«ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОПЫТЕ Обновление жизнедеятельности школы в современных условиях происходит а соответствии с Законом Российской Федерации Об образовании и Конвенцией о правах ребенка. В них образование характеризуется как ...»

Тема: Методические аспекты развития одаренных

учащихся в процессе обучения астрономии и физике

космоса

Автор опыта: Ульянова Надежда Павловна,

учитель физики и астрономии, учитель физики и астрономии

МОУ «лицей № 9» города Белгорода.

Рецензенты:

Посохина Е.В., заведующая кафедрой управления образовательными системами

БелРИПКППС, к.п.н.;

Боруха С.Ю., начальник управления научно-исследовательских работ БелГУ, доцент кафедры педагогики, к.п.н.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОПЫТЕ

Обновление жизнедеятельности школы в современных условиях происходит а соответствии с Законом Российской Федерации «Об образовании» и Конвенцией о правах ребенка. В них образование характеризуется как процесс обучения и воспитания в интересах личности, общества и государства, направленный на развитие индивида, его индивидуальных умственных и физических способностей, одаренности и таланта.

Вместе с тем, в практике общеобразовательной школы, где согласно концепции гуманизации образования должна начинаться целенаправленная работа по выявлению и развитию одаренных (способных) детей, но данному направлению педагогической деятельности в силу вполне объективных обстоятельств отводится недостаточно внимания.

Педагогические исследования проблемы развития одаренных детей (М.

Карне, С. Линнемайер, Ц. Дентон-Айд, Г. Мелхорн и Х-Г. Мелхорн и др.) показывают: если известны составляющие одаренности (способностей), то их можно и нужно развивать. В противном случае одаренный ребенок, как показывают исследования, может сталкиваться с проблемами обучения, которые проявляются в низкой учебной мотивации, игнорировании заданий учителя, отсутствии знаний по одним школьным предметам в сочетании с успехами в других, а также с проблемами общения и поведения. Развитие способностей зависит от соответствующего уровня индивидуальных качеств личности и от объективных условий, при которых протекает ее учебная деятельность.

Методы развития одаренных детей разработаны в трудах отечественных педагогов Б.С. Алякринского, В.И. Андреева, Г.С. Альтшуллера, Ю.К.

Бабанского, И.П. Волкова, М.А. Зиганова, И.П. Иванова, Т.А. Ильиной, Т.Н.

Мираковой и др. Несмотря на достигнутые в нашей стране определенные успехи в теории и практике работы с одаренными детьми, имеются и нерешенные вопросы, связанные с обучением таких детей в общеобразовательной школе.

Поэтому проблема выявления возможных направлений совершенствования методики обучения астрономии и физике космоса в общеобразовательной школе, ориентированной на развитие одаренных (способных) учащихся является актуальной.

Концепция, программы и стандарты астрономического образования для общеобразовательной школы лишь отмечают развивающие возможности предмета, но не уделяют внимания их использованию для развития одаренных (способных) детей в процессе обучения. Анализ показывает, что в структуре, в теоретической части и в упражнениях учебников нового поколения частично реализуется гуманитарная направленность содержания обучения и развивающий потенциал курса астрономии и физики космоса. Вместе с тем, почти нет учебных задач специально для развития одаренных детей (познавательных процессов, речи, умения учиться, способностей). Традиционная методика обучения астрономии в общеобразовательной школе не позволяет полностью раскрыть и развивать одаренных учащихся.

Таким образом, существует противоречие между потребностью общества и личности в выявлении и развитии одаренных (способных) детей в процессе обучения в школе; результатами и рекомендациями психолого-педагогических исследований, с одной стороны, и неразработанностью методики обучения одаренных (способных) учащихся, учитывающей необходимость и возможность их развития средствами астрономии и физики космоса, с другой. Разрешение указанного противоречия составляет проблему данного педагогического опыта.

В качестве ведущей педагогической идеи опыта выдвигаются следующие положения:

проектирование целей развития одаренных (способных) детей с помощью соотнесения учебных и развивающих целей обучения астрономии и физике космоса с компонентами математических способностей и качествами математического мышления;

систематизация адекватных выделенным целям основных типов астрономических и учебных задач;

определение наиболее подходящих методов использования этих задач в учебном процессе и внедрение их в практику обучения.

Реализация данной педагогической идеи позволит повысить уровень развития общих (познавательных) способностей одаренных учащихся.

Новизна выполненного педагогического исследования заключается в том, что в нем проблема развития одаренных (способных) детей в процессе обучения астрономии и физике космоса в общеобразовательной школе средствами предмета решается на основе соотнесения развивающих целей обучения астрономии и физике космоса с компонентами математических способностей и качествами математического мышления.

Теоретико-методологической основой опыта являются психологические исследования понятий «одаренность», «способности», «математические способности»; психолого-педагогические условия развития личности в обучении;

методические исследования развивающего обучения.

Психологические исследования понятий «одаренность» и «способность»

(Ю.З. Гильбух, В.Н. Дружинин, В.А. Крутецкмй, В.В. Клименко, Н.С. Лейтес, С.Л. Рубинштейн, А.И. Савенков, Б.М. Теплов, М.А. Холодная и др.) показывают:

Понятия «одаренность», «способности» определяются разными учеными 1.

по-разному.

Понятия «одаренность», «способность», «задатки» тесно связаны между собой и часто определяются одно через другое.

В предлагаемых различными исследователями определениях основных понятий одаренности и способностей можно выделить ряд общих существенных признаков: как правило, это - высокий уровень умственного развития (интеллекта), определенные качества личности, которые обеспечивают достижения, в той или иной деятельности.

Определение общей одаренности содержит те же признаки, что и определение общих способностей высокого уровня развития.

Специальная одаренность проявляется так же, как специальные способности на фоне общей одаренности (способностей). Как отмечал С.Л.

Рубинштейн, любые профессиональные способности имеют в своей основе определенные общие способности. В психолого-педагогических исследованиях В.Н. Дружинина, В.В. Клименко, A.M. Мустафика и др. показано, что постоянная тренировка допускает развитие способностей ребенка в различных направлениях.

методические исследования В.А. Гусева, Х.Ж. Танеева, Т.А. Ивановой, Д.Лона, и др. В частности, развитию математического мышления посвящены исследования Л.Н. Колмогорова, А.Ф. Лазурского и др., развитию творческого мышления М.В. Кларина, Э. Торранса и др. Специальные математические способности наиболее полно исследованы В.А. Крутецким и Ю.М. Колягиным (как качества математического мышления). Из этих исследований следует, что математические способности проявляются в высоком уровне развития основных познавательных процессов (представление и воображение, память, мышление, восприятие, речь, умение учиться), а также в увлеченности математическими вычислениями, символами, обобщениями, поиском изящных решений, ясностью и быстротой математической деятельности. Данные положения являются теоретической базой педагогического опыта.

Диапазон опыта. В качестве основных методов и средств развития одаренных (способных) детей выделяются: решение олимпиадных заданий, решение нестандартных задач, конкурсы, олимпиады. Это осуществляется, как правило, в школах и классах с углубленным изучением предметов (лицеях, гимназиях), проведением олимпиад различного уровня, в летних (зимних) «школах для одаренных детей», кружках научного общества учащихся. Но стоит обратить внимание на то, что специальных учебных заведений такого типа достаточно мало (15%); классы с углубленным изучением создаются в основном для старшеклассников, которые уже определили свою профессиональную направленность; вузовских преподавателей в данной местности, где проживает одаренный (способный) учащийся, может просто не быть, учреждения дополнительного образования также могут отсутствовать. Теоретические положения, дидактические материалы и методические рекомендации педагогического опыта могут быть использованы в практике работы учителей обычных общеобразовательных школ, не имеющих классов углубленного изучения предметов физико-математического цикла, а также авторами учебнометодических пособий для учащихся, учителей и студентов педагогических специальностей.

ТЕХНОЛОГИЯ ОПЫТА

Развитие детской одаренности как научной проблемы, насчитывает уже более сотни лет. Современные исследователи главной особенностью одаренности как проблемы считают то, что в своем поведении, обучении, внутреннем психологическом состоянии одаренный ребенок часто приближается к ребенку дезадаптированному. Одаренность может принимать вид неуспешности, социальной запущенности, девиантности и т.п. В нашей стране проблема развития одаренных детей после долгих лет ориентации на среднего ученика начинает привлекать внимание педагогической общественности, т.к. именно одаренные дети нуждаются у нас в настоящее время в наибольшей поддержке.

Указанная проблема, а также само понятие «одаренность» привлекает многих ученых. Однако до сих пор отсутствует общепринятое построение наиболее оптимальной методики работы с такими детьми.

Цель технологии опыта: разработка научно обоснованного варианта методики обучения, ориентированного на развитие одаренных (способных) детей (на примере обучения астрономии и физике космоса).

Достижение цели и проверка сформулированной ведущей педагогической идеи опыта предполагают выполнение ряда конкретных задач:

направленные на развитие одаренных детей.

Рассмотреть организационно-педагогические условия развития одаренных (способных) детей.

Провести анализ учебно – методического обеспечения процесса развития одаренных (способных) детей в процессе обучения астрономии и физике космоса.

Построить систему астрономических и учебных задач, направленную на развитие способностей учащихся в процессе обучения астрономии и физике космоса.

Представить внеурочные формы реализации целей развития одаренных (способных) детей средствами астрономии и физики космоса Цели обучения астрономии и физике космоса, направленные на В работе с одаренными детьми в педагогическом процессе выделяются три основные задачи: способствовать развитию каждой личности;

индивидуальные достижения довести до максимального уровня; способствовать общественному прогрессу, поставив ему на службу ресурсы дарования. Все эти задачи тесно взаимосвязаны.

Чтобы учащийся мог развивать свои способности необходимо:

исходить из уже проявленных ребенком способностей;

максимально использовать интерес;

для достижения больших результатов необходима мотивация;

осторожно направлять процесс развития способностей;

организовывать и направлять развитие способностей как вид деятельности.

Проблема, связанная с одаренными детьми, заключается в их особых потребностях: они могут быстрее и глубже усваивать материал, чем большинство их сверстников; они также нуждаются в несколько иных методах преподавания.

Различают два основных способа: обогащение и ускорение. В условиях обычной школы ускорение принимает форму более раннего поступления ребенка в первый класс и последующего «перепрыгивания» через классы, пропедевтической (опережающей) подачи учебного материала. Другой метод поддержки обучения одаренных детей - обогащение, который разработан известным специалистом в области психологии одаренности Дж. Рензулпи. Этот метод предполагает углубление, усложнение, дополнение учебного материала.

Исходя из задач, условий и способов развития одаренных детей, очевидно, что для каждого учебного предмета необходимо спроектировать общие категории развивающих целей, которые бы соотносились с качествами личности (знания, умения, навыки; способы умственных действий; самоуправляющие механизмы личности; эмоционально-нравственная сфера; деятельностно-практическая сфера) формирующимися на учебных занятиях и во внеурочной деятельности по этому предмету.

