Данная программа разработана применительно к учебной программе по астрономии для

общеобразовательных учреждений (Программа по астрономии для 11 класса, (68 ч, 2 ч в

неделю / 34 ч, 1 ч в неделю). Авторы: А.В.Засов, М.В.Медведева). К

Календарно-тематический план ориентирован на использование базового учебника

«Астрономия. 11 класс Е. П. Левитана и дополнительных пособий:

Для учителя:

1. Засов А. В., Кононович Э.В. «Астрономия»

2. Воронцов-Вельяминов Б. А. Астрономия в 11 классе. Методика проведения практических работ, 1984 г.

3. Ежедневное приложение к газете «Первое сентября»: «Физика», статьи по астрономии Для ученика:

1. Левитан Е. П. Дидактические материалы по астрономии, 2002 2. Книга для чтения по астрономии. Астрофизика/ М. М. Дагаев, В. М. Чаругин, Ежедневное Предполагается обучение в объеме 68 часов (34 часа в 10 классе, 34 часа в 11 классе) Перед школьным курсом астрономии, завершающим естественно-математическое образование, стоят следующие задачи:

дать основы знаний о методах и результатах исследований физической природы небесных тел и их систем, строении и эволюции Вселенной;

показать роль астрономии в познании фундаментальных знаний о природе, использование которых является базой научно-технического прогресса;

способствовать формированию у школьников научного мировоззрения, раскрывая современную естественнонаучную картину мира, процесс развития знаний о Вселенной;

способствовать развитию интеллектуальных способностей подростков и их социальной активности.

Данная программа позволит также усилить аспект гуманитаризации курса астрономии за счет применения исторического подхода к рассмотрению ряда тем:

изучение жизни и трудов выдающихся астрономов прошлого;

изучение исторического процесса развития идей, теорий и астрономических приборов;

получение фундаментальных представлений о выдающихся достижениях науки, техники и уровне развития современных технологий.

Отличительной особенностью данной программы является уделение внимания развитию практических умений и навыков учащихся. Это позволит глубже понять материал школьного курса астрономии; получить о ней представление как о науке, возникшей из практических потребностей человека и не утратившей этого значения в настоящее время.

Практические работы, включенные в программу, имеют для курса астрономии столь же важное значение, как и лабораторные работы в курсах других естественных наук.

Формируемые и проверяемые в ходе выполнения практикума умения позволят учащимся:

применять на практике различные астрономические методы;

овладевать элементами проведения научно-исследовательской работы;

соотносить результаты практической деятельности с теорией;

использовать на практике межпредметные связи.

В конце программы приводится примерная тематика практических занятий, включающих в себя практикум по решению задач и практические работы.

При проведении практикума по решению задач за основу взяты упражнения (номера которых указаны в скобках) из учебника А. В. Засова и Э. В. Кононовича "Астрономия".

Предложенный набор практических работ по астрономии охватывает почти все разделы программы.

1. ПРЕДМЕТ АСТРОНОМИЯ. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ

АСТРОНОМИИ (16 часов) Предмет астрономии, ее связь с другими науками. Пространственно-временные масштабы исследуемой Вселенной. История астрономии и ее задачи на различных исторических этапах (включая современный). Космическая деятельность человека.

Творцы астрономии (Фалес, Анаксагор, Пифагор, Демокрит, Аристотель, Аристарх Самосский, Эратосфен, Гиппарх, Птолемей, Коперник, Бруно, Галилей, Браге, Кеплер).

Специфика астрономических исследований. Связь астрономии с другими науками. Астрономия как основа и «венец» естественнонаучных знаний об окружающем Землю мире.

Созвездия. Ориентация по сторонам света. Небесная сфера и ее основные элементы.

Горизонтальная и экваториальная системы координат. Звездные карты.

Высота светила над горизонтом. Вид звездного неба на различных широтах.

Кульминации светил и высота кульминации. Теорема о высоте Полюса мира. Связь высоты и зенитного расстояния светила в кульминации с его склонением и географической широтой наблюдателя.

Движение Луны и смена лунных фаз. Видимое движение Солнца. Эклиптика. Смена сезонов года и тепловые пояса. Условия наступления, типы и периодичность лунных и солнечных затмений.

Понятие о звездном, истинном и среднем солнечном, поясном и декретном времени.

Линия смены даты и ее учет в счете суток. Прошлое, настоящее и будущее календаря.

Практические работы 1. Обзорные наблюдения звездного неба.

