Повторительно – обобщающий урок по астрономии «Ваш вопрос, мой ответ»

Повторительно – обобщающий урок по астрономии «Ваш вопрос, мой ответ».

Структура и ход урока.

Приложение.

Ритуал приветствия.

Добрый день дорогие мои лирики! Я рада вас видеть. К сожалению, наше общение было кратковременным, а знакомство с астрономией дистанционным и поверхностным. Но я все - таки надеюсь на то, что интерес к этой науке у вас останется на всю жизнь.

Сегодня у нас заключительный урок и я хотела бы повторить некоторые, на мой взгляд, серьезные вопросы. Помните «Мука учения всего лишь временная. Мука незнания – вечна. Учеба – это не время. Учеба – это усилия». Поэтому ваша задача внимательно меня слушать и если возникнут вопросы, то спросить.

Мотивация.

В романе Л.Н. Толстого «Война и мир» капитан Тушин говорит о том, что «неба нет, есть атмосфера». А ученица 11-а класса Валентина сделала фотографии и пишет, что «небо мягкое и нежное, похожее на сахарную вату».

Так что же такое небо? Небо – это мировое пространство, рассматриваемое сквозь атмосферу Земли. Исследование этого пространства раскрывает очень много чудес. Поэтому несколько недель назад я попросила вас полюбоваться небом, подумать и задать мне вопрос, который вызвал у вас максимальный интерес или остался непонятным. Как вы думаете, что же вас сегодня ожидает?

Ваши вопросы оказались связаны не только с астрономией, но и с физикой, математикой, географией. Сегодня я попытаюсь ответить на некоторые из них, хотя углубляться в тонкости не буду, пусть что-то останется и для вас.

Вопрос№1 от Юлии и Ильи

«Посмотрев на небо, кажется, что оно не так уж и далеко от нас. Какое на самом деле расстояние от него до Земли»?

Ответ№1.

Близко или далеко – понятия относительные, скорее всего, связаны с личным зрительным восприятием окружающего мира. Хотя люди давно пытаются найти ответ, есть ли вообще край у Вселенной? Никто точно не знает, насколько велика Вселенная. Кто-то считает, что она раз в 250 больше наблюдаемой, другие говорят, что никакого края нет. Одна из теорий гласит, что ткань Вселенной может быть свёрнута в тор — это что-то вроде гигантского пончика с дырой внутри. Если она верна, то у Вселенной нет не только края, но и начала, и конца.

Одно могу сказать точно, когда вы смотрите в небо, вы смотрите в прошлое. Многие из тех звезд, которые мы видим на ночном небе, уже давно погасли. Потому что космические расстояния, которые преодолевает свет очень большие и для их измерения используют особую единицу «световой год». Световой год — это расстояние, которое свет проходит в вакууме за год.

Рассмотрим один пример. Одной из самых далеких звезд, которые можно увидеть невооруженным глазом, является Денеб из созвездия Лебедя. Она удалена от нас на расстояние почти в 3000 световых лет. Это означает, что свет звезды, который вы видите, начал свое путешествие к Земле в те времена, когда древний Рим еще только начинал обретать свое могущество. Человеку может показаться, что с тех пор прошло уже очень и очень много времени. Однако по отношению к среднему возрасту звезды, которой миллиарды лет, это мгновение. А как найти Денеб на небе и созвездие Лебедя? Посмотрите на эту схему. А я перейду ко второму вопросу, который мне задал Леонид.

Вопрос №2. Что такое созвездие и какая наука изучает звезды?

Ответ. Созвездия — это участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе. Сегодня астрономы выделили 88 известных звёздных скоплений – созвездий.

Наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, структуру, происхождение и развитие небесных тел и систем называется астрономия. Само слово астрономия произошло от греческого ἄστρον «звезда» и νόμος «закон».

Вопрос №3. Следующий вопрос «От чего зависит цвет Луны?» мне задала Ирина. А еще она сделала вот такие интересные фотографии нашего спутника.

