Згідно з типовими навчальними планами загальноосвітніх навчальних закладів, у середній школі України поновлено ви­вчення астрономії як обов'язкового предмета інваріантної час­тини навчальних планів

_{► 2}

ПЛАНИ-КОНСПЕКТИ УРОКІВ

Методичні вказівки до окремих уроків міс­тять мету уроку, перелік наочних посібників, план викладання нового матеріалу, ключові слова, відповіді на тести та вправи з підруч­ника «Астрономія-11», а також додаткові тести та вправи й відповіді на них та вказівки до їх розв'язання. Текстова частина вказівок (загальний коментар) містить власне мето­дичні рекомендації та додатковий матеріал, що не дублює, а доповнює текст підручника та розділу 2. Словник ключових слів збільше­но порівняно з відповідним словником, пода­ним у підручнику. Нові ключові слова наве­дено напівжирним шрифтом.

План розкриття теми уроку

1. 
   Звідки походить назва «астрономія»?
   
2. 
   Що вивчає астрономія?
   
3. 
   Практичне й загальнокультурне значення астрономії.
   
4. 
   Основні розділи астрономії.
   
5. 
   Будова Всесвіту й місце нашої планети Земля в ньому.
   
6. 
   Вимірювання відстаней у космосі та одиниці виміру, що при
   цьому застосовуються.
   
7. 
   Наука астрономія і позанауковий міф «астрологія».
   

Походження терміна «астрономія», предмет астрономії як науки, основні етапи її розвитку та основні розділи сучасної астрономії — усе це, звичайно, необхідні елементи вступного уроку. Але найважливіше в ньому — розкрити практичне та за­гальнолюдське значення астрономії й цим довести учням необ­хідність оволодіння основами астрономічних знань. До сказа­ного в розділі 1 можна додати ще таке.

Підкреслюючи єдність законів природи, які діють на Землі й у космосі, слід відзначити, що астрономія вивчає стан мате­рії та фізичні процеси в ній у таких умовах, які недоступні фі­зикам у земних лабораторіях, зокрема за великих температур і тисків, наприклад у надрах зір. А саме розв'язання проблеми джерел зоряної енергії й привело вчених до ідеї використання процесів термоядерного синтезу, що має забезпечити людство надійним і практично невичерпним джерелом енергії.

Обмеженість земних ресурсів (поверхні, корисних копалин, ресурсів біосфери тощо) і дія другого закону термодинаміки, яка обмежує кількість енергії, що її може виробляти та вико­ристовувати людство на Землі, роблять неминучим у майбут­ньому освоєння людством принаймні нашої Сонячної системи. А це ще більше підсилюватиме значення астрономії, зокрема планетної астрономії, у житті людства.

Нарешті, треба наголосити на тому, що елементарні астро­номічні знання й засновані на них способи орієнтування на міс­цевості та приблизного визначення часу можуть стати в пригоді кожному в повсякденному житті.

Важливо підкреслити зв'язок астрономії з фізикою як в історичному плані (роль геліоцентризму Коперника та

51

g-BANOHL

Розділ II

астрономічних відкриттів Галілея у створенні основ класич­ної механіки Ньютоном, квантова фізика як основа інтерпре­тації спектрів небесних тіл і вивчення їхньої фізичної природи, загальна теорія відносності та уявлення про еволюціонуючий Всесвіт, тісний зв'язок між створенням єдиної теорії фунда­ментальних взаємодій та космологією раннього Всесвіту), так і в практичному.

Розглядаючи питання про вимірювання відстаней в астро­номії (див. про це також п. 2 розд. І, с. 12), корисно для порів­няння розмірів Сонячної системи й зоряного світу знайти спів­відношення між астрономічною одиницею та світловим роком.

Питання про астрономію як науку й астрологію як позана-уковий міф розглянуто в розд. І, с. 24—25.

Особливістю цього уроку є досить велика кількість понять і термінів, що є новими або зміст яких уточнюється. Але треба мати на увазі, що цей урок перший, і тому нема потреби витра­чати час на перевірку попередніх знань учнів.

