Цель урока: Упорядочить и систематизировать сведения по темам: “Борьба за научное мировоззрение в астрономии”, “Краеведческие познания”, “Солнечные и лунные затмения”, “Развитие космонавтики”, “Будущее космонавтики”. Показать совокупность знаний учащихся по физике, математике, географии и другим предметам, а также практическое значение астрономии. Раскрыть значение астрономии для ускорения научно-технического прогресса.
Наглядность и оборудование: выставка “Мгновения в космонавтике”, стенд “Первый космонавт”, фотовыставка “Ф.А. Семенов. Дом-музей Ф.А. Семенова”, плакаты “Солнечное и лунное затмение”, “Земля в космическом пространстве”; экран, теле- и видеооборудование, компьютеры и набор программ по астрономии, творческие проекты учащихся выполненные на ЭВМ с использованием языков программирования Basic, QBASIC, Pascal и др.
Ход урока.
К звездам.
Игорь Михайлусенко
Нередко снится нам мерцанье тихих звезд,
Полет над утренней зарей.
И в тонком, нежном шелесте берез
Какой-то говор речи неземной…
Сиянье полюсов, туманности земель…
Мы к дальним звездам свой продолжим путь!
И если там кружит лиловая метель,
Она надежд не сможет обмануть.
Еще один остался нам парсек,
Его пройдем и, может быть тогда –
Увидим русла незнакомых рек,
Увидим неземные города…
Сиянье полюсов,
туманности земель…
Мы братьев там по разуму найдем,
Подарим им цветы, весеннюю капель
И радугу, омытую дождем.
– Наш урок по теме “Астрономия вчера и сегодня” посвящен развитию астрономии и космонавтики. Он проходит в преддверии замечательного дня – дня космонавтики. Поэтому эпиграфом урока взяты слова летчика-космонавта Алексея Леонова “Человеческой мысли понадобилось всего несколько столетий, чтобы проникнуть туда, куда свет доходит лишь за сотни миллионов лет”.
– Гигантским шатром раскинулось над Землей лазурное небо. Там собирались облака, которые время от времени щедро орошали ее дождями. По небу ежедневно совершало свою прогулку Солнце, которое могло быть очень ласковым или, безжалостно сжигая все живое, неумолимо жестоким. Ночью на небе, отсчитывая сутки сменой своих фаз, появлялась Луна. А все небо, как драгоценными камнями, усеяно звездами.
– Уже в глубокой древности люди постепенно приобретали определенные астрономические знания, учились использовать их для своих практических нужд. Вполне естественно, что, проводя длительные наблюдения за небом, люди стремились сложить и определенные представления об окружающем мире, о его строении, происхождении, установить место Земли в нем и роль, отведенную им, людям.
Так, для древних людей было естественным считать Землю неподвижной. Они наблюдали, как Солнце и Луна, весь небосвод вращается вокруг нее, и воспринимали это как вполне очевидный факт. Они не имели также оснований сомневаться в том, что Земля плоская. И, наконец, логично было предположить. Что она – центр всего мира.
– Вспомним, как шла борьба за научное мировоззрение в астрономии.
– Мы знаем, что астрономия зарождалась в Древнем Египте и Китае. Для древних людей было естественным считать Землю неподвижной. Они наблюдали, как Солнце и Луна, весь небосвод вращаются вокруг нее, и воспринимали это как вполне очевидный факт. Они не имели также оснований сомневаться в том, что Земля плоская. И, наконец, логично было предположить, что она – центр всего мира.
– Известна нам геоцентрическая система мира, разработанная во II в. н.э. древнегреческим ученым Клавдием Птолемеем. Он в центр мира “поставил” хотя и шарообразную, но неподвижную Землю, вокруг которой обращались все остальные светила.
– Однако по мере накопления данных наблюдений о движении планет теория Птолемея требовала все больших усложнений, которые делали ее громоздкой и неправдоподобной. Очевидная искусственность все усложняющейся системы и отсутствие достаточного согласия между теорией и наблюдениями требовали ее замены. Это и было сделано в XVI веке великим польским ученым Николаем Коперником. Коперник отбросил догматическое положение о неподвижности Земли, веками владевшее умами людей. Поставив Землю в число рядовых планет, он указал, что Земля, занимая третье место от Солнца, наравне со всеми планетами движется в пространстве вокруг Солнца и, кроме того вращается вокруг своей оси.
– Галилео Галилей, одним из первых направил телескоп на небо. Он открыл фазы Венеры, обнаружил горы на Луне и измерил их высоту; у планеты Юпитер открыл четыре спутника; на Солнце обнаружил пятна и по их перемещению заключил, что Солнце вращается вокруг своей оси.