Ответ№3. Красный цвет свидетельствует о высокой влажности воздуха, сопутствующей появлению облаков, ветра и осадков. Не зря в народе говорят «Луна ночью будто покраснела – жди завтра ветра, тепла и снега». Можете легко это проверить. Понаблюдайте за погодой и за Луной.

Вопрос №4. Очень серьезный вопрос мне задала Анна.

С помощью, каких методов ученые обнаружили виды галактик и смогли их описать?

Ответ№4.

Основные методы исследования физических характеристик галактик — это фотографические и фото­электрические измерения. Одним из очень информативных методов исследования излучения небесных тел, в том числе галактик является спектральный метод. Ценную информацию при спектральных на­блюдениях галактик можно получить, используя эффект Доплера, например определение расстояния до галактик по закону «красного смещения». В 1929 году американский ученый Эдвин Хаббл обнаружил, что в спектрах всех галактик линии смещены к красному концу. Это красное смещение означало, что они удаляются от нашей галактики. Сравнив расстояние до галактик и скорость удаления, он установил зависимость v=H*R, где Н= 69км/с*Мпк коэффициент пропорциональности или постоянная Хаббла. Таким образом, определив скорость галактик по смещению линий в ее спектре, можно вычислить расстояние до нее R=v/Н. К настоящему времени измерены «красные смещения» и определены расстояния до нескольких миллионов галактик. От самых далеких из них свет идет около 13 миллиардов лет. Я напомню, что Э. Хаббл предложил разделить все галактики на три основных класса: спиральные, эллиптические и неправильные. В состав всех галактик входят звезды, межзвездный газ и темная материя.

Вопрос №5. Что представляет собой тёмная материя, из которой, предположительно, на 95% состоит Вселенная? Вот такой интересный и важный вопрос я получила от Кирилла.

Ответ№5.

Темная материя темная не потому, что черного цвета, а потому что представляет собой в прямом смысле слова «темную лошадку». Никто не знает, что это такое, но многие активно стараются понять. Оказалось, что определить точную массу галактик практически невозможно. Почти у каждой из галактик, в том числе и у нашей обнаружено существование обширных корон из темного вещества, так называемой скрытой массы или темной материи. Ее масса в несколько раз превышает общую массу всех наблюдаемых объектов галактики. Установлено что на роль темной материи не подходит ни газ, ни слабосветящиеся звезды, ни другие объекты, состоящие из обычного вещества (протонов, нейтронов, электронов). Уникальные свойства этого нового вида материи еще предстоит изучить.

Одним из удивительных феноменов, обнаруженных в самом начале XX века при изучении галактик, явилось их взаимное удаление. Причем, как обнаружил Э. Хаббл, галактики разбегаются. Физикам темная материя нужна для того, чтобы объяснить расхождение в ускорении расширения Вселенной и несоответствии видимой массы материи.

Вопрос№6. Многих из вас интересует вопрос возникновения Вселенной. Сложный и важный вопрос космологии. Космология – раздел астрономии, который изучает строение и эволюцию Вселенной в целом, используя при этом методы и достижения физики, математики и философии.

Ответ№6.

В настоящее время общепринятой стала теория горячей расширяющейся Вселенной. Данная теория опирается на работы Александра Александровича Фридмана(1888-1925) и Георгия Антоновича Гамова (1904-1968). Фридман выдвинул идею глобальной эволюции Вселенной, другими словами это означает, что она не может быть стационарной, ведь в ней действуют силы тяготения. Все объекты во Вселенной изменяются с течением времени. Теоретические выводы Фридмана получили подтверждение в законе Хаббла. Причем, как обнаружил Э. Хаббл, галактики разбегаются, Вселенная расширяется. Взаимное удаление галактик означает, что в прошлом они были гораздо ближе друг к другу, чем сейчас. В еще более раннюю эпоху плотность вещества была так велика (бесконечно большая), что во Вселенной не могли существовать ни галактики, ни звезды, никакие другие объекты. А Георгий Антонович Гамов и его сотрудники выдвинули гипотезу, что данное вещество имело не только большую плотность, но и высокую температуру 3*1010 Кельвина. По мере расширения Вселенной плотность и температура понижались, происходило формирование звезд, галактик. Доказательством того что Вселенная на ранних стадиях была горячей явилось открытие электромагнитного реликтового излучения. Это излучение было случайно обнаружено на волне 7,35 см американскими инженерами Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном. В 1978 году они были удостоены Нобелевской премии по физике. К сожалению, теория «горячей Вселенной» не смогла дать ответ на два важных вопроса: 1)в чем первопричина удаления галактик; 2) как в дальнейшем будет происходить расширение Вселенной.

