Сценарий урока 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:

1. 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).

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

как только задания будут выполнены поднимите руку и озвучте ответы.

Показ фото Венеры, в небе села Толпино, снимок сделан нашей ученицей Цыгановой Валентиной.

Весь класс работает с таким заданием: « 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. 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».

Проверка выполнения работы с Астрономическим календарем.

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). Сформулируйте тему урока.

(Предполагаемый ответ- «Малые тела Солнечной системы»).

Вывешивание на доску названия темы урока.

Что вам известно о малых телах Солнечной системы?

Примерные ответы: «Пояс астероидов находится м/у Марсом и Юпитером и в поясе Койпера находящегося за орбитой Нептуна, 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».

Сформулируйте цель нашего урока.

(- 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 класс будет работать по группам, по 2 или 3 человека. Каждая группа выполняет задание: « Прочитайте кейс, и заполните таблицу, где охарактеризуете отличительные особенности малых тел Солнечной системы». Таблицы, я вам распечатала на листах. Задания 1 группе - дать характеристику астероидам, 2 группе дать характеристику – кометам, 3 группе - дать характеристику метеоритам. Через 7 минут каждая группа прочитает отчет по своей работе. Описание должно быть сделано в виде тезисов.

примерный ответ.

планетизимали – "зародыши" планет размером с Весту или Цереру

5.Включение нового знания в систему

Дайте отчет по своей работе с кейсами. При ответе по астероидам Сл. 4 (Самые крупные астероиды Паллада, Веста, Гигия (Международным астрономическим союзом 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной Ассамблее МАС Церера была отнесена к карликовым планетам). Обратите внимание на Сл. 5 астероид Икар, 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). (Слайд 6) Многие ученые пришли к согласию по поводу того, что динозавры (за исключением их родственников птиц) вымерли потому, что большой астероид ударил по Земле, недалеко от того места, что сейчас является полуостровом Юкатан. (Юката́н (исп. Yucatán) — полуостров в Центральной Америке, отделяющий Мексиканский залив от Карибского моря). При этом было выброшено столько сажи и другого материала в атмосферу, что планета стала слишком холодной (это длилось около трех лет) для динозавров и большинства других наземных животных, чтобы выжить.

Проблема в том, что обнаружить достаточно уверенно можно лишь большие объекты. А вот малые тела, порою обнаруживаются лишь за пару часов до падения, т.к. у астероидов большая скорость и небольшие размеры.

Существуют группы астероидов, давайте рассмотрим рисунок в учебнике и прочитаем к нему пояснение на странице 68.

Заслушаем характеристики комет. При ответе характеристики комет Сл.7, где указаны размеры головы и хвоста комет и Слайд 8. где важно, «Под действием Солнечного тепла многие кометы разрушаются, а ее осколки распределяются по орбите кометы в виде облака вытянутого по орбите». (слайд 9). Снимки и научные данные с зонда "Розетта" помогли ученым доказать, что кометы возникают в результате гравитационного коллапса (сжатия) небольших облаков, состоящих из мелкой "космической гальки" и льда.

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).

Заслушаем отчет по характеристике метеоритов. При ответе характеристик метеоритов Слайд 10, где дается определение метеорита, Слайд 11, где важно, «Влетают в атмосферу со скоростями 30-40 км/с

и сгорают на высоте 70-80 км». Слайд 12 – состав метеоритов. Слайд 13- каменный метеорит из музея Космонавтики в Москве, будете в столице, посетите этот музей. 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 в тетради).

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

Слайд 14.

Слайд 15 Выставленный в музее космонавтике в г. Москве, крупнейший из найденных осколков Челябинского метеорита ( масса 570 кг).

6.Рефлексия деятельности

Работаем все вместе с Астрономическим календарем на 2018 год.

1 вариант должен выяснить: «Какая комета будет видна в декабре?» стр.7, Примерный ответ: « Комета P/Wirtanen (46P) возможно будет видна невооруженным глазом на ночном небе декабря». На сайте Астрофотографии обсерватории Astronyx можно прочитать: «К Земле приближается изумрудный космический гость».
Астрономы рассказали о приближении необычной кометы зеленого цвета, которая получила название — Виртанена. Ядро кометы размером в 1 километр, окутанное огромным газовым шаром зеленого цвета, диаметр которого превышает размер Юпитера. 

