Конспект урока движение луны и затмения. Методическая разработка по астрономии «Солнечные и лунные затмения


Урок. Система Земля–Луна. Солнечные и лунные затмения.

Урок представлен в виде презентации созданной учителем.

I. Цель урока: изучить наблюдаемые явления (смена лунных фаз, затмения), связанные с обращением Луны вокруг Земли.

II. Основная воспитательная идея: смена лунных фаз и затмения имеют простое естественное объяснение.

III. Комплексные задачи урока.

1. Доминирующие общеобразовательные задачи.

А. Ввести понятия: сидерический месяц и синодический месяцы Луны, фазы Луны, солнечное затмение (полное, частное и кольцевое), лунное затмение (полное, частное).

Б. Объяснить, почему происходит смена лунных фаз.

В. Объяснить, почему и как происходят затмения.

Г. Заинтересовать учащихся наблюдениями за Луной (перемещение Луны на фоне звездного неба, смена лунных фаз).

2. Доминирующие воспитательные задачи.

А. Доказать несостоятельность суеверий, связанных с фазами Луны и затмениями.

Б. На примере точного предсказания затмений продемонстрировать силу научного предвидения, которое не имеет ничего общего с религиозными пророчествами.

В. Содействовать эстетическому воспитанию учащихся, знакомя их с картиной полного солнечного затмения.

4. Доминирующая задача развития:

Самостоятельная формулировка вывода о причинах лунных фаз и затмениях способствуют формированию мышления учащихся и навыков работы с книгой.

IV. Структура урока, вариативные методы организации деятельности учащихся.

Весь урок построен на основе самостоятельной работы учащихся. Вначале проводится фронтальный опрос по материалу двух предыдущих уроков, а затем дается задание самостоятельно разобраться в новом учебном материале (используя учебник, § 12; учебную программу мультимедийного диска: Программы Физикона. Уроки Открыто Колледжа. Астрономия. Часть 12. Система Земля - Луна).

V. План урока:

    Видимое движение Луны

    Фазы Луны

    Затмения Солнца и Луны

VI. Учебные пособия: учебник Астрономии, таблица «Солнечные и лунные затмения», фотографии и иллюстрации астрономических объектов из мультимедийного диска «Уроки Открытого Колледжа. Астрономия», карты звездного неба.

VII. Задание на дом:

    § 8, понятия: сидерический и синодический месяцы, фазы Луны, солнечное затмение (полное, частное, кольцевое), лунное затмение (полное, частное).

    Наблюдение за Луной (перемещение Луны на фоне звездного неба, смена лунных фаз).

    Наблюдение затмений.

VIII. Межпредметные связи: физика (прямолинейное распространение света), история и обществоведение (на примере наблюдения солнечных затмений в прошлом показать, как и почему жрецы хранили в тайне свое умение предсказывать затмения).

IХ. Анализ дидактического материала.

Фронтальный опрос в начале урока проводятся для проверки усвоения учебного материала, чтобы подготовить учащихся к самостоятельному усвоению нового материала темы.

    Изменение звездного неба в течение года

    Зодиакальные созвездия и знаки Зодиака

    Прецессия

    Эффекты, обусловленные видимым годичным движением Солнца

    Тропический и звездный год. Движение Земли вокруг Солнца.

После фронтального опроса учащимся предлагается самостоятельно разобраться в новой теме. В качестве помощи им даются распечатанные вопросы на листочках. Прямо на этих листочках они должны кратко дать ответы и сделать простые пояснительные рисунки.

На это требуется около 15 минут времени.

Вопросы (и ответы) для самостоятельной работы учащихся даны в приложении.

Затем, для закрепления и лучшего усвоения теоретического материала устно со всем классом разбираются и закрепляются основные понятия темы.

    Что такое сидерический и синодический месяцы Луны?

    Почему мы видим фазы Луны?

    Какие бывают солнечные (полное, частное и кольцевое) и лунные затмения (полное и частное)?

    Причины затмений?

    Почему затмения не происходят каждый месяц?

