Цель урока: познакомить с понятием время, календарь.
Задачи урока:
- Образовательная: формирование научного мировоззрения.
- Развивающая: знакомство учащихся с истинным солнечным, средним, местным, поясным и летним временем.
- Воспитательная: воспитание личностных качеств учащихся (обязательность, пунктуальность).
Виды самостоятельной работы на уроке: учащиеся составляют план-конспект, зачитывают сообщения, работают с календарем.
Тип урока: объяснение нового материала.
Материально-техническое оснащение урока: доска, мел, презентация, учебник, наглядные пособия, часы песочные, кварцевые, с маятником.
Предварительная подготовка: ученики готовят доклады по темам:
- Виды часов (Солнечные часы, Водяные и огненные часы, Песочные часы, Маятниковые часы, Кварцевые часы, Атомные часы).
- Календари: (Исламский лунный календарь, Древнерусский календарь, Лунный календарь Вавилона, Египетский календарь, Римский республиканский календарь, Юлианский календарь, Восточный (китайский) календарь, Календарь Майя, календарь ацтеков).
Содержание и ход урока
– На прошлых уроках мы с вами научились с помощью карты звездного неба определять время видимости созвездия. А сегодня урок мы с вами начнем с небольших загадок.
Снег январский на дороге,
Солнце светит в… (Козероге).В феврале день подлиннее,
Солнце светит в ... (Водолее).В марте много снежных глыб,
Солнце где-то среди ... (Рыб).А в апреле из ... (Овна)
Солнце греет уж сполна.В мае солнышко в ... (Тельце) –
Жди веснушки на лице.В июне Солнце в ... (Близнецах),
Фанту дети пьют в кустах.В июле солнце катит к ... (Раку),
Меломан – на грядку к маку.Август школы открывает,
... (Лев) за солнце убегает.За окном "засентябрит",
... (Дева) Солнце приютит.В октябре, по мненью сов,
Солнце светит из ... (Весов)В ноябре на небосклоне
Сияет Солнце в ... (Скорпионе)В декабре, как сорванец,
За Солнце спрячется ... (Стрелец)
Учитель: Тема нашего урока имеет
большое практическое значение в жизни общества и
человека и представляет результат многовековых
наблюдений неба.
Сегодня мы обсудим одну из интереснейших тем в
науке – это понятие о времени и его измерении.
Наша жизнь очень быстротечна и состоит из
разных мелочей на наш взгляд очень важных, на
которые нам постоянно не хватает «времени». Мы не
умеем правильно распределять наше время и часто
даже не задумываемся: что же такое время?
Можете ли Вы дать определение времени? (Учащиеся
выдвигают свои версии)
Это сейчас мы можем посмотреть на экран своего
сотового телефона, монитора компьютера,
планшетника, уличного экрана, наручные часы,…, и
с точностью сказать, какой сегодня день, месяц,
год и сколько сейчас времени. Но ничего не знаем о
первоистоках: откуда возникло понятие «время», и
что означает это понятие.
Обычно проблемой – время – занимаются физики,
философы или поэты. Сегодня этой проблемой
займемся мы.
– Что нам известно из курса физики о понятии
время?
Ученик: Время – это физическая величина, в Международной Интернациональной Системе Единиц измеряется в секундах. Для измерения времени создан прибор – часы.
Учитель: Каковы свойства времени, каким бывает время?
Наводящие вопросы:
– Когда появляется время для конкретного
человека? (При рождении)
– Как у ребенка формируется представление о
времени? (Он замечает изменения, которые
непрерывно происходят с вещами)
– Можно ли путешествовать во времени? Абсолютно
ли время? (Один из героев М.Твена утверждал, что
время в деревне течет медленнее, чем в городе. А
Вы это замечали?)
На основе ритмических процессов происходящих в
природе, создан счет времени, выбрана единица
измерения времени – 1 секунда, созданы часы –
прибор для измерения интервалов времени.
Приведите примеры ритмических изменений в
природе, на основе которых люди могли создать
счет времени?
Ученик: Смена дня и ночи, смена времен года, колебания маятников, биение сердца.
Учитель: Сравнение ритмов показало, что их отношение устойчиво сохраняется. Например: в сутки происходит 864000 ударов сердца, медики называют такой ритм типичным. И ранее за единицу измерения времени 1 секунду принимали 1 / 864000 суток.
– Откройте тетради, запишите число, тему урока:
«Время. Календарь» (Приложение 1)
– Целью нашего сегодняшнего урока является:
знакомство с истинным солнечным, средним,
местным, поясным и летним временем. А так же
летоисчислением и понятием календарь.
1 секунда – 1/864000 суток. 60 секунд составляют минуту, 60 минут составляют час, 24 часа составляют сутки. А как мы узнаем, что прошли сутки? Посмотрел на часы и все. Но сутки придумали, когда часов не было, по принципу день и ночь – сутки прочь. Вот здесь не все так просто. Мы знаем, что за сутки Земля делает полный оборот вокруг своей оси, это можно заметить по тому, что какая-нибудь звезда занимает свое прежнее место.
