Курс «Математика и астрономия».
Пояснительная записка.
С самого начала своего развития математика вышла далеко за пределы практических потребностей человечества. По мере развития появлялись всё новые области приложения математики. Первой наукой, глубоко постигшей преимущества математического подхода, была астрономия. Небесная механика нуждалась в действенных математических методах, которые отчасти и были разработаны для удовлетворения её запросов. Математика в ходе своего развития переросла не только свои границы, но границы между чистой и прикладной математикой. Для того чтобы понимать роль математической науки на современном этапе, можно проследить этапы её развития на примере измерений окружающего мира. Сначала – маленького мира, в котором мы живём, нашей Земли, затем большого мира, вмещающего в своих пределах Солнце и Луну, и, наконец, всей огромной Вселенной.
Приоритетными моментами развития школьного образования на современном этапе являются изучение потребностей школьников, возможность выбора учащимися учебного профиля и учёт регионального компонента образования. Ещё одна очень важная особенность современной школы – идея интеграции учебных предметов, которая может быть реализована в системе факультативной работы. Наша Калужская земля – родина космонавтики и с 2004 года в региональный компонент образования включён курс «Астрономия и космонавтика» для начальной школы и для технологического и физико-математического профиля старшей школы. Однако этот курс не разработан для основной школы, учитывая это, представляется актуальным проведение факультативного курса «Математика и астрономия» для учащихся 9 классов.
Содержание курса включает вопросы истории развития математики и необходимости её применения в астрономии и в космонавтике. Структура курса предполагает чередование теоретических и практических занятий, что делает курс более динамичным и позволяет заинтересовать как учащихся тяготеющих к изучению теоретических основ науки, так и учащихся склонных к практической деятельности. Для практических занятий подбираются задачи, решающиеся с использованием математического аппарата и с астрономическим содержанием. Интерес учащихся вызывает нетрадиционный подход к математическим задачам, элемент новизны, заключающийся в историческом подходе и возможности использования языка математики для описания астрономического материала.
Основная задача этого курса – предпрофильная подготовка и открытие путей межпредметных связей математики с астрономией, элементами основ космонавтики и историей наук. Курс рассчитан на 32 часа (по 2 часа в неделю в одном полугодии).
Цель курса «Математика и астрономия» - расширение и углубление математических знаний и на их основе формирование элементарных астрономических понятий, а также формирование прикладной математической культуры, т.е. показ, где и как используются математические знания и какова их роль.
Учащиеся, изучившие курс «Математика и астрономия» должны знать:
- математические методы решения практических задач с астрономической направленностью;
- способы описания закономерностей средствами математики;
- исторические особенности развития двух наук: астрономии и математики.
Учащиеся, изучившие курс «Математика и астрономия» должны уметь:
- решать простейшие задачи на определение астрономических размеров;
- составлять математические модели задач, связанных с астрономией и космонавтикой;
- строить и анализировать графики зависимостей; - решать задачи триангуляции.
Программа курса «Математика и астрономия».
№ |
Тема занятия |
Кол-во часов |
1.
2.
3.
4.
5.
6.
|
Введение: изучение тайн природы и чисел – историческая взаимосвязь астрономии и математики. Геометрия Солнечной системы. И. Кеплер – математик и астроном. Астрономия и астрология. Практическая работа: определение размеров Солнечной системы; определение расстояний до звёзд и планет (действия с числами в стандартном виде). Как и когда измерили Землю. Эратосфен – математик, геодезист и астроном. Метод наземной и космической триангуляции и современные представления о форме и размерах Земли. Практическая работа: решение задач на определение размеров Земли и расстояний до искусственных спутников Земли (решение треугольников). Солнце: его общие характеристики. Солнечно-земные связи. Работы А.Л. Чижевского. |
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
|
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15. 16. |
Практическая работа: описание зависимости момента захода Солнца от даты календаря (построение графика). Первооткрыватели космоса. К.Э. Циолковский – математик и основоположник космонавтики. Практическая работа: вычисление скорости движения, высоты полёта и орбит искусственных спутников Земли (решение задач). Система координат. Движение ракет в системе координат, связанной с Землёй и в системе координат, связанной с другими небесными телами. Практическая работа: система координат в астрономии; ориентация космических аппаратов (решение задач). Математика и движение Луны. Л. Эйлер – математик, физик и астроном. Практическая работа: определение высоты Полярной звезды при помощи циркуля и линейки. Евклидова геометрия и космическое пространство. «Неевклидова геометрия» и кривизна Вселенной. Игра-соревнование «Тайны Вселенной». Заключительное занятие. Подведение итогов. |
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа 2 часа |
Предложенный курс предусматривает контроль знаний во время выполнения практических работ и возможность самостоятельной работы учащихся, заинтересовавшихся выбранным направлением. Учащимся может быть предложена работа над докладами и рефератами по рекомендованной литературе.
Примерная тематика рефератов:
1. И. Кеплер и геометрические фигуры.
2. Эратосфен – математик и геодезист.
3. Ал-Хорезми – выдающийся математик и астроном средневековья.
4. Что общего между заходом Солнца и функцией синуса?
5. Платоновы тела: мифы и реальность.
6. Лаплас – творец «небесной механики».
7. К.Э. Циолковский – гениальный провидец.
Форма итогового контроля: защита проектов.
Литература.
1. Блудов М.И. Беседы по физике. - М.: Просвещение, 1972.
2. Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о Вселенной. – М.: Наука, 1976.
3. Голованов Я.К. Дорога на космодром. - М.: Детская литература, 1982.
4. Голованов Я.К. Этюды об учёных. – М.: Мол. Гвардия, 1983.
5. Дёмин В.Н. Тайны вселенной. – М.: Вече, 1999.
6. Левитан Е.П. Малышам о звёздах и планетах. - М.: Педагогика, 1986.
7. Лишевский В.П. Охотники за истиной: Рассказы о творцах науки - М.: Наука, 1990.
8. Преподавание физики, развивающее ученика. Кн.1. Подходы, компоненты, уроки, задания. / Сост. и под ред. Э.М. Браверман : Пособие для учителей и методистов. – М.: Ассоциация учителей физики, 2003.
9. Томилин А.Н. Небо Земли: Очерки по истории астрономии. - М.: Детская литература, 1974.
10. Фрейденталь Г. Математика в науке и вокруг нас. – М.: Мир, 1977.
Курс подготовила учитель математики МОУ «Средняя школа №15 г.Калуги» Кудрявцева Ольга Андреевна.
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.