М. А. Кунаш. Астрономия. Методические рекомендации. Урок № 7

Личностные: проявлять толерантное и уважи- тельное отношение к истории, культуре и традици- ям других народов.

Метапредметные: анализировать понятие «вре- мя», пояснять смысл понятия «время» для опреде- ленного контекста.

Предметные: формулировать определения тер- минов и понятий «местное время», «поясное время»,

«зимнее время» и «летнее время»; пояснять причи- ны введения часовых поясов; анализировать вза- имосвязь точного времени и географической долго- ты; объяснять необходимость введения високосных лет и нового календарного стиля.

Периодические или повторяющиеся процессы как основа для измерения времени. Древние часы. Введение понятий «местное время», «поясное вре- мя», «зимнее время» и «летнее время». Бытовое и научное понятие «местное время». Летоисчисление в древности. Использование продолжительных пе- риодических процессов для создания календарей. Солнечные и лунные календари и их сравнение. Ста- рый и новый стили. Современный календарь.

Методические акценты урока. В начале занятия целесообразно обсудить вопросы и задания упраж- нений 6—7 учебника, которые не были рассмотрены

на предыдущем занятии, и предложить следующие задания.

1. Найдите на звездной карте созвездие, в котором сегодня находится Солнце.

2. Лунное затмение наблюдалось 23 марта 2016 г. Когда можно ожидать ближайшее солнечное затме- ние?

3. Почему полная фаза лунного затмения продол- жается гораздо дольше, чем полная фаза солнечного затмения?

4. Опишите, как изменилось положение Солнца на небесной сфере с начала учебного года до дня про- ведения занятия.

5. Определите географическую широту места на- блюдения, если 22 июня Солнце наблюдалось в пол- день на высоте 61.

Последняя задача позволяет перейти к теме заня- тия. Ситуация проблемы определяется тем, какой смысл вкладывается в слово «полдень». В ходе бе- седы акцентируется внимание на том, что люди ис- пользуют показания часов, не задумываясь об истин- ном смысле этого понятия. Для актуализации инте- реса к теме следует в беседе выявить цели измерения времени (хозяйственные, экономические, научные и т. д.). Далее в беседе рассматривают, какие проме- жутки времени требуются для измерения. Важно подвести учащихся к выводу, что эти промежутки времени ограничиваются как малыми значениями, так и значениями, превышающими по продолжи- тельности жизнь нескольких поколений людей, а иногда и вообще существование жизни на Земле. Далее акцентируют внимание на способах измере- ния времени. Подводят учащихся к выводу о необхо- димости использовать для измерения временных промежутков какие-либо периодические процес- сы или процессы, которые можно повторить. В ка- честве примеров первых часов можно привести ог- ненные часы, водяные, песочные, солнечные, под- черкнуть их значительную неточность и неравно- мерность хода. В ходе самостоятельной работы учащихся с учебником предлагается выполнить следующие задания.

1. Заполните таблицу.

1. Укажите формулу для определения разницы местного времени в населенных пунктах с известны- ми значениями географических долгот.

2. Укажите формулу для расчета времени Т в на- селенном пункте России для известного часового по- яса.

3. Время в Женеве, на окраине которой располо- жен большой исследовательский центр CERN, отли- чается от всемирного на 1 ч. Какому часовому поясу принадлежит данный город? Определите, какую разницу составляет местное время данного населен- ного пункта с Москвой. Женева имеет долготу 6,14, Москва — 37,6.

После самостоятельного выполнения заданий сле- дует обратить внимание на бытовое и научное разли- чие понятия «местное время». Далее упоминается эталон точного времени, который позволяет опреде- лить секунду как продолжительность 9 192 631 770 переходов между двумя уровнями основного состоя- ния атома цезия-133. При этом можно обнаружить незначительные отклонения от равномерного вра- щения Земли и вековое замедление этого вращения на 0,0014 с за столетие. Следует упомянуть и линию перемены дат, проходящую по меридиану вблизи се- веро-восточной границы России.

