Урок з фізики з використанням ШІ для 9 класу Досягнення космонавтики

Урок з фізики з використанням ШІ для 9 класу

 Досягнення космонавтики

Мета уроку:

1.Ознайомити учнів з основними досягненнями космонавтики;

2.Пояснити фізичні основи запуску та руху космічних апаратів;

3.Використати ШІ для моделювання польотів у космосі та аналізу місій;

4.Розвивати навички дослідження, аналітичного мислення та застосування знань.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання та матеріали:

• Комп'ютери або планшети з доступом до інтернету.
• Програма  Universe Sandbox для симуляції польоту ракети та розміщення супутника на орбіті.
• Зошит

Хід  уроку:

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Вступне запитання:
«Чи уявляли ви коли-небудь, що побуваєте у космосі? Що для цього потрібно?»

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Які ви знаєте космічні місії?

Хто першим полетів у космос?

          Що таке орбіта та як апарат рухається нею?

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Вступ.

Космос завжди вабив людство — ще з античних часів люди вдивлялися в небо, уявляючи, що там, за зірками. Проте справжнє освоєння космічного простору розпочалося лише в XX столітті. Сьогодні ми з вами пройдемо шлях від перших ідей запуску ракет — до сучасних місій на Марс та планів колонізації Місяця.

1. Історія розвитку космонавтики

Початком космонавтики вважають 1957 рік — запуск першого штучного супутника Землі, «Супутник-1», СРСР. Він відкрив еру дослідження космосу. У 1961 році Юрій Гагарін став першою людиною в космосі. З того часу розпочалася справжня космічна гонка. Зараз у космосі постійно працює Міжнародна космічна станція, а місії на Марс вже стали реальністю.

2. Ракетні експерименти (1920–1940-ті роки)

У Німеччині під час Другої світової війни було створено першу балістичну ракету V-2. Вчені, як Вернер фон Браун, після війни продовжили працювати в США. Ці технології стали основою для перших космічних запусків.

3. Початок космічної ери

4 жовтня 1957 року — СРСР запустив перший штучний супутник Землі "Супутник-1". Це стало початком "космічної гонки" між СРСР та США.

4. Перша жива істота в космосі

3 листопада 1957 року — собака Лайка стала першою істотою, яка вийшла на орбіту на борту "Супутника-2". На жаль, вона загинула, але цей політ довів, що живі організми можуть переносити невагомість.

5. Людина в космосі

12.                квітня 1961 року — Юрій Гагарін здійснив перший політ людини у космос на кораблі "Восток-1". Це був величезний прорив у науці та техніці.

6. Космічні місії США

1969.      — Ніл Армстронг і Базз Олдрін (місія "Аполлон-11") першими ступили на поверхню Місяця. Армстронг сказав: "Це маленький крок для людини, але гігантський стрибок для людства."

7. Створення космічних станцій

1971 — перша в світі орбітальна станція "Салют-1" (СРСР). Пізніше — станція "Мир", і нині працює МКС (Міжнародна космічна станція), яка об’єднує зусилля багатьох країн.

8. Автоматичні місії

Космічні зонди досліджували планети:
– "Вояджери" пролетіли біля Юпітера, Сатурна, Урана та Нептуна.
– "Кассіні" досліджував Сатурн.
– "New Horizons" — Плутон.
– "Perseverance" — працює на Марсі.

9.Сучасні досягнення

Сьогодні у космос запускають супутники для Інтернету, телекомунікацій, метеорології, науки та спостережень. Приватні компанії, як-от SpaceX, вже планують колонізацію Марса. Технології, які використовуються у космосі, потім адаптуються для земного життя — наприклад, термостійкі матеріали або GPS."

10. Використання ШІ в космонавтиці

Штучний інтелект допомагає:

1.          управляти польотами;
2.          аналізувати телеметричні дані;
3.          прогнозувати несправності;
4.          здійснювати посадку (наприклад, як у місії Perseverance на Марсі);
5.          автоматично наводити телескопи та шукати екзопланети.

Штучний інтелект активно використовується в розрахунках траєкторій, управлінні роботами, навігації. Сьогодні ми використаємо програму Universe Sandbox для симуляції польоту ракети та розміщення супутника на орбіті.

Практичне завдання

Робота з Universe Sandbox  (за групами)

1. Створіть модель запуску ракети з Землі.
2. Задайте їй швидкість для виходу на орбіту.
3. Визначте, при якій швидкості апарат зійде з орбіти.
4. Проаналізуйте, які сили діють на апарат під час руху.

Обговорення:

Які фізичні закони проявляються під час польоту?

Чому необхідно досягати певної швидкості?

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ  НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Тест «Досягнення космонавтики»

1. Хто був першою людиною в космосі?
   а) Ніл Армстронг
   б) Юрій Гагарін ✅
   в) Валентина Терешкова
   г) Леонід Каденюк

2. Яку швидкість потрібно набрати, щоб вийти на орбіту Землі (перша космічна)?
   а) 5 км/с
   б) 11,2 км/с
   в) 7,9 км/с ✅
   г) 9,8 км/с

3. Який закон Ньютона пояснює принцип дії ракети?
   а) Перший
   б) Другий
   в) Третій ✅
   г) Закон тяжіння

4. Яка планета була досліджена марсоходом Perseverance?
   а) Венера
   б) Місяць
   в) Марс ✅
   г) Юпітер

5. Що з наведеного є прикладом використання ШІ в космонавтиці?
   а) Збір пального
   б) Прогноз погоди на Землі
   в) Автоматична посадка зонда ✅
   г) Вимірювання температури

6. Яка компанія першою успішно здійснила повторний запуск ракети Falcon 9?
   а) NASA
   б) SpaceX ✅
   в) ESA
   г) Blue Origin

7. Що таке орбіта?
   а) Супутник
   б) Траєкторія руху тіла навколо іншого ✅
   в) Космічний апарат
   г) Комета

8. Яке значення має штучний супутник Землі?
   а) Служить для вивчення літосфери
   б) Служить для освітлення нічного неба
   в) Служить для комунікацій, досліджень, GPS ✅
   г) Має лише естетичне значення

9. Який апарат першим здійснив посадку на Місяць?
   а) "Союз-1"
   б) "Аполлон-11" ✅
   в) "Восток-1"
   г) "Шеньчжоу-5"

10. Яка сила дозволяє космічному апарату залишатися на орбіті?
    а) Сила тертя
    б) Сила тиску
    в) Сила тяжіння ✅
    г) Сила струму

V. ПІДСУМОК УРОКУ

Рефлексія

• На уроці я зрозумів …
• Сьогодні я навчився …
• На уроці найцікавішим було …
• На уроці мені було найважче …
• Сьогодні на уроці я не зрозумів …
• У мене виникло запитання …

VI. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Написати міні-есе (1 сторінка) на тему:
«Яка роль ШІ в підкоренні космосу майбутнього?»