Урок астрономии по теме «Малые тела Солнечной системы»

Тема урока: Малые тела солнечной системы

Тип урока: «открытие» нового знания

Цели урока:

1. Обучающая: изучить малые тела солнечной системы;

2. Развивающая: развить умение делать выводы на основе сравнительных характеристик, проверять истинность теоретических выводов, воспринимать и самостоятельно оценивать информацию Интернет – ресурсов; использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности

3. Воспитывающая: воспитать чувство ответственности, умение использовать свой интеллект, волю, эмоции для достижения общей цели.

Планируемые результаты.

Предметные: научатся определять понятия «астероид», «комета», «метеоры» и «метеориты»; описывать внешний вид и строение астероидов и комет;

получат возможность научиться характеризовать малые тела Солнечной системы, объяснять процессы, происходящие в комете при изменении расстояния от Солнца, анализировать орбиты комет.

Метапредметные: • познавательные – интерпретировать информацию об астероидно - кометной опасности; классифицировать малые тела Солнечной системы;

•регулятивные – соотносить возможные последствия столкновения Земли и других малых тел Солнечной системы, анализировать характер пересечения орбит;

• коммуникативные – выражать логически верные обоснования высказывания

Личностные: организовывать целенаправленную познавательную деятельность в ходе самостоятельной работы, представлять собственное мнение об астероидно - кометной опасности, проявлять уважительное отношение к мнению оппонента.

Задачи: Изучить характеристики малых тел Солнечной системы (астероидов, комет, метеоров и метеоритов), основы классификации тел в астрономии.

Методы обучения: частично-поисковые, наглядные, практические, на основе информационных ресурсов, организация самостоятельной деятельности, «Кейс-технология» - сформулированные проблемы;

Формы работы: фронтальная, индивидуальная, групповая

Технологии, используемые при проведении урока: (элементы технологий) развивающего обучения; проблемного обучения; разноуровневого обучения; исследовательского метода в обучении; обучение в сотрудничестве (групповая работа); информационно - коммуникационной технологии; здоровьесберегающей технологии.

Образовательные ресурсы: учебник, электронная презентация, набор «Строение Солнечной системы», задачник по астрономии для 10-11 класса, «Школьный астрономический календарь на 2018 год», сборник « Практические работы и тематические задания по астрономии для 11 класса», планшет, телефоны, ноутбук, проектор, экран.

Ход урока.

1.Организационно-мотивационный этап

Здравствуйте уважаемые учащиеся и гости урока!

- Закройте глаза. Представьте, что вы смотрите на звёздное небо. Бесчисленное количество звёзд поражает нас своим сиянием. А вот желтоглазая Луна.

Вдруг одна звезда упала с небосклона. Можно загадать желание. Загадайте. 

На прошлом уроке мы говорили о планетах – гигантах, удивительной системе их колец и спутников. Во фрагменте, который вы сейчас услышите, содержится описание того, что мы могли бы наблюдать при путешествии на одну из планет – гигантов: « Если бы небо  было ясно, Солнце сияло бы на нем диском, в 25 раз меньшим по площади, чем на нашем небе); во столько же раз Солнце там и тусклее светит. Короткий пятичасовой день быстро сменяется ночью; на звездном фоне станем искать знакомые планеты. Мы их найдем, но как они здесь изменились! Меркурий совершенно теряется в лучах Солнца; Венеру и Землю можно наблюдать в телескоп только в сумерках, – они заходят вместе с Солнцем. Марс едва заметен. Зато Сатурн соперничает по яркости с Сириусом». О какой планете идет речь?

Ответ: Юпитер (т.к. Сатурн соперничает по яркости с Сириусом)

2. Актуализация знаний учащихся.

Выясним, как вы усвоили материал прошлого урока, для этого выполните задание:

используя «Школьный астрономический календарь» на 2018 год, определите, можно ли сегодня наблюдать невооруженным глазом Венеру и время восхода Солнца 20.12.18 (стр. 38 и стр.20). Ответ запишите в тетрадь.