математические способности проявляются в высоком уровне развития основных познавательных процессов, т.е. развитие математических способностей влечет за собой развитие одаренности. Астрономия и физика космоса является предметом физико-математического цикла, поэтому категории целей развития одаренных (способных) учащихся целесообразно соотнести с компонентами математических способностей и качествами математического мышления. Данное соотношение представим в виде таблицы.

№ Общие категории Примеры обобщенных Компоненты математических Внимание направленность и условиях выполняет любое комплекс астрономических, сосредоточенность количество заданий, замечает физических величин, сознания на объекты новые детали, использует необходимых для решения Восприятие информацию, точные, надежные группы зависимостей, понимание их поступающую изобъектов, кодирует новую сущности и умение выбирать воздействии на органы Проявляет избирательность и необходимых для решения Запоминание, обобщенно-смысловое, умение воспроизвести задачу воображение Отражение изучаемых и абстрактно - логически, с взаимопроникающие элементы Мышление сравнение, обобщение, абстрагирование, конкретизация, классификация, систематизация, оперирование понятиями, умозаключение) Межличностное рассуждения или решения лаконичность речи и записей, общение посредством задачи с использованием корректный стиль общения, языка – устно или специальной терминологии культура общения Элементы творческой Ученик проявляет вкус к Критичность, гибкость, глубина деятельности Деятельность по закономерностей изобретательность, свернутость Мировоззрение Система взглядов на учебный предмет – один из осознание динамики общих и Умение учиться Обобщенные учебно- план самообразования, в учебно-познавательной организационные, самостоятельно находит деятельности, умение быстро и Конкретизация целей развития одаренных (способных) детей позволяет четко спланировать систему обучения, обосновать организационнопедагогические условия необходимые для развития одаренных детей, позволяет выделить ряд показателей (см. столбик №3, таблица №1) по которым учитель может судить о развитости основных познавательных процессов личности (внимания, памяти, мышления, речи и т.д.) и разработать дидактический материал, направленный на развитие способностей одаренных учащихся в процессе обучения астрономии и физике космоса.

Организационно-педагогические условия развития одаренных Общепедагогические методы развития одаренных (способных) учащихся.

Понятие «развивающего обучения» обобщено Г.К. Селевко [18]. Под развивающим обучением понимается новый, активно-деятельностиый способ (тип) обучения, идущий на смену объяснительно-иллюстративному способу (типу); развивающее обучение учитывает и использует закономерности развития, приспосабливается к уровню и особенностям индивидуума; в развивающем обучении педагогические воздействия опережают, стимулируют, направляют и ускоряют развитие наследственных данных личности; в развивающем обучении ребенок является полноценным субъектом деятельности; развивающее обучение направлено на развитие всей целостной совокупности качеств личности: ЗУН + СУД + СУМ + СЭН + СДП (ЗУН - знания, умения, навыки; СУД - способы умственных действий; СУМ - самоуправляющие механизмы личности; СЭН эмоционально-нравственная сфера; СДП - деятельностно-практическая сфера);

развивающее обучение происходит в зоне ближайшего развития ребенка;

содержание развивающего обучения дидактически построено в логике теоретического мышления (ведущая роль теоретических содержательных обобщений, дедукция, содержательная рефлексия и т.д.); развивающее обучение осуществляется как целенаправленная учебная деятельность, в которой ребенок сознательно ставит цели и задачи самоизменения и творчески их достигает;

развивающее обучение осуществляется путем решения учебных задач;

развивающее обучение - это коллективная мыследеятельность, диалог - полилог, деловое общение детей; технология обучения, основанная на использовании мотивов самосовершенствования личности, представляет собой новый уровень развивающего обучении и может быть названа саморазвивающим обучением.

Достижение творческого уровня развития личности может считаться наивысшим результатом в любой педагогической технологии. Но существуют приоритетной целью. Среди них: технология Л.В. Занкова, направленная на общее целостное развитие личности; технология Д.Б. Эльконина - В.В. Давыдова, акцентирующая на развитие способов умственных действий (СУД); технология жизнедеятельности, приобретенному ребенком до школы в конкретных условиях семьи, социокультурного окружения, в процессе восприятия и; понимания им мира людей и вещей: выявление и развитие творческих способностей И.Л.

Волкова; технология технического творчества (теория решения изобретательские задач) Г.С. Альтшуллера; технология воспитания общественного творчества И.П.

Иванова; метод эвристических вопросов или иначе, метод ключевых, наводящих вопросов (Д. Пойа) [5]; прямая коллективная «мозговая атака», как метод коллективного генерирования идей решения творческой задачи (А.Ф. Осборн [6];

массовая «мозговая атака» (Дж. Дональд Филипс) [5].

развития одаренности, например, для развития творческих способностей наряду с групповыми методами стимуляции творчества («Мозговой штурм» и т.п.) интересны тренинги, составленные Ю.Д. Бабаевой [5] для выявления и развития одаренности: упражнение «Задумай предмет», упражнение «Поиск сокровищ», упражнение «Продолжаем рисунок».

Наиболее эффективным средством развития учащихся о процессе, обучения служит самостоятельная учебная деятельность по решению специально подобранных учебных задач, например, предлагается ряд заданий и упражнений для школьников, которые помогают развивать логическое мышление, задачи на самостоятельную проработку некоторых вопросов теории, которые подобраны по конкретизация и уточнение основной проблемы, а затем как поиск и составление общего способа его решения.

Е.В. Кузнецова считает, что инструментом для развития мышления, ведущего к формированию творческой деятельности школьника, являются занимательные задачи (задачи на соображение, на догадку, головоломки, нестандартные задачи логические задачи, творческие задачи).

Методы педагогического управления развитием творческих способностей учащихся существенно меняются и зависят от уровня проблемности задачи, которую решает ученик. Если ученик решает типовую задачу, то метод педагогического управления может быть информационно-алгоритмическим; если педагог организует ученика на решение творческой задачи, то его метод должен быть проблемно-эвристическим, так как необходимо использовать эвристические приемы и средства косвенного и перспективного управления.

Важнейшим звеном в образовательном процессе, по мнению А.И.

Доровского, является программное обеспечение1. Для одаренных и способных детей необходимы свои учебные программы, считает автор. По словам А.И.

Доровского, специальная программа для одаренных детей должна: а) быть ускоренной, усовершенствованной и усложненной; б) качественно превосходить Тематическая программа подготовки к участию в олимпиадах по астрономии и физике космоса (см. в приложение № 1) способствовать развитию абстрактного мышления применительно ко всему учебному материалу. Три модели программ становятся наиболее практичными на современных учебных заведениях: обычная учебная программа, программа с специализированным уклоном.

В 1-й модели предполагается личностное развитие в диапазоне инициации творческих способностей, во 2-й — исследовательской позитивной «Яконцепции», в 3-й — интеграция первых двух. Эти три модели программ в большей мере, отмечает автор, используется в учебных заведениях нового типа (лицей, гимназия).

При разработке любой программы и отдельного занятия следует постоянно держать в уме то, что развитие способностей идет наиболее эффективно при использовании активных форм обучения - групповых дискуссий, мозгового штурма, ролевой игры и т.п. Одаренным (способным) детям требуются разнообразные формы занятий, которые бы способствовали бы более раннему приобщению к науке, искусству. Учащимся с ярко выраженными специальными способностями необходимо руководство со стороны высококвалифицированных, профессионально подготовленных специалистов данного профиля. Например, считает В.И. Андреев, для учащихся, рано проявивших исключительные способности к математике, особенно ценным будет общение с учеными из данной области науки. Поэтому необходимо усиление взаимосвязи вузов со школами.

Работа учителя с одаренными и способными учащимися в условиях массовой общеобразовательной школы «...требует математической дифференциации и индивидуализации их обучения и воспитания» [6]. Следует отметить, что педагогическая деятельность, направленная на развитие познавательных процессов личности носит всеобъемлющий характер – ведется работа по развитию всех учащихся класса, а не только одаренных, поэтому разрабатываются разноуровневые задания, тесты. Разноуровневые контрольные тесты (см. в приложении №3) Требованиям дифференциации в большой мере должен отвечать контроль за усвоением учебного материала по астрономии в форме разноуровневых тестов.

Для того чтобы ученик мог самостоятельно выбрать уровень выполнения работы, с 1999 года использую в своей работе дифференцированные приемы закрепления и проверки знаний в виде тестов, заключающиеся в определении объема и сложности заданий. Такая деятельность будет интересна ученику, если ему ясно, зачем он действует, насколько эта цель для него важна, что ему нужно делать и как будет оцениваться результат. Здесь стимулами познавательного интереса являются положительный настрой на выполнение задания, желание оценить свои возможности, дать самооценку результату учебной деятельности.

Тем самым создается уверенность и заинтересованность ученика в результате: «я могу сделать больше, я могу выбрать задание сложнее, моя работа будет оценена».

При проведении контрольной работы в таком виде учащиеся не только демонстрируют свои умения и полученные знания, но и получают удовольствие от процесса обучения и в результате развивают свое логическое мышление, лучше усваивают учебный материал Контрольные тесты составлялись с учетом специфики класса: физикоматематический, экономико-математический, бизнес-класс, общеобразовательный. Для них подбирались задания различного уровня сложности и соответствующего объема знаний. В результате применения контроля знаний в форме тестов с элементами дифференцированного обучения за период времени с 1999 по 2006 год качество знаний по астрономии выросло с 56 – 62% до 62 – 76% (по разным классам) при 100% - й успеваемости.

Такой результат следует отнести за счет повышения мотивации старших школьников при изучении ими астрономии в среднем на 18%, в частности, за счет выполнения ими дифференцированных контрольных тестовых заданий.

Анализ учебно-методического обеспечения процесса развития одаренных (способных) детей в процессе обучения астрономии и физике Формирование и развитие у учащихся астрономических представлений — длительный процесс, который должен начинаться в старшем дошкольном возрасте (на базе имеющихся книг для детей по астрономии) и продолжаться в течение всего времени обучения в школе (с максимальным использованием для этого пропедевтических курсов «Окружающий мир» для 1—4 классов и «Естествознание» для 5—7 классов, а затем и систематического курса физики). С этой точки зрения, рекомендованная Министерством образования Российской Федерации, Программа обучения астрономии и физике космоса: 11 класс Е.П.

Левитана является систематическим курсом астрономии, обобщающим и завершающим не только астрономическое, но и все естественнонаучное образование выпускников старшей общеобразовательной школы.

Главная задача курса — дать учащимся целостное представление о строении и эволюции Вселенной, раскрыть перед ними астрономическую картину мира. Отсюда следует, что основной упор при изучении астрономии в 11 классе должен быть сделан на вопросы астрофизики, внегалактической астрономии, космогонии и космологии. Такое воззрение на школьную астрономию утвердилось у нас в результате длительных научных дискуссий лишь к концу 60-х гг., а все последующие годы общая структура программы по астрономии не претерпевала кардинальных изменений. Нет необходимости искусственно менять ее и сейчас, она стала достаточно привычной учителям астрономии, ее в основном придерживаются авторы новых учебников по астрономии.

Исходя из сказанного, и в данном варианте программы основными разделами являются «Строение Солнечной системы», «Физическая природа тел Солнечной системы», «Солнце и звезды», «Строение и эволюция Вселенной».

