А.П.Попова,
МОУ лицей № 82, г. Челябинск
"ВПЕРЁД, ЭРУДИТЫ!"
Дидактическая игра
Астрономия – абстрактная наука и хотя в школах он не преподается отдельным предметом, тем не менее во многих школах, в частности в Челябинской области, ведутся различные элективные курсы и учащиеся разного возраста проявляют к науке о небесных телах большой интерес. Для закрепления интереса к занятиям необходимо использовать различные формы подачи материала и интересные формы его закрепления. В качестве одной из форм обучения и контроля можно использовать игровые ситуации. В процессе игры мир детства соединяется с миром науки. Известный французский учёный Луи де Бройль утверждал, что все игры имеют много общего с работой учёного. В том и другом случае привлекает поставленная загадка, трудность, которую можно преодолеть, затем радость открытия. Именно поэтому игра привлекает людей разного возраста. Назначение дидактических игр – развитие познавательных интересов у школьников: тренировка памяти и наблюдательности; развитие творческих способностей и сообразительности, игра способствует закреплению и обобщению знаний; может быть использована в качестве системы контроля за степенью усвоения изученного материала, т.е. может служить в качестве системы обратной связи.
Основой для дидактической игры является решение дидактических задач: уточнение представлений о явлениях и их существенных особенностях, способствуют развитию способностей замечать сходство и различие между явлениями и предметами, а также решают обучающие задачи. Игра вносит элемент соревнования и эмоциональности.
Но использование игр в учебном процессе требуют специальной подготовки и необходимого дидактического материала. Ниже приведены игровые этапы, которые можно использовать в различного рода соревнованиях все сразу или отдельные разделы. Автор использует отдельные элементы этой игры и для контроля знаний учащихся, так как в лицее № 82 изучается астрономия и проводится элективный курс по авторской программе, и для проведения таких мероприятий на уровне города, как праздники: День космонавтики, празднование дней равноденствия, юбилейных дат и на сборах в качестве заключительного этапа при подготовке к олимпиадам разного уровня. Учащиеся Челябинска и области успешно выступают на различного рода форумах и олимпиадах, в том числе Российских и международных, занимая призовые места. Выпускники школ – призёры олимпиад, в том числе и лицея № 82, учатся и в столичных Вузах.
Игра проводится в несколько туров, капитаны выбирают раздел игры и команда отвечает на вопросы этого раздела. Вопросы разной степени сложности, поэтому их можно использовать для учащихся разного возраста, что и делает автор.
1-й Тур.
● Физика и астрономия:
1 – Сколько планет в Солнечной системе?
2 – Название спутников этой планеты переводятся, как страх и ужас.
О какой планете идёт речь?
3 – Длина волны, на которую приходится максимум излучения, зависит от
температуры излучаемого тела и положение максимума смещается с
изменением температуры. Как количественно выражается эта
закономерность?
4 - Кто впервые применил телескоп для наблюдений небесных объектов?
5 - В основу какого метода исследования положено свойство отражения
электромагнитных волн от проводящей поверхности планет
Солнечной системы?
● О великих астрономах:
1 - С его именем связана история создания Главной обсерватории России.
2 - Один из ряда гениальных самоучек, астроном-любитель, величайший
наблюдатель, композитор, музыкант-исполнитель и педагог, первый
астроном, сделавший попытку изобрести искусственное небо - прообраз
современного планетария; первооткрыватель инфракрасного излучения.
3 – Французский чертёжник и переписчик Парижской обсерватории,
впоследствии опытный наблюдатель, ловец комет, составивший
первый каталог незвёздных объектов.
4 – Его называют законодателем неба.
5 – С его именем связано открытие расширения Вселенной.
● Астрофизические явления:
1 – Изменение наблюдаемой частоты звука или электромагнитного
излучения, когда источник волн и наблюдатель приближаются друг к
другу или удаляются один от другого. Когда источник звука приближается, волны перед ним "сжимаются", в результате чего повышается частота звукового сигнала и поднимается его высота. При удалении источника волны "растягиваются", т.е. частота и высота звука понижаются. Подобный эффект наблюдается и со светом, идущим от астрономических объектов, детали спектров которых смещаются в сторону более длинных или более коротких волн в соответствии с тем, удаляется источник света от Земли или приближается к ней.
