Астрономия как наука

Астрономия как наука

Губайдуллина
Наталия Александровна

Предметные требования к результатам освоения курса Астрономия

Что изучает астрономия.
Наблюдения — основа астрономии
воспроизводить сведения по истории развития астрономии, ее связях с физикой и математикой;
использовать полученные ранее знания для объяснения устройства и принципа работы телескопа.


Практические основы астрономии 

воспроизводить определения терминов и понятий (созвездие, высота и кульминация звезд и Солнца, эклиптика, местное, поясное, летнее и зимнее время);
объяснять необходимость введения високосных лет и нового календарного стиля;
объяснять наблюдаемые невооруженным глазом движения звезд и Солнца на различных географических широтах, движение и фазы Луны, причины затмений Луны и Солнца;
применять звездную карту для поиска на небе определенных созвездий и звезд.

Строение Солнечной системы

воспроизводить исторические сведения о становлении и развитии гелиоцентрической системы мира;
воспроизводить определения терминов и понятий (конфигурация планет, синодический и сидерический периоды обращения планет, горизонтальный параллакс, угловые размеры объекта, астрономическая единица);
вычислять расстояние до планет по горизонтальному параллаксу, а их размеры по угловым размерам и расстоянию;
формулировать законы Кеплера, определять массы планет на основе третьего (уточненного) закона Кеплера;
описывать особенности движения тел Солнечной системы под действием сил тяготения по орбитам с различным эксцентриситетом;
объяснять причины возникновения приливов на Земле и возмущений в движении тел Солнечной системы;
характеризовать особенности движения и маневров космических аппаратов для исследования тел Солнечной системы.

Природа тел Солнечной системы

формулировать и обосновывать основные положения современной гипотезы о формировании всех тел Солнечной системы из единого газопылевого облака;
определять и различать понятия (Солнечная система, планета, ее спутники, планеты земной группы, планеты-гиганты, кольца планет, малые тела, астероиды, планеты-кар- лики, кометы, метеороиды, метеоры, болиды, метеориты);
описывать природу Луны и объяснять причины ее отличия от Земли;
перечислять существенные различия природы двух групп планет и объяснять причины их возникновения;
проводить сравнение Меркурия, Венеры и Марса с Землей по рельефу поверхности и составу атмосфер, указывать следы эволюционных изменений природы этих планет;
объяснять механизм парникового эффекта и его значение для формирования и сохранения уникальной природы Земли;
описывать характерные особенности природы планет- гигантов, их спутников и колец;
характеризовать природу малых тел Солнечной системы и объяснять причины их значительных различий;
описывать явления метеора и болида, объяснять процессы, которые происходят при движении тел, влетающих в атмосферу планеты с космической скоростью;
описывать последствия падения на Землю крупных метеоритов;
объяснять сущность астероидно-кометной опасности, возможности и способы ее предотвращения.

Солнце и звезды

определять и различать понятия (звезда, модель звезды, светимость, парсек, световой год);
характеризовать физическое состояние вещества Солнца и звезд и источники их энергии;
описывать внутреннее строение Солнца и способы передачи энергии из центра к поверхности;
объяснять механизм возникновения на Солнце грануляции и пятен;
описывать наблюдаемые проявления солнечной активности и их влияние на Землю;
вычислять расстояние до звезд по годичному параллаксу;
называть основные отличительные особенности звезд различных последовательностей на диаграмме «спектр — светимость»;
сравнивать модели различных типов звезд с моделью Солнца;
объяснять причины изменения светимости переменных звезд;
описывать механизм вспышек Новых и Сверхновых;
оценивать время существования звезд в зависимости от их массы;
описывать этапы формирования и эволюции звезды;
характеризовать физические особенности объектов, возникающих на конечной стадии эволюции звезд: белых карликов, нейтронных звезд и черных дыр.

Строение и эволюция Вселенной

объяснять смысл понятий (космология, Вселенная, модель Вселенной, Большой взрыв, реликтовое излучение);
характеризовать основные параметры Галактики (размеры, состав, структура и кинематика);
определять расстояние до звездных скоплений и галактик по цефеидам на основе зависимости «период — светимость»;
распознавать типы галактик (спиральные, эллиптические, неправильные);
сравнивать выводы А. Эйнштейна и А. А. Фридмана относительно модели Вселенной;
обосновывать справедливость модели Фридмана результатами наблюдений «красного смещения» в спектрах галактик;
формулировать закон Хаббла;
определять расстояние до галактик на основе закона Хаббла; по светимости Сверхновых;
оценивать возраст Вселенной на основе постоянной Хаббла;
интерпретировать обнаружение реликтового излучения как свидетельство в пользу гипотезы Горячей Вселенной;
классифицировать основные периоды эволюции Вселенной с момента начала ее расширения — Большого взрыва;
интерпретировать современные данные об ускорении расширения Вселенной как результата действия антитяготения «темной энергии» — вида материи, природа которой еще неизвестна.