Ответ: Можно увидеть 20 декабря невооруженным глазом Венеру, 8 часов 29 минут - время восхода Солнца. ( Выйдя на утреннее небо, планета примет статус Утренней звезды, и завершающие два месяца года будут самыми благоприятными для наблюдений Венеры за весь год). (В ноября и в декабре 2018 года Венера видна по утрам на востоке, восходя за 4 часа до восхода Солнца. Два часа она видна на темном небе, и еще час — на фоне утренней зари.

Цвет Венеры белый, у горизонта может быть слегка желтоватым.

Венера не мерцает, то есть не мигает, не дрожит, а светит мощно, ровно и спокойно.

Венера настолько яркая, что похожа больше не на звезду, а на прожектор летящего навстречу самолета)

 

ученик решает задачу №3.21 из задачника по астрономии. (Задачник в электронном виде на рабочем столе компьютера)

3) Среди утверждений, которые будут приведены далее, укажите верные и не соответствующие действительности и докажите свою точку зрения: «Спутники планет-гигантов могут иметь атмосферу»; «Основными компонентами атмосфер планет – гигантов являются углекислый газ, азот и кислород»

В.Г. Сурдин в книге «Разведка далеких планет» пишет: «Титан - это замерзший вариант Земли». Поясните высказывание автора.

Примерные ответы: 1) Большинство спутников планет, не имеют собственной атмосферы. Все дело в том, что сила тяжести на этих космических объектах недостаточна для удержания молекул газов.

Только спутник Сатурна Титан имеет атмосферу. Средняя температура на его поверхности равна -1800С и молекулы газов двигаются очень медленно и не могут преодолеть силу тяжести.

2) утверждение неверно т.к. уже довольно давно установили, что атмосферы планет-гигантов состоят из метана, аммиака, водорода, гелия. Полосы поглощения метана и аммиака в спектрах больших планет видны в огромном количестве. Причем с переходом от Юпитера к Нептуну метановые полосы постепенно усиливаются, а полосы аммиака слабеют. Основная часть атмосфер планет-гигантов заполнена густыми облаками, над которыми простирается доволь­но прозрачный газовый слой, где «плавают» мелкие частицы, вероятно, кристаллики замерзших аммиака и метана

3) По 3 утверждению: «У Титана есть облака. Наибольшее количество облаков сосредоточено в северной и южной полярных областях Титана. На севере это вообще зона сплошной облачности, которая накрывает Титан "одеялом" до 62°c.ш. Кроме того, учеными были получены доказательства существования "подземных" резервуаров метана, этана и пропана, которые находят выход на поверхности в виде гейзеров и питают реки. Реки и моря на Титане тоже состоят из метана и этана.

Таким образом, на Титане постоянно происходит круговорот веществ: извержение газа и жидкости из недр, выпадение осадков в виде дождей или снега, осаждение вещества и испарение. Этот процесс аналогичен тому, который имеет место на Земле, только на нашей планете в круговорот вовлечена вода, а на Титане - углеводороды. Правда, на Титане тоже обнаружена вода, причем в больших количествах - в виде отложений водяного льда и потоков так называемого "криовулканического"*** перегретого льда или смеси жидкой воды и аммиака. По предположению ученых из университета Аризоны и Нантского университета, под поверхностью Титана может находиться океан жидкой воды с растворенным в ней аммиаком

Сходство Титана с Землей дополняет и то, что он имеет плотную атмосферу, в которой плавают облака, образуется туман и идут дожди. Именно благодаря наличию атмосферы, спутник Юпитера всегда вызывал интерес астрономов. Наличие атмосферы открыл в 1944 году американский астроном Джерард Койпер. И на 95 процентов она состоит из азота. Кислорода в ней практически нет. И размер Титана впечатляет, он уступает только спутнику Сатурна Ганимеду. И на Титане существуют, как и на Земле, времена года».

3. Выявление затруднения и формулировка целей деятельности

- К сегодняшнему уроку мы знаем о самых крупных представителях Солнечной системы – о планетах. Давайте вспомним название и последовательность, в расположении планет используя схему на доске.

