Урок Історія розвитку астрономії. Галузі астрономії. Зв’язок астро­номії з іншими науками. Астрономія та астро­логія. Значення астрономії для формування світогляду людини.

Урок №1

Тема: Астрономія — фундаментальна наука, яка вивчає об’єкти Всесвіту та Всесвіт у цілому. Історія розвитку астрономії. Галузі астрономії. Зв’язок астро­номії з іншими науками. Астрономія та астро­логія. Значення астрономії для формування світогляду людини. Астрономічні знання як явище культури

Мета:

• навчальна: зацікавити проблемою вивчення та освоєння космосу; розкрити практичне значення астрономії та її місце в духовному житті людства;
• розвиваюча: розвивати в учнів логічне мислення, експериментальні вміння та дослідницький характер;
• виховна: виховувати уважність, зацікавленість у матеріалі, що вивчається.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: портрети виданих астрономів, плакати із зображенням Всесвіту та Сонячної системи, плакати із зображення моделей Всесвіту.

Методи уроку: лекція, бесіда, наочний, пояснювально-ілюстративний.

ХІД УРОКУ

1. Організаційний момент.

Привітатися з учнями., зробити перекличку, наголосити на початку уроку і попросити учнів налаштуватися на роботу.

2. Актуалізація чуттєвого досвіду та опорних знань.

Дайте відповіді на наступні запитання:

1.               Чи відома Вам наука «Астрономія»?
2.               Що Ви знаєте про нашу Сонячну систему?

3. Повідомлення теми і мети уроку.

Тема сьогоднішнього уроку: «Астрономія — фундаментальна наука, яка вивчає об’єкти Всесвіту та Всесвіт у цілому. Історія розвитку астрономії. Галузі астрономії. Зв’язок астро­номії з іншими науками. Астрономія та астро­логія. Значення астрономії для формування світогляду людини. Астрономічні знання як явище культури».

4. Мотивація навчально – пізнавальної діяльності.

Протягом тисячоліть астрономічна картина світу є невід’ємною складовою загальнонаукової картини світу та однією з підвалин наукового світогляду в цілому, саме тією, що містить інформацію про просторово-часову будову світу, у якому живе і діє людина.

Значення астрономії підсилюється такими чинниками: зростанням пізнавального, економічного та соціально-культурного значення освоєння космосу, важливістю цього процесу в розв’язанні глобальних проблем людства, насамперед екологічних; пізнавальними процесами на межі космології та фізики надвисоких енергій, що ведуть до створення єдиної теорії фізичних взаємодій і фундаментальних зрушень у фізичній та астрономічній картині світу, в уявленнях людини про навколишній світ в цілому.

5. Вивчення нового матеріалу.

План:

1. Астрономія — фундаментальна наука, яка вивчає об’єкти Всесвіту та Всесвіт у цілому.
2. Історія розвитку астрономії.
3. Галузі астрономії.
4. Зв’язок астрономії з іншими науками.

1.               АСТРОНОМІЯ — ФУНДАМЕНТАЛЬНА НАУКА, ЯКА ВИВЧАЄ ОБ’ЄКТИ ВСЕСВІТУ ТА ВСЕСВІТ У ЦІЛОМУ.

Астрономія (від грец. «астро» — «зоря», «номос» — «закон») — наука про небесні світила, про закони їхнього руху, будови і розвитку, а також про будову і розвиток Всесвіту в цілому.

Астрономія вивчає всю сукупність небесних світил: планети та їхні супутники, комети і метеорні тіла, Сонце, зорі, зоряні скупчення, туманності, галактики, а також речовину та поля, які заповнюють простір між світилами.

Астрономія істотно відрізняється від інших галузей природознавства. В основі інших природничих наук лежить експеримент. Фізик чи хімік можуть штучно створювати ті чи інші умови і досліджувати, як зміна цих умов впливає на перебіг певного процесу.

Основа астрономії - спостереження. Вивчаючи потоки електромагнітних хвиль від небесних світил, астрономи не тільки змогли визначити відстані до них, дослідити фізичні умови в їхніх надрах, встановити хімічний склад їхніх атмосфер, з'ясувати внутрішню будову, але й накреслити шляхи їхньої еволюції впродовж мільярдів років.

Можна сказати, що сучасна астрономія утримується на трьох «китах»: по-перше, це потужна світлоприймальна техніка, тобто телескопи з найрізноманітнішими допоміжними приладами та світлореєструвальними пристосуваннями; по-друге, вся сукупність законів, ідей і методів теоретичної фізики, встановлених і розроблених за останні триста років; по-третє, весь складний і різноманітний математичний апарат у поєднанні з можливостями сучасної обчислювальної техніки.