Жизнь и разум во Вселенной

позволяют:
систематизировать знания о методах исследования и современном состоянии проблемы существования жизни во Вселенной.

Анализ урока в контексте требований ФГОС







Дата_____________
Класс_____________
Ф.И.О.учителя___________________________________________________
Всего учащихся на уроке____________
Тема урока____________________________________
Постановка цели урока (выбрать)
обозначена учителем
обозначена детьми
не обозначена.
Запишите цель урока
_____________________________________________________________________
Задачи урока (выбрать)
обозначены учителем
обозначены детьми
не обозначены

Запишите задачи урока

1.Образовательная_________________________________________________________________________________________________________________________________________2.Развивающая____________________________________________________________________________________________________________________________________________3.Воспитательная_____________________________________________________________

Структура урока (см. приложение 1) ЗАПИШИТЕ ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СТРУКТУРЫ УРОКА
1__________________________________________________________________________
2___________________________________________________________________________
3___________________________________________________________________________
4____________________________________________________________________________
5___________________________________________________________________________
6____________________________________________________________________________


Тип урока (выбрать)
комбинированный урок
урок усвоения новых знаний
урок комплексного применения знаний и умений (урок закрепления)
урок актуализации знаний и умений (урок повторения)
урок систематизации и обобщения знаний и умений (обобщающий урок)
урок контроля знаний и умений
урок коррекции знаний, умений и навыков
урок-рефлексии
Другое (укажите тип урока)_______________________________________________

Какие способы мотивации применяет педагог? (напишите)________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Используемые технологии (выбрать)
проектная деятельность
дифференциация по интересам
информационные и коммуникационные технологии
игровые технологии
обучение на основе «учебных ситуаций»
игровые технологии
технологии творческого дела
другое (перечислить)_____________________________________________________

Готовность к проведению занятия (выбрать)
полная
выражена на среднем уровне
низкий уровень внешней готовности
специальная организация начала занятия
начало произошло без подготовки

Этап мотивации (выбрать)
актуализация предыдущего опыта
проблемный вопрос
момент скрытого предъявления темы (притча, стихотворение, суждение)
интрига
визуализация
отсутствовал
другое (перечислить)_____________________________________________________
Средства, использованные на уроке (запишите)_______________________________________________________________

Формы организации работы обучающихся (выбрать

фронтальная
групповая
парная
индивидуальная
Логика построения урока (выбрать)
прослеживается
рациональное представление материала
не просматривается
трудно определить
от частного к общему
от общего к частному

Личностные УУД (самоопределение, смыслообразование, нравственно-эстетическое оценивание) (запишите)
Регулятивные УУД (целеполагание, планирование, прогнозирование, контроль, коррекция, оценка, саморегуляция) (запишите)
Познавательные УУД (общеучебные универсальные действия, логические универсальные действия, постановка и решение проблем) (запишите)
Коммуникативные УУД (планирование учебного сотрудничества, постановка вопросов, разрешение конфликтов) (запишите)

Занятие способствовало (выбрать)

реализации творческого потенциала обучающихся
формированию культуры общения учащихся, развитию навыков организации и самоорганизации, осуществлению сотрудничества с педагогами, сверстниками, родителями, старшими детьми в решении общих проблем
пробуждению внутренней мотивации
стимулированию механизма ориентировки учащихся, обеспечивающего целеполагание и планирование
обеспечению формирования учебных и интеллектуальных умений школьников по переработке учебной информации
обеспечению самооценки учебно-познавательной деятельности в ходе занятия на основе самоконтроля и самокоррекции

 (наблюдается, отсутствовал, осуществляют самооценку собственной учебой деятельности, соотносят цель и результаты
Этап подведения итогов (выбрать) (содержит общие выводы, комментарии учителя, суждения учащихся, возвращение к цели урока и сопоставление с результатами, демонстрация того, чему научились, отсутствует)