Но наша система включает и менее крупные объекты. О каких малых телах Солнечной системы вы знаете? (Астероиды, кометы, метеоры, метеориты, болиды). Значит тема нашего урока «Малые тела Солнечной системы».

Что вам известно о малых телах Солнечной системы?

Примерные ответы: «Пояс астероидов находится м/у Марсом и Юпитером, все астероиды движутся в прямом направлении, т.е. в направлении движения Земли, видны потому, что освещаются Солнцем. Кометы – хвостатые звезды, их ядра живут в облаке Оорта на границе Солнечной системы, метеоры – падающие звезды»

- Наша цель углубить знания, систематизировать их и подтвердить научными фактами те данные, которые пока находятся в разрозненном состоянии.

4. Открытие нового знания учащимися.

Для изучения нового материала вы должны выполнить задание №3 к уроку по теме Малые тела Солнечной системы, стр.52. из пособия «Практические работы и тематические задания» по астрономии для 11 класса И.В. Галузо, В.А. Голубева и А.А. Шимбалева. Это пособие у вас есть в электронном виде, и мы с ним работаем на уроках. Для экономии времени при перенесении в тетрадь таблицы, я вам это задание распечатала на листах. Вам нужно заполнить таблицу, используя кейс, информацию в виде статьи в печати.

Я вам предлагаю, поработать в группах получив кейс, и через 7 минут каждая группа даст ответ по малым телам Солнечной системы. Задания 1 группе - Дать характеристику астероидам, 2 группе дать характеристику – кометам, 3 группе, дать характеристику метеоритам. Результат своей работы озвучите для класса. Описание должно быть сделано в виде тезисов.

примерный ответ.

5.Включение нового знания в систему

Дайте отчет по своей работе с кейсами. При ответе по астероидам Сл. 4 (Самые крупные астероиды Паллада и Веста (слово «Другие» связано с карликовой планетой Церера , до 2006 года считавшейся астероидом. (Международным астрономическим союзом 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной Ассамблее МАС была отнесена к карликовым планетам. Она была названа в честь древнеримской богини плодородия Цереры.) и Сл. 5 астероид имеет сильно вытянутую орбиту и подходит к Солнцу ближе , чем Меркурий в крайней точке перигелия - ближайшая точка к Солнцу).

Что еще вы считаете важно, при рассмотрении астероидов? (Опасность для Земли.

Опасность несут астероиды, превышающие в диаметре 50 метров. После столкновения с такими объектами, возможны многочисленные жертвы (зависит от места падения).
А вот при падении астероида, превышающего 3 км, от нашей цивилизации может ничего не остаться. Астероиды, размерами 50-400 метров, на самом деле довольно-таки часто пролетают недалеко от Земли (раз в пару лет или иногда чаще). Расстояния эти измеряются сотнями тысяч километров и потому все они проходят мимо.
Так, в 2011 году астероид, размерами метров 400, прошёл на расстоянии в 324 тысячи километров от нашей планеты (это меньше, чем расстояние до Луны).
А в 2008 один из астероидов сгорел в атмосфере Земли (маленький был, к счастью). Он наглядно показал, что не всегда они будут пролетать мимо.

Проблема в том, что обнаружить достаточно уверенно можно лишь большие объекты. А вот малые тела, порою, обнаруживаются лишь за пару часов до падения. И это действительно пугает...).

Обратите внимание на стр.68 учебника (рис.а) и пояснения к нему.

При ответе характеристики комет Сл.6, где указаны размеры головы и хвоста комет и Слайд 7. где важно, «Под действием Солнечного тепла многие кометы разрушаются, а ее осколки распределяются по орбите кометы в виде камней и пыли». Что еще важно, на ваш взгляд, при изучении комет? (Если космическое тело не является астероидом или метеоритом, а представляет собой ядро кометы, то последствия столкновения с Землей могут еще более катастрофическими для биосферы из-за сильнейшего рассеивания кометного вещества).