2.               ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ АСТРОНОМІЇ.

Астрономія - одна з найдавніших наук. Перші астрономічні записи, знай¬дені в давньоєгипетських гробницях, датуються ХХІ-ХУП ст. до н. е. Так, відо¬мо, що вже за 3000 років до н. е. єгипетські жерці за першою ранковою появою найяскравішої зорі земного зоряного неба Сіріус визначали час настання розливу річки Ніл. В давньому Китаї за 2000 років до н. е. видимі рухи Сонця та Місяця були так добре вивчені, що китайські астрономи передбачали настання сонячних та місячних затемнень.

Було принаймні три причини, що обумовили і стимулювали зародження і розвиток астрономії.

Перший і, безумовно, найдавніший стимул - це практичні потреби людей. Для первісних кочових племен, які займалися мисливством, дуже важливою обставиною було чергування темних безмісячних та світлих місячних ночей, що вимагало спостережень за зміною фаз Місяця.

З ритмічною зміною пір року пов'язаний річний цикл життя землеробів. Для народів Межиріччя, Єгипту, Китаю дуже важливим було завбачення розливів великих річок, у долинах яких вони жили. А це вимагало як спостережень за висотою Сонця над обрієм упродовж року, так і зіставлення подій на Землі з виглядом зоряного неба. Спираючись на ці спостереження, люди вже з давніх давен розробили певні системи лічби часу - календарі.

Спостерігаючи схід Сонця вранці і його захід увечері, вони змогли виділити для орієнтації в просторі один із головних напрямків - напрямок схід-захід. Слово «орієнтуватися» походить від латинського «орієнс», що означає «схід», а також «схід Сонця».

Для встановлення напрямку вночі люди запам'ятовували розташування на небі яскравих зір та їхніх окремих характерних груп, з'ясовували умови видимості світил на небі впродовж року.

Другим стимулом для ретельних спостережень зоряного неба, а загалом - для нагромадження астрономічних знань і розвитку астрономії, були астрологічні завбачення.

Вже в III тис. до н. е. давні вавілоняни уважно слідкували за рухом так званих «блукаючих світил», які, на відміну від нерухомих зір, не займали постійних положень на небі, а рухались, переміщаючись із сузір'я в сузір'я. Від давніх греків до нас дійшла їхня загальна назва - планети, від римлян - власні назви: Меркурій, Венера, Марс, Юпітер і Сатурн. До числа планет у ті часи відносили ще й Сонце та Місяць, бо вони також «блукали» небом по сузір'ях.

Не знаючи справжніх причин руху планет на небі, давні спостерігачі склали уявлення, за яким Сонце, Місяць і згадані п'ять світил є «провісниками волі богів». Наприклад, на клинописних табличках, датованих 2300 р. до н. е., читаємо: «Якщо Венера з'являється на сході в місяці айяру і Великі та Малі Близнята оточують її, і всі чотири, як і вона, темні, тоді цар Елама буде уражений хворобою і не залишиться живим».

Понад 4000 років тому зародилась астрологія - необгрунтоване з позицій сучасної науки намагання за положенням планет на небі передбачати хід подій на землі: погоду та урожай, мир чи війну для держави, долю правителя, а згодом - і кожної людини

Третім і, напевно, найголовнішим стимулом для розвитку астрономії було нестримне бажання людської думки проникнути в суть речей, усвідомити справжнє положення Землі й людини у Всесвіті, пізнати закони, за якими рухаються світила і які визначають їхнє народження, будову та подальший розвиток. Тобто астрономія задовольняла потребу людини в поясненні походження та розвитку навколишнього світу.

Птоломей Клавдій – визначний давньогрецький астроном, його книга «Альмагест» стала вершиною античної астрономії, завершив розробку геоцентричної системи світу, яка дозволила з потрібною на той час точністю розраховувати рух небесних тіл, уперше став ураховувати під час спостережень рефракцію, розширив зоряний каталог Гіппарха. Геоцентрична система світу: у центрі – Земля, а всі інші небесні тіла обертаються навколо неї.

Коперник Миколай – великий польський астроном, засновник геліоцентричного вчення, його книга « Про обертання небесних сфер» стала першим поштовхом для розвитку фізики й астрономії нового часу, був також здібним лікарем, економістом і військовим діячем. Геліоцентрична система світу: у центрі знаходиться Сонце, Земля разом з планетами обертається навколо нього.