Зеленая комета была открыта 17 января 1948 года американским астрономом Карлом Виртаненом фотографическим путем. Снимок был сделан 15 января в Ликской обсерватории Сан-Хосе, США. Было установлено, что зеленая комета движется вокруг Солнца по удаленной от Земли орбите. 

Сейчас комета пролетает Марс. Астрономы установили, что максимальное сближение кометы с Землей произойдет 16 декабря 2018 года. Комета Виртанена пройдет мимо поверхности Земли на расстоянии 11,5 миллионов километров и не представит никакой опасности. 

За неделю до 16 декабря и еще семь дней после нее наблюдатели смогут увидеть небесное тело невооруженным глазом, так как именно в эти дни она станет в 10 раз ярче. Наблюдать за кометой можно по январь месяц 2019 года».

2 вариант выяснит: « 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».

1. Как изменились ваши представления о астероидах, кометах, метеорах ?

Представления стали гораздо шире).

Что вы узнали нового?

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

1. Чем порождаются метеорные рои?

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

1. 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.

Решаем задачу из учебника №15 стр.69

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

Т_з=1год

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

лера Т²/Т_з²=а_к ³/а_з³; Т²=а³ 76²=а_к ³ 5776= а _к³; а _к =17,94а.е.

Q=2а_к – q; Q=2·17,94-0,5=35,38а.е.

Т_к=76 лет

q=0,5 а.е.

Q-?

а_к-?

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/

А теперь проверим, как вы усвоили новый материал, для этого выполним задание: «Закончи предложение», ответы пишем в задании (5 мин).

проверим правильность ответов при взаимопроверке работ. Ответы записаны на обратной стороне доски.

1 вариант: 1- метеорит; 2-млн.км.; 3 – льда; 4- 20 - 30 км/с; 5 - Область небесной сферы, кажущаяся источником метеоров; 6- Паллада, Юнона, Веста.

2 вариант: 1 – болид; 2- размеров Солнца; 3 - газов; 4 - 60-80 км; 5 – облака вытянутого вдоль орбиты; 6 – между Марсом и Юпитером, и в поясе Койпера.

Вариант 1.

1)Остаток метеоритного тела, не сгоревший в земной атмосфере и упавший на поверхность Земли, называют метеорит.

2)Размеры хвоста комет могут превышать миллионы километров.

3)Ядро кометы состоит из космической пыли, льда и замороженных летучих соединений.

4)Метеорные тела врываются в атмосферу Земли со скоростями 7 км/с (сгорают в атмосфере) и 20-30 км/с (не сгорают).

5) Радиант — это небольшой участок неба, из которого расходятся видимые пути отдельных метеоров метеорного потока.

6)Крупные астероиды имеют собственные имена, например: Паллада, Юнона, Веста, Астрея, Геба, Ирида, Флора, Метида, Гигея, Парфенопа и др.

Вариант 2.

1)Очень яркий метеор, видимый на Земле как летящий по небу огненный шар, — это болид.

2)Головы комет достигают размеров Солнца.

3)Хвост кометы состоит из разряжённого газа и мельчайших частиц.

4)Метеорные тела, влетающие в атмосферу Земли, светятся, испаряются и полностью сгорают на высотах 60-80 км, метеоритные тела покрупнее могут сталкиваться с поверхностью.

5)Твёрдые осколки кометы постепенно распределяются по орбите кометы в виде облака, вытянутого вдоль орбиты.

6)Орбиты большинства астероидов в Солнечной системе располагаются между орбитами Юпитера и Марса в поясе астероидов .

Делаем взаимопроверку и выставим оценку по критериям:

1. верных ответов - «5»

4– «4»

3 - «3»

0-2– «2»

1. 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:

Т_з=1год Т²/Т_з²=а³/а_з³; Т²=а³; 4,5²=а³ 20,25=а³

а_з= 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: Т_к=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:

1. 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.

2. 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.

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

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

5. 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.

6. https://ru.wikipedia.org/wiki

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

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

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

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

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

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

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

14. https://www.facebook.com/astronyxspace/

16