При ответе характеристик метеоритов Слайд8, где дается определение метеорита, Слайд 9 где важно, «Влетают в атмосферу со скоростями 30 км/с

и сгорают на высоте 70-80 км». Слайд 10 – состав метеоритов. Что еще важно, на ваш взгляд, при изучении метеоритов? Метеорные рои – это метеорные потоки. Давайте прочитаем в учебнике на стр.71, чем они порождаются. (второе предложение сначала страницы). (Они порождаются распадающимися или распавшимися кометами).

При наблюдении с Земли траектории метеоров во время метеорного дождя как будто исходят из определенной точки созвездия, которая называется радиантом метеорного дождя. Область небесной сферы, кажущаяся источником метеоров, которые наблюдаются при встрече Земли с роем метеорных тел, движущихся вокруг Солнца по общей орбите.(запишите)

А опасно ли падение метеорита на Землю? Посмотрим репортаж о Челябинском метеорите упавший 15 февраля 2013 года в озеро Чебаркуль.

Слайд 11

 

6.Рефлексия деятельности

1) Как изменились ваши представления о астероидах, кометах, метеорах ? Что вы узнали нового?

Ответ: Нет. Астероид становится метеоритом, когда попадает в атмосферу Земли.

Чем порождаются метеорные рои?

Ответ: метеорные рои – порождаются распадающимися или распавшимися кометами. т.е. связь м\у кометами и метеорами)

поиск астероидов затруднен? Почему?

Примерный ответ: у астероидов большая скорость и небольшие размеры

4) В астрономии существует понятие астероидно – кометной опасности. (Поясните, что означает этот термин одним предложением).

Примерный ответ: Падение астероидов и комет – проблема, угрожающая безопасности цивилизации.

Работаем все вместе с Астрономическим календарем на 2018 год.

1 группе выяснить: «Какая комета будет видна в декабре?» стр.7, Примерный ответ: « Комета P/Wirtanen (46P) возможно будет видна невооруженным глазом на ночном небе декабря».

2 группе выяснить: « Какой Метеорный поток можно увидеть 20 декабря?» стр.88

Примерный ответ: «Урсиды — метеорный поток с радиантом в созвездии Малой Медведицы.

Активность Урсид начинается 17 декабря и продолжается около недели, до 24 или 25 декабря».

Решаем задачу из учебника №15 стр.69

Дано: Решение: перигельное расстояние q=а(1-е); афельное расстояние Q= а(1+е);

Тз=1год

аз=1а.е. Складывая два этих равенства получим Q=2а- q; а найдем применив 3ИЙ закон Кеп

лера Т2/Тз2=ак 3/аз3; Т2=а3 762=ак 3 5776= а к3; а к =17,94а.е.

 

Q=2ак – q; Q=2·17,94-0,5=35,38а.е.

Тк=76 лет

q=0,5 а.е.

Q-?

ак-?

Ответ: Q =35,38а.е.

Кометам посвящены стихи, вот одно из стихотворений.

Вокруг сияющего света,

Что вечно льёт источник дня,

Кружатся лёгкие кометы,

Как мотыльки вокруг огня.

Сгорают их мечты и грёзы

Под жгучим солнечным лучом.

И часто падают их слёзы

К нам с неба огненным дождём. /Н.Морозов/

Ответы записаны на обратной стороне доски.

1 вариант: 1- метеорит; 2-млн.км.; 3 – льда; 4- 30 км/с; 5 - Область небесной сферы, кажущаяся источником метеоров

2 вариант: 1 – болид; 2- газов; 3- 70-80 км/с; 4 – камней и пыли; 5 – между марсом и Юпитером.

 

Делаем самопроверку и самооценку по критериям:

6 верных ответов - «5»

5 – «4»

- «3»

2-0 – «2»

Домашнее задание

Учебник п. 17, задачник по астрономии №3.18 стр.19, для любителей астрономии карточки с заданиями.

Оцените свою работу на уроке. (Дети вслух произносят оценки).

Выберите 1 фразу для соседа по парте:

Ты молодец.

Я доволен твоей работой на уроке.

Ты мог бы поработать лучше.

 

Если останется время, то разобрать домашнее задание.

 

Дано: Решение:

Тз=1год Т2/Тз2=а3/аз3; Т2=а3; 4,52=а3 20,25=а3

аз= 1а.е. а≈2,73а.е

Т=4,5 года

а-?