– Тихо Браге и Иоганн Кеплер – имена, стоящие на страницах астрономии всегда рядом. Первый посвятил свою жизнь точнейшему определению положения планет на небе, второй на этом основании установил законы движения планет вокруг Солнца.
– Труды Коперника, Галилея, Кеплера и Ньютона заложили надежный фундамент современной астрономии. Строительство продолжили последующие поколения ученых. Назовите их.
– В России учение Коперника было признано церковью “вере святой противным и с честными нравами несогласным”. (Жизнь М.В.Ломоносова)
– Я бы хотел назвать еще некоторых известных ученых России: Михаил Григорьевич Павлов, физик, профессор Московского университета (1792-1842) Дмитрий Матвеевич Перевощиков, астроном, основатель обсерватории Московского университета, годы жизни 1788-1880. Василий Яковлевич Струве – русский астроном 1793-1864.
– В России наука практически не развивалась и “научных умов” было не так много, как за границей. Наша область внесла свой вклад в развитие наук. Уроженцы г. Курска являются выдающимися деятелями в области физики и астрономии. Назовите тех о ком мы не раз говорили.
– Ветчинкин Владимир Петрович, родился в 1888 г. умер 1950 – известный специалист в области аэродинамики, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, действительный член Академии Наук СССР, лауреат Государственной премии.
– Оболенский Владимир Николаевич (1877-1942) – создатель экспериментальной метеорологии, доктор физико-математических наук, профессор.
– Семенов Анатолий Алексеевич (1794-1860)- астроном-самоучка, первый почетный гражданин г. Курска.
– Уфимцев Анатолий Георгиевич (1880-1936) – внук Федора Алексеевича Семенова, изобретатель, автор конструкций ветро-энергетической станции, авиадвигателя и других изобретений.
– Давайте остановимся более подробно на последних двух наших земляках.
(Рассказ о жизни и деятельности Семенова А.А.)
– Одним из важнейших этапов работы Федора Алексеевича Семенова являлась работа по составлению таблиц и вычислению солнечных и лунных затмений. Давайте вспомним, какие небесные явления называют затмениями.
– На уроках астрономии мы изучили солнечные и лунные затмения. Эти затмения имеют принципиальное различие. При солнечных затмениях Луна попросту загораживает Солнце от земного наблюдателя, попавшего в его тень или полутень, за пределами которых Солнце видно полностью. При лунных затмениях Луна проходит сквозь земную тень и действительно лишается освещающих ее солнечных лучей, так что затмение наблюдается со всего ночного полушария Земли. Поэтому лунные затмения, хотя и происходят реже, видны чаще, чем солнечные, наблюдаемые лишь в узкой полосе поверхности, по которой проходит лунная тень.
– По этой причине за лунными затмениями астроному не надо “охотиться”: они являются к нему сами. Но, чтобы “поймать” затмение солнечное, приходиться совершать иной раз весьма далекие путешествия. Астрономы снаряжают экспедиции на тропические острова, далеко на запад или восток для того только, чтобы в течение нескольких минут наблюдать покрытие солнечного диска черным кругом Луны. Например, 19 июня 1936 г затмение Солнца было как полное только в пределах Советского Союза, и ради двухминутного наблюдения его к нам приехало 70 иностранных ученых из десяти различных государств. При этом труды четырех экспедиций пропали даром из-за пасмурной погоды.
– В 1941 г., несмотря на войну, Советское правительство организовало ряд экспедиций, расположившихся вдоль полосы полного затмения от Азовского моря до Алма-Аты.
– Ответьте на вопрос: “Какие задачи ставят перед собой астрономы при наблюдении полного солнечного затмения?”
– Первая – наблюдение так называемого “обращения” спектральных линий в наружной оболочке Солнца и вторая – исследование солнечной короны.
(Компьютерная съемка затмения)
– Солнечное затмение – явление красивое и зрелищное. В нашей художественной литературе имеется прекрасное описание этого редкого явления природы. Кто нашел описание затмения в художественной литературе?
– В.Г. Короленко “На затмении”. Приведу выдержку из этого рассказа с несущественными пропусками.
(Фрагмент рассказа В.Г.Короленко “На затмении”)
– Давайте посмотрим видеосъемку описанного момента затмения.
(Видеосъемка затмения)
– Федор Алексеевич Семенов потратил 23 года своей жизни, наблюдая, изучая солнечные и лунные затмения. В 1856 г. в “Записках Географического Общества” он издал свой главный труд “Таблицы показания времени лунных и солнечных затмений с 1840 по 2001 года на Московском меридиане, по старому стилю”. Кроме таблиц был изложен общедоступный графический способ предвычисления затмений при помощи циркуля и линейки. Интересно, а сколько времени понадобится нам, в век электроники и компьютеризации, чтобы вычислить время солнечных и лунных затмений.
