Технологическая карта по астрономии. Тема: "Предмет астрономии. Наблюдения – основы астрономии""

Дисциплина:

Астрономия

Тема занятия:

Тема 1.1. Предмет астрономии. Наблюдения – основы астрономии.

Цели занятия:

Познакомить с понятиями «астрономия»,  разделами астрономии, методами астрономических наблюдений.

Задачи:

Личностные: обсудить потребности человека в познании, как наиболее значимой ненасыщаемой потребности, понимание различия между мифологическим и научным сознанием.

Метапредметные: формулировать понятие «предмет астрономии»; доказывать самостоятельность и значимость астрономии как науки; классифицировать телескопы, используя различные основания (конструктивные особенности, вид исследуемого спектра и т. д.).

Предметные: объяснять причины возникновения и развития астрономии, приводить примеры, подтверждающие данные причины; иллюстрировать примерами практическую направленность астрономии и особенности астрономических наблюдений; воспроизводить сведения по истории развития астрономии, ее связях с другими науками.

Форма организации занятия:

Лекция, показ видеороликов

Вид занятия:

Изучение нового материала

Образовательные технологии:

ИКТ-технология, технология проблемного изучения

Мат.-технич. обеспечение:

Телевизор

Учебные материалы:

Этап занятия

Содержание

Формы организации работы

Формируемые компетенции

Время, мин.

I. Начало занятия

Организационный

Проверка готовности к занятию.

Поднимая глаза к звездному небу в теплую летную ночь, каждый из нас наверно задумывается – а что там, как все это устроено и кто мы в этой Вселенной?

Вопросы: Что изучает наука астрономия. Зачем студенты изучают эту дисциплину.

Опрос

П1-П7

2

Актуал. знаний

Какие понятия связаны с дисциплиной астрономия. Написать в тетрадь слово «астрономия» и подобрать на каждую букву слово, связанное с дисциплиной. Зачитывают слова.

игра

П1-П7

4

II. Основная часть

Изучение нового материала

С помощью астрономии мы познаем законы природы и наблюдаем постепенную эволюцию нашего мира. Астрономия во многом определяет мировоззрение людей.

День астрономии (Международный день астрономии, МДА) — праздник энтузиастов, чьи увлечения связаны с астрономией.

·         Весенний День астрономии обычно отмечается в субботу — в период с середины апреля до середины мая, вблизи 1-й четверти Луны или перед ней.

·         Осенний День астрономии также отмечается в субботу, вблизи фазы 1-й четверти Луны или перед ней, с середины сентября до середины октября

«Астрономия полезна потому, что она возвышает нас над нами самими; она полезна потому, что она величественна; она полезна потому, что она прекрасна. Именно она являет нам, как ничтожен человек телом и как он велик духом.»

Анри Пуанкаре (французский математик, механик, физик, астроном и философ)

             Астрономия является одной из древнейших наук. Хотя конкретной даты образования астрономии назвать не удастся. Но это приблизительно в III-II веках до нашей эры.

Она возникла  из-за практических потребностей человека: необходимости счёта времени, предсказаний сезонных явлений, определения положения и направления корабля или каравана в пустыне.  Человека всегда интересовало, что-то далёкое и неизведанное.

         Принято считать, что основоположником науки является учёный Гиппарх. Ведь он один их первых, кто рассчитал движение Солнца и Луны, ввёл разделение звёзд на шесть классов, основываясь на их яркости. Между прочим, эта классификация актуальна до сих пор.

        Понятие «астрономия» возникло в Древней Греции. Ещё в то время, когда Пифагор и Аристотель начали изучать Вселенную.

         Слово «астрономия» происходит от двух греческих слов астрон – звезда и номос закон и означает «закон звёзд».

Значение астрономии: формирование научного мировоззрения.

Астрономия (др.-греч. ἀστρονομία) —наука о Вселенной, которая изучает строение, движение, происхождение и развитие небесных тел и их систем. Проще говоря, астрономия занимается исследованием космоса, планет и других объектов.

Предметом астрономии является Вселенная и все находящиеся в ней объекты (звёзды, планеты, астероиды, кометы, галактики, созвездия и др.

Как и любая другая наука, астрономия преследует свои цели и задачи.

Цель: изучение и исследование явлений и объектов  Вселенной.

Выделяют три главные задачи:
1) изучение положений и движения небесных тел, а также определение их форм и размеров;
2) изучение строения и структуры небесных тел;
3) исследование образования, развития и будущего небесных тел.