Этим разделам предшествует «Введение в астрономию», материал которого знакомит учащихся со спецификой предмета и методов астрономической науки, содержит элементарные сведения по практической астрономии и, главное, привлекает внимание учащихся к полезности и увлекательности наблюдений звездного неба. Сохраняя в целом уже известную структуру, содержательная часть данной программы имеет, однако, свои особенности. Например, методы и инструменты не выделяются в отдельный раздел курса. Самое общее понятие о них дается во «Введении», а в основных разделах курса о них упоминается в связи с рассмотрением конкретных проблем. Разумеется, при этом находят свое отражение и основные достижения космонавтики, которые наиболее наглядно предусматривает применение сравнительного метода при изучении планет Солнечной системы, более глубокое ознакомление учащихся с природой Солнца и его влиянием на Землю. Учитывая мировоззренческую ценность достижений внегалактической астрономии и космологии, программа предусматривает ознакомление учащихся с многообразием галактик, особенностями радиогалактик и квазаров, с крупномасштабной структурой Вселенной, расширением Метагалактики, космологическими моделями и гипотезой «горячей Вселенной».

Учителям астрономии (и особенно начинающим) важно, чтобы учебник, по которому они будут преподавать, был написан в возможно более строгом соответствии с программой. Именно таков учебник Е.П. Левитана Астрономия:

11 кл. общеобразовательных учреждений, в котором, кроме того, для облегчения поурочного планирования число параграфов соответствует числу уроков, а подзаголовки параграфов образуют в совокупности план каждого урока. Теперь не нужно перечислять в программе знания и умения учащихся, потому что изложение каждой большой темы учебника завершается именно этими итоговыми перечнями. Учебник ориентирован на активное изучение материала, и поэтому учащимся придется не только самостоятельно изучать дополнительные чертежи или схемы, но и формулировать некоторые определения и выводы, к которым подводит текст учебника или включенные в него вопросы-задания, завершающие каждый параграф. Они представляют собой логическое продолжение текстового материала. Достоинством учебника является то, что он позволяет учителю и учащимся творчески осмыслить изучаемый материал:

- систематизировать новые сведения, опираясь на знания, полученные при изучении других учебных предметов;

- сделать необходимые мировоззренческие выводы;

- самостоятельно выполнять астрономические наблюдения.

Оптимизация процесса обучения астрономии предполагает использование, кроме учебника, разнообразных других средств обучения (моделей, приборов и инструментов, звездных карт, глобусов, кинофильмов, диафильмов, диапозитивов). Многие предметы учебного оборудования по астрономии созданы и описаны в методической литературе. Однако в большинстве школ их еще, к сожалению, нет, поэтому целесообразно воспользоваться разнообразными электронными материалами образовательных астрономических сайтов.

Разработка и внедрение в процессе обучения компьютерных программ и компьютерных диафильмов — дело ближайшего будущего.

http://www.AstroBooks.ru/ - Астрономическая Библиотека http://www.CyberSecurity.ru/ - лента новостей http://www.DjVu-info.ru/ - Астрономическая Библиотека http://www.chaos.dvo.ru/ - портал естественных наук http://www.infra.sai.msu.ru/ - официальный сайт обсерватории САО http://www.planetarium.perm.ru./ - сайт планетария http://www.radioastron.ru/ - сайт радиоастрономии http://www.skywatching.net/ - лента новостей http://www.astronomer.ru/ - виртуальный астрономический журнал http://www.Meteoweb.ru/ - сайт погоды http://www.PhysicsWeb.ru/ - физический портал http://www.SKY-MAP.ru/ - метео-космический сайт http://www.astro.spbu.ru./ - астрономическое отделение СПбГУ http://www.astrogalaxy.ru/ - большой астрономический сайт http://www.astronet.sai.msu.ru/ - большой астрономический сайт (МГУ) http://www.school.astro.spbu.ru./olimp/ - школьная олимпиада по астрономии в СПбГУ http://www.heritage.sai.msu.ru/ - Исследовательский институт (при МГУ) http://www.galspace.spb.ru/ - Исследование Солнечной Системы. Астрономия и планеты.

http://www.vfc.org.ua/images/crimea/ - взгляд из космоса http://www.moscowaleks.narod.ru/ - "Галактика" http://www.sciam.ru - журнал "В мире науки" http://www.sai.msu.ru/ Штернберга http://www.natural.history.narod.ru/ - "Кабинет астрономии" - история астрономии http://www.kvant.mccme.ru/ - журнал "Квант" http://www.pangeya.ru/novost/kosmos/view/ - "Новости Космоса" http://www.astrolib.ru/ Астрономическая литература, книги по оптике и телескопостроению.

Источником необходимой учителям новейшей научной и методической информации являются журналы «Земля и Вселенная», «Наука и жизнь», «Физика в школе» и т.п.

самопроверки, а также задания, связанные с проведением наблюдений и написанием рефератов, призваны помочь учителю в решении конкретных дидактических задач, подготовке вопросов и задач для контрольных работ - и зачетов по основным темам, но этого недостаточно для развития одаренных (способных) детей, необходима дополнительная литература. Дополнительной литературой для развития одаренных (способных) учащихся являются учебники других авторов, дополняющие основную программу обучения, учебные пособия для студентов высших учебных заведений, сборники олимпиадных задач:

Порфирьев В.В. Астрономия: Учебник для 11 кл общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2002 – 142 с. – рекомендован Министерством образования Российской федерации В этом учебнике подробно, на доступном научно-популярном уровне происхождения галактик, звезд, Вселенной. Автор опирается на знания учащихся по физике, не использует в тексте сложных формул, но обходится без введения понятия «звездная величина», что является небольшим недостатком учебника.

Однако учебник содержит некоторые темы, отсутствующие в аналогичном учебнике Левитана Е.П., что способствует лучшей подготовке учащихся к олимпиадам. Изучая астрономию по этому учебнику, учащиеся проявят больший интерес к физике и астрономии.

2. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии: Учебное пособие / Под ред. В.В. Иванова. – М.: Едиториал УРСС, 2001.—544 с.

Книга написана в соответствии с программой курса общей астрономии, утвержденной для студентов-астрономов. Основное внимание уделено формированию важнейших понятий астрономии и последним достижениям в этой науке. В пособии дано представление о различных разделах и методах современной астрономии, объединенных общей целью всестороннего исследования природы Вселенной. Учебник создан для студентов астрономических отделений университетов и педагогических институтов, но может быть использован преподавателями астрономии средних школ при подготовке участников астрономических олимпиад высокого уровня.

Сурдин В.Г. Астрономические олимпиады. Задачи с решениями. М., 2004, 320 с.

Задачник создан на основе материалов Московской олимпиады по астрономии и физике космоса для школьников. Представлено более оригинальных задач с подробными решениями, большинство из которых, никогда ранее не публиковалось. Тематика задач охватывает многие разделы астрономии, астрофизики, планетологии, космической физики и космонавтики.

Задачи могут быть использованы при проведении олимпиад и конкурсов по астрономии, физике и географии. Уровень сложности задач весьма различен: они будут полезны как для любителей астрономии, так и для преподавателей астрономии. Решения некоторых задач представляют собой материал для углубленного изучения астрономии и космической физики.

Сурдин В.Г. Астрономические задачи с решениями: Учебное пособие. – М.:

Едиториал УРСС, 2002. – 240 с.

В книге собрано 430 задач по астрономии с подробными решениями. Часть их них – классические, часть – совершенно новые. Все решения составлены автором книги и нередко дополняют и даже исправляют ошибки классических решений. Уровень задач в среднем ниже олимпиадного, хотя отдельные задачи требуют упорной работы. Абсолютное большинство задач «с изюминкой»: не торопитесь давать ответ, даже если на первый взгляд задача кажется простой.

Книгу можно рекомендовать школьникам, изучающим астрономию, географию и природоведение, а также всем любителям астрономии.

Гаврилов М.Г./ Звездный мир: Сборник задач по астрономии и космической физике. Часть IV. Олимпиады ННЦ. – Черноголовка, 1998. – 100 с.

Книга представляет собой сборник олимпиадных задач различного уровня сложности. Большинство задач снабжено достаточно полными решениями и обширными комментариями, которые вполне могут быть хорошим дополнением к классическим учебникам по астрономии.

Книга адресована учащимся и преподавателям средних школ, а также всем, кто любит интересные и красивые задачи. Характер и содержание задач направлены на выявление наиболее талантливых ребят, увлекающихся астрономией и космическими аспектами физики, на повышение интереса молодежи к современному развитию мировой астрономической науки.

Красин М.С., Типикина Е.Н., Куликов А.Н. Олимпиады школьников калужской оьласти по астрономии и космонавтике. Учебное пособие, -- Калуга:

Калужский государственный педагогический университет им К.Э.Циолковского, 2006. – 95 с.—ISBN 5-88725 – 144 - В пособии представлены варианты заданий, предлагавшихся на районных, городских и областных олимпиадах по астрономии и космонавтике, подробные решения каждой задачи и критерии оценки решений, приводятся материалы по истории олимпиадного движения, даются рекомендации по подготовке к олимпиадам.

Система астрономических и учебных задач, направленных на развитие способностей учащихся в процессе обучения астрономии и физике космоса Исходя из изложенных выше, организационно-педагогических условий развития одаренных (способных) детей, анализа учебно – методического обеспечения необходимо организовать практическую деятельность, направленную на достижение целей обучения, т.е. построить систему учебных задач, направленную на развитие способностей учащихся в процессе обучения астрономии и физике космоса и подобрать к ним астрономические задачи и задания. Для четкого и логичного построения системы учебных задач следует соотнести их с общими категориями развивающих целей, компонентами математических способностей (показателями) (см. таблица 1) и представить комплекс учебных и астрономических задач в единой системе целей и показателей процесса обучения. Следует отметить, что многие типы задач служат для развития нескольких направлений познавательных процессов личности и поэтому повторяются.

Внимание сознания на объекты количество заданий, физических величин, задачи, в изображении, в сформулированным Восприятие информацию, константные, точные, зависимостей, понимание (размер предмета, данные условия, задачи с не Задачи и задания по астрономии и физике космоса (тексты) (см. в приложении №2) Запоминание, обобщенно-смысловое, умение воспроизвести между данными терминами запоминания условием, с информации воссоздает информацию типов задач, конкретных наоборот; определить, с словесном и наглядном воображение Отражение объектов: творчески, рассматривает и оценивает описанию, по условию задачи в словесном и изучаемых и создание абстрактно - логически, взаимопроникающие задачи, определить, что наглядном оформлении, объектов структуры объекта и фигур с различной точки объектом, если изменить творческо-практические Мышление сравнение, обобщение, абстрагирование, конкретизация, классификация, систематизация, оперирование понятиями, умозаключение) Межличностное рассуждения или лаконичность речи и определения, правила, соотношений нагляднообщение посредством решения задачи с записей, корректный стиль свойства, представить образных и словесноязыка – устно или использованием общения, культура элементы задачи в новых логических компонентов Элементы творческой деятельности Деятельность по закономерностей изобретательность, (нестандартной) ситуацией, нестандартными Мировоззрение Система взглядов на учебный предмет – мышление, осознание объектов, явлений, познание и описание место человека в нем познания и описания частных отношений между действительности, действительности, Умение учиться организационные, самообразования, познавательной самостоятельно, отвечая на самооценки, логические учебно- самостоятельно находит деятельности, умение вопросы, приводя примеры задачи, теоретические, учебно- реализации, использует воспроизводить основную ответа, построить творческо-практические интеллектуальные обобщенные приемы учебную информацию, сообщение и выступить с задачи, оценочные задачи В процессе решения задач стоит применить представленные в организационно-педагогических условиях развития одаренных (способных) детей методы педагогического управления развитием творческих способностей учащихся: информационно – алгоритмический, проблемно – эвристический. Примером применения данных методов может являться разработанный обобщенный прием поиска решения задачи.

