Программа спецкурса «Физика Космоса» (10-11 кл., 32 ч.)

Программа спецкурса «Физика Космоса» (10­11 кл., 32 ч.) Пояснительная записка.  Специальный курс «Физика Космоса» создается и решает важную задачу физики, как  предмета – обобщение знаний, полученных при изучении основ естественных наук и  астрономии, которая в сегодняшней средней школе, как самостоятельный предмет не  изучается, и частично элементы которого внесены в учебную программу по физике  старшей школы; дополняет и расширяет физико­математическое и философское  образование. Ознакомление учащихся с основами науки о Вселенной, позволяет им познакомиться с  природой планет, малых тел Солнечной системы  и звезд, строение Солнечной системы,  звездных систем и структурой Вселенной, научится правильно объяснить многие  физические процессы и астрономические явления на основе физических законов; оценивать разнообразие планетарных и звездных характеристик, как­то; определение расстояний до  небесных объектов, их размеров, масс, температур, химического состава, а также, опираясь на достижения современной физики и астрономии формировать научную картину  построения мира. В основе данного спецкурса положены факты, законы и физические теории, а также  высказываются предположения и гипотезы, связанные с возникновением и эволюцией  Вселенной. Спецкурс «Физика Космоса» решает задачи:  Углубление знаний о материальном мире Космоса, методах научного познания  его; доказательств на основе законов физики;  Развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих  способностей, на основе самостоятельного приобретения знаний, анализа и  оценки новой информации;  Овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять  эксперименты; выдвигать гипотезы и строить модели для объяснения физико­ астрономических фактов;  Воспитание навыков сотрудничества в процессе совместной работы учителя и  ученика. При изучении спецкурса «Физика Космоса» важно сформировать представление об  эволюции неорганической природы, как главным достижении астрофизики. В предлагаемой программе представлены следующие разделы: «Земля и космос» «Земля и Солнечная система» «Астрофизические исследования малых тел Солнечной системы» «Солнце и межзвездная среда» «Звезды» «Вселенная и ее эволюция» Программа предусматривает применение сравнительного метода при изучении планеты  Земля и других небесных тел Солнечной системы, более глубокое ознакомление учащихся с природой Солнца и его влиянием на Землю. Опираясь на мировоззренческую ценность  достижений в области внегалактической астрономии и космологии с помощью  космических аппаратов, программа предусматривает ознакомление учащихся с  последними современными способами получения и обработки информации о планетах,  звездах, галактиках, мегамасштабности Вселенной, расширением Метагалактики. Эффективность процесса изучения спецкурса предполагает использование кроме  базовых учебников по физике и астрономии, современные методы интерактивного  обучения, а так же использование различных физических и астрономических приборов,  моделей, звездных карт, атласов, печатной табличной продукции, диафильмов,  диапозитивов, компакт­дисков для DVD и ПК. Изучение спецкурса предполагает  и астрономические наблюдения за картиной  звездного неба, Солнца, движения планет и Луны, а так же активное вовлечение учащихся в провидении занятий семинаров, презентаций творческих работ, участие в ученических  научных конференциях.        2 Содержание программы спецкурса «Физика Космоса» для средней школы (Х­ХI кл.) Общее количество часов – 32. Введение (1 час) I. Единая астрономическая картина мира и научные методы ее познания. Взаимосвязь  физики и астрономии.  Земля и Космос (7 часов) II. Планета Земля. Основные движения Земли в составе Солнечной системы. Форма Земли  и геодезические измерения. Размер, масса, плотность Земли и физические измерения.  Атмосфера Земли и ее строение. Метеорологические и геофизические явления в  атмосфере Земли. Ионосфера и магнитосфера; их значение в передаче радио и  телеинформации на большие расстояния. Пояса радиации. Космическое излучение и его  влияние на планету Земля. Значение исследований Земли из космоса с помощью  искусственных космических аппаратов. И.С.З. Земля и Солнечная система (5 часов) III. Состав солнечной системы. Развитие представлений о солнечной системе. Видимое  движение Земли и планет. Законы Кеплера – законы движения планет и небесных тел  вокруг Солнца. Обобщение и уточнение Ньютоном законов движения планет. Массы и  периоды обращения планет. Определение расстояний до планет; уточнение расстояний до  планет земной группы радиолокационным и лазерным методами Астрофизические исследования малых тел Солнечной системы (4 часа) IV. Спутники планет, астероиды, кометы и метеоры; их физическая природа. Исследование малых тел солнечной системы космическими аппаратами. Метод спектрального анализа  для исследования газовых составляющих малых тел солнечной системы. Солнце и межзвездная среда (5 часов) V. Солнце – ближайшая звезда. Физическая природа Солнца. Изучение Солнца. Плазма  Солнца и ее свойства. Явления и физические процессы в атмосфере Солнца. Солнечный  ветер и земные проявления солнечной активности. Внутреннее строение Солнца.  