Как происходило бы движение Луны вокруг Земли, если бы Луна не вращалась вокруг своей оси?

Ответ. В настоящее время из-за синхронного вращения Луны (период вращения Луны вокруг оси равен сидерическому месяцу Луны) с Земли всегда видна одна и та же сторона Луны (либрациями пренебрегаем). Если бы Луна не вращалась вокруг своей оси, то на протяжении одного оборота ее вокруг Земли можно было бы наблюдать всю поверхность Луны с Земли.

Наиболее продолжительным (примерно 7 мин.) полное затмение бывает, когда Земля находится вблизи афелия своей орбиты, а Луна – вблизи перигея. Почему?

Ответ. При таких положениях Земли и Луны видимый угловой диаметр Солнца наименьший, а Луны – наибольший.

При каких обстоятельствах происходит кольцеобразное солнечное затмение?

Ответ. Это может происходить, когда Луна находится вблизи апогея (ее угловой диаметр наименьший), а Земля – вблизи перигелия (угловой диаметр Солнца наибольший).

Почему затмения не наблюдаются каждый месяц?

Ответ. Поскольку плоскость лунной орбиты наклонена к плоскости земной орбиты, то, например, в новолунии Луна не всегда бывает на линии, соединяющей центры Солнца и Земли, а потому лунная тень пройдет мимо Земли и солнечного затмения не будет. По аналогичной причине Луна не в каждое полнолуние проходит через конус земной тени.

Объясните причину смены лунных фаз. Это явление будет объясняться во время работы в классе.

Учащиеся должны подчеркнуть, что, во-первых, Луна не самосветящееся тело, во-вторых, Солнце освещает лишь одно полушарие Луны, в-третьих, во время движения вокруг Земли Луна занимает различные положения относительно Солнца и Земли, а потому с Земли может быть видно либо все освещенное полушарие (полнолуние), либо темное полушарие (новолуние), либо часть светлого и часть темного.

Как происходит смена фаз Земли на небе Луны?

Ответ. Фазы Земли для лунного наблюдателя противоположны фазам Луны для земного наблюдателя.

Объясните причину солнечных и лунных затмений. Это объяснение также должно быть сделано на уроке (когда Луна располагается точно между Землей и Солнцем, могут происходить полные или частные затмения Солнца, а когда Луна проходит через конус земной тени, то наблюдаются лунные затмения).

Каков минимально возможный промежуток времени между солнечным и лунным затмением?

Ответ: Время, длящееся от новолуния до полнолуния (примерно 2 недели).

Кроме того, полезно предложить учащимся пронаблюдать ближайшие затмения:

А так же предложить дополнительную информацию, которой нет в учебнике:

Ω - Восходящий узел (Северный узел, Голова Дракона, Раху);

Нисходящий узел (Южный узел, Голова Дракона, Кету).

Для убедительного доказательства силы научного предвидения, можно привести примеры открытия планет Урана и Нептуна, расчет точных дат очень многих исторических событий (например, даты похода князя Игоря на Руси). В настоящее время точность расчета затмений составляет менее одной секунды.

Привожу пример из истории Древнего Китая, когда были казнены все пять придворных астролога. В их обязанности входило сообщать императору загодя о предстоящих затмениях. По обычаям страны люди выходили на улицу с металлическими и предметами и устраивали шум, чтобы прогнать Дракона, проглотившего Солнце или Луну. Но астрологи не были уверены, произойдет ли затмение. Предлагаю учащимся, разобрать какое это могло быть затмение. Объяснить, почему затмения не всегда видны.

X. Методические указания. При традиционном способе изложения нового материала по теме данного урока можно показать соответствующий фрагмент учебной программы и дать дополнительное объяснение. Другой подход (самостоятельное обучение), предусматривает максимальную активизацию учащихся, состоит в том, что преподаватель, сообщив тему и план урока, ставит перед ними ряд познавательных задач, которые учащиеся решают, самостоятельно работая с учебным пособием. Главные вопросы, которые должны усвоить учащиеся на уроке, следующие:

Почему с Земли мы видим всегда одну и ту же сторону Луны?