_Т

Астрономія; астрофізика; зоря; космологія; планета; астрономічна одиниця; галактика; паралакс; Всесвіт; парсек; астрометрія; світло­вий рік; небесна механіка.

Відповіді на тести та вправи з підручника «Астрономія-11»

1.1. Г. 1.2. Г. 1.3. Г; Д. 1.4. В. 1.5. Б.

6. 
   У центрі геоцентричної системи світу знаходиться Земля,
   а в центрі геліоцентричної системи — Сонце.
   
7. 
   Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран,
   Нептун, Плутон.
   
8. 
   За орбітою Плутона можуть існувати ще тисячі планет.
   
9. 
   Мільйони кометних ядер знаходяться за орбітою Плу­
   тона.
   
10. 
    Астрономічними одиницями вимірюються відстані до тіл,
    що обертаються навколо Сонця.
    

Додаткові тести та вправи й відповіді на них

1.1. Слово «комета» в перекладі з грецької мови означає:

А. Мандрівна зоря. Б. Холодне тіло. В. Хвостата зоря. Г. Волохата зоря. Д. Льодова зоря. Відповідь. Г.

52

1.2. Скільки великих планет обертається навколо Сонця?

1.3. Туманність Андромеди складається з:

А. Газу. Б. Пилу В. Зір. Г. Планет. Д. Комет. Відповідь. А; Б; В; Г; Д.

1.4. Астрономічними одиницями вимірюються:

А. Маса планет. Б. Відстань до планет. В. Відстань до зір. Г. Розміри зір. Д. Відстань до комет. Відповідь. Б; Д.

5. 
   У центрі геліоцентричної системи світу знаходиться:
   А. Гелій. Б. Земля. В. Сонце. Г. Марс. Д. Галактика.
   Відповідь. В.
   
6. 
   На якій відстані від нас знаходиться одна з найближчих до
   Землі галактик, яку можна побачити в Україні неозброє­
   ним оком?
   

1.7. Г. Галілей відкрив:

А. Планету Уран. Б. Супутники Юпітера. В. Фази Венери. Г. Плями на Сонці. Д. Гори на Місяці. Відповідь. Б; В; Д.

1.8. Що вивчають астрономи за допомогою спектрів?

А. Хімічний склад планетних атмосфер. Б. Температуру зір. В. Магнітні поля на Сонці. Г. Швидкість галактик. Д. Масу планет. Відповідь. А; Б; В; Г.

1.9. Скільки зір можна побачити одночасно на небі неозброє­

А. 100 000. Б. 10 000. В. 6000. Г. 3000. Д. 500. Відповідь. Г. 1.10.Що астрономи розуміють під словом «Всесвіт»?

А. Нашу Галактику. Б. Усе, що ми бачимо в космосі за до­помогою найбільших телескопів. В. Зорі, галактики, ту­манності, пульсари, квазари та чорні діри. Г. Усі космічні тіла, що знаходяться за межами нашої планети. Д. Усе су­ще, що знаходиться на Землі й за її межами. Відповідь. Д.

53

11. 
    Чому на картах зоряного неба не позначено планети?
    Відповідь. Бо планети Сонячної системи обертаються на­
    вколо Сонця та змінюють своє положення на тлі зір.
    
12. 
    Скільки кілометрів ми пролітаємо за одну добу, рухаю­
    чись із Землею навколо Сонця? Орбітальна швидкість
    Землі — ЗО км/с.
    

1.13. Скільки кілометрів ми пролітаємо за одну добу, рухаю­

1.14. Що вивчає астрофізика?

1.15. Коли й у якій країні було виведено в космос перший штуч­

УРОК 2

комп'ютерні програми.

1. Поняття уявної небесної сфери та її зв'язок зі спостерігачем на Землі.

54

g-BANOHL

Розробки окремих уроків

2. 
   Основні точки й лінії небесної сфери та їхній зв'язок із від­
   повідними точками й лініями на Землі.
   
3. 
   Екваторіальна система небесних координат та їхній зв'язок
   із географічними координатами. Карти зоряного неба.
   