Астрономию нельзя представить без других наук, она тесно связана со всеми областями научной жизни людей. Математика, химия, физика, география, даже искусство оставило след в развитии астрономии.

Задание № 1 Составление таблица «Астрономия, её связь с другими науками

Математика – математические методы измерения, статистическая обработка материала. Геометрические построения.

Информатика – сложные компьютерные вычисления.

Химия – открытие новых химических элементов в атмосфере звёзд, открытие в межзвёздном веществе молекул, содержащих до 9 атомов.

Физика – законы термодинамики. Движение в гравитационном и магнитном полях. Процессы излучения и поглощения. Относительность движения. Спектральный анализ.

Биология – гипотезы происхождения жизни, приспособляемость и эволюция живых организмов.

Экология - загрязнение окружающего космического пространства веществом и излучением.

Философия – мировоззрение, общие принципы и методы научности познания.

История – Древние обсерватории. Зарождение научных знаний и их влияние на развитие общества.

География – изучение Земли из вне. Составление карт. Разработка системы координат. Системы навигации.

Литература – древние мифы и легенды как литературные произведения. Научно-фантастическая литература.

       На примере науки БИОЛОГИИ, какие у неё существуют разделы? (Ботаника, зоология, анатомия, физиология, микробиология, цитология, генетика, эмбриология, палеонтология.)

Задание № 2 Составление таблицы: «Основные разделы астрономии»

1)   Астрофизика. Изучает физические и химические свойства космических объектов.

2)   Археоастрономия -  Изучает  астрономическую историю и выясняет, какие существовали космические знания в древние времена.

3)   Астрометрия - изучает  движение и расположение космических объектов.

4)   Практическая астрономия — раздел астрономии, описывающий способы нахождения географических координат, определения координат небесных светил, исчисления точного времени.

5)   Небесная механика — раздел астрономии  о закономерностях механического движения небесных тел и причинах, вызвавших это движение.

6)   Сравнительная планетология — раздел астрономии, в котором

изучается  физика  планет Солнечной системы путём их сравнения с Землёй.

7) Звёздная астрономия изучает закономерности в мире звезд и их систем (пространственное распределение звезд).

8) Космогония – это раздел астрономии в котором изучается происхождение и эволюция небесных тел и их систем.

9) Космология – это раздел астрономии исследующий происхождение, строение  и эволюцию Вселенной как единого целого.

Методы астрономии

1. Астрономические наблюдения

2. Астрономические измерения

3. Космический эксперимент

1.       Астрономические наблюдения - это основной способ исследования небесных тел и событий. Именно с их помощью регистрируется то, что происходит в ближнем и дальнем космосе. Астрономические наблюдения - главный источник знания, полученного экспериментальным путём. Астрономические наблюдения и обработка их данных, как правило, проводятся в специализированных научно-исследовательские учреждениях (астрономических обсерваториях). Основной инструмент астрономических наблюдений - оптический телескоп.

Телескоп — оптический прибор, позволяющий наблюдать отдаленные объекты. Он имеет особую конструкцию, которая собирает электромагнитное излучение, в результате чего формируется увеличенное изображение небесного тела

Наиболее известными считаются следующие разновидности телескопов:

·           Диоптрические.

·           Катоптрические.

·           Комбинированные.

·           Радиотелескопы.

·           Инфракрасные.

Диоптрические

Диоптрический телескоп – это классический оптический прибор с линзами. Принцип его работы заключается в том, что идущий от небесных тел свет собирается линзой объектива. Объектив или группа из линз всегда имеют выпуклую форму, поэтому проходящий сквозь них свет фокусируется в точку. Для того, чтобы человеческий глаз мог рассмотреть изображение, оно фокусируется на окуляр. Главное условие для работы прибора – это совпадение между фокусом объектива и окуляром.

Катоптрические

Телескопы данной конструкции также называются зеркальными. Их активной частью выступает вогнутое зеркало. На нем собирается свет от звезд или прочих космических  объектов, и отражается на окуляр. Главное достоинство устройств данного типа – это полная передача спектра света. У диоптрических приборов свет пройдя через линзу частично искажается, поэтому фактическое изображение не совсем соответствует реальности. Приборы зеркального типа показывают все детали увеличенного объекта, его цвет, яркость, глубину темных участков.

Комбинированные устройства

В данную группу приборов входят катадиоптрические телескопы. В их основании используются линзы и вогнутое зеркало. Устройства данного типа дают достаточно качественное изображение, при этом обладают большим углом обзора, чем обычные зеркальные телескопы.