Почему Луна меняет свой вид?

Почему происходят затмения Солнца и Луны?

При таком способе изучения нового материала фрагмент учебной программы можно продемонстрировать и кратко объяснить в порядке подведения итогов самостоятельной работы. На доске нужно записать тему урока, план урока, вводимые понятия и домашнее задание. В конце урока надо еще раз вернуться к домашнему заданию и предложить учащимся пронаблюдать фазы луны, отмечаю их на звездной карте, а также ожидаемые лунное и солнечное затмение.

В заключение привожу слова французского физика, математика и философа А. Пуанкаре, высказанные им около ста лет назад:

«Астрономия полезна, потому что она возвышает нас над нами самими; она полезна, потому что она величественна; она полезна, потому что она прекрасна. Она являет нам, как ничтожен человек телом и как он велик духом, ибо ум его в состоянии объять сияющие бездны, где его тело является лишь темной точкой, в состоянии наслаждаться их безмолвной гармонией. Так приходим мы к осознанию своей мощи, и это осознание … делает нас сильнее».


Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 9».

Методическая разработка

«Солнечные и лунные затмения»

Выполнила:

учитель физики

МОУ «СОШ № 9»

Миасс - 2008

Введение

Предлагаемая методическая разработка «Солнечные и лунные затмения» предназначена для учителей физики и астрономии, работающим по следующим Программе и учебнику:

1. Программа для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7 – 11 кл./ Сост. , – М.: Дрофа, 2006.

2. Учебник: Воронцов-Вельяминов. 11 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений/-Вельяминов, - М.: Дрофа, 2005.

Тема «Солнечные и лунные затмения» выбрана потому, что она актуальна для воспитания мировоззренческих понятий: причинно-следственные связи в природе, в понимании строения и движения тел Солнечной системы, познаваемости окружающего мира, формировании научных взглядов учащихся.

Новизна идей заключается в возможности использования информационно-коммуникативных технологий на уроках астрономии, дает возможность использовать много иллюстраций, фотографий и схем при проведении урока. Применение новых компьютерных технологий позволяет разнообразить методы и приемы, используемые учителем на уроке. Тестовые задания, лабораторные работы во время изучения и закрепления нового материала можно выполнять с помощью компьютера или распечатать на отдельных листах. Такая форма работы не только повышает интерес учащихся к предмету, но и приводит к росту качества знаний.

В данной методической разработке применяются технологии интегрированного обучения: широко используются исторические факты, приводятся примеры из литературных произведений, краеведческого характера, приметы и легенды, связанные с попытками объяснить явления природы.

Национальный региональный компонент представлен в виде рассмотрения условий наблюдения солнечных и лунных затмений на территории России.

Цель моей работы - создание мультимедийного сопровождения к уроку по теме «Солнечные и лунные затмения».

Задачи:

· Развитие интереса учащихся к изучению предмета через использование дистанционных технологий в учебном процессе.

· Создание презентации к урокам в виде наглядных пособий нового поколения.

· Разработка тестовых заданий и лабораторных работ по изучаемой теме.

Конспекты уроков и презентации к ним составлены в соответствии с концепцией личностного – ориентированного обучения.

Методическая разработка включает:

1. Поурочное планирование.

2. Web-сайт «Солнечные и лунные затмения».

3. Конспекты уроков.

Ход работы:

I. Повторить § 7, 8 «Движение и фазы Луны», «Солнечные и лунные затмения».

II . Определить по фотографиям:

Фазу, в которой находится Луна,

Время суток, в которое можно наблюдать данную фазу,

Сторону небосвода, где можно наблюдать данную фазу,

Сравнить фотографию с глобусом Луны и определить детали рельефа, которые изображены на фотографии,

По результатам исследования составить таблицу.

III . Определить по ПКЗН и ШАК:

1. Определить по ШАК созвездие, в котором находится Луна 5 марта и 30 января , учитывая ее фазу и местоположение относительно Солнца.