Подчеркните элементы соответствия ФГОС

Диагностичность цели занятия
Описание ожидаемого результата
Урок отражает созданные учителем разнообразные игровые, учебные и иные ситуации
Дети участвуют в постановке цели занятия, планировании работы
Урок способствует формированию ценностей, в процессе его организации и проведения учитываются индивидуальные интересы и потребности обучающегося
Использование активных методов обучения
Содержание занятия включает творческие и исследовательские задания, ролевые ситуации, импровизацию
Педагог предлагает оригинальные задания, адекватные возрастным особенностям детей и соответствующие цели и задачам занятия
Задания соответствуют цели и задачам занятия
В ходе занятия отражены разнообразные формы деятельности детей
Педагогический стиль - демократичный (на основе сотрудничества) *
Ориентировка на интересы и склонности участников
Наличие специальных приёмов, способствующих поддержанию дружественной атмосферы
Активность участников
Присутствие оценивания или рефлексии
Рациональное использование времени 

Выводы (отметить и добавить свои выводы)

занятие проведено на хорошем уровне
занятие проведено удовлетворительно
допущены ошибки теоретического характера
допущены ошибки методического характера
допущены ошибки при выборе методов и приемов обучения
учащиеся вовлечены в творческую деятельность
учащиеся вовлечены в деятельность по интересам
приемы, использованные на занятии, способствуют формированию позитивной самооценки, самоуважения
приемы, использованные на занятии, способствовали формированию коммуникативной компетентности в сотрудничестве
наблюдались элементы, способствующие воспитанию целеустремленности и настойчивости
наблюдались элементы, способствующие формированию навыков организации рабочего пространства и рационального использования времени
наблюдались элементы, способствующие формированию умений самостоятельно и совместно планировать деятельность
наблюдались элементы, способствующие формированию умения решать творческие задачи
наблюдались элементы, способствующие формированию умения работать с информацией (сбор, систематизация, хранение, использование)
наблюдались элементы, способствующие формированию и развитию индивидуальности, самостоятельности и творческого потенциала личности
педагог создал условия для развития и реализации задатков и способностей ребенка
педагог выстроил занятие с четким и внятным представлением о результате
не просматривалась нацеленность на результат
выстроена логика перехода от результатов одного уровня к другому
поставленная учителем цель и образовательные, воспитательные и развивающие задачи достигнуты
достигнуты практические цели, поставленные учениками
ничего из вышеперечисленного не наблюдается

Подготовка интегрированных уроков по предмету Астрономия

Интеграция в образовательном процессе-
Это процесс и результат создания единого,связного,цельного знания. В обучении интеграция осуществляется как взаимосвязь учебных предметов с друг другом. Такой подход стирает грани между всеми дисциплинами.

При подготовке к интегрированному уроку

-нужно проанализировать календарный план
Должна быть связь между другими предметами, желание преподавателей-предметников
Подготовка требует большего объёма информации и подготовки к уроку

Астрономия, ее связь с другими науками

С самых древних времен развитие астрономии и математики было тесно связано между собой. В переводе с греческого название одного из разделов математики - геометрии - означает «землемерие». Первые измерения радиуса земного шара были проведены еще в III в. до н. э. на основе астрономических наблюдений за высотой Солнца в полдень. Необычное, но ставшее привычным деление окружности на 360° имеет астрономическое происхождение: оно возникло тогда, когда считалось, что продолжительность года равна 360 суткам, а Солнце в своем движении вокруг Земли каждые сутки делает один шаг - градус. Использование приемов приближенных вычислений, замена тригонометрических функций малых углов значениями самих углов, выраженными в радианной мере, логарифмирование и еще много примеров взаимосвязи можно привести.

 Взаимосвязь этих наук нашла непосредственное отражение в деятельности многих ученых. Далеко не случайно, например, что Галилео Галилей и Исаак Ньютон известны своими работами и по физике, и по астрономии. К тому же Ньютон является одним из создателей дифференциального и интегрального исчислений. Сформулированный им же в конце XVII в. закон всемирного тяготения открыл возможность применения этих математических методов для изучения движения планет и других тел Солнечной системы. Постоянное совершенствование способов расчета на протяжении XVIII в. вывело эту часть астрономии - небесную механику - на первый план среди других наук той эпохи.

Взаимодействие астрономии и физики продолжает оказывать влияние на развитие других наук, технологии, энергетики и различных отраслей народного хозяйства. Пример - создание и развитие космонавтики. Развитие ракетной техники позволило человечеству выйти в космическое пространство. С одной стороны, это существенно расширило возможности исследования всех объектов, находящихся за пределами Земли, и привело к новому подъему в развитии небесной механики, которая успешно осуществляет расчеты орбит автоматических и пилотируемых космических аппаратов различного назначения. С другой стороны, методы дистанционного исследования, пришедшие из астрофизики, ныне широко применяются при изучении нашей планеты с искусственных спутников и орбитальных станций.