2 - Явление, которое оказывает влияние на положение видимого
полушария Луны в результате чего в разное время с Земли удаётся
рассмотреть до 59% поверхности Луны, несмотря на то что периоды
вращения Луны и её обращения по орбите вокруг Земли равны (так что
Луна обращена к Земле всегда одной стороной).
3 – Момент пересечения объектом небесного меридиана, когда в
результате вращения Земли звезда или другой небесный объект
достигает максимальной высоты над горизонтом, в этот момент объект
находится на юге или на севере от наблюдателя.
4 – Равномерное периодическое движение оси вращения свободно
вращающегося тела, когда на него действует вращающийся момент, возникающий из-за внешнего гравитационного влияния: главный источник вращающего момента – действие гравитации Солнца и Луны на экваториальную выпуклость Земли; это явление заставляет ось вращения Земли описывать конус с угловым радиусом около 23 27' относительно перпендикуляра к плоскости земной орбиты (т.е. к эклиптике) с периодом полного оборота 26 000 лет.
5 – Движение жидкости, а также возникающие в твёрдых объектах
напряжения, вызываемые циклическим изменением действующих на них гравитационных сил со стороны Солнца и Луны, которое подвержено суточным, месячным и годичным вариациям, обусловленным вращением Земли, движением Луны по орбите вокруг Земли и движением Земли вокруг Солнца.
● Мир астрофизических единиц:
1 – Единицы измерения расстояний в астрономии.
2 – Период обращения Луны вокруг Земли.
3 – Температура фотосферы Солнца.
4 – Масса Солнца по сравнению с массой Земли.
5 –Стандартная единица измерения расстояний до тел Солнечной системы.
2-й ТУР.
● Астрономия и литература:
1 – Какое небесное явление описал А. Янгель в следующем стихотворном
отрывке: «Она в начале появления – Всего лишь дымное виденье,
В ней нет ядра, чуть тлеет хвост, Но ближе к Солнцу – и не то,
Уж лик горит, уж свет не дробен. И миллионы вёрст способен
Тянуться грозный след хвоста. Густеет яркое ядро,
И уменьшается орбита … светиться сердито,
Сплошной пожар – её нутро».
2 – Назовите автора этих строк и созвездия, к которым принадлежат звёзды
«Небо полное звёзд мириадами Взором бессонным блестит,
Дивный венец его светит Плеядами, Альдебараном в ночи горит».
3 – В каком произведении описано появление кометы 1812 г.? «При въезде
на Арбатскую площадь огромное пространство звёздного неба
открылось глазам Пьера. Почти в середине этого неба над бульваром,
окружённая, обсыпанная со всех сторон звёздами, но отличаясь от всех
близостью к Земле, белым светом и длинным, поднятым кверху хвостом,
стояла огромная комета 1812 года, та самая комета, которая предвещала,
как говорили, всякие ужасы и конец света..»-Вопрос: кометы
расположены ближе или дальше звёзд, откуда к нам «приходят» кометы?
4 – Какое небесное тело описывает автор?:
Звезда уходит словно вглубь, в себя, В последнем крике
Выплеснув все чувства… Уходит внутрь, во тьму, в ничто,
Оставив бездну времени-пространства,
Воронку мрака среди звёздной пыли.
5 – Что зыблет ясный ночью луч? Что тонкий пламень в твердь разит?
Как молния без грозных туч Стремится от земли в зенит?
Как может быть, чтоб мёрзлый пар Среди зимы рождал пожар?
Какое явление описал М.В.Ломоносов? (фотография)
● Великие открытия:
1 – В 1965 году радиоастрономы А. Пензиас и Р. Вилсон обнаружили
космическое фоновое излучение, температура которого оказалась близкой
к трём градусам Кельвина и подтверждало теорию горячей Вселенной.