2. Найти это созвездие на ПКЗН и указать положение Луны в указанную дату.

3. Когда Луна, перемещаясь по небосводу с … на …(указать направление ее движения относительно Земли), может закрыть яркие звезды происходит покрытие звезд Луной. С какого края диска Луны следует ожидать «покрытие» и «открытие» звезды (с восточного или с западного)?

V . Ответить на вопросы:

В какое время суток наблюдается Луна через неделю после новолуния и в какой стороне горизонта? Почему не может наблюдаться кольцеобразное затмение Луны? Может ли произойти кольцеобразное затмение Солнца, когда Луна во время затмения находится в перигее своей орбиты? Ответ обосновать. Если в процессе движения вокруг Земли Луна находится на небе в направлении на Солнце, то эта фаза называется…..(указать фазу) и Луна на небе видна … (указать сторону горизонта). Вчера наблюдалось лунное затмение. Может ли через два месяца произойти солнечное затмение? Когда на Земле 11 – 12 августа наблюдается много «падающих звезд» - метеоров, могут ли они наблюдаться с поверхности Луны на ее небе? Почему затмения Луны и Солнца не происходят каждый месяц во время полнолуния и новолуния? Вчера наблюдалось солнечное затмение, будет ли сегодня лунная ночь? В какое время суток наблюдается Луна через неделю после новолуния? В какой стороне неба ее можно наблюдать в данной фазе? Максимальная продолжительность лунного затмения 2 – 2,5 часа, а солнечного всего 7 минут. Почему?

V. Вывод.

Фотографии лунных фаз

1. 2. 3.

4. 5.

6. 7.

8. 9. 10.

11. 12.

Web -сайт «Солнечные и лунные затмения»

Структура web-сайта:

1. Пояснительная записка

2. Лента истории

На этой web-странице представлены в хронологическом порядке исторические сведения по изучению вопроса видимого движения Солнца, Луны и планет. К этой странице можно обращаться как к справочному материалу.

3. Солнечные и лунные затмения

3.1. Презентация «Солнечные и лунные затмения»

3.2. Тест «Затмения Луны и Солнца»

3.3. Лабораторная работа «Движение Солнца и Луны»

4. Источники

Здесь представлены все электронные ресурсы и печатные издания, которые были использованы при составлении методической разработки.

Навигация по сайту очень удобна и понятна.

Заключение

Я считаю, что методическая разработка по астрономии «Солнечные и лунные затмения» актуальна, эффективна, удобна и достаточно интересна и для учителей и для учащихся.

Ожидаемый результат:

Повышение качества преподавания учителя через использование наглядных пособий нового поколения, формирование новых способов организации учебного процесса. Рост качества знаний учащихся, включение их в учебную деятельность творческого характера, развитие творческого, теоретического мышления у учащихся, а также формирование, так называемого, операционного мышления, направленного на выбор оптимальных решений. Повышение мотивации к учению, интереса к изучаемому предмету.

· организовать разнообразные формы деятельности обучающихся по самостоятельному извлечению и представлению знаний;

· применять весь спектр возможностей современных информационных и телекоммуникационных технологий в процессе выполнения разнообразных видов учебной деятельности, в том числе, таких как регистрация, сбор, хранение, обработка информации , интерактивный диалог, моделирование объектов, явлений, процессов.

· управлять учебной деятельностью обучающихся адекватно интеллектуальному уровню конкретного учащегося, уровню его знаний, умений, навыков, особенностям его мотивации с учетом реализуемых методов и используемых средств обучения.

Данная методическая разработка может быть использована:

· учителями при объяснении нового материала, проверке и закреплении знаний,

· при дистанционном методе обучения,

· учащимися при самостоятельном изучении темы.

Литература и электронные пособия

Воронцов - Вельяминов, 11 кл.: Учеб для общеобразоват. учреждений/ - Вельяминов, - М.: Дрофа, 2005.