Выполните одно или несколько из следующих действий:

изучите содержание задачи, используя рисунок, чертеж, схему, краткую запись или другую наглядную иллюстрацию содержания;

если нужно уточните формулировку задачи, определите, если можно тип задачи и вспомните известный прием ее решения и другую известную информацию, применимую к решению задачи данного типа;

соберите дополнительную информацию из опыта решения других типов задач, преобразуйте информацию с учетом специфики данной задачи;

проведите общий анализ от вопроса к условию; можно использовать метод проб и ошибок;

разделите, если можно, условие или требование задачи на части, составьте план решения каждой из них, затем объедините;

вспомните задачу, аналогичную данной, прием решения которой известен, сравните их и на этой основе составьте план решения;

временно измените условие или требование задачи так, чтобы можно было сравнить полученную задачу с данной; затем использовать отмеченный выше прием аналогии;

преобразуйте условие задачи с целью его сближения с вопросом;

преобразуйте вопрос задачи с целью его сближения с условием;

замените понятия, содержащиеся в условии или вопросе задачи, их 10) определениями;

выберите те определения понятий, которые подсказывают (или 11) сокращают) путь рассуждений или замените определение понятия его признаком;

полностью используйте условие задачи;

12) выделите, если можно, частные случаи задачи и воспользуйтесь 13) отмеченным выше приемом разделения на части;

поставьте перед собой такие вопросы, которые а) упростят задачу, 14) б) позволят осмыслить задачу с новой (неожиданной) точки зрения, в) позволят использовать полученные знания и опыт решения других задач, г) побуждают к самоконтролю;

переформулируйте (неоднократно) задачу, посмотрите, нельзя ли 15) составить задачу, обратную (противоположную) данной и решить ее;

проанализируйте все возможные решения, оцените их эффективность.

16) Обращаясь к этому приему при поиске решения задачи, ученик определяет, выбирает наиболее подходящие для данной задачи и отвечающие его собственному опыту действия. Это может происходить также путем проб и ошибок, при коллективном обсуждении, в результате консультации с учителем и т.п.

Единая система целей и показателей процесса развития одаренных (способных) детей не может быть реализована только посредством решения комплекса учебных и астрономических задач, применения обобщенных приемов решения задач и т.п. Огромное значение в развитии познавательных процессов личности имеют внеурочные формы работы с учащимися.

Внеурочные формы реализации целей развития одаренных (способных) детей средствами астрономии и физики космоса Опытные учителя астрономии хорошо знают, что преподавание астрономии трудно ограничить тесными рамками уроков. Поэтому в своей педагогической деятельности особое внимание уделяю дополнительным занятиям с учащимися.4 Во внеурочное время проводятся с учащимися астрономические наблюдения, посещаем планетарии, бываем на экскурсиях в обсерваториях. Большой простор для работы с учащимися, проявившими интерес к науке о Вселенной, открывают факультативы по астрономии и Фотоматериалы внеурочной деятельности (см. приложение №4) космонавтике, олимпиады, а также астрономические кружки, создаваемые при школах и внешкольных учреждениях. A.M. Абрамов акцентирует внимание на то, что сложившиеся формы внеклассной работы доказали свою эффективность в работе со способными учащимися.

астрономии и физики космоса является участие учащихся в работе астрономических школ в г. Санкт-Петербурге и в поселке Научный в Крыму.5 Целью деятельности таких школ является ознакомление учащихся с последними достижениями астрономической науки; ведется работа в «студенческом режиме», что повышает уровень подготовки школьников.

В процессе общения со сверстниками из разных городов страны происходит обмен опытом участия в олимпиадах, знаниями и умениями, происходит взаимное обогащение знаниями.

Взаимодействие с преподавателями этих школ, профессорами и университетов позволяет учителям повышать свой профессиональный уровень6, оптимальнее организовать свою работу с одаренными детьми.

Важным условием для развития познавательных процессов личности учащихся является организация самостоятельной исследовательской деятельности. Ученические исследовательские проекты 7позволяют ощутить ребенку радость открытия, развивают все составляющие компоненты мышления.

(способных) учащихся ориентируют на проведение занятий, применяя активные формы обучения. К таковы формам целесообразно отнести внеклассные развлекательные мероприятия предметного характера ролевые игры, которые направлены на формирование первоначальных навыков публичных выступлений, командного взаимодействия, ведения Сертификаты участия учащихся в учебно-тренировочных сборах, астрономических школах (см.

приложение №5) Приглашение в астрономическую школу и на курсы повышения квалификации (см. приложение 6) Пример реферативно-исследовательской работы ученика (см. приложение №7) предварительной подготовкой либо в условиях ограниченного времени. Это может быть «Астротурнир», «Астродиспут», «Астроэкспедиция» 8 и т.п.

Представленные внеурочные формы реализации целей развития одаренных (способных) детей средствами астрономии и физики космоса не представляют законченный перечень, так как каждый педагог может, опираясь на педагогическое творчество, дополнять и расширять список предложенных форм.

Внеурочные формы реализации целей развития одаренных (способных) детей средствами астрономии и физики космоса позволяют повысить уровень мотивации учащихся на изучение такого достаточно сложного предмета, что, несомненно, скажется на повышении уровня развития познавательных процессов личности учеников.

Вывод: развитие познавательной деятельности одаренных (способных) учащихся осуществляется более эффективно при наличии следующих условий:

Проектирование общих категорий развивающих целей учебных занятий.

Создание необходимых учебных программ и подбор учебнометодического обеспечения программы обучения.

Изменение методов преподавания (переход от традиционного обучения к развивающему).

Использование учителем педагогических технологий, в которых развитие творческих способностей учащихся является приоритетной целью.

проблемно-эвристического методов педагогического управления развитием творческих способностей учащихся.

Сценарии ролевых игр (см. приложение №8) активизации, дифференциации, индивидуализации.

Организация самостоятельной деятельности учащихся посредством подбора учебных и занимательных задач.

Организация внеклассной работы с одаренными (способными) учащимися.

Выполнение данных условий, использование представленного дидактического материала, внеурочных форм реализации целей развития одаренных (способных) детей дает позитивные результаты педагогической деятельности.

РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ ОПЫТА

Как известно одаренный (способный) ребенок обладает высоким уровнем интеллекта, и повышение этого уровня является одним из показателей успешности деятельности педагога по развитию одаренного (способного) ребенка. В определении понятия "интеллект" нет единогласия.

В большинстве определений интеллект предстает в трех видах: способность к обучению; способность к абстрактному мышлению; способность к адаптации.

Определение интеллекта как способа адаптации является наиболее распространенным, и к нему склоняется все большее число исследователей.

Д.Векслер определяет интеллект как общую способность индивида к целесообразному поведению, рациональному мышлению и эффективному взаимодействию с окружающим миром.

рассматривается как активное, а не просто как приспособление или адаптация. С.Л. Рубинштейн подчеркивает: "Понятия такого рода, как интеллект, раскрываются лишь в плане конкретных действенных взаимоотношений индивида с окружающей действительностью».

большинство исследователей, определения интеллекта нет до сих лор, однако это не снимает задачу его измерения уже сегодня.

Тесты на интеллект определяют только владение мыслительными операциями, и то не абсолютно, а лишь в сравнении с другими людьми.

Установлено, что более всего результаты теста коррелируют с успехами по таким школьным предметам, как физика и математика. Это значит, что в физике и математике задачи предмета наиболее соответствуют мыслительным задачам, включаемым в тест, и именно такое мышление развивается на протяжении всего обучения, т.е. развитие математического мышления, успехи в учебе по предметам физико-математического цикла являются показателями для измерения результативности развития способностей учащихся. Исходя из выше изложенных доводов, определим систему показателей результативности педагогического опыта:

Повышение уровня невербального интеллекта.

Повышение уровня обученности по предмету (качество знаний).

Результативность участия в предметных олимпиадах и творческих конкурсах по предмету.

Для замера первого показателя использовался Тест интеллектуального потенциала (ТИП)9 — один из 25 тестов, утвержденных ЮНЕСКО для психологического исследования личности. Тест направлен на определение уровня развития невербального интеллекта.

Исследуется способность испытуемого к выводу закономерности на основе анализа и синтеза невербальной информации. Тестовые задания пространственных представлений. Успешность выполнения теста зависит от способности логически мыслить и раскрывать связи между предметами и явлениями.

Тест включает в себя 25 основных (зачетных) и 4 тренировочных задания. Задания расположены по мере нарастания сложности. По количеству правильных ответов определяется уровень невербального интеллекта.

1. Результативность Теста интеллектуального потенциала Первое тестирование: количество учащихся – 19 человек 26 ответов — 135 баллов (показывают 0,5% тестируемых) 21 ответ — баллов (показывают 3% тестируемых) 16 ответов — 100 баллов (40% — уровень большинства) 7 ответов — 80 баллов (10% — нижняя граница нормы).

Не справились с тестом – 46,5%.

Повторное тестирование: количество учащихся – 19 человек Тест интеллектуального потенциала (ТИП) (см. приложение №9) 26 ответов — 135 баллов (показывают 2% тестируемых) 21 ответ — баллов (показывают 7% тестируемых) 16 ответов — 100 баллов (50% — уровень большинства) 7 ответов — 80 баллов (16% — нижняя граница нормы).

Не справились с тестом – 25%.

2. Результаты успеваемости учащихся по астрономии год обучающихся учитель работал согласно мость по учащихся, 3. Результаты участия в предметных олимпиадах и творческих Победители и призеры творческих конкурсов и олимпиад составе: Ульянов Магомедов Вадим, Роенко Артем, Роенко Артем Астрономическая олимпиада международный Победитель, диплом I степени Магомедов Вадим, Роенко Артем, Проведенные диагностические процедуры, отслеживание результатов успеваемости и участия в предметных олимпиадах и творческих конкурсах подтверждают правильность ведущей педагогической идеи опыта и позволяют сделать следующие выводы:

Развитие одаренных (способных) детей в процессе обучения математике в общеобразовательной школе осуществляется на основе развития их общих (познавательных) способностей средствами математики, если использовать специальную методику проектирования развивающих целей обучения, соответствующую им систему астрономических и учебных задач и методы ее внедрения в практику обучения.

общеобразовательной школе проектируются на основе соотнесения обучающих и развивающих целей обучения математике высокого уровня с компонентами математических способностей и качествами математического мышления.