Что это за излучение?
2 – 1 января 1801 года итальянский астроном сделал себе самый
замечательный и дорогой подарок, какой только может быть сделан
астроному: он сделал открытие. Кто этот астроном и что он открыл?
3 – Марс известен землянам издавна: ещё древние римляне умели находить
эту планету на небосводе. Они же за зловеще-красный цвет назвали её
Марсом. Однако по-настоящему изучение Марса начинается, пожалуй, с
11 августа 1877 года. Именно в этот день, а точнее вечер, сотрудник
Морской обсерватории США сделал величайшее открытие у этой
планеты. Кто этот сотрудник и какое открытие он сделал?
4 – В тот памятный вечер 13 марта 1781 года астроном наблюдал участок
неба в области созвездий Тельца и Близнецов и в свой телескоп он
заметил маленький светящийся кружок, который за двое суток сместился
от первоначального положения. Астроном решил, что он открыл новую
комету, но в последствии выяснилось, что открытое небесное тело –
вновь открытая планета. Кто этот астроном и какую планету он открыл?
5 – В 1784 году английский любитель астрономии обнаружил, что
четвёртая по блеску звезда в созвездии Цефея регулярно меняет свой блеск с периодом в 5,37 суток. Он представил в Лондонское королевское общество доклад, и тем самым навечно вписал своё имя в историю астрономии как первооткрыватель класса переменных звёзд. Ему в ту пору было 19 лет. Аналогичные звёзды, открытые позже, стали называть в честь первой представительности семейства переменных звёзд … . Как называют эти звёзды и кто их первооткрыватель?
● Мифы звёздного неба (вопрос сопровождается показом слайда с соответствующим созвездием):
1 – У Зевса и прекрасной Алкимены родился сын – Геракл. Чтобы ребёнок
обрёл бессмертие, его кормилицей должна была стать Гера, но она и слышать об этом не желала. Зевс дождался, когда богиня заснула, а потом подослал к ней Гермеса с младенцем Гераклом. Проголодавшийся малыш сразу же начал сосать молоко. Гера проснулась и оттолкнула малыша. Но было уже поздно – сын Зевса обрёл бессмертие. Молоко, пролившееся из груди богини, как считали в Древней Греции, так и осталось в небесах в виде… .
2 – Яркая звезда этого созвездия – Регул, что означает царская звезда.
Назовите это созвездие.
3 – Согласно мифам, Кентавр – это полуконь-получеловек. Его звали
Хирон. Он был учителем многих героев и сыновей Зевса, за что боги вознесли его на не5бо. Это зодиакальное созвездие…
4 – Название этого созвездия – своего рода символ вдохновения поэтов и
музыкантов. Считалось, что только на нём можно долететь до вершины свящённый горы Парнаса, где царят бог Аполлон и 9 муз-покровительниц искусства и астрономии. Назовите его.
5 – Это созвездие посвящено Гераклу. В детстве его звали Алкид, ему
приписывают 12 подвигов, за что боги нашли ему место на небосводе. Как называется это созвездие?
● Крылатые выражения:
1 – О каком русском учёном великий поэт А.С.Пушкин сказал, что он
создал первый в России университет, что «он, лучше сказать, сам был
первым русским университетом»?
2 – «Эврика! Эврика! Я нашёл» Кому принадлежат эти слова?
3 – Учёный, который под угрозой жизни вынужден был отречься от своего
учения, но, по преданию, уже выходя из зала суда, произнёс
историческую фразу: «А всё-таки она вертится!» Кто этот учёный?
4 – Про него сказали: «Он остановил Солнце и сдвинул Землю» О ком идёт
речь?
5 – Астроном, о котором говорят, что он «сломал засовы неба» - кто он?
● О великих астрофизиках:
1 – Датский астроном, в 1676 г. наблюдая затмение Ио, спутника Юпитера,
определил числовое значение скорости света. Назовите имя этогоучёного.
