УДК 372.853

Изучение космических объектов на уроках физики

Злобина Светлана Павловна – кандидат педагогических наук, доцент кафедры Физико-математического и информационно-технологического образования Шадринского государственного педагогического университета.

Аннотация: В статье рассматривается один из возможных способов изучения космических объектов на уроках физики в связи с введением астрономии в курс физики как одного из ее разделов. Разработаны методические рекомендации по изучению некоторых тем из астрономии с использованием телескопа.

Ключевые слова: телескоп, астрономия, физика, методика обучения физике, познавательный интерес.

С 2023 учебного года вновь из школьного процесса обучения исчезает предмет «Астрономия». Остается лишь несколько часов на изучение данного предмета в рамках дисциплины «Физика». Несмотря на такое резкое уменьшение часов на астрономию, важность астрономических знаний не исчезает, а с каждым годом только увеличивается. Одним из главных способов получения астрономических знаний является метод наблюдения.

Наблюдения помогут разнообразить уроки, пробудить любопытство у школьников, а также представить материал в более доступном и понятном для учеников варианте, так как на практике легче усваивается материал, чем лишь по страницам учебника.

Каждый космический объект или явление требует внимательности и ответственности в процессе наблюдений, а также индивидуальный подход. Наблюдение не возможно без основного инструмента в астрономии – телескопа.

В технопарке ФГБОУ ВО «Шадринского государственного педагогического университета» есть телескоп Celestron CGEM 925. С помощью которого можно не только проводить наблюдения за космическими объектами, но и получать их фото- и видеоизображения в реальном времени, что расширяет значение и важность изучения астрономии и повышает познавательный интерес учеников.

Приведем несколько методических разработок по изучению нового материала с использованием телескопа.

Тема: «Наблюдения – основа астрономии»

Оборудование: телескоп «Celestron CGEM 925».

Основной теоретический материал:

1. Понятие «небесная сфера».
2. Небесные системы координат.
3. Телескоп.

Телескоп – основной прибор, используемый для наблюдения небесных объектов и явлений. Его используют, чтобы собрать от рассматриваемого тела как можно больше света, а также, чтобы основательно изучить исследуемый объект и рассмотреть все его мельчайшие детали. Способность увидеть в телескоп тусклые объекты характеризует его проницающую силу, а возможность рассмотреть мелкие элементы тела – разрешающую способность телескопов. Данные параметры зависят от размера объектива телескопа.

Методические рекомендации: Учитель с помощью рассказа, в ходе беседы, используя плакаты или презентацию с изображением видов и строения телескопов, знакомит учеников с прибором.

Объектив – это самый важный оптический компонент телескопа. В зависимости от типа объектива телескопы можно поделить на рефракторы и рефлекторы. В рефракторах в качестве объектива используется линза или система линз, лучи проходят через них, преломляются и образуют в фокальной плоскости изображение. В рефлекторах же объективом выступает вогнутое зеркало, попадая на него, лучи отражаются, а потом собираются в фокальной плоскости.

Изображение, полученное с помощью объектива можно увидеть через линзу, которая называется окуляром.

На примере телескопа «Celestron CGEM 925» (Рис. 1), ученики изучают устройство и принцип действия рефлекторного телескопа.

 

Рисунок 1. Телескоп Celestron CGEM 925.

Если в школе есть телескоп другого вида, можно использовать его. Если нет, то организовать урок в технопарке ШГПУ и изучить устройство телескопа «Celestron CGEM 925». Затем заполнить таблицу 1

Таблица 1. Классификация оптических телескопов.

Вид телескопа	Ход лучей	Примеры телескопа и его характеристики
Рефлекторы
Рефракторы
Зеркально-линзовые

После заполнения таблицы, сравнить характеристики телескопов и сделать вывод о целесообразности их использования.

Тема: «Движение и фазы Луны»

Оборудование: телескоп «Celestron CGEM 925».

Основной теоретический материал:

1. Введение понятия «звездный или сидерический месяц»
2. Фазы Луны
3. Введение понятия «синодический месяц»

Луна – ближайшее к Земле небесное тело и единственный естественный спутник. Луна обращается вокруг Земли в том же направление, что и она вокруг своей оси. Полный оборот относительно звёзд Луна совершает за 27,3 суток. Этот промежуток времени — период обращения Луны вокруг Земли в системе отсчета, связанной со звездами, — называется звездным или сидерическим месяцем. Собственного свечения Луна не имеет, а Солнце освещает только половину лунного шара. Поэтому по мере ее движения по орбите вокруг Земли происходит изменение вида Луны — смена лунных фаз. Выделяют основные лунные фазы: новолуние, первая четверть, полнолуние, последняя четверть. Полный цикл смены лунных фаз составляет 29,5 суток. Этот промежуток времени между двумя последовательными одинаковыми фазами называется синодическим месяцем. Синодический месяц длиннее сидерического, так как за время движения Луны Земля успевает преодолеть дугу в 27 градусов, и чтобы преодолеть это расстояние Луне требуется более двух суток.

Методические рекомендации: Изучение фаз Луны (Рис. 2.) необходимо начинать с наблюдения за ней. Наблюдения можно проводить как невооруженным глазом, так и с помощью телескопа. Для наблюдения Луны в данном случае достаточно ясной безоблачной погоды. Кроме того, желательно выбрать время, чтобы Луна находилась высоко над горизонтом. Летом в северном полушарии полная луна восходит на востоке или юго-востоке, проходит путь по небу низко над горизонтом и заходит на западе или юго-западе, как солнце зимой. Зимой полная луна восходит на востоке или северо-востоке, проходит путь высоко в небе и садится на западе или северо-западе, как солнце летом. Молодой месяц всегда находится близко к солнцу, он виден вблизи горизонта на рассвете или закате. Через день или два после новолуния его на закате можно увидеть на западе. За день или два до полнолуния луна восходит на востоке перед самым закатом, когда ландшафт еще освещен. Через день-два после полнолуния луна зависает над горизонтом на западе вскоре после восхода солнца. Точно в день полнолуния луну можно увидеть лишь в полной темноте.

 

Рисунок 2. Фазы Луны.

Используя телескоп, ученики наблюдают на небе фазы Луны, с помощью телескопа Celestron CGEM 925 могут сделать фото и видеосъемку наблюдаемых в реальном времени фаз, затем заполняют таблицу 2 и делают выводы.

Таблица 2.

Текущая фаза Луны	Дата, время наблюдения	Следующая фаза Луны
Убывающая луна	16.04.2023 10:24	Новолуние
Новолуние	20.04.2023 11:32	Растущая луна
…

Таким образом, использование телескопов при изучении астрономического материала на уроках физики способствует повышению познавательного интереса учащихся, формирует важность и необходимость астрономических знаний для человека.

Список литературы

1. Аюпов И. М., Баканов В.А., Пономарев Ю.И. Организация практических занятий и наблюдений по астрономии в вузе и школе [Электронный ресурс] / Современные проблемы науки и образования. – № 1. С. 49-52. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=4577 (дата обращения: 12.06.2023).
2. Гусев Е. Б. Методические аспекты использования наблюдательного материала в преподавании астрономии [Электронный ресурс] URL: http://www.astronet.ru/db/msg/1177124/67.html (дата обращения: 12.06.2023).
3. Дагаев М. М. Наблюдения звёздного неба. 6-е изд., доп. М.: Наука. гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 176 с.