Далее следует перейти к рассмотрению счета бо- лее длительных промежутков времени, акцентируя внимание учащихся, что периодическая смена лун- ных фаз, а также смена времен года послужили ос-

новой для создания первых календарей. Учащимся можно предложить самостоятельную работу.

1. Заполните таблицу основных понятий.

1. Сравните солнечный и лунный календари, за- полнив таблицу.

1. Почему день весеннего равноденствия не всегда приходится на 21 марта?

2. Заполните таблицу, используя приложе- ние VII, и объясните, почему в датах рождения уче- ных по старому и новому стилю наблюдается разное количество дней.

Окончание табл.

Домашнее задание. § 9, домашняя контрольная работа № 1.

Контрольная работа № 1

по теме «Практические основы астрономии»

1. Козерог, Дракон, Рыбы, Лев, Змееносец, Рак. Найдите лишнее в этом списке. Обоснуйте свой от- вет.

2. В одной из телепередач, посвященных жизни и творчеству А. С. Пушкина, ведущая заявила, что су- ществует «до сих пор не разгаданная загадка, связан- ная с жизнью поэта». Загадка состояла в следующем. А. С. Пушкин родился 26 мая (по старому стилю). Всем известно, что разница между старым и новым стилем составляет 13 дней. Однако мы празднуем день рождения Пушкина по новому стилю 6 июня, хотя разница между 26 мая и 6 июня — 11 дней. Вне- сите свой вклад в литературоведение — разгадайте загадку.

3. Запишите данные предложения, заполнив про-

пуски в тексте. После каждого записанного предло- жения в скобках обоснуйте свой ответ.

1. На земном шаре день равен ночи круглый год только .

2. Солнце взошло 21 марта 2011 г. (по местному времени) в Токио в ч, а зашло в ч. В этот же день в Новосибирске восход зафиксирован в ч, а заход — в ч.

3. Восход Солнца в населенных пунктах, распо- ложенных на экваторе, 2 августа наблюдается в ч, 27 февраля — в ч.

4. Июльские морозы и январские знойные дни яв- ляются обычными явлениями в средних широтах

.

1. Заполните пропуски в приведенном отрывке из книги Б. Ф. Билимовича «Световые явления вокруг нас»: «При наблюдении ,

и в телескоп

их изображение на сетчатке глаза увеличивается, и можно детально рассмотреть строение этих

тел. находятся значительно

дальше, поэтому, когда мы наблюдаем их в теле- скоп, угол зрения тоже увеличивается, но не на- столько, чтобы они стали видны в виде дисков. Они по-прежнему кажутся глазу светящимися

. Однако… когда мы смотрим в те- лескоп на , в глаз попадает во столько раз больше света, во сколько раз площадь объекти-

ва площади .

Поэтому телескоп увеличивает

и позволяет тем самым увидеть очень , не видимые невооруженным глазом».

1. На рисунках 1 и 2 приведены части карт звезд- ного неба. Первая издана Московским обществом любителей астрономии в 1920 г., вторая — сотруд- никами ГАИШ МГУ в 1998 г. Укажите не менее двух значимых различий данных карт и обоснуйте при- чину их возникновения, ведь на каждой из них отра- жена часть неба с областью созвездия Орион.

На рисунке 2 можно отследить участки, для кото- рых границы созвездий оказываются незначительно смещенными по отношению к линиям координатной сетки вверх влево, при этом значимых причин в виде определенных небесных объектов для столь малого смещения нет. Поясните, с чем связано данное сме- щение границ, которые было бы рациональнее про- водить по сетке постоянных небесных координат — склонений и прямых восхождений. Когда можно ожидать «совпадения» данных линий?

Рис. 1. Часть звездной карты из «Звездного атласа»

А. А. Михайлова, 1920 г.

Рис. 2. Часть звездной карты из «Атласа звездного неба» под ред.

А. П. Гуляева, 2000 г.

1. Незаходящая звезда наблюдается в верхней кульминации на высоте 5046, в нижней кульмина- ции — на высоте 3554. Определите географическую широту местности, на которой находится наблюда- тель.

2. Самые слабые звезды, которые можно получить на фотографии крупнейшим в мире телескопом, от- носятся к 25-й звездной величине. Во сколько раз они слабее, чем звезды 1-й звездной величины?