4. 
   Горизонтальна система небесних координат та рухома кар­
   та зоряного неба.
   
5. 
   Визначення моментів сходу, заходу та кульмінації небес­
   них світил за допомогою рухомої карти зоряного неба.
   

Доповнюючи вже сказане про системи небесних координат у розділі 2, слід відзначити таке. Сферичні координати — це ко­ординати точки в просторі, два певні кути та відстань цієї точ­ки від центра. Але якщо точка знаходиться на поверхні пев­ної сфери (зокрема небесної), відстань має стале значення та втрачає свій сенс як координата, то лишаються всього два ку­ти: плоский кут між основною площиною системи й напрям­ком на точку та двогранний кут між площиною, що проходить перпендикулярно до основної площини системи координат, і певною початковою площиною, також перпендикулярною до основної. Але він вимірюється відповідною дугою в основній площині. Тому, зрештою, можна говорити, що небесні коорди­нати задаються певними дугами на небесній сфері.

У визначенні небесної сфери говориться, що її центром є точ­ка, де знаходиться спостерігач. При цьому в наш час це вже не обов'язково точка на поверхні Землі. Але якщо це так, то треба розрізняти такі топоцентричні та геоцентричні координати, ко­ли центр системи збігається з центром Землі. Якщо радіус Зем­лі дуже малий порівняно з відстанню до світила, координати якого визначаються (це насамперед зорі), то різниця між цими двома системами координат зникає. Якщо це не так (а це не так насамперед для Місяця), то відмінним від нуля є горизонталь­ний паралакс світила. Це слід мати на увазі в разі використан­ня рисунків у підручнику «Астрономія-11», де рис. 2.4 та 2.5 подані в топоцентричній системі, а рис. 2.3 та 2.7 — у геоцен­тричній.

Для зіставлення різних систем координат і виявлення в них як загальних рис, так і специфіки кожної з них доцільно сис­тематизувати їх у вигляді таблиці. Для наочності корисно ма­ти поряд із небесним глобусом (а особливо за його відсутності)

55

g-BANOHL

g-BANOHL

Розділ II

плакати із зображенням основних ліній і точок на небесній сфері та систем небесних координат. Як домашнє завдання доцільно запропонувати учням визначити розташування сво­єї школи та свого будинку відносно сторін світу й небесного меридіану.

У школах та класах гуманітарного напряму можна обмежи­тися на цьому уроці лише виконанням лабораторної роботи № 1 з підручника «Астрономія-11». У школах фізико-математично-го профілю або на занятті астрономічного гуртка доцільно роз­глянути зв'язок між горизонтальними та екваторіальними ко­ординатами світила у верхній кульмінації. Нагадаємо, що цей зв'язок має такий вигляд:

|ф|

де 8 — схилення світила, ф — географічна широта, s — місцевий зоряний час. Для виведення цього співвідношення до­статньо уважно розглянути рисунок, на якому зображено пере­тин небесної сфери площиною небесного меридіана.

_т

Небесна сфера; схилення; небесний екватор; математичний горизонт; полюс світу; зеніт; небесний меридіан; зенітна відстань; годинний кут; азимут; пряме сходження; кульмінація.

Відповіді на тести та вправи з підручника «Астрономія-11»

2.1. Д. 2.2. Б. 2.3. В. 2.4. А.

5. 
   Полюси світу.
   
6. 
   Кульмінація Сонця настає опівдні, о 12 годині, за місце­
   вим часом.
   
7. 
   Сонце сходить у точці сходу й заходить у точці заходу
   тільки двічі на рік: у дні рівнодення — 21 березня і 23 ве­
   ресня.
   
8. 
   Материк Австралія розташований у Південній півкулі,
   тому там Полярну зорю не видно.
   
9. 
   На Північному полюсі Землі всі напрямки показують на
   південь.
   

2.13. На планетах Сонячної системи картина сузір'їв буде та­кою ж самою, але добове обертання матиме інший вигляд залежно від нахилу екватора планети до площини її ор­біти.