2. Графическое построение основных элементов небесной сферы.

3. Определение сезонной зависимости угла падения солнечных лучей в местный полдень на земную поверхность.

4. Определение условий наступления белых ночей.

5. Решение задач на взаимосвязь различных единиц расстояний до небесных тел.

6. Решение задач на построение основных элементов небесной сферы (пп. 1.7, 2.6).

7. Решение задач на расчет высоты светила в кульминациях (пп. 3.7,4.6).

8. Решение задач на связь различных систем счета времени (п. 6.5).

Основные знания и умения учащихся Учащиеся должны знать Имена выдающихся астрономов; специфику астрономических наблюдений; основные элементы небесной сферы; теорему о высоте Полюса мира; принципы определения горизонтальных и экваториальных координат светил; связь смены сезонов года с годовым движением Земли вокруг Солнца; принципы разделения поверхности Земли на климатические пояса; особенности различных способов счета времени; принципы, лежащие в основе составления календарей.

Учащиеся должны уметь Находить на небе ярчайшие звезды; работать со звездной картой (определять координаты звезд, положение Солнца в любой день года, видимую область небесной сферы для данной широты в заданное время года и суток).

Решать задачи на определение: высоты и зенитного расстояния светила в моменты кульминации; географической широты точек земной поверхности по астрономическим наблюдениям; лунных фаз; периодов возможного наступления затмений.

2. ДВИЖЕНИЕ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ (10 ч) Видимое движение планет Солнечной системы. Конфигурации планет. Синодический и сидерический периоды Луны и планет. Методы определения расстояний до тел Солнечной системы.

Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения. Движение материальной точки под действием силы притяжения (задача двух тел). Обобщение законов Кеплера. Космические скорости на поверхности небесных тел. Движение искусственных спутников и автоматических межпланетных станций. Геостационарная орбита.

Практическая работа 9. Взаимосвязь между силой тяготения и силой тяжести.

10. Решение задач на расчет синодических и сидерических периодов Луны и планет (п.

11. Решение задач на применение закона всемирного тяготения (пп. 9.4).

12. Решение задач на применение законов Кеплера (пп. 10.4,11.4).

Основные знания и умения учащихся Учащиеся должны знать Понятие астрономической единицы; гелиоцентрическую картину строения Солнечной системы; конфигурации внутренних и внешних планет; законы движения планет; принципы, лежащие в основе выбора траекторий космических станций к телам Солнечной системы.

Учащиеся должны уметь Решать задачи на определение: синодического и сидерического периодов планет;

расстояний до небесных тел и их параллаксов; конфигураций планет.

Решать задачи на использование формул: законов Кеплера; закона всемирного тяготения; 1-й и 2-й космических скоростей.

3. МЕТОДЫ АСТРОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (8 часов) Электромагнитное излучение. Понятие спектра. Зависимость вида спектра от физического состояния вещества. Спектры Солнца, планет, звезд, разреженного газа.

Спектральный анализ как ключ к тайнам Вселенной. Невидимое излучение из космоса, его источники в космосе.

Назначение, принцип действия и важнейшие характеристики оптических и радиотелескопов. Понятие разрешающей способности и проницающей силы телескопа.

Методы определения основных характеристик небесных тел по их спектру: химического состава, скорости, температуры.

Цели и возможности внеатмосферных наблюдений.

Практическая работа 13. Определение химического состава газа по спектру.

14. Определение температуры и мощности излучения небесного тела.

15. Решение задач на определение основных характеристик телескопа. 13.7).

16. Решение задач на применение закона Вина и эффекта Доплера (п. 14.5).

17. Решение задач на определение масс небесных тел (п. 15.3).

Основные знания и умения учащихся Учащиеся должны знать Возможность использования спектрального анализа для изучения небесных объектов;

физический смысл закона Вина и принципа Доплера; принцип работы, назначение и возможности телескопов.

Учащиеся должны уметь Решать задачи на использование принципа Доплера и закона Вина; оценивать разрешающую способность (дифракционную) телескопов.

Решать задачи на определение массы небесных тел по скоростям орбитального движения.

4. ПРИРОДА ТЕЛ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ (10 ч) Земля как планета. Ее основные характеристики и особенности.

Луна. Физическая природа Луны. Причины возникновения приливов и их влияние на движение небесных тел.

Физические свойства планет земной группы: Меркурия, Венеры, Марса.

Физические свойства планет-гигантов: Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна. Особенности системы Плутон-Харон.