2 – Назовите первого русского академика.
3 - Автор научного труда Математические начала натуральной
философии, друг известного астронома Э. Галлея.
4 – Открыв солнечные пятна и наблюдая их перемещение, он совершенно
правильно объяснил это вращением Солнца; поверхность Луны предстала
перед ним покрытой горами и изрытой кратерами. Даже этот беглый
перечень позволил бы назвать его величайшим астрономом, но его роль
была исключительной уже потому, что он произвел поистине
революционный переворот, положив начало инструментальной
астрономии в целом. О каком учёном идёт речь?
5 – 18 февраля 1930 года молодой ассистент обсерватории Ловелла во
Флагстаффе (США) обнаружил планету на периферии Солнечной
системы, которую назвали "Плутон" по предложению 11-летней дочки
оксфордского профессора астрономии. Это имя было самым подходящим,
так как первые две буквы совпадают с инициалами Персиваля Ловелла
(организатора поиска этой планеты), 75–летнюю годовщину со дня
рождения которого отмечала Ловелловская обсерватория 13 марта. Кто
этот молодой астроном?
3-й ТУР.
● Астрономические объекты и явления:
1 – Каллисто, Ганимед, Европа, Ио – Спутники какой планеты? (Слайд).
2 – Какая звезда находится в хвосте Малой Медведицы? (Слайд).
3 – Этот красивый процесс в верхних слоях атмосферы Земли возникает
вследствие солнечной вспышки (Слайд, фотография).
4 – Кого называют мучеником астрономии? (Фото)
5 – Какая планета Солнечной системы имеет самый короткий год? (Фото)
● Астрономы и математики:
1 – Систематичность, основательность, прирождённый математический
талант превращали будущего коммерсанта в ученого: он слишком серьезно готовился и к своей торговой карьере и, помимо изучения языков (английского, испанского, французского), географии и обычаев народов, считал совершенно необходимым (вопреки представлениям окружавших его людей) досконально изучить и освоить навигационную астрономию. Обратив внимание на еле заметные особенности движения Сириуса и Проциона, установил, что пути обеих звезд оказывались слегка волнистыми или змеевидными. Объясняя это явление, он выдвинул смелую идею, предположив, что обе звезды имеют невидимых темных спутников, которые возмущают прямолинейное, на наблюдаемом отрезке времени, движение главной, видимой звезды.
2 – Французский учёный и философ, сформулировавший закон
сохранения количества движения, его системой координат пользуются
не только в математике, но и в астрономии.
3 – Его работа о хордах окружности (по современным понятиям –
синусам), составленные им таблицы, предвосхитившие современные таблицы тригонометрических функций, послужили отправной точкой для развития хордовой тригонометрии, игравшей важную роль в греческой и мусульманской астрономии, ему принадлежит заслуга создания первых математических теорий видимого движения Солнца и Луны и теории затмений. Он правильно определил размер Луны и ее расстояние от Земли. Он ввел географические координаты - широту и долготу, и его можно считать основателем математической географии. Сопоставляя результаты личных наблюдений и наблюдений своих предшественников, он с большой точностью вычислил продолжительность солнечного года (ошибка не более 6 мин). Ученый составил огромный по тем временам каталог положений 850 звезд, разделив их по блеску на 6 степеней (звездных величин).
4 – Мировую известность молодой математик приобрел после разработки
им метода вычисления эллиптической орбиты планеты по трем наблюдениям. Применение этого метода к малой планете Церера дало возможность вновь найти ее на небе после того, как она была утеряна вскоре после её открытия Дж. Пиацци в 1801. В фундаментальной работе Теория движения небесных тел (1809) он изложил методы вычисления планетных орбит, с небольшими усовершенствованиями используемые и в настоящее время.
5 – "Космизм! Каково! Никто до него не мыслил такими масштабами,
космическими масштабами! Уже это одно даёт ему право стать в разряд
величайших гениев человечества. Поистине только русский ум мог
поставить такую грандиозную задачу - заселить человечеством
Вселенную!" О каком учёном идёт речь? (В.Брюсов)
● Астрофизические константы:
1 – Что определяет постоянная величина 300 000 км/с?
