"Что мы видим в ночном небе?" Программа элективного курса

Пояснительная записка

“Астрономия полезна потому, что она возвышает нас над нами самими; она полезна потому, что она величественна; она полезно потому, что она прекрасна. Именно она являет нам, как ничтожен человек телом и как он велик духом, ибо ум его в состоянии объять сияющие бездны, где его тело является лишь темной точкой, в состоянии насладиться их безмолвной гармонией. Так мы приходим к сознанию своей мощи, и это сознание многого стоит, потому что оно делает нас сильнее…”

Анри Пуанкаре

Прошли те времена, когда астрономические наблюдения были необходимы, чтобы проложить курс корабля в открытом море, определить продолжительность года, время наступления того или иного сезона, установить систему счета времени… сегодня эти проблемы решают техническими средствами.

Но современная астрономия отнюдь не оторвана от жизни. Например, изучать изменения глобальной структуры Земли, движения материков и отдельных районов земной поверхности помогает радиоастрономия. Датчиком сигналов наиболее точного времени оказались пульсары – нейтронные звезды и так далее.

Астрономия – не изолированная наука, она тесно связана с другими областями знания, и, прежде всего – с физикой, ведь законы физики справедливы не только на Земле, но и за ее пределами. Поэтому объяснения явлений, протекающих в космическом пространстве, разрабатываются на основе физики. С одной стороны, и сама физика развивается, используя астрономические данные. Нет ни одной фундаментальной физической теории, которая не прошла бы или не проходила в настоящее время проверку астрономическими наблюдениями. Действительно, астрономы имеют дело с такими температурами и давлениями, с такими мощными полями, которые в земных лабораториях получить не возможно. Многие построения современной физики и других фундаментальных наук можно проверить сегодня только на внеземных, астрономических объектах. Законы классической механики и теории относительности, основные положения квантовой физики, физика атомов и элементарных частиц – все они приложимы к астрономическим объектам, и именно на их основе строится современная картина мира.

В условиях профильной дифференциации в 10-11 классах изучение физики и астрономии в различных школах будет проходить по разным программам для всех учащихся независимо от их будущей профессии.

Поэтому данный элективный курс должен решать следующие задачи:

Ознакомить учащихся с основами физической науки, сформировать ее основные понятия, дать представления о некоторых физических законах и теориях, научить видеть их проявления в природе;

1. Ознакомить с методами научного познания в частности с наблюдением, экспериментом, началами построения теоретических концепций;
2. На основе методов научного познания показать, что в основе мировоззрения лежат представления человека о месте Земли во Вселенной;
3. Ознакомить с основными применениями физических законов в практической деятельности человека;
4. Показать связь наук естественнонаучного профиля;
5. Обеспечить основу для изучения естественнонаучных курсов (элективных) как параллельно с данным курсом, так и для последующего обучения в старших классах профильной школы.

Курс построен с опорой на знания и умения, полученные в курсе природоведения, географии, математики, химии, физики.

В результате изучения курса учащиеся приобретают следующие умения и знания:

• получение представлений об основных астрономических понятиях и ученых, внесших вклад в развитие этой науки;
• ознакомление с основными физическими законами, составляющими основу небесной механики;
• развитие умения выдвигать гипотезы, строить логические умозаключения, пользоваться индукцией, дедукцией, методами научного познания природы;
• приобретение опыта поиска информации по заданной теме: составление реферата, устного доклада;
• развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей на основе опыта самостоятельного приобретения новых знаний.

1. Зарождение астрономии. 1час

От обсерваторий каменного века (Стоунхендж, Нью-Грейдж) к астрономии древних цивилизаций, до античной астрономии (измерение Земли Эратосфеном).

2. Установление Гелиоцентрической системы мира. 1 час

Геоцентрическая система мира Анаксимандра Милетского (610-547 гг до н.э.), Аристотеля (384-322 гг до н.э.), Гиппарха, Птолемея.