Малые тела Солнечной системы: астероиды, кометы, метеориты. Межпланетная среда.

Исследование тел Солнечной системы с помощью космических аппаратов Практическая работа 18. Изучение методов оценки расстояний до различных тел.

19. Решение задач на определение физических характеристик Луны (п. 18.5).

20. Решение задач на нахождение физических характеристик планет Солнечной системы 21. Решение задач на определение характеристик малых тел Солнечной системы (п.

Основные знания и умения учащихся Учащиеся должны знать Причины возникновения приливных сил и их влияние на движение тел Солнечной системы, различные свойства тел Солнечной системы.

Учащиеся должны уметь Пользоваться астрономическим календарем для получения сведений о движении и возможностях наблюдения тел Солнечной системы.

Находить тела Солнечной системы на небе во время наблюдений.

Звезды как массивные газовые шары, причина их свечения. Определение расстояний до звезд. Видимые и абсолютные звездные величины звезд. Определение звездных характеристик:

температуры, светимости, размеров, массы, плотности. Диаграмма «спектр-светимость», ее физический смысл.

Химический состав звездного вещества. Физические свойства звездного вещества.

Внутризвездное равновесие давлений. Температура в недрах звезд. Источники энергии излучения звезды.

Переменные звезды. Затменно-переменные звезды. Цефеиды. Новые звезды. Сверхновые звезды. Возможные причины звездных взрывов.

Солнце как звезда: общие сведения, внутреннее строение, атмосфера, источник солнечной энергии. Магнитные поля на Солнце и наблюдаемые детали в его атмосфере.

Солнечная активность, солнечный ветер. Солнечно-земные связи Эволюция и конечные стадии эволюции звезд: белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры. Пульсары: наблюдаемые свойства и природа.

Тесные двойные системы и связанные с ними рентгеновские источники.

Практическая работа 22. Оценка основных характеристик звезд.

23. Решение задач на связь звездных величин небесных тел с их относительной яркостью и приходящей от них энергии (п. 21.3).

24. Решение задач на определение физических характеристик звезд (размеров, массы, светимости, абсолютной величины); на определение расстояний до звезд (п. 22.10).

25. Решение задач на определение физических характеристик звездного вещества (давления, средней скорости атомов, среднего расстояния между атомами, условий протекания ядерных реакций) (п. 23.5).

26. Решение задач на применение знаний об эволюции звезд (пп. 24.4, 25.6).

27. Решение задач на определение солнечных характеристик и на исследование процессов, протекающих на Солнце (пп. 26.5, 27.4).

Основные знания и умения учащихся Учащиеся должны знать Понятия: звездной величины, параллакса, светимости, главной последовательности, солнечной постоянной, конвекции, конвективной зоны, фотосферы, гранул, хромосферы, солнечной короны, протуберанца, солнечных вспышек, солнечных пятен, солнечного ветра;

связь физических характеристик звезд между собой: температуры, светимости, звездной величины, цвета, массы, плотности, размера; связь земных явлений с активностью Солнца;

методы определения расстояний (методы геометрического и спектрального параллакса);

особенности физического состояния вещества внутри звезд; источники энергии звезд;

наблюдательные особенности белых карликов, нейтронных звезд, переменных звезд, новых и сверхновых звезд; особенности эволюции звезд различной массы.

Учащиеся должны уметь Пользоваться шкалой звездных величин, диаграммой «температура-светимость».

Решать задачи на определение расстояний до звезд, на связь между светимостью, радиусом и температурой звезды.

6. НАША ГАЛАКТИКА (8 ч) Распределение звезд в пространстве. Млечный путь. Структура и размер нашей Галактики. Звездные скопления, их типы и характерный возраст.

Способы определения скоростей звезд. Движение Солнца и звезд в Галактике.

Положение Солнца в Галактике.

Межзвездные газ и пыль, наблюдаемые проявления. Молекулярные облака. Области звездообразования в Галактике. Образование звезд и планет.

Планетные системы у других звезд, их поиск и исследования. Возможность существования жизни и разума во Вселенной.

Практическая работа 28. Определение лучевой скорости движения небесного тела по эффекту Доплера.

29. Определение расстояний до звезды и ее тангенциальной скорости.

30. Решение задач на определение скоростей звезд (п. 29.4).

31. Решение задач на определение физических характеристик межзвездной среды (п.