2 – 6,67 ∙ 10-11 (Н∙м²)/кг² - что это такое?
3 – 75 км/(с∙Мпк) – что это за величина?
4 – Что характеризует величина, равная 1,37 кВт/м².
5 – Что показывает величина угла - ε = 23 27'?
● Фотопрогулка по небу:
А) НЕБЕСНЫЙ ОБЪЕКТ И ЕГО МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ.
1 – Кто нам ответит на такой вопрос:
Что за объект изображён и где
прописан он?
2–Вопрос не прост,
Прошу подумать всех: Докажет кто, что за небесное явление
Здесь изображено и на
каком участке неба оно отражено.
Наблюдаем ли мы его на нашем небе ?
3– Наблюдения кометы Галлея, были прослежены назад вплоть до 239 г. до н.э. Нет другой кометы, для которой сохранились бы исторические записи, которые могли бы сравниться с кометой Галлея. Комета Галлея уникальна: она наблюдалась на протяжении более двух тысяч лет 30 раз. Это связано с тем, что комета Галлея намного больше и активнее других периодических комет и её движение по орбите обратное. Почему эта комета носит имя известного английского астронома, второго директора Гринвичской обсерватории, друга И. Ньютона? Что такое хвост кометы?
4 – Какой объект представлен здесь и как он
связан со звёздами? В каком созвездии он
расположен?
5 -
Какой старинный астрономический
инструмент представлен на данном
изображении, какому знаменитому
астроному он принадлежал?
Б)"ЧЕТВЁРТЫЙ ЛИШНИЙ":
Представлены четыре небесных объекта, один из которых по какому-то признаку отличается от остальных. Назовите, кто лишний в этой последовательности.
1) 2)
3) 4)
ОТВЕТЫ:
1-Й ТУР -
● Физика и астрономия: 8; Марс, спутники Деймос и Фобос; Закон Вина: λmax = 0,29/ Т (λmax –длина волны в см и Т – абсолютная температура);
Г. Галилей; радиолокация.
● О великих астрономах: В.Я.Струве; В.Гершель; Шарль Месье; И. Кеплер; Э. Хаббл.
● Астрофизические явления: Эффект Доплера; Физическая либрация; Кульминация; Прецессия; Приливы и отливы.
● Мир астрофизических единиц: Астрономическая единица, Парсек, Кило- и Мегапарсек, Световой год, Километры; 27,3 суток; 6 000 К; примерно 330 000 масс Земли; 1 а.е = 15∙107 км.
2-й ТУР -
● Астрономия и литература: Комета; Александр Блок, Плеяды – рассеянное звёздное скопление и α Тельца; Л.Н.Толстой, «Война и мир», кометы – члены Солнечной системы и предположительно приходят из Облака Оорта, находящегося на периферии Солнечной системы; чёрная дыра; явление полярного сияния.
● Великие открытия: Реликтовое излучение; Пиацци открыл первый астероид – Цереру; Асаф Холл открыл у Марса два спутника: Фобос и Деймос; Вильям Гершель открыл планету, которую по предложению немецкого астронома Иоганна Боде назвали Ураном; цефеиды, открытые Джоном Гудрайком.
● Мифы звёздного неба: Млечного Пути; созвездие Льва; Стрельца; Пегас; Геркулес.
● Крылатые выражения: О М. В. Ломоносове; Архимеду; Г. Галилей; о Н. Копернику; В. Гершель, открыл окно в Большую Вселенную, в мир звёзд и туманностей.
● О великих астрофизиках: Олаф Рёмер; М.В.Ломоносов; И.Ньютон; Галилео Галилей; Клайд Томбо.
3-й ТУР -
● Астрономические объекты и явления: Юпитер; Полярная; полярные сияния; Джордано Бруно; Меркурий.