Температура, плотность, давление, светимость Солнца. Энергия Солнца – источник  эволюционных процессов на Земле. Солнце и межзвездная среда. Звезды (5 часов) VI. Звезды и их разнообразие. Физическая природа звезд. Классификация звезд по их массе  и светимости. Кинематические и динамические  характеристики звезд. Переменные и  нестандартные звезды. Определение расстояний до звезд, их масс. Двойные и кратные  звезды. Радиоизлучение звезд. Квазары. Скопление звезд. 3 VII. Вселенная и ее эволюция (4 часа) Строение и структура Галактики. Движение звезд в нашей Галактике. Другие  галактики: спиральные, эллептические и неправильные. «Красное смещение» и закон  Хаббла. Метагалактика. Эволюция звезд во вселенной и вещества в ней. VIII. Заключительная лекция (1 час) Жизнь и разум во Вселенной. Практические занятия (во внеурочное время) под руководством учителя. 1. Наблюдения невооруженным глазом основных созвездий. Нахождение в ночном небе некоторых планет. 2. Наблюдение с помощью телескопа поверхности Луны (в полнолуние). 3. Наблюдение через защитный фильтр Солнца и измерение температуры на открытой  поверхности и в тени. Расчет мощности излучения солнцем. 4. Наблюдение двойных и кратных звезд; звездных скоплений. 4 Перечень учебного оборудования. 1. Глобус Земли. 2. Физическая карта Земли. 3. Подвижная карта звездного неба. 4. Модель Солнечной системы. 5. Телескоп – рефрактор РТМ 60/600. 6. Теллурий – 77. 7. Спектроскоп двухтрубный и прямого зрения. 8. Бинокль со штативом. 9. Люксметр. 10. Фотобумага. 11. Термометр демонстрационный. 12. Компьютер (ПК) и проектор 5 Учебно­наглядные пособия. 1. Комплект таблиц по физике. 2. Комплект таблиц по астрономии. 3. Комплект дисков DVD и для ПК 6 Литература. 1. Учебник Ф­10, Ф­11 под ред. Б.Б. Буховцев 2. Учебник «Астрономия» Е.П. Левитан 2008 г. 3. Методика преподавания физики 2004 г. 4. Методика преподавания астрономии 1999 г. 5. «Космос и хаос» Л. Шильник 2008 г. 6. Школьный астрономический календарь. 7. Пояснительная записка к учебнику «Физика ­11» (классический курс) Б.Б. Буховцев 2010 г. 7 №  п/п 1. 2/1 3/2 4/3 5/4 Тематическое (поурочное) планирование спецкурса «Физика Космоса». Творческие  задания  уч­ся. Содержание урока  (занятия) Учебно­ наглядные  пособия,  оборудование. Дата проведени я I. Введение ( 1 час) Единая астрофизическая картина мира и научные методы познания вселенной (Космоса) DVD «Единая астрофизическая картина мира II. Земля и Космос (7 часов) Планета Земля. Основные движения Земли. Форма, размеры Земли и  геодезические измерения. Метеорологические и  географические явления в  атмосфере Земли Ионосфера и магнитосфера Земли.  Передача радио и телеинформации.  Пояса радиации. Изучение свойств поверхности и  атмосферы земли из Космоса. DVD «Земля и  ее место во  Вселенной» Таблицы Таблицы DVD  «Исследование  Земли с  помощью  космических  аппаратов» 8 6/5 7/6 8/7 9/1 10/2 11/3 12/4 13/5 Космическое излучение и его  влияние на планету Земля Солнечные и лунные затмения Значение исследований Земли из  Космоса с помощью. И.С.З. DVD  «Исследование  Земли с  помощью  космических  аппаратов» Таблицы Таблицы;  фотографии; д/ф «Земля в  космическом  пространстве» Состав Солнечной системы.  Развитие представлений о  Солнечной системе III. Земля и солнечная система (5 часов) «Солнечная  система» модель солнечной  системы. Видимое движение Земли и планет.  Законы Кеплера Обобщение и уточнение Ньютоном  законов Кеплера Определение расстояний до планет.  Уточнение расстояний до планет  радиолакационным и лазерным  методами Упражнения. Расчетные задачи. Таблицы. Реферат по  предложенной  теме Расчет  кинематических  и динамических  характеристик  одной из планет. IV. Астрофизические исследования малых тел Солнечной системы (4 часа) 14/1 15/2 16/3 17/4 18/1 19/2 Спутники планет, астероиды,  кометы и метеоры, их физическая  природа  Исследование малых тел Солнечной  системы космическими аппаратами. Метод спектрального анализа для  исследования газовых  составляющих малых тел: комет и  метеоров. Таблицы. Модель  исследования с  помощью  спектроскопа;  таблицы,  диаграммы. Космогонические гипотезы  происхождения и эволюции малых  тел Солнечной системы. V. Солнце (5 часов) Солнце ­ближайшая звезда.  Физическая природа солнца Изучение Солнца. Плазма Солнца и  Д/ф «Солнце» Д/ф «Солнце» 9 20/3 21/4 22/5 23/1 24/2 25/3 26/4 27/5 28/1 29/2 30/3 31/4 32 ее свойства Физические явления и процессы  атмосферы Солнца. Внутреннее строение Солнца.   Температура, плотность, давление в  недрах Солнца. Солнечный ветер. Энергия солнца – источник  эволюционных процессов на Земле.  Солнце и межзвездная среда.  Д/ф «Солнце» Д/ф «Солнце» DVD «Солнце –  источник жизни  на земле» VI. Звезды(5 часов) Звезды и их разнообразие.  Физическая природа звезд.  Классификация звезд по их массе и  светимости. Кинематические и динамические  характеристики звезд Переменные и нестандартные  звезды. Определение расстояния до  звезд. Двойные и кратные звезды,  определение масс звезд. Радиоизлучение звезд. Квазары.  Скопления звезд. Д/ф «Звезды и  межзвездная  среда», таблицы. Д/ф «Звезды и  межзвездная  среда», таблицы. Д/ф «Мир звезд» Д/ф «Мир звезд» Д/ф «Мир звезд» VII. Вселенная и ее эволюция (4 часа) Строение и структура нашей  Галактики. Движение звезд.  Пространственные  скорости звезд Другие галактики. «Красное смешение» закон Хаббла. Метагалактика. Эволюция звезд во  Вселенной и вещества в ней. Д/ф «Галактика» Д/ф «Галактика» Д/ф «Галактика» Д/ф «Галактика» VIII. Заключительный урок (1 час) Жизнь и разум во Вселенной Семинар :  «Проблемы  внеземных  цивилизаций». 10