Иванова по астрономии, - Саратов: «Лицей», 2002

Попова учителя астрономии. - Челябинск: Академия новых технологий, 2002

«Открытая астрономия 2.6», 2005

Энциклопедия для детей. Т. 8 Астрономия. - 2-е изд., испр. Глав. ред. . - М.: Аванта+, 1999.

1. Используя карту звездного неба, укажите, через какие созвездия проходит годовой путь Солнца

Вариант 1.

Начните перечень созвездий с точки весеннего равноденствия.

Рыба, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей.

Вариант 2.

Начните перечень созвездий с точки осеннего равноденствия.

Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыба, Телец, Близнецы, Рак.

2. Запишите и объясните формулу, по которой вычисляется высота Солнца в полдень (или в верхней кульминации)

$h_☉ = (90° — φ) + δ_☉$, где $h_☉$ — высота Солнца; $φ$ — широта местности, где производятся наблюдения; $δ_☉$ — склонение Солнца на момент наблюдения.

3. Заполните пустые клетки и недописанные даты в таблице

Начало сезонов года Название соответствующих дней Экваториальные координаты Созвездие Высота Солнца в полдень
$α_☉$ $δ_☉$
20 (21 марта) День весеннего равноденствия $0ч 00м$ $0$ Рыбы $36°$
22 июня День летнего солнцестояния $6ч 00м$ $+23,5°$ Граница: Телец — Близнецы $59,5°$
22 (23) сентября День осеннего равноденствия $12ч 00м$ $0$ Дева $36°$
22 декабря День зимнего солнцестояния $18ч 00м$ $-23,5°$ Стрелец $12,5°$

4. Закончите предложения

Синодический месяц — это период смены лунных фаз , он длится 29 суток.

Сидерический месяц — это полный оборот вокруг Солнца , он длится 27,3 суток.

Луна всегда обращена к Земле одним и тем же полушарием, так как за такое же время делает один оборот вокруг своей оси .

5. Используя рисунок 7.1, изобразите вид Луны (в положениях 1-8) и укажите названия ее фаз (в положениях 1, 3, 5, 7)

Вид Луны Название фазы Луны
1 Новолуние
2 молодая луна
3 Последняя четверть
4 прибывающая луна
5 Полнолуние
6 убывающая луна
7 Первая четверть
8 старая луна

6. Рассмотрите рисунки 7.2 и 7.3 и укажите для каждого случая, в какой стороне горизонта и в какое время суток наблюдается Луна. (Наблюдатель находится в Северном полушарии Земли.)

7. Дополните схему возникновения солнечных и лунных затмений (рис. 7.4) необходимыми построениями и обозначьте на ней тени и полутени. Руководствуясь схемой, объясняющей возникновение затмений, закончите предложения


Когда Луна попадает в тень Земли, происходит полное лунное затмение .

Когда Луна попадает в полутень Земли, происходит частичное лунное затмение .

Полное солнечное затмение наблюдается, если диск Солнца будет целиком закрыт Землёй .

Частное солнечное затмение наблюдается, если на Солнце попадает полутень от Луны .

Кольцеобразное затмение Солнца наблюдается, если в момент затмения диск Луны окажется слишком малым, чтобы полностью покрыть Солнце .

Затмения не наблюдаются каждый месяц, так как плоскости орбит Земли и Луны должны пересекаться под углом 5°09′ .

8. На рисунках 7.5 и 7.6 стрелками укажите, с какого края полной Луны начинается лунное затмение. С какого края диска Солнца начинается солнечное затмение? (Наблюдатель в обоих случаях находится в Северном полушарии Земли.) Какова максимальная продолжительность фазы полного затмения Луны и максимальная продолжительность полного затмения Солнца?

На схеме Луны (рис. 7.5) дорисуйте стрелку, которая указывает вправо; на схеме Солнца (рис. 7.6) дорисуйте стрелку, указывающую влево.

Максимальная продолжительность полного лунного затмения: 11 ч 40 м

Максимальная продолжительность полного солнечного затмения: 7 мин 40 с