Астрономические наблюдения издавна позволяли людям ориентироваться в незнакомой местности и на море. Развитие астрономических методов определения координат в XV-XVII вв. в немалой степени было обусловлено развитием мореплавания и поисками новых торговых путей.
Составление географических карт, уточнение формы и размеров Земли на долгое время стало одной из главных задач, которые решала практическая астрономия. Искусство прокладывать путь по наблюдениям за небесными светилами, получившее название навигация, используется теперь не только в мореходном деле и авиации, но и в космонавтике.

. Одной из новых наук стало космическое землеведение - совокупность инструментальных исследований Земли из космоса в целях научной и практической деятельности

природа облаков на Земле и других планетах; приливы в океане,
атмосфере и твердой коре Земли;
испарение воды с поверхности океанов под действием излучения Солнца;
неравномерное нагревание Солнцем различных частей земной поверхности, создающее циркуляцию атмосферных потоков - это лишь некоторые из примеров взаимосвязи астрономии и географии.

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.
Большой интерес для химиков представляют исследования химических процессов, которые из-за их масштабов или сложности трудно или совсем невоспроизводимых в земных лабораториях (вещество в недрах планет, синтез сложных химических соединений в темных туманностях и т. д.).

Астрономия и химия помогли друг другу в открытии новых химических элементов в атмосфере звезд, в становлении спектральных методов;
в изучении химических свойства газов, составляющих небесные тела;
в открытии в межзвездном веществе молекул, содержащих до девяти атомов,
в доказательстве существования сложных органических соединений метилацетилена и формамида и т. д.

1 - гелиобиология2 - ксенобиология3 - космическая биология и медицина4 - математическая география5 - космохимияА - сферическая астрономияБ - астрометрияВ - небесная механикаГ - астрофизикаД - космологияЕ - космогонияЖ - космофизика

Биология 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;
гипотезы происхождения жизни, приспособляемость и эволюция живых организмов;
проблемы земной и космической экологии и воздействия космических процессов и явлений на биосферу Земли;
загрязнение окружающего космического пространства веществом и излучением.

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 вдохновляла 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.
Так появились древние мифы и легенды как литературные произведения; научно-фантастическая литература.

Какое значение для современной философии имеют знания, добытые астрономией?
От античной эпохи до конца XVIII века крупнейшие философы глубоко вникали в проблемы астрономии. Объясняется это неразделенностью областей философского и естественнонаучного знания того времени. Те же люди, которые создавали первые философемы (философские системы), стали авторами первых космологических и космогонических построений.

Регламент разработки и утверждения рабочих программ

В настоящее время в образовательных учреждениях используются примерные программы по учебным предметам, которые утверждаются Министерством образования и науки Российской Федерации и носят рекомендательный характер. Они являются базой для составления педагогами рабочих программ, учитывающих национально-региональный и школьный компонент, методический потенциал учителя, уровень подготовленности учащихся, возможности использования новых информационных технологий.

1.1. Рабочая программа

– нормативный документ, определяющий объем, порядок, содержание изучения и преподавания какой-либо учебной дисциплины, разработанный на основе примерной программы (ст. 28 Закона РФ «Об образовании»)
Цель рабочей программы – планирование, организация и управление учебным процессом по определенной учебной дисциплине.
Задачи рабочей программы – конкретное определение содержания, объема, порядка изучения учебной дисциплины с учетом особенностей учебного процесса того или иного образовательного учреждения и контингента обучаемых.

1.2. Составление рабочих программ учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) входит в компетенцию образовательного учреждения (п. 2. ст. 32 Закона РФ «Об образовании»). Образовательное учреждение несет ответственность за качество реализуемых рабочих программ.
1.3. К рабочим программам, которые определяют содержание деятельности образовательного учреждения в рамках реализации образовательной программы, относятся:
– программы по учебным предметам;
– программы элективных курсов;
– программы факультативных курсов;
– дополнительных образовательных курсов.

1.4 . Рабочая программа разрабатывается в целях:
обеспечения конституционного права граждан Российской Федерации на получении качественного общего образования;
обеспечения достижения обучающимися результатов обучения в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами;
предоставления широких возможностей для реализации различных технологий, подходов к построению учебного курса, предмета, дисциплины (модуля).
1.5. Рабочие программы составляются на основе:
– примерных программ по отдельным учебным предметам общего образования;
– авторских программ.

1.6. Примерные программы, разработанные на федеральном уровне, не могут использоваться в качестве рабочих программ в образовательном учреждении, поскольку не содержат распределение учебного материала по годам обучения и отдельным темам.
1.7. Количество часов, отводимых на освоение рабочей программы, должно соответствовать федеральному базисному учебному плану общеобразовательных учреждений Российской Федерации, утвержденному приказом Министерства образования Российской Федерации от 09.03.2004 г. № 1312 (с изменениями, утвержденными приказом Минобрнауки России от 20.08.2008 г. № 241).

