М. А. Кунаш. Астрономия. Методические рекомендации. Урок № 8

Личностные: высказывать убежденность в воз- можности познания системы мира.

Метапредметные: устанавливать причинно- следственные связи смены представлений о строе- нии мира; характеризовать вклад ученых в станов- ление астрономической картины мира.

Предметные: воспроизводить исторические све- дения о становлении и развитии гелиоцентрической системы мира, объяснять петлеобразное движение планет с использованием эпициклов и дифферентов.

Становление системы мира Аристотеля. Геоцент- рическая система мира Птолемея. Достоинства сис- темы и ее ограничения. Гелиоцентрическая система мира Коперника. Проблемы принятия гелиоцентри- ческой системы мира. Преимущества и недостатки системы мира Коперника. Границы применимости гелиоцентрической системы мира. Подтверждение гелиоцентрической системы мира при развитии на- блюдательной астрономии.

Методические акценты урока. Представляемая на уроке тема отличается своей направленностью на поддержку становления у учащихся целостной аст- рономической картины мира. Тема обладает потен- циалом в формировании мировоззренческих пози- ций учащихся. Учитывая достаточный запас эле- ментарных знаний, полученных учащимися при изучении других курсов (физика, география, исто- рия), в ходе занятия приоритетными выступают вер- бальные методы ведения урока — проблемный диа- лог, лекция с элементами диалога и т. д. При этом в начале урока учащиеся получают следующее зада- ние: в ходе беседы самостоятельно законспектиро- вать основные характеристики каждой из систем мира. В процессе организации проблемного диалога акцентируют внимание на следующих аспектах.

1. Создание геоцентрической, а затем и гелиоцен-

трической систем мира сопровождалось значитель- ной поддержкой результатов наблюдения звездного неба. Так, астрономы Древнего Китая аккуратно ре- гистрировали вспышки новых звезд и появление яр- ких комет, еще в IV в. до н. э. был составлен первый звездный каталог, содержащий сведения о 800 звез- дах. Каталог Гиппарха включал 1022 звезды, рас- пределенные по 48 созвездиям. При сравнении коор- динаты некоторых звезд его каталога с координата- ми, полученными предшественниками, значительно расходились, что объяснялось прецессией оси зем- ного шара. В обсерватории Улугбека с максимальной точностью был измерен наклон эклиптики к эква- тору, продолжительность года, составлены «Новые астрономические таблицы», содержащие каталог 1018 звезд. Тихо Браге составил новые солнечные и планетные таблицы, звездный каталог, уступавший по числу звезд, но превосходивший существовавшие по точности.

1. Геоцентрическая система, претерпев два важ-

нейших этапа в своем развитии, выражена в системе мира Аристотеля, а затем Птолемея. Переход обус- ловлен практическими потребностями в более точ- ных вычислениях положения планет. При этом по- строение самой системы отвечает последовательно-

сти «теория  факты» (здесь уместны слова Гегеля:

«Если факты не соответствуют теории, тем ху- же для фактов»).

1. Достоинством теории Аристотеля является ло- гика научного доказательства и ряд правильных суждений, например о причине затмений.

2. В системе Птолемея центры эпициклов Мер- курия и Венеры лежат на прямой, соединяющей Землю и Солнце, что позволяло согласовать реаль- ное движение планет с геоцентрическим движе- нием.

3. Причиной, способствовавшей разработке ге- лиоцентрической системы мира Коперником, яв- лялась сложность и громоздкость системы мира Птолемея. При этом первоначально система Копер- ника хуже объясняла видимые движения планет: в гелиоцентрической системе мира Коперника бы- ли оставлены «идеальные» движения и для Земли, и для планет. Громоздкая же система Птолемея точ- нее описывала реальное движение. И секрет этой устойчивости — в «изобретении» Птолемеем гармо- нического анализа за полтора тысячелетия до Фу- рье: любое сложное движение в природе можно раз- ложить на сумму круговых и равномерных дви- жений, причем такое представление может быть как угодно точным — все определяется количест- вом членов в указанной сумме. Таким образом, лож- ная в физической основе система с математической точки зрения являлась идеальной теоретической схемой.

4. Наряду с громоздкостью системы Птолемея,

как причины для разработки новой теории, нельзя обойти и другую причину, которая заключалась в изменении мышления человека эпохи Возрожде- ния. Из истории учащиеся могут вспомнить, что если в центре внимания Античности — природно- космическая жизнь, то в эпоху Возрождения — раз- витие человека разностороннее, знания и навыки становятся самоцелью, человек — творец себя и всей природы.

1. Среди преимуществ системы Коперника — объ- яснение данной системой таких явлений, как смена

дня и ночи, видимого годичного движения Солнца, петлеобразного движения планет.

1. Построение системы мира Коперника отвечает последовательности «факты  теория». Именно опытные факты наблюдательной астрономии, кото- рая началась с Г. Галилея и И. Кеплера, позволила победить гелиоцентрической системе мира.

После рассмотрения теоретических основ двух сис- тем мира, важно обсудить те основные характеристи- ки, которые смогли в ходе беседы законспектировать учащиеся. Далее можно рассмотреть ряд заданий.

1. В повести Г. Голубева «Улугбек» есть следую- щая фраза: «…Марс и Венера движутся в одну сто- рону — с запада на восток, потом останавлива- ются и вдруг направляются обратно на запад, и так несколько раз за ночь…» Укажите ошибку в приведенном отрывке.

2. Вычислите, во сколько раз скорость звезды ς Девы превышала бы скорость света, если согласно геоцентрическим воззрениям она в суточном обра- щении двигалась бы в плоскости земного экватора на расстоянии 10¹⁵ км от Земли.

Домашнее задание. § 10; практическое задание. На первый взгляд кажется, что исправить атмо-

сферное искажение изображений при наблюдениях с помощью телескопа невозможно — неизвестно, ка- ково было исходное изображение и как именно его испортила неоднородная атмосфера. Но подобная оптическая система существует и называется адап- тивной оптикой. Раскройте принципы, на которых базируется система адаптивной оптики.

1. Обсерватория Улугбека.

2. Система мира Аристотеля.

3. Античные представления философов о строе- нии мира.

http://universetoday-rus.com/blog/2013-11-01- 1538 — Гелиоцентрическая система мира.

http://nasha-vselennaia.ru/?p=1823 — Эллини- стическая астрономия.

1