Радиотелескопы

Приборы этого класса стоят на много порядков выше, чем все предыдущие. Они никак не подходят для любительского наблюдения за космосом в связи со своими габаритами и дороговизной. Эти устройства разработаны исключительно для точных научных исследований. В их конструкции полностью отсутствуют оптические элементы для фиксации света космических объектов. Эту функцию выполняют огромные антенны, фиксирующие космические сигналы в одной частоте. Диаметр такой антенны может составлять 25 м. Полученные из них данные передаются на компьютерное оборудование, которое превращает сигнал в зрительную картинку.

Инфракрасные

Приборы данного типа воспринимают инфракрасное излучение от объектов. По сути, они реагируют на тепло. Благодаря большой чувствительности, устройства фиксируют ИК излучение, которое человеческая кожа даже близко не воспринимает.

Инфракрасное излучение отражается в объективе телескопа и проецируется в одну точку. Затем чувствительная часть устройства измеряет тепло, переводит его в зрительные данные, и полученный результат фотографируется для дальнейшего изучения.

Радиотелескоп и инфракрасный телескоп позволяют изучать яркие звезды, в том числе и поверхность Солнца без применения дополнительных защитных систем.

Обсерватория — научное сооружение, стационарное место, организация с развитой инфраструктурой и оборудованное научными приборами, для постоянного наблюдения и слежения за различными объектами и явлениями на Земле и в Космосе.

Современные астрономические обсерватории обычно содержат один или несколько стационарно установленных телескопов, находящихся в строениях с вращающимся либо убирающимся куполом. Часто сами помещения для инструментов (телескопов), называют также обсерваториями.

2.       Основные из астрономических измерительных приборов - это координатно-измерительные машины. В астрономических измерениях происходит широкое внедрение автоматических и полуавтоматических измерительных приборов.

Гномон – из всех астрономических инструментов он является наиболее древним. Он представляет собою поставленный вертикально столбик. Используя его, древние могли узнавать по наименьшей его тени в полдень угловую высоту Солнца. В результате, полуденная кратчайшая тень указывала и направление истинного меридиана.

Кроме того, гномоном называли ещё и часть солнечных часов. В них по направлению его тени можно определить время.

Астролябия. Этот астрономический инструмент также является одним из древнейших в мире. Он использовался для измерения горизонтальных углов и определения широты и долготы тех или иных небесных тел. Этот прибор использовался для определения времени и продолжительности дня, математических вычислений и астрологических предсказаний.

Квадрант является ранним прототипом другого астрономического прибора секстанта и предназначен для определения высот небесных объектов и угловых расстояний между светилами. Квадрант устроен из пластины с лимбом в четверть окружности, для того чтобы иметь возможность отсчитывать углы. Также у квадранта есть планка для телескопа

Секстант. Это измерительный навигационный прибор, который используется для измерения высоты Солнца и иных небесных объектов над горизонтом. Целью таких измерений является определение географических координат той точки, в которой, собственно, и производится измерения.

Армиллярная сфера (от лат. armilla — браслет, кольцо) — астрономический инструмент, употреблявшийся для определения экваториальных или эклиптических координат небесных светил.  Впоследствии армиллярная сфера использовалась также как наглядное учебное пособие — в качестве модели небесной сферы. Армиллярная сфера состоит из подвижной части, изображающей небесную сферу с её основными кругами, а также вращающейся вокруг вертикальной оси подставки с кругом горизонта и небесным меридианом. 

Трикветрум (трикветр, линейка параллактическая) — древний астрономический угломерный инструмент, применявшийся для измерения зенитных расстояний небесных светил и параллакса Луны.

3.       Космический эксперимент - это множество связанных между собой взаимодействий и наблюдений, дающих возможность получения необходимой информации об исследуемом небесном теле или явлении, осуществляемых в космическом полете (пилотируемом или непилотируемом) с целью подтверждения теорий, гипотез, а также совершенствования различных технологий, могущих принести вклад в развитие научных знаний.

Лекция

Презентация

П1-П7

60

III. Заключительная часть

Заключительный

Что такое астрономия, когда она возникла. С какими науками она связана. Какие существуют разделы астрономии. Перечислите астрономические методы изучения космоса.

Беседа

П1-П7

2

Домашнее задание: Сообщение о великом астрономе.

конспект

П1-П7

1

Рефлексия (подведение итогов занятия) Что нового узнали, что удивило.

опрос

П1-П7

1

Итого:

70