Галілео Галілей – великий італійський астроном і фізик, один із засновників точного природознавства, засновник телескопічної астрономії, його телескопічні відкриття (рельєф Місяця, фази Венери, плями на Сонці, структура Молочного Шляху) підтвердили геліоцентричне вчення Коперника, висунув найважливіші засади класичної фізики – принцип відносності та закон інерції.

Ньютон Ісаак – великий англійський фізик, астроном і математик, відкрив закон всесвітнього тяжіння та основні закони класичної динаміки, заклав основи теорії руху небесних тіл, відкрив неперервний спектр сонячного світла, розвивав корпускулярну теорію світла, винайшов телескоп-рефлектор, заклав основи диференціального та інтегрального числення, завершив закладання основ класичної фізики та заснованої на ній астрономії.

3.               ГАЛУЗІ АСТРОНОМІЇ.

Залежно від того, які об'єкти вивчають та які методи для цього застосо­вують, астрономія поділяється на багато розділів.

Астрометрія (від грецького astron — зоря і metron — міра) — найдавніший розділ астрономії, що займається побудовою систем небесних координат та визначенням координат світил; визначенням часу та побудовою календарів; вивченням руху Землі.

Небесна механіка вивчає рух небесних тіл під дією гравітації, а також займається визначенням орбіт космічних апаратів.

Астрофізика вивчає фізичні процеси у надрах та на поверхні небесних тіл, їх хімічний склад.

Зоряна астрономія займається дослідженням будови та розвитку нашої зоряної системи — Галактики.

Космогонія (від грецьких kosmos — космос і gone — народжений) — розділ астрономії, що вивчає походження об'єктів космосу і, зокрема, проблему походження Сонячної системи.

Вивчення походження та еволюції Всесвіту в цілому — основна задача космології.

4.               ЗВ'ЯЗОК АСТРОНОМІЇ З ІНШИМИ НАУКАМИ.

Астрономія є однією з найстародавніших наук, вона виникла на основі практичних потреб людини й розвивалася разом з ними. Елементарні астрономічні відомості вже тисячі років тому мали народи Вавілону, Єгипту, Китаю і застосовували їх для вимірювання часу та орієнтування за сторонами горизонту.

І в наш час астрономію використовують для визначення точного часу й географічних координат (у навігації, авіації, кос­монавтиці, геодезії, картографії). Астрономія допомагає дослі­джувати й освоювати космічний простір, розвивати космонавтику й вивчати нашу планету з космосу. Однак цим далеко не вичерпу­ються завдання, які вона розв'язує.

Наша Земля — частина Всесвіту. Місяць і Сонце спричиняють на ній припливи і відпливи. Сонячне випромінювання та його зміни впливають на процеси в земній атмосфері й на життєдіяль­ність організмів. Механізми впливу різних космічних тіл на Землю також вивчає астрономія.

Курс астрономії завершує фізико-математичну і природничо-наукову освіту, яку ви здобуваєте в школі.

Сучасна астрономія тісно пов'язана з математикою і фізикою, біологією і хімією, географією, геологією і космонавтикою. Використовуючи досягнення інших наук, вона в свою чергу збагачує їх, стимулює розвиток, висуваючи перед ними все нові завдання.

Вивчаючи астрономію, слід звертати увагу на те, які відомості є достовірними фактами, а які — науковими припущеннями, що з часом можуть змінитися.

Нерідко твердиться, що наука не дає нам вірогідних знань про світ, що її висновкам начебто не можна довіряти.

У зв'язку з цим ми розглянемо питання, пов'язане з вірогідністю тих наукових даних про Всесвіт, які є одними з найістотніших елементів сучасної наукової картини світу. Ці дані відіграють також першорядну роль і у формуванні світогляду людини: адже світогляд, як ми вже знаємо, - це і є ставлення людини до світу, усвідомлення свого місця в ньому. Приклад цей особливо показовий ще й тому, що на перший погляд із усієї сукупності знань, що їх має наука, саме знання про космічні об'єкти і космічні процеси є найменш надійними.

Справді, майже всі астрономічні дані здобуто шляхом дослідження різних випромінювань, що надходять до нас з космосу, аналізу й інтерпретації тієї інформації, яку вкладає в них сама природа. Але таке непряме дослідження є досить складним завданням. Між фізичним процесом, що відбувається в космосі, і висновками вчених, які цей процес спостерігають із Землі, пролягає ланцюжок з багатьох ланок. І при переході від кожної з них до наступної можливі ті чи інші помилки, неточності й неправильні умовиводи. А перевірити щось безпосередньо так, як це робиться, скажімо, у фізиці чи хімії, немає можливості.