Вопрос №7 от Максима

Как скоро люди без особых проблем смогут летать на другие планеты?

Будет ли в будущем колонизация планет?

Ответ№7. В нашей стране этот вопрос пытается решить Роскосмос и Росатомом. Идет разработка ядерного двигателя, который ускорит межпланетные передвижения и также позволит перевозить огромное количество грузов. Если этот проект будет доделан - то откроется множество возможностей для исследований и колонизации других планет человеком.

Вопрос №7. Если есть внеземная жизнь, какие у них средства коммуникации?

Этот вопрос мне задал Дмитрий.

Ответ№7.
Существование жизни и разума во Вселенной было и остается одной из проблем человечества! В 1960 году профессор астрономии и астрофизики калифорнийского университета Санта - Круз Фрэнк Дональд Дрейк предложил формулу (уравнение Дрейка) оценки числа цивилизаций в нашей Галактике, с которыми человечество могло бы вступить в контакт. Дрейк оценил вероятность установления контакта с иной цивилизацией как 10 шансов из 100. Большинство астрономов склоняются к среднему параметру, считают, что жизнь теоретически может существовать на сотнях тысяч небесных тел. Человечество несколько раз заявляло другим цивилизациям о своем существовании. Но пока поиски жизни за пределами Земли остаются безуспешными. Поэтому, какие средствами коммуникации у внеземных существ я не знаю, можно только фантазировать. Тем более у некоторых из вас очень хорошо развиты такие чувства как воображение и фантазия. Вот такие забавные инопланетяне получились у Варвары и Валентины. Серьезный у Анастасии.

А это творчество Юлии.

Подведем итоги. Я рада, что вы внимательно меня выслушали. Если у вас еще есть вопросы, я готова ответить.

Ученики задают вопросы. Обсуждение.

Подведение итогов урока. Рефлексия «Пора делать выводы».

Учитель. Я не великий философ, но согласна с Бэконом и Платоном

«Умный вопрос — уже половина знаний» Ф.Бэкон

«Часто и по-разному спрашивать – значит приобретать точные знания» Платон

Один ученик написал, что у него нет вопросов, потому что все очень подробно рассмотрено в различных источниках информации. Но дело в том, что в астрономии нет полных и точных ответов, в астрономии много гипотез, предположений, примерных вычислений и много неизвестного, то есть больше вопрос, чем ответов. Я думаю, что в своей жизни вы еще ни один раз посмотрите с интересом на небо, окунетесь в мир звезд и галактик и попытаетесь сами найти ответы на появившиеся у вас вопросы.

Спасибо вам за работу.

Оцените фразеологическим оборотом свои ощущения: у кого сейчас

1. каша в голове

2. ни в зуб ногой

3. светлая голова

4. а может быть кто- то из вас трудился в поте лица?

Презентация к уроку
PPTX / 4.56 Мб

Источники.

1.Д. Моше «Астрономия»// Книга для учащихся. Перевод с англ./Под ред. А.А. Гурштейна. - М.: Просвещение, 1985.-255с.

2. М. А. Кунаш «Астрономия 11 класс» //Методическое пособие/М. Дрофа, 2018.- 224с.

3. https://collectedpapers.com.ua/ru/non_stationary_phenomena_in_galaxies/vlastivosti-galaktik-ta-metodi-yix-vivchennya

4. https://hi-news.ru/eto-interesno/nasa-obnaruzhilo-neobychnoe-skoplenie-temnoj-materii.html