целей, составляет система астрономических и учебных задач, построенная на изучаемом материале и адекватная поставленным целям.

Достоверность полученных результатов и обоснованность выводов и рекомендаций, сформулированных в опыте, обеспечивается опорой на результаты современных исследований по теории и методике развития учащихся в процессе обучения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Просвещение, 1996.- 128с.

Алякринский Б.С. О таланте и способностях. - М.: Знамя, 1971.

Андреев В.И. Педагогика творческого саморазвития. Инновационный курс. Книга 1.: Изд-во Казанского ун-та, 1996. - 568 с.

Бабаева Ю.Д. Психологический тренинг для выявления одаренности.

Методическое пособие /Под ред. В.И. Панова. — М.; Молодая гвардия, 1998.- 278 с.

Богоявленская Д.Б. Интеллектуальная активность как проблема творчества: Ростов-на-Дону, 1983.

олимпиады: Кн. Для учащихся /Под ред. А.Н. Колмагорова. - М.:

Просвещение, 1986.-303 с Гиль6ух Ю.З. и др. Как не убить талант? // Народное образование..№4, 1991.

Гингулис Э.Ж. Методика развития математических способностей учащихся 6-8 классов в ходе решения геометрических задач. Автореф....канд.

лед. наук. - М.: 1987.

Григорьева Т.П., Иванова Т.Д., Кузнецова Л.И., Перевозчикова Е.Н.

10.

Основы технологии развивающего обучения математике:

- Нижний Новгород. 1997.

Давыдов В.В. О понятии развивающего обучения // Педагогика, 1995.

11.

12.

учащихся. - М.: Российское педагогическое агентство. 1998. - 210 с.

Епишева О.Б., Сулкарнаева Г.И. О критерии выбора методов обучения 13.

одаренных детей. Математика: Учебно-методическое приложение к газете «Первое сентября», №48. J998. С. 4-5.

Колмогоров А.Н. О профессии математика. - М.: МГУ, I960.

14.

15.

индивидуального развития. //Школьные технологии, №5, 1999г. – с.103- 16. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии: Учебное пособие / Под ред В.В. Иванова. – М.: Едиториал УРСС, 2001. – 544 с.

Корчевский В.Е. Тестовый метод оценки математических знаний и 17.

умений учащихся. //Школьные технологии, Л?3, 1999. – с.149- 18. Порфирьев В.В. Астрономия: Учебник для 11 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 1997. – 142 с.

Селевко Г. К. Энциклопедия образовательных технологий: В 2 т. Т. 2 / 19.

Г. К. Селевко.- М: Изд-во НИИ шк. технологий, 2006. –: 816с.

20.

математике в средней школе. Автореф....докт. пед. наук. Санкт-Петербург.

1997. — 34 с.

21. Шамова Т.И., Давыденко Т.М., Шибанова Г.Н. Управление образовательными системами: Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений/ Т.И. Шамова, Т.М. Давыденко, Г.Н.

Шибанова; Под редакцией Т.И. Шамовой. – М.: Издательский центр «Академия», 2002. – 384 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ №1 – Тематическая программа подготовки одаренных детей к участию в олимпиадах по астрономии и физике космоса ПРИЛОЖЕНИЕ №2 – Задачи и задания по астрономии и физике космоса для развития одаренных (способных) учащихся ПРИЛОЖЕНИЕ № 3 - Разноуровневые контрольные тесты Тематическая программа подготовки одаренных детей к участию в олимпиадах по астрономии и физике космоса Тема I. Введение в астрономию - 1 час Занятие 1. Предмет астрономии и ее связь с другими науками. Общие представления о Вселенной Тема II. Практические основы астрономии – 5 часов Занятие 2. Наблюдения в астрономии. Телескопы и радиотелескопы Занятие 3. Созвездия. Видимые движения светил. Горизонтальная система координат. Кульминации Занятие 4. Эклиптика. Экваториальная система координат. Работа с картой зв. неба Занятие 5. Определение географических координат по астрономическим наблюдениям.

Звездная карта Занятие 6. Основы измерения времени. Календарь Тема III. Строение Солнечной системы - 5 часов Занятие 7. Видимое движение и конфигурации планет. Самостоятельная работа по теме «Практические основы астрономии»

Занятие 8. Становление представлений об устройстве Солнечной системы Занятие 9. Законы Кеплера. Решение задач Занятие 10. Обобщение и уточнение И. Ньютоном законов И. Кеплера.

Вычисление масс небесных тел. Решение задач Занятие 11. Определение расстояний и размеров тел Солнечной системы.

Решение задач Тема IV. Природа тел Солнечной системы – 6 часов Занятие 12. Система Земля – Луна. Фазы Луны. Солнечные и лунные затмения Занятие 13. Планета Земля. Природа Луны Занятие 14. Планеты земной группы Занятие 15. Планеты – гиганты Занятие 16. Решение задач Занятие17. Малые тела Солнечной системы.

Тема V. Солнце и звезды – 8 часов Занятие 18. Солнце, его химический состав и основные характеристики Занятие 19. Строение атмосферы Солнца и его магнитное поле. Солнечная активность Занятие 20. Источник энергии и внутреннее строение Солнца и звезд Занятие 21. Определение расстояний до звезд. Видимая и абсолютная звездные величины. Решение задач Занятие 22. Пространственные скорости и основные физические характеристики звезд Занятие 23. Связь между физическими характеристиками звезд. Диаграмма «спектр – светимость»

Занятие 24. Двойные звезды. Решение задач Занятие 25. Физические переменные звезды Тема VI. Строение и эволюция Вселенной – 7 часов Занятие 26. Наша Галактика. Самостоятельная работа по теме «Солнце и звезды»

Занятие 27. Диффузная материя Галактики Занятие 28. Другие галактики Занятие 29. Метагалактика. Красное смещение, Космологические модели Вселенной Занятие 30. Происхождение и эволюция галактик и звезд Занятие 31. Происхождение Солнечной системы Занятие 32. Решение задач по теме «Эволюция Вселенной»

Всего: 32 учебных часа Тема I. Небесная механика - 4 часа Занятие 1 -2. основы небесной механики – 2 часа Занятие 3. Задача двух тел – 1 час Занятие 4. Задача трех тел – 1 час Тема II. Движение Земли - 4 часа Занятие 5. Прецессия - 1 час Занятие 6. Нутация - 1 час Занятие 7. Влияние притяжения Луны - 1 час Занятие 8. Неравномерность вращения Земли – 1 час Тема III. Движение космических тел - 5 часов Занятие 9. Динамика космического полета – 1 час Занятие 10. Межпланетные перелеты – 1 час Занятие 11 – 13. Решение задач - 3 часа Тема IV. Солнце - 5 часов Занятие 14. Физические характеристики Солнца - 1 час Занятие 15. Тепловое излучение Солнца. Законы Стефана – Больцмана, Вина – 1 час Занятие 16. Решение задач – 1 час Занятие 17. Распространение излучения внутри Солнца – 1 час Занятие 18. Формирование спектра. Взаимодействие магнитного поля и плазмы – 1 час Тема V. Звезды - 5 часов Занятие 19. Взаимосвязь характеристик звезд – 1 час Занятие 20. Физические условия внутри звезды – 1 час Занятие 21. Гравитационное сжатие – 1 час Занятие 22. Модели звезд - 1 час Занятие 23 - 24. Решение задач – 2 часа Тема VI. Галактика – 2 часа Занятие 25. Объекты Галактики - 1 час Занятие 26. Структура и диффузная материя Галактики - 1 час Тема VII. Внегалактическая астрономия – 7 часов Занятие 27. Определение расстояний до галактик - 1 час Занятие 28. Закон Хаббла - 1 час Занятие 29. Типы галактик - 1 час Занятие 30. Эволюция Вселенной - 1 час Занятие 31 – 33. Решение задач - 3 часа Всего - 33 учебных часа.

Учитель – Ульянова Н. П.

Примеры олимпиадных задач и заданий разных типов Тип 1. Задачи на развитие логического мышления Эти задачи могут быть на разные темы: от специфически астрономических до задач из смежных областей физики и астрономии, например, из небесной механики. Главное, что требуется в данном случае от педагога – научить ребят находить или устанавливать причинноследственные связи при рассмотрении явлений природы или смоделированных ситуаций.

Примеры:

Задача 1:

Движение Солнца по небу. Представьте, что Вы - лектор планетария.

Вам требуется наиболее доходчиво, планомерно и полно (то есть, с цифрами) описать, как движется по небу Солнца по небу на широтах 0°, +и +-90° (кстати, что это за широты?) в дни равноденствий и солнцестояний. В какую сторону (вправо или влево) движется Солнце в этих случаях для наблюдателя, стоящего на горизонтальной поверхности и смотрящего в сторону Солнца? Чему равна высота Солнца в верхней и нижней кульминации и продолжительность светлого времени суток в эти дни на этих широтах? Астрономической рефракцией можно пренебречь.

Решение:

На широте -90° (Южный полюс) Солнце всегда движется влево, в зимнее солнцестояние (здесь и далее имеется ввиду 22 декабря) круглые сутки его высота равна 23,5°, в равноденствие - 0°, долгота дня 24 часа, в летнее солнцестояние (21 июня) высота равна -23,5°, долгота дня = 0.

На широте -66,5° (Южный полярный круг) Солнце всегда движется влево, в зимнее солнцестояние высота в верхней кульминации 47°, в нижней кульминации 0°, долгота дня 24 часа, в равноденствие высота в верхней кульминации 23,5°, в нижней - -23,5°, долгота дня 12 часов, в летнее солнцестояние высота в верхней кульминации 0°, в нижней -47°, Солнце лишь на мгновение появляется на небе.

Широта -23,5° (Южный тропик). Солнце движется влево, кроме момента верхней кульминации в день зимнего солнцестояния, когда оно находится в зените и понятие "стороны" теряет смысл. В этот день его высота в верхней кульминации 90°, в нижней - -43°, долгота дня около часов (точное значение – 13ч25мин, но в решении этого не требуется). В дни равноденствий высота в верхней кульминации равна 66,5°, в нижней - -66,5°, долгота дня 12 часов. В день летнего солнцестояния высота в верхней кульминации составляет 43°, в нижней - -90°, долгота дня, если точно, то 10ч35мин, но достаточно написать "около 11 часов".

На экваторе (широта 0°) в равноденствия Солнце движется точно вверх до полудня и вниз после него, высота в полдень 90°, в полночь -90°. В день зимнего солнцестояния Солнце движется вправо, в день летнего солнцестояния - влево, высота в полдень 66,5°, в полночь -66,5°. Долгота дня всегда равна 12 часам.

На широте +23,5° (Северный тропик) Солнце движется вправо, кроме момента верхней кульминации в день летнего солнцестояния, когда оно находится в зените и понятие "стороны" теряет смысл. В этот день его высота в верхней кульминации - 90°, в нижней - -43°, долгота дня около часов (точное значение – 13ч 25мин, но в решении этого не требуется). В равноденствия высота в верхней кульминации 66,5°, в нижней - -66,5°, долгота дня 12 часов. В день зимнего солнцестояния высота в верхней кульминации 43°, в нижней - -90, долгота дня 10 ч35 мин (достаточно написать "около 11 часов").