Крім того, астроном часто-густо спостерігає не саме явище, а лише ту зміну, яку це далеке космічне явище викликає у приладі, що реєструє, скажімо, відхилення стрілки чи почорніння фотопластинки, чи криву лінію, накреслену на стрічці самописця. І на основі цих змін він повинен, виходячи з певної моделі, зробити висновки про характер явища, що вивчається. Проте зв'язок між показаннями астрономічних приладів і природою того чи іншого космічного процесу може виявитися зовсім не однозначним. Такі ж самі показники можуть бути, взагалі кажучи, спричинені зовсім різними явищами, що відбуваються у Всесвіті.

Тому при витлумаченні результатів тих чи інших астрономічних спостережень нерідко є можливість різних пояснень одних і тих самих фактів, а отже, і різних висновків про їх природу.

Чи не означає все це, що висновкам, які ґрунтуються на астрономічних дослідженнях, не можна довіряти? І запитання ширше: чи здатні взагалі дистанційні дослідження давати вірогідні відомості про навколишній світ?

Щоб дістати відповіді на ці запитання, потрібно мати змогу перевіряти здобуті дані. Останніми роками завдяки швидкому розвитку ракетно-космічної техніки і успішному освоєнню космічного простору така можливість нарешті з'явилася.

На наших очах народилася "космічна астрономія": за допомогою космічних апаратів вимірювальна й телевізійна апаратура доставляється безпосередньо в райони найближчих небесних тіл та на їх поверхню. Здобуті в результаті таких досліджень дані дають змогу зіставити знання про планети Сонячної системи, старанно нагромаджені багатьма поколіннями астрономів, з новою "космічною інформацією".

Звичайно, космічні методи дослідження дають можливість діставати порівняно з наземною астрономією більший обсяг додаткової інформації, особливо про деталі різних явищ у світі планет. Але в цілому, як з'ясувалося, вони не тільки не спростували загальної системи уявлень про Сонячну систему, що склалася на основі астрономічних досліджень, але, навпаки, підтвердили її справедливість. Це надзвичайно важливий факт, значення якого виходить далеко за межі власне планетної астрономії. Він свідчить про те, що, незважаючи на дистанційний характер, астрономічні дослідження дають нам вірогідні знання про Всесвіт.

Необхідно також зазначити, що якоїсь принципової відмінності між процесом наукового пізнання космічних об'єктів і процесом пізнання в інших природничих науках, скажімо, у фізиці елементарних частинок, не існує.

І у фізиці є багато недоступного нашому безпосередньому втручанню - взагалі у будь-якій науці на певному етапі її розвитку є свої "межі безпосередньої доступності". Але і в цих науках, як і в астрономії, подібні межі успішно долаються.

6. Узагальнення та систематизація знань.

Дайте відповіді на такі запиттання:

1.               Що таке астрономія? Астрономія (від грец. «астро» — «зоря», «номос» — «закон») — наука про небесні світила, про закони їхнього руху, будови і розвитку, а також про будову і розвиток Всесвіту в цілому.
2.               Назвіть найвидатніших астронімів. Клавдій Птолемей, Галілео Галілей, Микола Коперник, Ісак Ньютон.
3.               Поясніть геліоцентричну модель будови Всесвіту. Геліоцентрична система світу: у центрі знаходиться Сонце, Земля разом з планетами обертається навколо нього.
4.               Поястніть геоцентричну модель будови Всесвіту. Геоцентрична система світу: у центрі – Земля, а всі інші небесні тіла обертаються навколо неї.
5.               Назвіть основні галузі астрономії. Астрометрія, теоретична астрономія, небесна механіка, астрофізика, зоряна астрономія, космогонія.

7. Підведення підсумків уроку.

Отже, на сьогоднішньому уроці ми з вами розглянули тему, яку? «Астрономія — фундаментальна наука, яка вивчає об’єкти Всесвіту та Всесвіт у цілому. Історія розвитку астрономії. Галузі астрономії. Зв’язок астро­номії з іншими науками. Астрономія та астро­логія. Значення астрономії для формування світогляду людини. Астрономічні знання як явище культури». Ви сьогодні гарно попрацювали, тому я виставляю Вам гарні оцінки.

8. Оголошення домашнього завдання.

Запишіть домашнє завдання: опрацювати конспект і §§1,2 за підручником.

Підготувати реферати за наступними темами:

1. Основні поняття астрономії.

2. Астрономічна карта неба.

3. Стародавні обсерваторії.

4. Досягнення в освоєнні космосу.

5. Історія розвитку та становлення астрономії як науки.