56

Додаткові тести та вправи й відповіді на них

2.1. Картою земного зоряного неба можна користуватись на

А. Меркурій. Б. Венера. В. Марс. Г. Сатурн. Д. Плутон. Відповідь. А; В; Д.

2.2. Де протягом ночі видно більше сузір'їв — на полюсах чи
в Україні?

А. На Північному полюсі. Б. В Україні. В. В Антарктиді. Г. На обох полюсах. Д. Однаково. Відповідь. Б.

2.3. Чи можна в Аргентині та в Україні одночасно побачити
Полярну зорю?

А. Не можна. Б. Можна тільки влітку. В. Можна тільки взимку. Г. Можна будь-коли. Д. Можна тільки восени. Відповідь. А.

2.4. Момент, коли світило проходить меридіан і знаходиться
найнижче над горизонтом, називається:

А. Пряме сходження. Б. Верхня кульмінація. В. Нижня кульмінація. Г. Верхня культивація. Д. Нижня культи­вація. Відповідь. В.

2.5. Полярна зоря відома тим, що:

А. Вона є найяскравішою зорею нашого неба. Б. Поляр­на зоря знаходиться над Північним полюсом Землі. В. По­лярна зоря на всіх материках ніколи не заходить. Г. По­лярна зоря є найбільшою зорею. Д. Біля Полярної зорі знаходиться Північний полюс світу. Відповідь. Б; Д.

2.6. «Світло від сузір'я Геркулес летить до нас 10 000 років»,—
стверджувалось в одній газетній статті. Чому це повідом­
лення викликає сумнів?

А. Сузір'я Геркулес знаходиться набагато ближче. Б. Су­зір'я Геркулес знаходиться набагато далі. В. Відстань до су­зір'я Геркулес астрономи ще не виміряли. Г. Зорі в сузір'ї Геркулес знаходяться нарізній відстані від Землі. Д. Астро­номи ще не навчились вимірювати такі великі відстані. Відповідь. Г.

57

g-BANOHL

Розділ II

2.7. У якому сузір'ї видно Сонце інопланетянинові, який живе

А. Єдиноріг. Б. Оріон. В. Мала Ведмедиця. Г. Велика Вед­медиця. Д. Ліра. Відповідь. А.

2.8. Де протягом ночі видно більше зір: у Чернігові чи в Криму?
А. У Чернігові весною. Б. У Криму взимку. В. У Чернігові
влітку. Г. У Криму влітку. Д. Однаково.

Відповідь. Б.

2.9. Чи можна зорю Сиріус побачити з Північного полюса

А. Можна тільки взимку. Б. Можна тільки влітку. В. Мож­на тільки восени. Г. Не можна ніколи. Д. Можна цілий рік. Відповідь. Г.

2.10. Що означає термін «зеніт»?

А. Спортивне товариство космонавтів. Б. Найвищу точ­ку над горизонтом. В. Напрямок по прямовисній лінії на центр Землі. Г. Напрямок по прямовисній лінії вгору. Д. Напрямок на Полярну зорю. Відповідь. Б.

2.11. Велика Ведмедиця опівночі світить поблизу зеніту. Вико­
ристовуючи рухому карту зоряного неба, визначте, у яко­
му місяці проводиться спостереження.

Відповідь. У березні.

2.12.3а допомогою рухомої карти зоряного неба визначте, у якому місяці сузір'я Оріон видно цілу ніч. Відповідь. У січні.

13. 
    Визначте за допомогою рухомої карти зоряного неба, чи
    можна в Україні в січні опівночі побачити зорю Альтаїр.
    Відповідь. Не можна.
    
14. 
    Денеб знаходився у верхній кульмінації на південь від
    зеніту на висоті 85° над горизонтом. Визначте геогра­
    фічну широту місця спостереження. Схилення Денеба
    

і Піал

58

2.16. Хтось стверджував, що бачив зорю Капелла (5 =+46°) удень із дна глибокого колодязя. Перевірте вірогідність цього твердження, якщо колодязь знаходився в Україні. Указівка: вважати, якщо яскрава зоря знаходиться по­близу зеніту, то її можна побачити з дна колодязя в бі­нокль.

УРОК З