1.8. Обязательный минимум содержания каждой рабочей программы устанавливается в соответствии с примерной программой и федеральным государственным образовательным стандартом.
1.9. Нормативные сроки освоения рабочей программы в образовательных учреждениях определяются типовыми положениями об образовательных учреждениях соответствующих типов и видов, федеральными государственными образовательными стандартами, устанавливаемыми Законом Российской Федерации «Об образовании».

2. Структура и требования к разработке и оформлению рабочей программы

 2.1 Структура рабочей программы
Обязательными структурными элементами рабочей программы являются:
1.Титульный лист.
2. Пояснительная записка.
3.Содержание рабочей программы.
4. Требования к уровню подготовки выпускников;
5. Перечень учебно-методического обеспечения.
6. Календарно-тематическое планирование (приложение к рабочей программе)

Что еще содержит регламент:

Содержание рабочей программы
Требования к уровню подготовки выпускников
Календарно-тематический план
Порядок разработки и утверждения рабочей программы
Контроль за реализацией рабочих программ

Обязательный минимум содержания основных образовательных программ, включенных в стандарт

Астрономия, ее связь с другими науками. Структура и масштабы Вселенной. Особенности астрономических методов исследования. Телескопы и радиотелескопы. Всеволновая астрономия.
Звезды и созвездия. Звездные карты, глобусы и атласы. Видимое движение звезд на различных географических широтах. Кульминация светил. Видимое годичное движение Солнца. Эклиптика. Движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны. Время и календарь.

Развитие представлений о строении мира. Геоцентрическая система мира. Становление гелиоцентрической системы мира. Конфигурации планет и условия их видимости. Синодический и сидерический (звездный) периоды обращения планет. Законы Кеплера. Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе. Горизонтальный параллакс. Движение небесных тел под действием сил тяготения. Определение массы небесных тел. Движение искусственных спутников Земли и космических аппаратов в Солнечной системе.

Солнечная система как комплекс тел, имеющих общее происхождение. Земля и Луна — двойная планета. Исследования Луны космическими аппаратами. Пилотируемые полеты на Луну. Планеты земной группы. Природа Меркурия, Венеры и Марса. Планеты-гиганты, их спутники и кольца. Малые тела Солнечной системы: астероиды, планеты-карлики, кометы, метеороиды. Метеоры, болиды и ме- теориты.

Излучение и температура Солнца. Состав и строение Солнца. Источник его энергии. Атмосфера Солнца. Солнечная активность и ее влияние на Землю. Звезды — далекие солнца. Годичный параллакс и расстояния до звезд. Светимость, спектр, цвет и температура различных классов звезд. Диаграмма «спектр—светимость». Массы и размеры звезд. Модели звезд. Переменные и нестационарные звезды. Цефеиды — маяки Вселенной. Эволюция звезд различной массы.

Наша Галактика. Ее размеры и структура. Два типа населения Галактики. Межзвездная среда: газ и пыль. Спиральные рукава. Ядро Галактики. Области звездообразования. Вращение Галактики. Проблема «скрытой» массы. Разнообразие мира галактик. Квазары. Скопления и сверхскопления галактик. Основы современной космологии.
«Красное смещение» и закон Хаббла. Нестационарная Вселенная А. А. Фридмана. Большой взрыв. Реликтовое излучение. Ускорение расширения Вселенной. «Темная энергия» и антитяготение.

Проблема существования жизни вне Земли. Условия, необходимые для развития жизни. Поиски жизни на планетах Солнечной системы. Сложные органические соединения в космосе. Современные возможности космонавтики  и радиоастрономии для связи с другими цивилизациями. Планетные системы  у других  звезд. Человечество заявляет  о своем существовании.

Нормативные документы, регламентирующие введение преподавания предмета астрономия в средней школе

Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 29 июня 2017 года № 613 «О внесении изменений в едеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 мая 2012 г. № 413»
Письмо Министерства образования и науки Российской Федерации от 20 июня 2017 года «Об организации изучения учебного предмета «Астрономия»
Методические рекомендации по введению учебного предмета «Астрономия» как обязательного для изучения на уровне среднего общего образования
Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 07 июня 2017 года № 506 «О внесении изменений в федеральный компонент государственных образовательных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования, утвержденный приказом Министерства образования Российской Федерации от 5 марта 2004 г. № 1089»