● Астрономия и математика: Бессель; Рене Декарт; Гиппарх; Гаусс; К. Э. Циолковский.
● Астрофизические постоянные: скорость света в вакууме; гравитационная постоянная; постоянная Хаббла; Солнечная постоянная; наклон эклиптики к экватору.
● Фотопрогулка по небу:
А): 1) Шаровое звёздное скопление М 3 = NGC 5272 на южной границе созвездия Гончие Псы (Canes Venatic, CVn) рядом с созвездием Волосы Вероники, состоящее из большого количества переменных звёзд. Оно содержит примерно 106 старых звёзд. Диаметр скопления 280 с. л., расстояние до него 31000 с.л. (920 пк). Скопление приближается к нам со скоростью 153 км/с, располагаясь за пределами нашей Галактики.
2) В созвездии Большая Медведица (Ursa Major, Uma) расположена знаменитая Совиная туманность М 97 (NGC 3587) или "Сова", расположенная под "донышком ковша", около звезды β (Мерак) на расстоянии 7500 световых лет. В центре туманности расположен очень горячий белый карлик, температура поверхности которого равна 35 000 К. Специфической особенностью планетарных туманностей является их зеленоватый цвет, обусловленный излучением газов туманности в двух узких зелёных спектральных линиях, которые забивают излучение в других цветовых диапазонах. Эти две зелёные линии ( = 4959 Å и = 5007 Å, принадлежащие О III, их обозначают N1 и N2) были обнаружены в туманностях в конце XIX в. В спектрах планетарных туманностей хорошо видны линии серии Бальмера, связанные с переходами электронов в атомах водорода с более высоких уровней на второй уровень. Астрономы предположили, что в планетарных и газовых туманностях имеется неизвестный на Земле химический элемент, присущий только туманностям. Этот гипотетический элемент получил название небулий (от латинского: пеЬи1а - туманность), подобно тому, как был обнаружен гелий на Солнце. (Название сохраняется в астрофизике исключительно из исторического интереса, две линии = 4959 Å и = 5007 Å приобрели известность в конце прошлого века). Наконец, выяснилось, что небулярные зелёные линии в туманностях излучает обычный дважды ионизированный кислород - атом кислорода, у которого оторвано два внешних электрона. На Земле эти линии называют запрещёнными, так как в лабораторных условиях они не появлялись из-за высокой плотности газов. Но в планетарных туманностях газ сильно разрежен: т.е. в космических условиях такому переходу электронов в атомах ничто не мешает. Туманность находится за пределами Млечного Пути.
3) Комета названа по имени Эдмунда Галлея, который в 1705 г. понял связь между несколькими предыдущими появлениями кометы и предсказал ее возвращение в 1758-59 гг. В 1986 г. космический аппарат "Джотто" смог получить изображение ядра кометы Галлея с расстояния всего в 10 тысяч километров. Оказалось, что ядро имеет в длину 15 км при ширине 8 км. Кома и хвост этой самой известной кометы образуются при нагревании ядра Солнцем, так что выбросы газа и пыли прорываются через темную оболочку, покрывающую ледяное ядро.
4) Планетарная туманность (NGC 6543), популярное название которой Кошачий Глаз. Она лежит в созвездии Дракона на расстоянии около 3000 световых лет от Земли. По некоторым оценкам, ее возраст составляет приблизительно 1000 лет. Сложная структура позволяет предположить наличие в ее центре двойной звезды.
5) "Большой стенной квадрант" для измерения угловых расстояний на небе был не только революционным для того времени прибором, но и настоящим произведением искусства. Он находился в обсерватории, построенной на острове Вен, которую Тихо Браге назвал Ураниборгом (Небесным замком), а по-другому – "Дворцом Урании" (музы-покровительницы астрономии).
Б) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ составлена из объектов Солнечной системы: кометы, солнечный протуберанец, Луна. Четвёртый объект – лишний - спиральная галактика М 51 - "Водоворот" со спутником ( в созвездии Гончие Псы).
Достарыңызбен бөлісу: |