3. В бытовой речи можно услышать: Солнце вос- ходит на востоке, а заходит на западе. Верно ли это утверждение? Используйте для ответа следующие данные из отрывного календаря на 2015 г.: 18 мар- та — долгота дня 12:01; 21 марта — день весеннего равноденствия; долгота дня 12:12; 23 сентября — день осеннего равноденствия; долгота дня 12:11; 26 сентября — долгота дня 11:59. Поясните, почему для дат весеннего и осеннего равноденствия продол- жительность дня не подтверждает их астрономиче- ское название.

4. 20 марта произошло солнечное затмение.

В Мурманской области можно было наблюдать лишь частичное солнечное затмение. Поэтому группа ас- трономов, среди которых были и астрономы-любите- ли, в этот день прибыли на Северный полюс Земли, чтобы наблюдать полное солнечное затмение. На ка- кой высоте над горизонтом оно наблюдалось?

Рис. 3

1. На рисунке 3 пред- ставлен старый флаг Ту- рецкой Республики. На нем имеется изображение лун- ного серпа и звезды. Серп какого месяца изображен на флаге — молодого или старого? Ответ поясните. Могут ли лунный серп и зве-

зда наблюдаться на небе в том виде, в каком они по- казаны на флаге?

Следует отметить особенности подходов к оцени- ванию контрольных работ. Наиболее эффективно критериальное оценивание. Примерное распределе- ние критериев оценивания приведено в таблице.

Общее количество задач — 10, следовательно, учащиеся могут набрать за всю работу 50 баллов. Целесообразно использовать следующую таблицу перевода «сырых» баллов в отметку: «5» — от 38 до 50 баллов; «4» — от 28 до 37 баллов; «3» — от 20 до

27 баллов, «2» — менее 20 баллов. Принцип выстав- ления баллов основывается на том, что отметка «3»

свидетельствует о понимании направления прило- жения законов и закономерностей, а также изучен- ных понятий. Более широкие границы отметки «5» позволяют стимулировать интерес к дальнейшему изучению предмета.

К задаче 1. Лишнее в этом списке — созвездие Дракона, это единственное созвездие, не лежащее на эклиптике — видимом пути Солнца на небесной сфе- ре в течение года. Распространенное заблуждение, что Змееносец — незодиакальное созвездие, основа- но на традиции, в соответствии с которой в качестве знаков зодиака выбраны только 12 созвездий из 13, находящихся на эклиптике.

К задаче 2. Юлианский и григорианский кален- дари (старый и новый стиль соответственно) отлича- ются тем, что годы, номера которых делятся на 100 и не делятся на 400, в юлианском календаре являют- ся високосными, а в григорианском — нет. Поэтому пересчет дат различных событий из юлианского ка- лендаря в григорианский не всегда производится прибавлением 13 суток — так следует делать только для событий, произошедших после 1 марта 1900 г. и до 28 февраля 2099 г. (по григорианскому календа- рю). При пересчете дат, относящихся к XVIII в., из юлианского календаря в григорианский следует прибавлять не 13, а 11 дней — с тех пор разница между юлианским и григорианским календарями увеличилась на 2 дня (один день появился в 1800 г., второй — в 1900 г.). Именно поэтому день рождения А. С. Пушкина, родившегося в 1799 г., празднуется 6 июня, а не 8 июня.

К задаче 3. День всегда равен ночи на экваторе,

потому что граница освещения делит экватор на две равные половины во всяком положении земного ша- ра. В дни равноденствий Солнце всюду на Земле вос- ходит в 6 ч по местному времени и заходит в 18 ч по местному времени. На экваторе Солнце в течение всего года восходит ежедневно в 6 ч по местному вре- мени. В средних широтах июльский мороз и январ- ский летний зной — обычные явления для Южного полушария.