Под запись:
Время между двумя ближайшими одинаковыми положениями звезды называется звездными сутками.
1. Звёздное время – время отсчитываемое по наблюдениям звёзд при поворотах Земли вокруг своей оси (его продолжительность не остаётся постоянной).
2. Истинное солнечное время – промежуток
времени между двумя последовательными
одноименными кульминациями Солнца.
Но и Солнце движется по эклиптике неравномерно.
Это Земля “виновата” – обращается вокруг
своего светила с неодинаковой угловой скоростью.
И величина истинных суток в течение года
меняется. Поэтому астрономы придумали некоторую
воображаемую точку – “среднее Солнце” – и
вычисляют по ней
Средние солнечные сутки – 24 часа.
Но Земля всё-таки вращающийся шар. Поэтому на каждом меридиане существует своё
Местное время – Т( l ) – время на данном меридиане (Презентация)
Т ( l ) = Т0 + l
Поясное время – Т(n ) – Земной шар разбит на 24 временных пояса, в каждом поясе все проживают по времени среднего меридиана данного пояса.
Т(n) = Т0 + n
Декретное время – оно опережает поясное на 1 час
Т1 = Т0 + n + 1ч
У астрономов родилась поговорка: “…Весьма
различны времена по временам…”
– Как же можно понять это высказывание?
– Как же люди измеряли время? История развития
часов – средств для измерения времени – одна из
интереснейших страниц борьбы человеческого
гения за понимание и овладение силами природы.
Первыми часами было Солнце.
Учитель: Сейчас мы послушаем доклад о солнечных часах. Узнаем, какие периодические явления лежат в основе устройства этих часов, как они устроены, когда можно измерять с их помощью промежутки времени, велика ли их точность. Вы, слушая доклады, конспектируете их по этому плану.
Доклад учащегося
Учитель: Кроме солнечных часов у наших предков были и менее известные часы.
Ученик: С докладом о водяных и огненных часах.
Учитель: Только VIII век нашей эры осчастливил человечество песочными часами.
Ученик: С докладом и небольшими песочными часами.
Интересны кольцевые солнечные часы – один из
вариантов дорожных солнечных часов. Главной
частью таких часов было латунное кольцо
диаметром в несколько сантиметров с другим
передвижным кольцом, снабженным отверстием для
солнечного луча. При измерении времени держали
часы в положении, позволяющем солнечному лучу
проходить через отверстие в шкале.
На подобном принципе строились и так называемые
«экваториальные кольца» – аналогичные часы, на
главном кольце которых имелись еще два
пересекающихся друг с Другом круга. Позднее
возник новый вариант с поперечиной вместо
третьего кольца. На одной стороне этой
поперечины были указаны месяцы, а на другой –
знаки зодиака. Посередине имелась перемычка с
малым отверстием для прохождения солнечного
луча. Правильное положение этих часов при
измерении времени было таким, когда солнечный
луч, проходящий через отверстие, попадал на
центральную линию экваториального круга.
Учитель: И только в XVII веке были
изобретены первые механические часы и были
маятниковыми. Маятниковые часы
усовершенствовались, и в 1921г английский инженер
Уильямс Шорт собрал часы с двумя маятниками
(эталонным и рабочим) так, что их погрешность
составляла 10 секунд в год. Эти часы так и были
названы – часы Шорта.
А уже в середине XX века были изобретены кварцевые
часы.
Учитель: А какой величиной люди измеряют большие промежутки времени?
Ученики: Год.
– Теперь подумаем как выяснить, что год прошел? Вроде бы глупый вопрос, отсчитал 365 суток и все.
Учитель: Здесь нам не повезло. Земля
делает полный оборот вокруг Солнце не за целое
число суток, а за 365 суток , и почти 6 часов. Это
нельзя оставить как есть, иначе новый год
придется встречать не в 12 часов ночи, а каждый раз
в разное время, или если оставить 365 суток, то
начнут двигаться времена года, и постепенно зима
будет начинаться в Июне, а лето в Декабре. Нужно
как-то все примирить.
Например, удобно остатки в 6 часов за 4 года
собрать в лишние сутки и вставить дополнительно
в 4-й год. Так и сделали, сутки отдали самому
нищему месяцу – Февралю.
Учитель: А кто знает что получилось?
Ученики: Каждый 4-й год называется високосным и имеет 29 февраля. (Не повезло только тем кто рожден в этот день ведь им приходится отмечать свой день рождения только раз в четыре года а остальные 3 раза на день раньше или позже).
Учитель: Человеческая деятельность во
многом регламентируется календарем –
определенной системой упорядоченного счета
времени.
В основе календаря заложены следующие природные
циклические процессы:
- сутки (смена дня и ночи), обусловлены вращением Земли (Тс);
- синодический месяц (смена фаз Луны), обусловлен движением Луны по орбите вокруг Земли (Тмс);
- тропический год (смена сезонов), обусловлен движением Земли вокруг Солнца (Ттг);
- неделя (Тн).
Используемые в календарях природные циклы
целочисленно несоизмеримы с сутками и друг с
другом.
