Урок по теме Звезды и созвездия. Авторский элективный курс по астрономии с применением ИКТ

Методика проведения урока «Звезды и созвездия». Авторский элективный курс по астрономии с применением ИКТУрок 14 (из 34)
Тип урока: Комбинированный
Цели урока:
Общеобразовательные
Сформировать понятие созвездия;
Продемонстрировать роль звезды в созвездии;
Показать учащимся, что звезды в созвездиях находятся на разных расстояниях от наблюдателя;
Показать причины изменения контуров созвездий;
Воспитательные
Сформирование научное мировоззрения;
Политехническое воспитание в ходе практического знакомства с работой в программе Cartes du Ciel.
Развивающие
Научить находить на звездном небе Полярную звезду,
Научить определять северный полюс по положению Полярной звезды,
Научить определять наилучшее время видимости для созвездий и звезд;
Научить определять время восхода и захода созвездий.
Оборудование к уроку: Карандаши, бумага; подвижная карта звездного неба. Программа Cartes Du Ciel. «Слепая» карта области неба.
Программное обеспечение:
Программа Cartes Du Ciel.
План урока
Таблица 9
Этапы урока Содержание Методы работы Время, мин
1 Актуализация знаний Устный опрос, беседа 5
2 Информация по созвездиям: определение порядка обозначения звезд, определение расстояния до звезд, временное изменение контура созвездия Беседа, рассказ учителя 10
3 Информация по Большому Ковшу, нахождение Полярной звезды, ориентирование по сторонам горизонта. Большая и Малая Медведица (программа Cartes Du Ciel) Практическая работа 10
4 Изменение положения созвездий в зависимости от времени суток. При помощи подвижной карты звездного неба определение времени наилучшей видимости звезд, их кульминации, а также восхода и захода светил Самостоятельная работа учащихся с программой 16
5 Подведение итогов. 3
В ходе беседы учитель проверяет знания учащихся о созвездиях.
Материал урока предпочтительнее объяснять в форме рассказа или беседы, в процессе которого он должен реагировать на вопросы учеников, а также сам задавать им вопросы и простые задания, которые позволят определить уровень и специфику их знаний и умений, осуществлять контроль за усвоением материала.
Первый этап урока – это знакомство учащихся с понятием созвездия, с обозначениями звезд, расстояниями до звезд, временным изменением контура созвездия.
На втором этапе урока преподаватель рассказывает о Большом Ковше, о нахождении Полярной звезды, показывает возможности ориентирования по сторонам горизонта. Малая и Большая Медведица.

Рисунок 10. Определение звезды α Большой медведицы

Рисунок 11. Определение звезды Большой Медведицы
Используя программу Cartes du ciel, учащиеся должны зарисовывать контуры и подписать звезды. По двойному клику определяются названия звезд.
Задание. При помощи программы нужно найти информацию о звездах Большого Ковша. Необходимо обратить внимание учеников на расстояние от Земли до каждой из звезд.
Таблица 10
Название Величина, m Расстояние, пкАлиотε 1,77 45
Алькорg 3,99 25
Бенетнашη 1,86 27
Дубхеα 1,79 38,5
Мегрец δ 3,31 25
Меракβ 2,37 24,3
Фекдаγ 2,44 25,6
Также обращаем внимание, что расстояние до звезд различно, как например, расстояние до звезды Алиот 82.6 св. лет, а до Мегреца 80.5, но, не смотря на это, они проецируются в одну область неба и образуют одно созвездие.

Рисунок 12. Астеризм Большой Ковш Большой Медведицы
Все звезды, находящиеся в созвездии, удалены от наблюдателя на разное расстояние, но в конкретный участок неба проецируются все звезды, которые находятся внутри «конуса» со сложной поверхностью, и вершина этого конуса совпадает с глазом наблюдателя.
Так как число изучаемых звезд стало со временем очень большим стало невозможным запоминать их все и с 1603 г. самые яркие звезды начали обозначать буквами греческого алфавита в порядке убывания блеска звезд, но исключений из этого правила достаточно много.
Вопрос учащимся: Назовите самую яркую звезду в созвездии Большая Медведица. Любопытно, но в созвездии Большая Медведица наиболее яркой является Алиот, но она названа пятой по счету буквой греческого алфавита.
С построением сильных телескопов число наблюдаемых звезд постоянно возрастало и количества букв греческого алфавита было недостаточно, тогда добавили буквы латинского алфавита, но поскольку и их тоже не хватило, звезды стали нумеровать по порядку.
Поскольку звезды удалены от наблюдателя на различные расстояния, и движутся вокруг центра Галактики с разными скоростями, поэтому имеет место временное изменение расположение звезд друг от друга. Поскольку человек не может проследить эти изменения в течении своей жизни, то увидеть их можно с помощью программ виртуальных планетарий. У них есть возможность выставления нужного времени наблюдения. Поэтому изменения в созвездиях есть возможность отследить.

Рисунок 13. Изменение конфигурации созвездий
Составная часть созвездия Большая Медведица — это Большой Ковш. Он имеет самые большие размеры, которые видны в северном полушарии. Невооруженным глазом в нем видно 118 звезд. Чтобы увидеть созвездие целиком, надо под Большим Ковшом, ниже, найти три пары неярких звезд, которые образуют лапы медведицы, и потом уже достроить остальное в своем воображении.

Рисунок 14. Контуры созвездия Большой Медведицы.

Рисунок 15. Звездное небо в области Большой Медведицы.
По Большому Ковшу можно определить направление на север:
1) соедините воображаемой линией две крайние звезды Большого Ковша Дубхе и Мерак;
2) продолжите линию дальше и увидите яркую звезду. Это Полярная звезда. В этой части звездного неба нет других ярких звезд.
Метод нахождения Полярной звезды.

Рисунок 16. Ориентация по созвездиям. Нахождение полюса мира
Полярная звезда — это часть созвездия Малой Медведицы. Звезда отстоит от точки, называемой северным полюсом мира на 45` дуги. Это единственная неподвижная звезда на небесной сфере северного полушария.

Рисунок 17. Звездное небо. 88 созвездий
Если встать лицом к Полярной звезде, то: впереди– север, за спиной – юг, слева – запад, справа – восток.
Поскольку небосвод вращается и делает за сутки полный оборот, одни созвездия являются восходящими, другие заходящими. Положение данного созвездия в заданное время определятся при помощи подвижной карты звездного неба или интерактивного планетария.
На третьем этапе урока проводятся самостоятельная работа учащихся с программой Cartes du Ciel.
Задание для учащихся.
При помощи интерактивного планетария выполните следующие задания:
1. Укажите звезду, которая восходит на востоке в 6.00 утра 20 июля?
2. При помощи любой программы, которая делает скриншоты, сделайте снимок участка неба из планетария. При помощи любого графического редактора линию, которая соединяет точки севера и юга – это полуденная линия. Если светила, данный момент времени находятся на полуденной линии, то они занимают самое высокое положение над горизонтом. Про такие созвездия говорят, что они кульминируют.
3. На основе предыдущего задания, определите время и дату, когда кульминирует созвездие Ориона.
Имитацию суточного вращения небесной сферы можно осуществить, вращая накладной круг по подвижной карте.
4. Используя подвижную карту определите всегда ли можно видеть созвездие Большой Медведицы полностью? Определите время наивысшего положение над горизонтом?
Самостоятельная работа.
На «слепой карте» выделить Большой Ковш, Малый Ковш и два любых других созвездия. Убедиться в правильности рисунка по программе Cartes du Ciel.
Укажите стороны горизонта на «слепой карте».