К задаче 5. Первое отличие касается названий со- звездий. После проведения первой Генеральной ас- самблеи МАС в 1922 г. в Риме в названиях созвездий было решено придерживаться современной европей- ской традиции. Каноническими считаются латин- ские названия созвездий, ими пользуются астрономы всех стран в научной практике, что удобно, так как перевод названий на языки разных стран в каждой из стран не бесспорен. Второе отличие касается границ созвездий. Данное отличие характеризуется двумя аспектами. Первый аспект связан с принятым совре- менным пониманием созвездия как участка неба со всеми объектами, находящимися на этом участке. Фигуры созвездий, которые принято изображать, мысленно соединяя прямыми линиями яркие звезды, не учитываются современной наукой. Второй аспект определяется принятым после ассамблеи подходом проводить границы созвездий в виде ломаных линий. Первоначально для удобства описания границ со- звездий решено было проводить их в виде ломаных линий, проходящих точно по сетке постоянных не- бесных координат — склонений и прямых восхожде- ний. Но небесный экватор отражает положение зем- ного: меняется в результате прецессии ориентация земной оси — «гуляет» по небу экваториальная сис- тема координат. Астрономы начала XX в. провели границы созвездий в системе экваториальных коор- динат того времени, точнее, 1875 г. Тогда это был стандарт. Уже сейчас границы созвездий не совпада- ют с линиями координатной сетки, слегка отходя от них. В будущем это различие будет возрастать, по- скольку точка весеннего равноденствия, играющая на небе роль Гринвича, движется вдоль эклиптики, увлекая за собой сеть небесных координат. Через 26 тыс. лет (период прецессии) все вернется в исход-

ное состояние.

К задаче 8. Высказывание о том, что Солнце вос- ходит на востоке, а заходит на западе, не соответ- ствует истине. Оно справедливо только дважды в го- ду — в дни весеннего и осеннего равноденствия. В эти дни день и ночь составляют ровно половину су-

ток, т. е. 12 ч. В летнее полугодие точки восхода и за- хода Солнца приближаются к северу, а в зимнее по- лугодие — к югу. На широте Москвы азимуты точек восхода и захода изменяются в пределах от 47 до 137 к востоку и западу от точки юга.

То, что день равен ночи не в дни осеннего и весен- него солнцестояния обусловлено явлением рефрак- ции — преломлением лучей в атмосфере, вследствие чего Солнце кажется выше, чем на самом деле, по- этому его восход происходит раньше, а заход позд- нее. В среднем величина рефракции составляет 35, т. е. несколько превосходит угловой диаметр солнеч- ного диска.

К задаче 9. Учитывая дату затмения, можно сде- лать вывод, что она очень близка к дню весеннего равноденствия. В это время Солнце располагается на небесном экваторе, его склонение равно нулю. В пункте наблюдения на Северном полюсе широта равна +90 — небесный экватор совпадает с горизон- том. Высота Солнца, как и его склонение, будет рав- на нулю. Следовательно, затмение будет наблюдать- ся на горизонте. Из-за атмосферной рефракции Сол- нце будет чуть выше горизонта.

К задаче 10. Серпы молодого и старого месяцев различаются тем, что обращены выпуклостью в про- тивоположные стороны. В Северном полушарии, где расположена Турция, молодой месяц всегда на- правлен выпуклой стороной вправо, старый — вле- во. Следовательно, на флаге месяц старый. Звезда не может быть видна внутри диска Луны, дополненно- го до круга (рис. 4). Все небесные светила гораздо дальше Луны и, следовательно, должны ею засло- няться. Их можно видеть только за краем неосве- щенной части Луны (за пун-

ктирной линией). На со- временном флаге Турции, также содержащем изобра- жение лунного серпа и зве- зды, звезда отодвинута от серпа за пределы пунктир-

^{ной линии.} Рис. 4

1. Хранение и передача точного времени.

2. Атомный эталон времени.

3. Истинное и среднее солнечное время.

4. Измерение коротких промежутков времени.

5. Лунные календари на Востоке.

6. Солнечные календари в Европе.

7. Лунно-солнечные календари.

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/8b 74c9c3-9aad-4ae4-abf9-e8229c87b786/110377/ — Единая коллекция цифровых образовательных ре- сурсов. Таблица «Различные календари Земли».

1