На широте Северного полярного круга (ф = +66,5°) Солнце всегда движется вправо, в летнее солнцестояние высота в верхней кульминации равна 47°, в нижней кульминации - 0°, долгота дня - 24 часа, в равноденствие высота в верхней кульминации 23,5°, в нижней - -23,5°, долгота дня - 12 часов, в зимнее солнцестояние высота в верхней кульминации - 0°, в нижней - -47°, Солнце лишь на мгновение появляется на горизонте.

На широте +90° (Северный полюс) Солнце всегда движется влево, в летнее солнцестояние круглые сутки его высота над горизонтом равна 23,5°, в равноденствие - 0°, долгота дня - 24 часа, в зимнее солнцестояние высота равна - -23,5°, Солнце не показывается над горизонтом, долгота дня равна нулю.

Задача 2:

Кинетическая энергия. Солнце примерно в 1050 раз массивнее Юпитера. Оба тела под действием взаимного притяжения обращаются вокруг общего центра масс. Какое тело обладает большей кинетической энергией орбитального движения и во сколько раз? Ответ обоснуйте.

Влияние других планет на движение Солнца и Юпитера не учитывать.

Решение:

Пусть М и m - массы Солнца и Юпитера, R и г - радиусы их орбит вокруг общего центра масс, а V и v - скорости их движения по орбитам (соответственно). Центр масс находится на прямой, соединяющей центры Солнца и Юпитера, поэтому периоды обращения Солнца и Юпитера равны:

Т = 2лR/V = 2r/v. Отношение расстояний этих тел от общего центра масс R/r = m/M. Отсюда следует, что V/v = m/M. Тогда для отношения кинетических энергий орбитального движения Земли и Солнца можно записать: Ею/Еc = mv2/MV2 = (m/M)(v/V)2 = (m/M)(M/m)2 = M/m.

Ответ: получается, что у Юпитера кинетическая энергия в M/m = 1050 раз больше, чем у Солнца.

Тип 2. Оценочные задачи Этот тип задач часто встречается на олимпиадах по астрономии и физике космоса высокого уровня. Зачастую участнику олимпиады предлагается выступить в роли начинающего ученого, уже имеющего хорошее представление о природе и особенностях астрофизических объектов. Как правило, в задаче требуется оценить по значению физическую или астрономическую величину. Учащийся к тому же должен владеть приемами манипулирования с очень большими или очень малыми по значению величинами, знать математические способы округления больших чисел или пренебрежения малыми числами, средние и характерные значения физических величин, уметь составить в своем воображении целостную картину.

Примеры:

Задача 1:

Шаровое скопление. Шаровое звездное скопление имеет возраст около 10 миллиардов лет, радиус 30 кпк и состоит из миллиона звезд. Оцените характерные относительные скорости звезд скопления.

Решение:

Возраст шарового скопления очень велик, он сопоставим с возрастом нашей Галактики. За это время шаровое скопление не распалось, значит, составляющие его звезды гравитационно связаны. Характерная скорость звезды, находящейся вблизи края скопления, должна быть порядка первой космической скорости. Среднюю массу звезд скопления примем равной массе Солнца, то есть масса скопления 106 МС или 2·1036 кг, радиус равен 30 кпк или 9,3·1017м. Первая космическая скорость равна Задача 2:

Пепельный свет. Оцените, насколько отличается (в%) блеск аналога «пепельного света» Луны в то время, когда на Земле происходит солнечное затмение (в районе центра видимого с Луны полушария Земли), по сравнению с ситуацией новолуния без затмения.

Решение:

Блеск аналога «пепельного света» Луны во время солнечного затмения практически не изменится по сравнению с обычным. Он уменьшится за счет того, что будет освещаться не всей «полной Землей», а ее частью за вычетом лунной тени и более тусклыми участками полутени. Можно сообразить, что если затмение происходит в районе центра видимого с Луны полушария Земли, то эффективное уменьшение отражающей поверхности будет равно отношению площадей Sл/SЗ. Оно составит 1/3.82 и будет порядка 7%. Иными словам, света от Земли будет поступать 93% от обычного.

Тип 3. Задачи, основанные на межпредметных связях Очень распространенный тип олимпиадных задач по астрономии и физике космоса. Для их успешного решения учащиеся должны иметь хорошую подготовку по физике и математике, иногда опережающую школьную программу, соответствующую данному возрасту. О такой подготовке должен своевременно позаботиться преподаватель по астрономии и физике космоса. Как правило, такие задачи при решении на 90% носят геометрический или тригонометрический характер, либо их решение по сути является чисто физическим рассмотрением астрономической проблемы.

Примеры:

Задача 1:

Меркурий и Венера. 29 марта 2004 года обе внутренние планеты были в наибольшей восточной элонгации: Меркурий - в 19°, Венера ~ в 46° от Солнца. В это же время Меркурий находился вблизи точки перигелия своей орбиты. Вычислите расстояние между Меркурием и Венерой в этот день, а также - фазу Венеры для наблюдателя на Меркурии. Орбиты Венеры и Земли считать окружностями. Наклонением орбит планет к плоскости эклиптики пренебречь.

Решение:

Орбита Венеры практически круглая, и е наибольшая элонгация наступает, когда угол с вершиной в Венере между направлениями на Солнце и Землю составляет 90°. Для Меркурия, чья орбита сильно вытянута, такое выполняется, только если наибольшая элонгация наступает вблизи его перигелия или афелия. Именно первый из этих двух случаев, как сказано в условии, реализуется 29 марта 2004 года. Точные расстояния Меркурия и Венеры от Солнца можно вычислить, зная их угловые расстояния от Солнца (кстати, расстояние Земли от Солнца в этот день очень близко к а.е., так что данное в условии излишне дано указание орбиту Земли считать Расстояние между Меркурием и Венерой можно вычислить, используя теорему косинусов:

d2 = г12 + г22 – 2r1 r2 cos (1 – 2) d = [ г12 + г22 – 2r1 r2 cos (1 – 2) ] 1/ d = 0,453 a.e.

Также из теоремы косинусов находим, что косинус угла с вершиной в Венере между направлениями на Солнце и Меркурий равен cos = [ (r22 + d2 – r12) / (2r2 d) ] = 0,945. Фаза Венеры, видимая с Меркурия, равна Ф = (1 + cos ) / 2 = 0,973.

Задача 2:

Приливная гравитация. Космический аппарат исследует чрную дыру массы M = 6-1030 кг. Аппарат обращается вокруг чрной дыры по круговой траектории так, что обращн к ней вс время одной стороной и не деформируется. Найти, на каком расстоянии от центра чрной дыры должен обращаться этот космический корабль, имеющий "длину" L = 100 м (см. рисунок), чтобы за счт приливных сил была бы создана искусственная гравитация с ускорением силы тяжести (в своей системе отсчта) "как на Земле":

а) у нижней поверхности (в точке А).

б) у верхней поверхности (в точке В).

Примечание: при решении задачи нельзя пользоваться формулами для приливных сил без их вывода.

Однако, сила притяжения со стороны чрной дыры, действующая на тело в этой точке, иная, а именно, несколько большая:

Таким образом," для движения с центростремительным ускорением 2(RL/2), необходимо, чтобы на тело действовала ещ сила N реакции опоры со стороны «дна» корабля (направленная от чрной дыры):

Сила реакции опоры - вес тела, будучи делнная на массу тела, - и есть gиск, фактор искусственная приливная гравитации: gиск = N/m. To есть, тела будут как бы испытывать искусственное тяготение (ускорение силы тяжести), направленное по направлению к черной дыре и равное Подставляя значение 2, получаем для первого случая:

= GM (R3 – R3 + 3R2 L/2 - 3R(L/2)2 + (L/2)3} / {R3- (R-L/2)2} = Аналогично для второго случая (точки В) для движения с центростремительным ускорением действовать сила, равная m2(R+L/2). Сила притяжения со стороны чрной дыры GMm/(R+L/2)2 недостаточна, чтобы обеспечить m2(R+L/2). Проведя выкладки, аналогичные вышеприведнным, получаем в точке В искусственное тяготение, направленное по направлению от чрной дыры и равное После преобразований получаем величину, такую же, что и для точки А (только направление е, напомним, от чрной дыры).

Таким образом, ответ будет одинаковым для пунктов а) и б) задачи.

Учитывая, что нам необходимо gиск = gземн= 9,81 м/с2, получаем Тип 4. Творческо-практические задачи.

Такие задачи встречаются не только на олимпиадах очень высокого уровня (например, на Всероссийских или Международных олимпиадах), хотя преимущественно решать их приходится именно там. Для того, чтобы успешно справиться с ними, от учащегося требуется творческоисследовательский подход, широкая эрудиция, умение мыслить аналитически и синтетически. Вместе с тем, ребята должны владеть навыками работы с фотографиями, изображениями небесных объектов и результатов обработки астрономических наблюдений, например, таблицами.

Примеры:

Задача 1:

Безлунные ночи. Почему ясные безлунные ночи оказываются самыми тмными в апреле - начале мая в Центральной России?

Решение:

Для ответа на вопрос нужно вспомнить, что не все участки звздного неба светят одинаково ярко. Через небо проходит яркая полоса Млечного Пути, состоящая из огромного количества звзд. Число ярких звзд вблизи Млечного Пути также увеличивается. Летними, осенними и зимними ночами Млечный Путь на широтах Центральное России виден большой дугой, проходящей через вс небо на большой высоте над горизонтом (осенью - даже через область зенита). А вот весной Млечный Путь проходит низко над северным горизонтом, виден с трудом. Небо в это время значительно темнее. Нужно также учесть, что в марте небо заметно подсвечивается с поверхности Земли, еще покрытой снегом (особенно вблизи крупных городов), а с середины мая ночи становятся светлее, так как Солнце не опускается глубоко под горизонт. В результате получается, что самым темным ночное безлунное небо оказывается в апреле и начале мая.

Задача 2:

Затмения. Ниже приведены некоторые данные о Луне и Солнце в даты новолуний 2005 года. Предположим, что в каждом из этих случаев узлы лунной орбиты расположились бы так, что стали бы возможны затмения (центральные). Определите для каждой даты, какое это было бы затмение: полное или кольцеобразное. (Должны быть приведены вычисления и результаты вписаны в аналогичную таблицу, какие колонки необходимы в этой таблице, Вы должны сообразить сами.) В каком из этих случаев в момент середины затмения звздная величина Солнца минимальна?

Решение:

Для каждой даты новолуния необходимо вычислить угловой размер Луны:

=D/L, где D - диаметр Луны, взятый из «Таблицы Солнечной системы», L расстояние до Луны взятое из таблицы в условии, и сравнить его с угловым размером Солнца в этот день. Если угловой размер Луны больше углового размера Солнца - затмение полное, если меньше -кольцеобразное. Таблица получается следующей:

Звздная величина Солнца минимальна тогда, когда света от него доходит больше всего. Поскольку яркость Солнца можно считать одинаковой, света тем больше, чем большая площадь Солнца не закрыта Луной. Угловой размер Солнца меняется весьма мало, поэтому и без вычисления, очевидно, что это достигается тогда, когда разность угловых размеров Солнца и Луны максимальна, то есть, 5 августа. Для большей убедительности можно ввести ещ одну колонку, где бы указывалась площадь незакрытой части солнечного диска.