Ответ:а≈2,73 а.е.

Для любителей астрономии олимпиадная задача по изученному материалу на карточке (7 карточек подготовлены заранее)

Задание 1. Найти ширину метеорного потока в километрах, метеоры которого наблюдались с 16 июля по 24 августа. Предполагается, что движение Земли перпендикулярно к оси потока.

8 баллов Задача решена, получен верный ответ

Решение:

Этот промежуток составляет 40 дней, то есть 40/365 года. Соответственно, за это время Земля

успеет пройти по орбите 40/365 длины орбиты, но длина орбиты = 2π ∗ 150 млн км, следовательно ответ

40/365 * 2π∗ 150.000.000≈ 103 млн. км

Задача 24. Комета движется вокруг  Солнца по орбите  с  большой  полуосью  300  а. е.  и эксцентриситетом 0,95. Выберите два утверждения, которые соответствуют характеру  движения этой кометы. ( Большая полуось Юпитера 5,2 а. е.)

1) Эта комета может столкнуться с Землёй.

2) Эта комета никогда не бывает ближе к Солнцу, чем Юпитер.

3) В афелии комета удаляется от Солнца больше чем на 500 а. е. (но большая полуось 300 а. е.)

4) Период обращения кометы вокруг Солнца меньше, чем у Нептуна.

5) Хвост этой кометы наибольший в афелии орбиты.

Определим перигелий: q=(1-ع )a

  q= 15 а.е.

Получили 15 а.е. Определим афелий: Q=(1+ع )a

  Q= 585 а.е.

Теперь можно рассчитать период обращения, использовав значения Т и а для Земли и закон Кеплера: Тк=3000V3 лет. Получили период в земных годах. Думаю, это больше, чем у Нептуна и 4- неверно. С Землей комета не может столкнуться т.к. ее перигелий очень большой по сравнению с земным (1 а.е.). 1 – не верно. 2 – верно, большая полуось у Юпитера – около 5 а.е., 3- тоже верно. 5 – не верно. В афелии у кометы нет хвоста. Он появляется в перигелии, при приближении к Солнцу.

Ответ: 23 

 

Литература и интернет источники:

Шефер, О.Р. Методика изучения элементов астрономии в курсе физики основной и средней (полной) школе: монография / О.Р. Шефер, В.В. Шахматова. – Челябинск: Изд-во ИИУМЦ «Образование», 2010. – 252 с.

Чаругин В.М. Астрономия. 10-11 классы: учеб. для общеобразоват. организаций: базовый уровень/В.М. Чаругин.- М. : Просвещение, 2018. - 144 с.: ил.-(Сферы 1-11). - ISBN 978-5-09-053903-6.

Астрономический календарь на 2018 год, составитель Козловский Александр Николаевич, «Астрока Ка», 2017 год, 88 стр. + приложения.

Галузо И.В., В.А. Голубев, А.А. Шимбалев «Практические работы и тематические задания по астрономии для 11 класса».

Кунаш М.А. Астрономия 11 класс. Технологические карты уроков по учебнику Б.А. Воронцова – Вельяминова, Е.К. Страута/М.А. Кунаш, канд.пед. наук. –Изд.2-е, испр.- Волгоград: Методкнига,2018.-127с.

https://ru.wikipedia.org/wiki

https://easy-physic.ru/razbor-raboty-statgrada-ot-14-noyabrya-2018-goda/

https://nsportal.ru/shkola/astronomiya/library/2018/10/21/metodicheskaya-razrabotka-uroka-malye-tela-solnechnoy-sistemy

yandex.ru/search/?text=астероид%20икар&lr=8

yandex.ru/images/search?p=1&text=метеориты

http://v-kosmose.com/meteoryi-i-meteorityi/chelyabinskiy-meteorit

http://www.adsl.kirov.ru/projects/pictures/meteors/c5cfbfba.jpg

easyen.ru/load/astronomija/uroki_i_prezentacii/prezentacija_k_uroku_po_teme_malye_tela_solnechnoj_sistemy/113-1-0-57549