. При этом построение самой системы отвечает последовательности «теория  факты» (здесь уместны слова Гегеля:

«Если факты не соответствуют теории, тем хуже для фактов»).

Достоинством теории Аристотеля является логика научного доказательства и ряд правильных суждений, например о причине затмений.

В системе Птолемея центры эпициклов Меркурия и Венеры лежат на прямой, соединяющей Землю и Солнце, что позволяло согласовать реаль- ное движение планет с геоцентрическим движением.

Причиной, способствовавшей разработке гелиоцентрической системы мира Коперником, являлась сложность и громоздкость системы мира Птолемея. При этом первоначально система Коперника хуже  объясняла  видимые  движения  планет: в гелиоцентрической системе мира Коперника бы- ли оставлены «идеальные» движения и для Земли,   и для планет. Громоздкая же система Птолемея точ- нее описывала реальное движение. И секрет этой устойчивости — в «изобретении» Птолемеем гармонического анализа за полтора тысячелетия до Фурье: любое сложное движение в природе можно раз- ложить на сумму круговых и равномерных движений, причем такое представление может  быть как угодно точным — все определяется количеством членов в указанной сумме. Таким образом, ложная в физической основе система с математической точки зрения являлась идеальной теоретической схемой.

Наряду с громоздкостью системы Птолемея,

как причины для разработки новой теории, нельзя обойти и другую причину, которая заключалась в изменении мышления человека эпохи Возрождения. Из истории учащиеся могут вспомнить, что если в центре внимания Античности — природно- космическая жизнь, то в эпоху Возрождения — развитие человека разностороннее, знания и навыки становятся самоцелью, человек — творец себя и всей природы.

Среди преимуществ системы Коперника — объяснение данной системой таких явлений, как смена

дня и ночи, видимого годичного движения Солнца, петлеобразного движения планет.

Построение системы мира Коперника отвечает последовательности «факты  теория». Именно опытные факты наблюдательной астрономии, которая началась с Г. Галилея и И. Кеплера, позволила победить гелиоцентрической системе мира.

После рассмотрения теоретических основ двух систем мира, важно обсудить те основные характеристики, которые смогли в ходе беседы законспектировать учащиеся. Далее можно рассмотреть ряд заданий.

В повести Г. Голубева «Улугбек» есть следующая фраза: «…Марс и Венера движутся в одну сторону — с запада на восток, потом останавлива- ются и вдруг  направляются  обратно  на  запад, и так несколько раз за ночь…» Укажите ошибку   в приведенном отрывке.

Вычислите,  во  сколько  раз  скорость  звезды ς Девы превышала бы скорость света, если согласно геоцентрическим воззрениям она в суточном обра- щении двигалась бы в плоскости земного экватора на расстоянии 1015 км от Земли.

Домашнее задание. § 10; практическое задание. На первый взгляд кажется, что исправить атмосферное искажение изображений при наблюдениях с помощью телескопа невозможно — неизвестно, ка- ково было исходное изображение и как именно его испортила неоднородная атмосфера. Но подобная оптическая система существует и называется адаптивной оптикой. Раскройте принципы, на которых базируется система адаптивной оптики.

Темы проектов

Обсерватория Улугбека.

Система мира Аристотеля.

Античные представления философов о строении мира.

Интернет-ресурсы

http://universetoday-rus.com/blog/2013-11-01- 1538 — Гелиоцентрическая система мира.

http://nasha-vselennaia.ru/?p=1823 — Эллинистическая астрономия.

Скачано с www.znanio.ru