ТЕСТЫ ПО АСТРОНОМИИ ПО ТЕМЕ

«ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АСТРОНОМИИ»

Околополярные созвездия относятся к группе А) мифологических созвездий Б) созвездий эпохи великих географических открытий 2. Созвездия – это А) группа физически связанных между собой звезд Б) результат случайной проекции звезд на небесную сферу 3. Точка небесной сферы, находящаяся под ногами наблюдателя называется А) зенит Б) надир 4. Нулевой небесный меридиан совпадает для наблюдателя А) с гринвичским меридианом Б) с местным меридианом 5. Небесная сфера вращается в направлении А) по часовой стрелке Б) против часовой стрелки 6. Земля вращается вокруг своей оси в направлении А) по часовой стрелке Б) против часовой стрелки 7. Кульминацией называется А) явление прохождения светила через небесный меридиан Б) момент восхода или захода светила 8. Эклиптика – это А) видимый годичный путь Солнца на небесной сфере Б) плоскость орбиты Земли 9. Наивысшее положительное значение склонение Солнца приобретает в точке А) зимнего солнцестояния Б) летнего солнцестояния 10. Координата «прямое восхождение» отсчитывается от точки А) весеннего равноденствия Б) осеннего равноденствия 11. На северном полюсе мира значение склонения равно А) + Б) - 12. Используя кульминации звезд с заранее известным склонением, определяют А) географическую долготу места наблюдения Б) географическую широту места наблюдения

ТЕСТЫ ПО АСТРОНОМИИ

ПО ТЕМЕ «СТРОЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ»

1. Размер Солнечной системы определяется А) размером орбиты Плутона Б) радиусом гравитационного влияния Солнца 2. Причина видимого движения планет – это А) гравитационное влияние Солнца Б) орбитальное движение Земли 3. Конфигурации планет – это А) характерные взаимные положения Солнца, Земли и планеты Б) особенности движения планет 4. Космическое излучение А) входит в состав Солнечной системы Б) не входит в Солнечной системы 5. Угол элонгации у внутренних планет всегда остается А) острым Б) тупым 6) Синодический период обращения планеты больше А) у внутренних планет Б) у внешних планет 7) Конфигурация «квадратура» встречается А) у внешних планет Б) у внутренних планет 8) Уравнения синодического движения позволяют вычислить А) положение планеты в заданный момент Б) радиус-вектор планеты Эксцентриситет орбиты планеты характеризует А) наклон орбиты к плоскости эклиптики Б) степень сжатия орбиты 10) Согласно второму закону Кеплера, планета движется по орбите А) равномерно Б) неравномерно 11) Система тел является гравитационно несвязанной, если космический аппарат движется в ней А) со второй космической скоростью Б) с третьей космической скоростью 12) Уточненный вариант третьего закона Кеплера учитывает А) массы тел, входящих в систему, Б) взаимное расположение тел, входящих в систему.

Задачи по теме « Практические основы астрономии»

Вариант 1. Найдите на звездной карте и назовите три самые яркие звезды, расположенные не далее 10° от небесного экватора и имеющие прямое восхождение от 4 до 8h. Определите их экваториальные координаты.

2. В каком месте Земли в течение года можно увидеть все звезды обоих полушарий?

3. На какой высоте в Киеве (= 50°) происходит верхняя кульминация звезды Антарес (б =—26°)? Сделайте соответствующий чертеж.

4. В каком созвездии находится Солнце сегодня? Каковы его экваториальные координаты?

Вариант 1. Найдите на звездной карте и назовите три самые яркие звезды, расположенные не далее 10° от эклиптики и имеющие прямое восхождение от 10 до 17h. Определите их экваториальные координаты.

2. На сколько приблизительно изменяется прямое восхождение Солнца в течение месяца? Ответ поясните.

3. Высота звезды Альтаир в верхней кульминации 12°, склонение Альтаира равно + 4-9°. Какова географическая широта места наблюдения? Сделайте необходимый чертеж.

4. В каком направлении происходит суточное движение звезд близ нижней кульминации для наблюдателя, который находится в средних широтах северного полушария и смотрит на север?

Вариант 1. Определите по карте, какие светила имеют координаты:

I) а == 19h 29м, б = 28°; 2) а = 4h 31м, 6 = 16° ЗО'.

2. Светило восходит в точке востока. Где оно будет через 12 ч?

3. Какова полуденная высота Солнца в Тбилиси ( = 42°) в день зимнего солнцестояния?

4. Опишите, как изменилось положение Солнца на небесной сфере с начала учебного года до дня проведения контрольной.

Вариант 1. Координаты точки, где вспыхнул метеор, такие: а = 12h 00м, б = 45°, а погас он в точке, где = 10h 30м, 6 = 0°. Через какие созвездия пролетел метеор?

2. Прямое восхождение Солнца бh. Когда это бывает? Каково склонение Солнца в это время?

3. Звезда заходит немного южнее точки запада. Где она будет через 12 ч?

Можно ли ее будет видеть?

4. В Одессе (= 46° 30') верхняя кульминация звезды наблюдалась на высоте 27° над точкой юга. Определите склонение этой звезды.

Вариант 1. Найдите на звездной карте и назовите три самые яркие звезды, расположенные не далее 20° к северу от небесного экватора и имеющие прямое восхождение от 4 до бh. Определите их координаты.

2. Какую часть суток находится над горизонтом светило, расположенное на небесном экваторе?

3. На каких географических широтах высота любой звезды над горизонтом в течение суток остается постоянной?

4. Определите склонение звезды, кульминирующей в Москве ( = 56°) на высоте 47° над точкой юга.

Задачи по теме «Солнце и звезды»

Вариант 1. Параллакс звезды равен 0,08". Во сколько раз эта звезда дальше от нас, чем Солнце?

2. Что является источником информации о состоянии небесных объектов?

Опишите один из способов получения этой информации подробнее.

3. Что определяет скорость эволюции звезды?

Вариант 1. Какой будет видимая звездная величина Солнца, если его удалить на расстояние 100 пк? Абсолютная звездная величина Солнца +5.

2. Какова должна быть скорость вещества, чтобы оно могло улететь от Солнца? (Принять массу Солнца равной 2. 1030 кг, а радиус 7 • 105 км.) 3. Какие химические элементы входят в состав Солнца и почему?

Вариант 1. Звезда имеет одинаковую с Солнцем температуру, но радиус ее в 5 раз больше солнечного. На каком расстоянии от звезды (в а. е.) должна находиться планета, чтобы получать столько же энергии, сколько получает от Солнца Земля?

2. На какой длине волны дает максимум своего излучения звезда с эффективной температурой 7500 К?

3. Какого углового размера будет видеть нашу Галактику (диаметр 30 000 пк) наблюдатель, находящийся в галактике Туманность Андромеды на рсстоянии 600 000 пк?

Вариант 1. Планетарная туманность в созвездии Лиры имеет угловой размер 83" и находится на расстоянии 660 пк. Каковы линейные размеры туманности в а.е.?

2. Какие фундаментальные наблюдательные факты указывают на то, что во Вселенной происходит процесс эволюции?

3. На каком расстоянии можно увидеть Солнце в телескоп, позволяющий заметить звезды 20-й звездной величины, если известно, что абсолютная звездная величина Солнца равна 4-5?

Вариант 1. Годичный параллакс Веги 0,11". Расстояние до звезды Бетельгейзе 652 св.

года. Какая из этих звезд дальше от Земли и во сколько раз?

2.. Какими способами осуществляется передача энергии из недр Солнца наружу и далее на Землю? Какие изменения при этом претерпевает излучение Солнца?

3. Каково расстояние до галактики, если в ней обнаружена новая звезда, видимая звездная величина которой +18, а абсолютная звездная величина – Кроссворд по теме «Строение и эволюция Вселенной»

По горизонтали:

1.Самый далекий внегалактический источник излучения. 2. Один из конечных продуктов эволюции звезд. 3. Форма самых старых галактик. 4. Ученый, открывший закон красного смещения. 5. Основные структурные единицы Вселенной. 6. Явление падения газа на черную дыру. 7. Состояние вещества, находящегося в условиях сверхвысоких температур и плотностей.

По вертикали:

8. Частица, ускоренное движение которой в межзвездном магнитном поле вызывает синхротронное излучение.

9. Наука о происхождении небесных тел и их систем. 10. Катастрофическое сжатие массивной звезды в конце ее эволюции. 11. Наука о строении и эволюции Вселенной как единого целого. 12. Самое грандиозное явление, наблюдаемое в современной Вселенной. 13. Начальная стадия эволюции звезды.

(для общеобразовательного класса)

СОЗВЕЗДИЯ. ЗВЕЗДНЫЕ КАРТЫ. НЕБЕСНЫЕ КООРДИНАТЫ

1. К созвездию относятся все звезды...

а) находящиеся внутри его границ б) составляющие определенную фигуру в) видимые невооруженным взглядом и составляющие определенную фигуру 2. Определите по звездной карте экваториальные координаты следующих звезд:

1) Весов;

2) Лиры.

а) 1) = 14 ч 45 мин, = +15°30' б) 1) = 4 ч 40 мин, = +15° в) 1) = 18 ч 45 мин, = +10°30' 3. Найдите на звездной карте и назовите объекты, имеющие координаты:

1) = 15 ч 12 мин, = -9° 2) = 3 ч 40 мин, = +48° а) 1) Весов 2) Персея б) 1) Козерога 2) Персея в) 1) Весов 2) Персея 4. Определите по звездной карте созвездие, в котором находится галактика М 31, если ее координаты = 0 ч 40 мин, = +41°.

а) Весы б) Андромеда в) Близнецы 5. Полярная звезда почти не меняет своего положения относительно горизонта, потому что...

а) она находится вблизи полюса мира б) не меняется положение наблюдателя в) она чрезвычайно удалена от точки отсчета 6. Отметьте точки, в которых небесный экватор пересекается с линией горизонта.

а) в точках севера и юга б) во всех точках горизонта в) в точках востока и запада 7. Ось мира относительно земной оси и плоскости небесного меридиана располагается:

а) параллельно оси вращения Земли и перпендикулярно плоскости небесного меридиана б) параллельно оси вращения Земли и лежит в плоскости небесного меридиана в) перпендикулярно оси вращения Земли и лежит в плоскости небесного меридиана На «3» -- 4 задания На «4» -- 6 заданий На «5» -- 7 заданий

СТРУКТУРА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА С ВЫБОРОМ ОТВЕТА

На «3» -- задания 1- На «4» -- задания 5- Инструкция для учащихся Перед вами контрольная работа с выбором ответа. В нее включено вопросов На каждый из них дано 5 вариантов ответа, обозначенных буквами А, В, С, D, Е. Из приведенных ответов необходимо выбрать один, по вашему мнению правильный.

Для оформления работы приготовьте контрольный листок. Вверху напишите класс, где вы учитесь, свою фамилию и имя, вариант выполняемой работы. Далее начертите таблицу по образцу, приведенному ниже.

