М. А. Кунаш. Астрономия. Методические рекомендации. Урок № 30

Личностные: проявлять навыки самообразова- ния, информационной культуры, включая самостоя- тельную работу с книгой; высказывать убежден- ность в возможности познания законов природы и их использования на благо развития человеческой цивилизации.

Метапредметные: объяснять различные меха- низмы радиоизлучения на основе знаний по физике; классифицировать объекты межзвездной среды; ана- лизировать характеристики светлых туманностей.

Предметные: характеризовать радиоизлучение межзвездного вещества и его состав, области звездо- образования; описывать методы обнаружения орга- нических молекул; раскрывать взаимосвязь звезд и межзвездной среды; описывать процесс формирова- ния звезд из холодных газопылевых облаков; опре- делять источник возникновения планетарных ту- манностей как остатки вспышек сверхновых звезд.

Состав межзвездной среды и его характеристика. Характеристика видов туманностей. Взаимосвязь различных видов туманностей с процессом звездо- образования. Характеристика излучения межзвезд- ной среды. Научное значение исследования процес- сов в разреженной среде в гигантских масштабах. Обнаружение органических молекул в молекуляр- ных облаках.

Методические акценты урока. В начале урока це- лесообразно предложить учащимся ответить на во- просы к § 25 учебника, а также выполнить задания.

1. Используя подвижную карту звездного неба, определите примерные координаты области небес- ной сферы, в которой расположен центр Галактики.

2. Обоснуйте некорректность высказывания «на- ша звездная система» относительно Галактики.

Последнее задание переводит в плоскость содержа- ния урока. Учитывая, что тема представлена на за- ключительном этапе изучения астрономии, важно организовать ведущие формы деятельности уча- щихся: участие в проблемной беседе, направляемой учителем, и самостоятельная деятельность по оз- накомлению с предметным содержанием. Используя задание 2, представленное выше, учащиеся вовле- каются в обсуждение следующей проблемы: какие объекты, за исключением уже изученных (звезды; планетные системы, их окружающие; малые тела), существуют в межзвездном пространстве. С учетом имеющегося у учащихся запаса знаний и умений в процессе обсуждения важно сделать следующие ак- центы.

1. Межзвездная среда, помимо звезд, включает межзвездный газ, пыль, космические лучи, магнит- ные поля, излучение различных диапазонов.

2. Составляющие Галактики, обладающие мас- сой, участвуют в гравитационном взаимодействии.

3. Методы исследования состава межзвездной сре- ды включают наблюдение данных объектов визуаль- ными методами (с использованием телескопов, рабо- тающих в видимом диапазоне, а также телескопов, основанных на исследовании других диапазонов излучения), методом спектроскопического анализа, методом моделирования.

После выявления актуальных знаний учащихся важно сформулировать проблемные вопросы, на ко- торые в ходе урока необходимо будет ответить:

1. Насколько равномерно распределено межзвезд- ное вещество в пространстве?

2. Как межзвездное вещество связано с процессом звездообразования и как влияет на него?

3. Как взаимодействует межзвездное вещество со звездным «населением» и их излучением?

Далее учащимся предлагается самостоятельная работа по материалу учебника (§ 25.3, 28).

Самостоятельная работа

1. Прочитайте § 25.3, заполните таблицу.

1. Охарактеризуйте туманности, заполнив таб- лицу.

Сделайте вывод о причине разнообразия внешне- го вида газопылевых облаков.

Сформулируйте вывод о взаимосвязи взрыва сверхновых и новых звезд и туманностей.

Сформулируйте вывод о взаимосвязи молекуляр- ных облаков и процесса звездообразования.

1. Охарактеризуйте излучение межзвездной сре- ды, заполнив таблицу.

После выполнения учащимися работы организу- ется обсуждение результатов, в ходе которого важно обратить внимание учащихся на следующее:

— межзвездное пространство заполнено неодно- родно;

• газ и пыль всегда сопутствуют друг другу, по- этому чисто пылевых или чисто газовых облаков нет;

• межзвездное поглощение света осложняет изучение структуры Галактики и расположения в ней звезд, при этом исследуются излучения в других спектрах (радиодиапазоне, инфракрасном, рентге- новском и других диапазонах);

• межзвездное вещество позволяет исследовать поведение газа в уникальных условиях низкой концентрации, недостижимой в земных условиях, и низкой температуры;

• волокнистая структура газовых туманностей свидетельствует о наличии в межзвездном простран- стве магнитного поля, которое препятствует распро- странению ионизированного газа поперек линий ин- дукции, но не мешает ему распространяться вдоль линий. Таким образом, Галактика обладает магнит- ным полем. Зафиксированы потоки заряженных ча- стиц, которые приходят примерно в равной мере со всех направлений — космические лучи. Торможение частиц магнитным полем вызывает синхротронное излучение;

• межзвездный газ может находиться в трех со- стояниях: светлые газовые туманности (с температу- рой до 10 000 К), нейтральный газ вдали от звезд (до 1000 К) и очень холодный газ (до 50 К). Именно в по- следнем случае (в молекулярных облаках) наблюда- ются и примеси органических соединений: альдеги- дов, спиртов, простых и сложных эфиров, карбоно- вых кислот, амидов кислот. Следует подчеркнуть, что многие из них являются основой предбиологиче- ских молекул.

После рассмотрения данного аспекта важно на- править учащихся на выбор темы сообщения к за- ключительному уроку-конференции «Одиноки ли мы во Вселенной?».

Домашнее задание. § 25.3, 28; практическое за- дание.

Используя дополнительные источники инфор- мации, охарактеризуйте понятие гравитационных волн, об открытии которых в начале 2016 г. было со- общено учеными.

1. Дайте определение гравитационных волн.

2. Представьте краткое описание истории введе- ния понятия.

3. Представьте основные направления исследова- ния вопроса существования гравитационных волн.

Группа 1. Идеи множественности миров в работах Дж. Бруно.

Группа 2. Идеи существования внеземного разума в работах философов-космистов.

Группа 3. Проблема внеземного разума в научно- фантастической литературе.

Группа 4. Методы поиска экзопланет.

Группа 5. История радиопосланий землян другим цивилизациям.

Группа 6. История поиска радиосигналов разум- ных цивилизаций.

Группа 7. Методы теоретической оценки возмож- ности обнаружения внеземных цивилизаций на сов- ременном этапе развития землян.

Группа 8. Проекты переселения на другие пла- неты.

Рис. 12

Рис. 13

к ЕГЭ по физике

1. На рисунке 12 при- ведены фрагмент спектра поглощения неизвестного разреженного атомарного газа (в середине), спектры поглощения атомов водо- рода (сверху) и гелия (сни- зу). Какие атомы входят в химический состав газа?

1. только водорода;

2. только гелия;

3. водорода и гелия;

4. водорода, гелия и еще какого-то вещества.

1. На рисунке 13 изо- бражена диаграмма энер- гетических уровней ато-

ма. Какой цифрой обозначен переход, который соответствует излучению фотона с наименьшей энер- гией?

http://www.youtube.com/watch?v=9XI4QrqX- WQ — Наша Галактика не единственная во Вселен- ной.

http://www.astronet.ru/db/msg/1202020 — Меж- звездный газ.

http://spacebot.ru/interesnoe/xolodnye-oblaka-tu- mannosti-kilya/ — Туманность Киля.

http://galspace.spb.ru/index61.html — Туманно- сти. Межзвездная среда.

1