По результатам астрономических наблюдений за
длительный период приняты следующие усредненные
значения этих циклов:
Тмс = 29,53059 * Tc = 4,21866 * Тн;
Tтс = 365,24220 * Тс = 12,36826 * Тмс = 52,17746 * Тн.
На протяжении длительной истории развития цивилизации на Земле разработано и используется множество календарей, из которых можно выделить следующие основные системы календарей:
- лунный календарь;
- солнечный календарь;
- лунно-солнечный календарь;
- всемирный календарь.
Сообщение ученика: В лунном календаре
используется лунный год (Тлг), который содержит 12
месяцев (длительность месяца может быть 29 суток
или 30 суток). Применение целочисленных значений
длительности месяца приводит к постепенному
расхождению реального лунного года и
календарного. Поэтому используют простой лунный
год длительность 
= 354 сут и високосный лунный год
длительностью 
= 355 сут.
Достоинства лунного календаря:
- поддержание совпадения начала месяца с новолунием (ошибка в одни сутки накапливается за период не менее 127 лет для турецкого цикла и не менее чем за 242 года для арабского цикла);
- равномерное распределение дней по кварталам в простом году.
Недостатки лунного календаря:
- смещение начала лунного года относительно начала тропического (движение по сезонам со скоростью около 10 суток за год);
- несовпадение недельных циклов в месяце, за год и между годами.
Сообщение ученика: В солнечном
календаре используется длительность простого
календарного года 
= 365 сут. И длительность високосного года 
= 366 сут.
Достоинства солнечного календаря:
- поддержание совпадения начала года с сезонами (относительно точки весны уход на одни сутки накапливается за 128 лет для юлианского календаря и за 20000 лет для григорианского календаря).
Недостатки солнечного календаря:
- неравномерное распределение дней по кварталам;
- несовпадение недельных циклов в месяце, за год и между годами;
- несовпадение новолуний с началом месяца.
Сообщение ученика: В лунно-солнечном календаре согласовывается длительность календарного месяца с синодическим месяцем, а календарного годов с тропическим. Для этого модифицируется лунный календарь: в один из лунных годов, вводится дополнительный тринадцатый лунный месяц. Этот тринадцатимесячный лунный год применяется при достижении расхождения начала тропического и лунного годов до величины 30 суток.
Достоинства лунно-солнечного календаря:
- отсутствие постоянного смещения начала года по сезонам (максимальное смещение не более одного месяца);
- поддержание совпадения начала месяца с новолунием;
- равномерное распределение дней по кварталам в простом лунном году.
Недостатки лунно-солнечного календаря:
- существенное различие длительности 12-ти месячного и 13-ти месячного лунного годов;
- несовпадение недельных циклов в месяце, за год и между годами.
Сообщение ученика: В
опубликованных проектах всемирного календаря
обеспечивается согласование календарного года с
тропическим годом и целочисленным счетом недель.
Для этого вводится базисный интервал в году
длительностью 364 суток и содержащий 52 недели. Для
удержания начала года относительно сезонов
(точки весны) вводятся свободные от названий
недели дни: один день в простом году (364 + 1 = 365 сут.),
два дня – в високосном году (364 + 2 = 366 сут.).
Недостатки опубликованного проекта всемирного календаря:
- нарушение непрерывности счета дней недели;
- несовпадение начала месяца с новолунием.
– Проблемой создания календаря занимались во все века все народы мира: Давайте совершим небольшое путешествие в прошлое и узнаем какими календарями пользовались люди…
Сообщения учащихся:
- Исламский лунный календарь (слайд 19)
- Древнерусский календарь (слайд 20)
- Лунный календарь Вавилона (слайд 27)
- Египетский календарь (слайд 28)
- Календарь Майя (слайд 29)
- Календарь ацтеков (слайд 30 )
Учитель: Проблемой календаря ученые занимаются и сейчас. Они пытаются разработать более удобный календарь.
Итоги урока
– Мы с Вами сегодня взялись за очень сложную и большую тему: “Время”. Конечно, невозможно всю ее охватить за один урок. Но я надеюсь, что Вы сами продолжите рассуждать о своем времени и будете дорожить своим и чужим временем.
1 задание
– А сейчас мы с вами поробуем высчитать день в который вы родились, зная дату рождения: число и год. (Приложение 2)
2 задание
– Установите соответствие (слайды 33, 34)
Оценки за урок.
Домашнее задание.
Литература:
- Самойлова Лариса Васильевна, учитель МОУ "СОШ № 2", г. Гулькевичи, Краснодарский край
- Чеботарёв Виктор Евдокимович, астроном, к.т.н., доцент, г. Красноярск
- Левитан Е.П. Астрономия: учеб. для 11 кл. общеобразоват. учрежд. – М.: Просвещение, 1999.
- Балашов М.М. Физика-9, – М.: Просвещение, 1993.
- Шабловский В. Занимательная астрономия. – С–Пт.: Тригон, 1998
- Шабловский В. Занимательная физика. – С–Пт.: Тригон, 1997
- Энциклопедический словарь юного астронома. – М.: Педагогика, 1986.
- “Вокруг света” журнал № 1, 2004 год