Гелиоцентрические системы мира Аристарха (около 310-250гг-3 век до н.э.), Николая Коперника (19.02.1473-20.05.1543), Тихо Браге (14.12.1546-24.10.1601), Джордано Бруно (1548-1600).

3. Солнце – наша звезда. 1час

Создать представление о процессах, происходящих на Солнце, раскрыть тайну строения Солнца и источник его энергии. Влияние Солнца на процессы жизнедеятельности на Земле (гелиобиология Чижевского).

4. Как не заблудиться под звездным небом? 1 час

Рассказать о созвездиях, связи высоты светила с географической широтой местности, координатах светил (экваториальная система координат).

5. Решение задач на определение географической широты, координат светил. 1 час

Разбираются задачи с использованием подвижной карты звездного неба, задачи на связь высоты светила с географической широтой. Приложение 1

1-й час. Законы физики. Дать представления о законах, лежащих в основе небесной механики (закон всемирного тяготения, законы Кеплера, закон Стефана-Больцмана, законы геометрических оптик). Приложение 2

2-й час. Небесные тела: планеты, кометы, метеоры, астероиды, звезды, Луна.

Сообщения учащихся о небесных телах: их природе, взаимодействии, движении с опорой на ранее рассмотренный вопрос. Разбор определений основных характеристик.

7. Он просчитал лунные затмения до 2001 года (краеведческий материал).1час

О судьбе и деятельности курского астронома – самоучки Ф.А. Семенова (1794-1860).

8. Физика выводит людей в космос. 1 час

Рассмотрение истории развития проектов, в которых лежит закон сохранения импульса, вывод формулы первой космической скорости, разбор вероятности полетов при второй и третьей космической скоростях, понятие невесомости, перегрузки. Влияние на людей невесомости и перегрузки.

9. Решение задач на применение небесной механики. 1 час

Указать алгоритмы решения задач на определение первой космической скорости, ускорения свободного падения, перегрузок. Развивать вычислительный навык и логическое мышление, умение устанавливать причинно-следственные связи.

10. От трубы Галилея до телескопа Хаббла. 1 час

Разобрать различные модели телескопов, их назначение, возможности, существующие оптические дефекты.

11. Важнейшие этапы в освоении космического пространства. 1 час

Рассмотрение всей эры космонавтики от первого полета спутника до современного орбитального комплекса.

12. Космос – Земле. 1 час

Проводиться в форме круглого стола. Это дает возможность учащимся сопоставить, анализировать, выдвигать свои проекты. Разбираются все отрасли, в которые вносит свой вклад космонавтика; биология, биоинженерия, геология, метеорология, прикладная инженерия и т.д.

13. Невизуальные методы изучения космического пространства. 1 час

Радиолокация планет, исследование космического радиоизлучения, рентгеновского и гамма-излучения Солнца и звезд, межзвездного и межгалактического газа, спектральный анализ.

14. Развитие представлений о Вселенной. 1 час

Дать первичные сведения о галактиках, о теории “Горячей Вселенной”, первичные сведения по космогонии и космологии.

15. Подведение итогов по теме “Что мы видим в ночном небе?”. 1 час

Прослушивание и обсуждение рефератов, выбранных учащимися по любой, волновавшей их проблеме, изучаемой ими в течение года.

Учебно-тематический план

Литература.

1. “Астрономия” Энциклопедия для детей; Москва “Аванта +”.
2. “Космонавтика сегодня и завтра”С.П.Ушанский.
3. “Космическое содружество” В.А. Алексеев, А.А. Еременко, А.В. Ткачев.
4. “Космос. Сверхновый атлас Вселенной” Жаниука Ранцини.
5. “Мир механики и техники”А.С.Иванов, А.Т. Проказа.
6. “На важнейших направлениях научно – технического прогресса”; статья “Физика в школе”, 2003 г., №8 с9-20
7. “Рассказы о физиках и математиках” С.Г. Гиндикин
8. “Сто задач по физике” Б.Ю.Коган
9. “Физика” Энциклопедия для детей; Москва “Аванта +”