Основные знания и умения учащихся Учащиеся должны знать Понятия: Млечного пути, Галактики, звездного скопления, рассеянных и шаровых скоплений, тангенциальной и лучевой скоростей, межзвездной среды, разреженного газа, межзвездной пыли, газопылевого слоя, светлых и темных туманностей, космических лучей, гравитационной конденсации, протопланетных дисков; характер движения звезд в диске и сферической составляющей Галактики; общие представления о размере и структуре Галактики, направление на центр Галактики; гипотезы о существовании жизни во Вселенной.

Учащиеся должны уметь Связывать тангенциальную и лучевую скорости небесного тела с его пространственной скоростью; грубо оценивать массу Галактики по скорости кругового движения звезд; различать на фотографиях различные типы звездных скоплений и межзвездных туманностей.

7. ЗА ПРЕДЕЛАМИ НАШЕЙ ГАЛАКТИКИ. СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ

ВСЕЛЕННОЙ (6 ч) Галактики во Вселенной. Ближайшие галактики. «Красное смещение» и определение расстояний до галактик. Типы, состав и структура галактик. Масса и светимость галактик Системы галактик. Галактики с активными ядрами. Радиогалактики. Квазары. Темное вещество во Вселенной.

Расширение Вселенной. Необратимость изменений во Вселенной. Галактики на больших «красных смещениях».

Однородные изотопные модели во Вселенной. Фоновое (реликтовое) излучение и его природа. Представление о самых ранних, дозвездных этапах расширения Вселенной.

Практическая работа 32. Решение задач на использование закона Хаббла (пп. 32.7, 33.5).

Основные знания и умения учащихся Учащиеся должны знать Понятия: галактик; эллиптических, спиральных и неправильных галактик; скоплений галактик; взаимодействующих галактик; галактик с активными ядрами; радиогалактик;

квазаров; реликтового излучения; метод определения расстояний по красному смещению; закон Хаббла; сущность однородных изотропных моделей Вселенной; о возможностях наблюдения далеких галактик в эпоху их "молодости".

Учащиеся должны уметь Определять расстояние до галактик по красному смещению.

Решать задачи на определение расстояний до галактик.

Объяснять смысл понятий "расширяющаяся Вселенная" и "реликтовое излучение".

п/п практической астрономии.

Движение небесных тел Методы астрофизических исследований Природа тел Солнечной системы Наша Галактика За пределами нашей Галактики. Строение и эволюция Вселенной Предмет астрономия. Основные вопросы практической астрономии.

История астрономии. Решение задач на взаимосвязь § различных единиц расстояний до небесных тел.

Звездное небо. Самостоятельная работа № Горизонтальная и экваториальная системы координат.

Графическое построение основных элементов небесной сферы. Решение задач на построение основных элементов небесной сферы Созвездия. Ориентация по сторонам света. Звездные § Изменение вида звездного неба в течение суток Изменение вида звездного неба в течение года Высота светила над горизонтом. Вид звездного неба на § различных широтах. Кульминации светил и высота кульминации. Теорема о высоте Полюса мира. Решение задач на расчет высоты светила в кульминациях.

Связь высоты и зенитного расстояния светила в § кульминации с его склонением и географической широтой наблюдателя Определение сезонной зависимости угла падения § солнечных лучей в местный полдень на земную Определение условий наступления белых ночей.

Движение Луны и смена лунных фаз. Видимое консп движение Солнца. Эклиптика. Смена сезонов года и ект Условия наступления, типы и периодичность лунных и консп Понятие о звездном, истинном и среднем солнечном, § поясном и декретном времени.

Линия смены даты и ее учет в счете суток. Прошлое, § настоящее и будущее календаря.

Решение задач на связь различных систем счета Тестирование по теме. Контрольная работа № Движение небесных тел Видимое движение планет Солнечной системы. § Конфигурации планет.

Синодический и сидерический периоды Луны и планет § Решение задач на расчет синодических и сидерических § периодов Луны и планет Методы определения расстояний до тел Солнечной § Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения. § Движение материальной точки под действием силы притяжения (задача двух тел).

Практическая работа Взаимосвязь между силой тяготения и силой тяжести.

Решение задач на применение закона всемирного Консп Обобщение законов Кеплера. Космические скорости на § поверхности небесных тел. Движение искусственных спутников и автоматических межпланетных станций.

Геостационарная орбита.