У каждого номера вопроса вы должны поставить крестик против буквы, соответствующей выбранному ответу. Никаких других записей или пояснений не требуется. Черновиком может служить оборотная страница листка.

Пример контрольного листка Контрольная работа по астрономии учащегося 11 А класса Иванова Петра Вариант Номера Ответы Все утверждения, за исключением одного, характеризуют геоцентрическую систему мира. Укажите исключение.

A) Земля находится в центре этой системы или вблизи его.

В) Планеты движутся вокруг Земли.

C) Суточное движение Солнца происходит вокруг Земли.

D) Луна движется вокруг Солнца.

Е) Суточное движение звезд происходит вокруг Земли.

2. Два взаимно притягивающихся тела находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Какая из следующих операций удвоит силу их взаимодействия?

А) Увеличение массы одного из них в 2 раза.

В) Увеличение массы каждого тела в 2 раза.

С) Уменьшение расстояния между ними в 2 раза.

D) Увеличение расстояния между ними в 2 раза.

Е) Увеличение расстояния в 4 раза.

3. Если F1 — сила притяжения, действующая на Землю стороны искусственного спутника, a F2 — сила, действующая стороны Земли на спутник, то А) F1< F2;

Е) F1>> F2.

4. Параллакс планеты уменьшился в 3 раза. Это произошло вследствие того, что расстояние до нее:

А) увеличилось в 3 раза;

B) уменьшилось в 3 раза;

C) увеличилось в 9 раз;

D) уменьшилось в 9 раз;

Е) увеличилось в 6 раз.

5. Кто определил соотношение радиусов орбит планет, движущихся вокруг Солнца?

6. Кто развивал представления о строении Вселенной, согласно которым многие миры являются обитаемыми?

Выберите ответы к вопросам 5 и 6 из следующего списка:

А) Птолемей.

B) Кеплер.

C) Коперник.

D) Галилей.

Е) Бруно.

7. Все утверждения, за исключением одного, приемлемы. Укажите исключение.

Движение планеты вокруг Солнца происходит в точности по эллипсу, если:

А) отсутствуют возмущения;

B) рассматривать движение планеты без учета притяжения других планет;

C) выполняются все три закона Кеплера;

D) масса планеты мала по сравнению с массой Солнца;

Е) массы всех других планет пренебрежимо малы.

8. Отношение кубов больших полуосей орбит двух планет равно 16.

Следовательно, период обращения одной планеты больше периода обращения другой:

А) в 8 раз;

B) в 4 раза;

C) в 2 раза;

D) в 16 раз;

Е) в 32 раза.

9. Предположим, что диаметр Земли уменьшился в 2 раза, а масса осталась прежней. При этих условиях сила, действующая на человека со стороны Земли, будет:

А) в 4 раза больше;

В) в 2 раза больше;

С) та же;

D) в 2 раза меньше;

Е) в 4 раза меньше.

10. По мнению древних астрономов, планеты отличаются от звзд тем, что А) движутся по круговым орбитам;

В) не похожи на Землю по своему составу;

С) движутся иногда в направлении, противоположном движению звезд;

D) движутся вокруг Солнца;

E) находятся ближе к Земле, чем Солнце.

11. Какие из наблюдаемых явлений могут быть объяснены, в рамках геоцентрической теории?

1) Ежедневный восход Солнца на востоке и заход на западе.

2) Вращение звездного неба вокруг полюса мира.

3) Происходящие иногда солнечные затмения.

А) 1 и 2;

В) 2 и 3;

С) 1 и 3;

D) все;

Е) ни одно.

12. Все открытия, за исключением одного, явились вкладом Галилея в развитие гелиоцентрической системы мира Коперника. Укажите исключение.

A) Горы на Луне.

B) Спутники планеты Юпитер.

C) Годичный параллакс звезд.

D) Фазы Венеры.

Е) Пятна на Солнце.

13. Отношение квадратов периодов обращения двух планет вокруг Солнца равно 8. Следовательно, отношение больших полуосей орбит этих планет равно A) 8;

В) 4;

С) 16;

D) 2;

Е) 64.

14. Расстояние между Землей и планетой увеличилось в 2 раза. В этом случае для земного наблюдателя:

А) параллакс планеты увеличится в 2 раза, угловой диаметр планеты уменьшится в 2 раза;

B) параллакс планеты уменьшится в 2 раза, угловой диаметр уменьшится в раза;

C) параллакс планеты уменьшится в 2 раза, угловой диаметр увеличится в раза;

D) параллакс планеты увеличится в 2 раза, угловой диаметр увеличится в раза;

Е) параллакс планеты уменьшится в 2 раза, угловой диаметр увеличится в раза.

15. Гелиоцентрическая система объясняет петлеобразное движение планет:

А) различием скоростей движения Земли и планеты по орбитам;

B) суточным вращением Земли;

C) сочетанием движения Солнца по эклиптике и движем планет вокруг Солнца;

D) изменением скорости движения планеты по орбите;

Е) взаимным притяжением планет.

16. Если планеты перечислить в порядке возрастания их расстояния от Солнца, то этот порядок будет соответствовать увеличению:

A) периода вращения планет вокруг своих осей;

B) эксцентриситета орбит;

C) периода обращения вокруг Солнца;

D) размеров планет;

E) их видимой яркости.

17. Как должен измениться период обращения спутника, если он останется на прежнем расстоянии от планеты, а масса планеты увеличится в 4 раза?

A) Увеличится в 2 раза?

B) Уменьшится в 2 раза?

C) Останется неизменным?

D) Увеличится в 4 раза?

E) Уменьшится в 4 раза?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА С ВЫБОРОМ ОТВЕТА

На «5» -- задания 1- Инструкция для учащихся Перед вами контрольная работа с выбором ответа. В нее включено вопросов, дано 5 вариантов ответа, обозначенных буквами А, В, С, D, Е. Из приведенных ответов необходимо выбрать один, по вашему мнению, правильный. Для оформления работы приготовьте контрольный листок по образцу, указанному ниже. Вверху напишите класс, где вы учитесь, фамилию и имя, вариант выполняемой работы. Ниже расположите предложенные вопросы в виде кода, состоящего из цифры (или числа), которая будет указывать порядковый номер вопроса, и следующей за ней буквы, соответствующей правильному ответу. Например, на 12-й вопрос, по вашему мнению правилен ответ С, тогда на контрольном листе следует написать код 12 С. Никаких других записей или пояснений не требуется. Черновиком может служить оборотная страница листка.

Пример контрольного листка Контрольная работа по астрономии учащегося 11 А класса Иванова Петра Вариант Ответы: 1C; 2А, 14Е и т д.

1. Три закона движения планет:

A) прямо следовали из наблюдений за движением планеты Марс;

B) использовались Ньютоном для вывода закона всемирного тяготения;

C) получены только после того, как Кеплер провел тщательный анализ данных наблюдений;

D) широко обсуждались в начале XVII века;

E) использовались Коперником при построении гелиоцентрической системы.

2. Предположим, что диаметр Земли стал в 2 раза больше, а ее масса осталась прежней. При этих условиях сила, действующая со стороны Земли на человека, который находится на ее поверхности, будет A) в 4 раза больше;

B) в 2 раза больше;

C) той же;

D) в 2 раза меньше;

E) в 4 раза меньше.

3. Все утверждения, за исключением одного, приемлемы. Укажите исключение.

А) Земля движется быстрее, когда она находится ближе к Солнцу.

B) Орбита Земли лежит в плоскости, проходящей центр Солнца.

C) Линия, соединяющая Землю и Солнце, описывают равные площади за период с 21 по 23 марта и с 21 по 23 декабря.

D) Солнце находится точно в центре орбиты Земли.

E) Земля движется медленнее, когда она находится дальше от Солнца.

4. Укажите, какой из следующих фактов опровергает гипотезу о неподвижности Земли и движении Солнца вокруг нее:

А) ежедневная кульминация Солнца;

B) движение звезд, наблюдаемое в течение ночи;

C) движение Солнца на фоне звезд, происходящее в течение года;

D) ежедневный восход и заход Солнца;

Е) ни один из этих фактов.

5.Наблюдения Галилея дали целый ряд доказательств неправильности представлений о Вселенной, которые отстаивала церковь в средние века.

Приведенные ниже утверждения, за исключением одного, являются такими доказательствами. Укажите исключение.

А) Движение четырех светящихся объектов вокруг Юпитера.

B) Фазы Венеры, похожие на лунные.

C) «Блуждание» планет среди звезд.

D) Открытие солнечных пятен.

Е) Неровный вид лунной поверхности.

6. Какая из предложенных ниже последовательностей является верной для расположения Земли, Юпитера, Марса, Луны и Солнца в порядке возрастания их масс?

А) Луна, Земля, Марс, Солнце, Юпитер.

B) Луна, Марс, Земля, Юпитер, Солнце.

C) Марс, Земля, Луна, Юпитер, Солнце.

D) Луна, Юпитер, Марс, Земля, Солнце.

E) Луна, Земля, Юпитер, Марс, Солнце.

7. Древние астрономы принципиальное отличие планет от звезд видели в том, что планеты:

А) ярче звезд;

B) больше похожи на Землю;

C) «блуждают» среди звезд;

D) ближе к Земле;

E) движутся вокруг Солнца.

8. Без какого из следующих утверждений немыслима гелиоцентрическая теория?

А) Планеты обращаются вокруг Солнца.

B) Солнце имеет шарообразную форму.

C) Земля имеет шарообразную форму.

D) Планеты обращаются вокруг Земли.

Е) Земля вращается вокруг своей оси.

9.Если F1 — сила притяжения, действующая на Солнце со стороны Земли, а F2 — сила, действующая со стороны Солнца на Землю, то A) F1 >>F2;

В) F1 > F2;

C) F1 = F2, D) F1 < F2;

Е) F1 < < F2.

10.Угловой диаметр планеты, наблюдаемой с Земли, увеличился в 4 раза.

Следовательно, расстояние между Землей и планетой:

А) увеличилось в 4 раза;

B) уменьшилось в 4 раза;

C) увеличилось в 2 раза;

D) уменьшилось в 2 раза;

Е) уменьшилось в 8 раз.

11. По орбите Земля движется А) быстрее, когда она находится ближе к Солнцу;

B) быстрее ночью;

C) с постоянной скоростью;

D) быстрее, когда она ближе к Луне.

E) все указанные утверждения неверны.

12. Отношение квадратов периодов обращения двух планет вокруг Солнца равно 64. Следовательно, большая полуось орбиты одной планеты меньше большой полуоси другой планеты:

А) в 64 раза;

В) в 32 раза;

С) в 16 раз;

D) в 4 раза;

Е) в 2 раза.

13. Известно, что ускорение силы тяжести на поверхности Луны в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли. Предположим, что при неизменной массе радиус Луны стал равен земному. В этом случае:

А) отношение ускорения сил тяжестей на Земле и Луне станет больше;

B) отношение ускорений сил тяжести на Земле и Луне станет меньше;

C) отношение ускорений сил тяжести на Земле и Луне останется прежним;

D) ускорения сил тяжестей на Земле и Луне будут одинаковы.

Е) Все указанные утверждения неверны.