(Просчет времени затмений на ЭВМ)
– Наука не стоит на месте, она развивается. Звездное небо всегда притягивало к себе взоры людей, и они стремились покорить космическое пространство. Все началось с разработок способов полета в мировом пространстве Константином Эдуардовичем Циолковским в 1903 году. А далее наука закружилась в звездном хаосе. Давайте вспомним основные важнейшие этапы освоения космического пространства.
– 1957 г. 4 октября – вывод на орбиту первого искусственного спутника Земли. Этот день можно считать началом космической эры. (Спутник 1, СССР)
– 1958 г. 15 мая – вывод на орбиту первой научной лаборатории для проведения комплексных исследований (спутник 3 СССР)
– 1959 г. 4 января – впервые космический аппарат развил вторую космическую скорость и стал первым искусственным спутником Солнца (Луна 1, СССР)
– 1959 г. 14 сентября впервые космический аппарат достиг поверхности Луны (Луна, 2 СССР)
– 1959 г. 7 октября впервые космический аппарат облетел Луну и сфотографировал ее обратную сторону. (Луна 3, СССР)
– 1960 г. 20 августа – первый ИСЗ с животными на борту и с опускаемой капсулой, которая возвратила их на Землю (корабль-спутник 2, СССР)
– 12 апреля 1961 г. – первый полет человека в космос. Юрий Алексеевич Гагарин, корабль “Восток”, СССР.
(Видеосъемка полета Гагарина Ю.А. в космос)
– 1962 г. 12-15 августа первый одновременный полет двух космических кораблей с космонавтами Николаевым и Поповым.
– Космонавты – герои. Их имена знали люди всего земного шара:
1963 г. – первая женщина-космонавт Валентина Терешкова,
1964 г. – первый экипаж – Комаров, Феоктистов, Егоров,
1965 г. – первый выход человека в открытый космос – Алексей Леонов,
1969 г. – первый выход людей на поверхность Луны – американцы Армстронг, Олдрин,
1975 г. – первая стыковка пилотируемых космических кораблей разных стран – Леонов, Кубасов, Стаффорд, Слейтон, Бранд.
Их зал весь мир. Это было чудо – побывать в космосе. Это было геройство. А сегодняшнее поколение знает имена космонавтов находящихся в космическом пространстве?
– Имена космонавтов находящихся в космическом пространстве сегодня:
– Молодцы. Тогда скажите мне, что же такое астрономия сегодня. Каких достижений сегодня достигло человечество в освоении космического пространства?
– В последние десятилетия создана космическая метеорологическая система, главным достоинством которой является оперативность и глобальность получаемой информации. Метеоспутники типа “Метеор” позволяют детально изучать картину распределения облачного покрова над нашей планетой, уверенно определять состояние и направление движения циклонов и атмосферных фронтов, следить за ледовой обстановкой на морях и океанах.
– Космическая информация обеспечивает постоянное наблюдение за состоянием лесов и посевов сельскохозяйственных культур. Эта информация позволяет определять эффективность всех земельных ресурсов, своевременно выявлять очаги заболевания растений, прогнозировать урожаи различных культур в масштабах страны.
– На борту орбитальных пилотируемых комплексов проводятся разнообразные технологические эксперименты по изучению влияния невесомости и других необычных условий космического полета на различные процессы и получению в этих условиях веществ и материалов с заданными свойствами. Космонавты ведут астрофизические, геофизические, метеорологические и другие наблюдения, выходят в открытый космос, испытывают новые приборы и оборудование, необходимые для дальнейшего развития космонавтики.
– Каждый из вас к этому уроку в течение месяца готовил творческий проект посвященный “Дню космонавтики”, который весь мир будет отмечать завтра, 12 апреля. Давайте посмотрим некоторые из них.
(Просмотр творческих работ учащихся с использованием ЭВМ).
– А теперь подведем итог урока.
Между первыми открытиями и представлениями типа “Земля плоская и держится на трех китах” до сегодняшних открытий квазаров, пульсаров, черных дыр, пролегла целая бездна. Но какой же небольшой промежуток времени – всего две тысячи лет – отделяет эти две стадии развития науки о небе – астрономии. Сколько идей, мнений, жизней на этом тернистом пути. И сегодня, всматриваясь в безграничное звездное пространство, мы ищем связь с будущим, ищем жизнь за пределами Земли, за пределами солнечной системы. И если такие контакты будут установлены, то человечество сделает прыжок на тысячи и миллионы лет, обогатится знаниями новых, неизвестных еще законов природы, законов строения и развития вселенной. Эти проблемы решать вам, детям XXI века. Спасибо за урок.