Решение задач на применение законов Кеплера Контрольная работа № Методы астрофизических исследований III Электромагнитное излучение. Понятие спектра. Консп Зависимость вида спектра от физического состояния ект разреженного газа. Спектральный анализ как ключ к тайнам Вселенной. Невидимое излучение из космоса, его источники в космосе.

характеристики оптических и радиотелескопов. ект Понятие разрешающей способности и проницающей силы телескопа. Решение задач на определение основных характеристик телескопа Методы определения основных характеристик Консп небесных тел по их спектру: химического состава, ект скорости, температуры.

Практическая работа «Определение химического состава газа по спектру»

Практическая работа Определение температуры и мощности излучения небесного тела.

Решение задач на применение закона Вина и эффекта Консп Решение задач на определение масс небесных тел Природа тел Солнечной системы Исследование тел Солнечной системы с помощью космических аппаратов. Изучение методов оценки § расстояний до различных тел.

Луна. Физическая природа Луны. Причины возникновения § приливов и их влияние на движение небесных тел.

Решение задач на определение физических характеристик Физические свойства планет земной группы: Меркурия, § Физические свойства планет-гигантов: Юпитера, Сатурна, § Урана, Нептуна. Особенности системы Плутон-Харон.

Решение задач на нахождение физических характеристик планет Солнечной системы Решение задач на определение характеристик малых тел Солнечной системы Тестирование. Контрольная работа № Солнце как звезда: общие сведения, внутреннее строение, § атмосфера, источник солнечной энергии. Магнитные поля на Солнце и наблюдаемые детали в его атмосфере.

Солнечная активность, солнечный ветер. Солнечно-земные Решение задач на определение солнечных характеристик и § на исследование процессов, протекающих на Солнце Звезды как массивные газовые шары, причина их свечения. § Определение расстояний до звезд. Видимые и абсолютные звездные величины звезд. Определение звездных характеристик: температуры, светимости, размеров, массы, плотности. Диаграмма «спектр-светимость», ее физический Решение задач на связь звездных величин небесных тел с § их относительной яркостью и приходящей от них энергии Решение задач на определение физических характеристик звезд (размеров, массы, светимости, абсолютной величины); на определение расстояний до звезд Химический состав звездного вещества. Физические § свойства звездного вещества. Внутризвездное равновесие давлений. Температура в недрах звезд. Источники энергии излучения звезды.

Практическая работа Оценка основных характеристик Решение задач на определение физических характеристик звездного вещества (давления, средней скорости атомов, среднего расстояния между атомами, условий протекания ядерных реакций) Переменные звезды. Затменно-переменные звезды. § Цефеиды. Новые звезды. Сверхновые звезды. Возможные причины звездных взрывов.

Эволюция и конечные стадии эволюции звезд: белые Конс карлики, нейтронные звезды, черные дыры. Пульсары: пект наблюдаемые свойства и природа Тесные двойные системы и связанные с ними Конс рентгеновские источники. Решение задач на применение пект знаний об эволюции звезд Тестирование. Контрольная работа № Наша Галактика III Распределение звезд в пространстве. Млечный путь. § Структура и размер нашей Галактики. Звездные скопления, их типы и характерный возраст.

Практическая работа Определение лучевой скорости движения небесного тела по эффекту Доплера.

Способы определения скоростей звезд. Движение Солнца и § звезд в Галактике. Положение Солнца в Галактике.

Практическая работа Определение расстояний до звезды и ее тангенциальной Решение задач на определение скоростей звезд Решение задач на определение физических характеристик межзвездной среды Межзвездные газ и пыль, наблюдаемые проявления. Конс Молекулярные облака. Области звездообразования в пект Галактике. Образование звезд и планет.

Планетные системы у других звезд, их поиск и Конс исследования. Возможность существования жизни и пект разума во Вселенной.

Тестирование. Контрольная работа № За пределами нашей Галактики. Строение и эволюция Вселенной Галактики во Вселенной. Ближайшие галактики. «Красное смещение» и определение расстояний до галактик. Типы, состав и структура галактик. Масса и светимость галактик Системы галактик. Галактики с активными ядрами. § Радиогалактики. Квазары. Темное вещество во Вселенной.

Расширение Вселенной. Необратимость изменений во § Вселенной. Галактики на больших «красных смещениях».

Однородные изотопные модели во Вселенной. Фоновое § (реликтовое) излучение и его природа. Представление о самых ранних, дозвездных этапах расширения Вселенной.

Практическая работа. Решение задач на использование закона Хаббла Тестирование. Контрольная работа №