2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
|
Вид учебной работы |
Объем |
|
Максимальная учебная нагрузка (всего) |
46 |
|
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) |
36 |
|
в том числе: |
|
|
лабораторные работы |
- |
|
практические занятия |
4 |
|
контрольные работы |
- |
|
курсовая работа (проект) (если предусмотрено) |
- |
|
другие формы и методы организации образовательного процесса в соответствии с требованиями современных производственных и образовательных технологий |
|
|
Самостоятельная работа студента (всего) |
10 |
|
в том числе: |
|
|
подготовка и защита рефератов, сообщений и презентаций, выполнение индивидуальных проектов |
|
|
Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета |
|
2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Астрономия»
|
Наименование разделов и тем |
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект) (если предусмотрены) |
Объем |
Уровень |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
РАЗДЕЛ 1. ВВЕДЕНИЕ |
2 |
||
|
Предмет астрономии. |
Астрономия, ее связь с другими науками. Структура и масштабы Вселенной. Особенности астрономии и её методов исследования. Телескопы. Воспроизведение сведений по истории развития астрономии, ее связей с физикой и математикой. Использование полученных ранее знаний для объяснения устройства и принципа работы телескопа. |
2 |
1 |
|
РАЗДЕЛ 2. ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АСТРОНОМИИ |
6 |
||
|
Звезды и созвездия. Небесные координаты и звездные карты. |
Звезды и созвездия. Видимая звездная величина. Небесная сфера. Особые точки небесной сферы. Небесные координаты. Звездные карты. Видимое движение звезд на различных географических широтах. Связь видимого расположения объектов на небе и географических координат наблюдателя. Кульминация светил. Воспроизведение определений терминов и понятий (созвездие, высота и кульминация звезд). Объяснение наблюдаемых невооруженным глазом движения звезд на различных географических широтах. |
2 |
2 |
|
Годичное движение Солнца по небу. Эклиптика. Движение и фазы Луны. |
Видимое годичное движение Солнца. Эклиптика. Видимое движение и фазы Луны. Затмения Солнца и Луны. Воспроизведение определений терминов и понятий (кульминация Солнца, эклиптика). Объяснение наблюдаемых невооруженным глазом движения Солнца на различных географических широтах, движение и фазы Луны, причины затмений Луны и Солнца. |
1 |
2 |
|
Время и календарь. |
Время и календарь. Точное время и определение географической долготы. Воспроизведение определений терминов и понятий (местное, поясное, летнее и зимнее время). Объяснение необходимости введения високосных лет и нового календарного стиля. |
1 |
2 |
|
Самостоятельная работа студента Выполнить реферат, сообщение или презентацию на темы: «Видимая звездная величина. Суточное движение светил», «Первые астрономические обсерватории», «Первые календари». Восприятие и на основе полученных знаний самостоятельное оценивание информации, содержащейся в сообщениях СМИ, Интернете, научно-популярных статьях. |
2 |
3 |
|
|
Практическая работа №1 Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты звёздного неба |
Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты звёздного неба Практическое применение звездной карты для поиска на небе определенных созвездий и звезд. |
2 |
3 |
|
РАЗДЕЛ 3. СТРОЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ |
8 |
||
|
Развитие представлений о строении мира. Конфигурация планет. |
Развитие представлений о строении мира. Геоцентрическая система мира. Становление гелиоцентрической системы мира. Конфигурации планет и условия их видимости. Синодический и сидерический (звездный) периоды обращения планет. Воспроизведение исторических сведений о становлении и развитии гелиоцентрической системы мира. Воспроизведение определений терминов и понятий (конфигурация планет, синодический и сидерический периоды обращения планет, горизонтальный параллакс, угловые размеры объекта, астрономическая единица). Вычисление расстояния до планет по горизонтальному параллаксу, а их размеров — по угловым размерам и расстоянию. |
2 |
2 |
|
Законы движения небесных тел. Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе. |
Законы Кеплера. Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе. Горизонтальный параллакс. Движение небесных тел под действием сил тяготения. Определение массы небесных тел. Движение искусственных спутников Земли и космических аппаратов в Солнечной системе. Формулирование законов Кеплера, определение массы планет на основе третьего (уточненного) закона Кеплера. Описание особенностей движения тел Солнечной системы под действием сил тяготения по орбитам с различным эксцентриситетом. Объяснение причин возникновения приливов на Земле и возмущений в движении тел Солнечной системы. Понимание особенности движения и маневров космических аппаратов для исследования тел Солнечной системы. Применение полученных знаний для решения задач на законы Кеплера. |
2 |
2 |
|
Движение небесных тел под действием сил тяготения. |
Закон всемирного тяготения. Возмущения в движении тел Солнечной системы. Масса и плотность Земли. Определение массы небесных тел. Движение искусственных спутников Земли и космических аппаратов к планетам. Описание особенностей движения тел Солнечной системы под действием сил тяготения по орбитам с различным эксцентриситетом. Объяснение причин возникновения приливов на Земле и возмущений в движении тел Солнечной системы. Понимание особенности движения и маневров космических аппаратов для исследования тел Солнечной системы. |
2 |
2 |
|
Практическая работа № 2 Законы Кеплера. Определение масс небесных тел |
Законы Кеплера. Определение масс небесных тел». Применение полученных знаний для решения задач на законы движения небесных тел. |
2 |
3 |
|
РАЗДЕЛ 4. ПРИРОДА ТЕЛ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ |
8 |
2 |
|
|
Современные представления о строении, составе и происхождении Солнечной системы. |
Солнечная система как комплекс тел, имеющих общее происхождение. Система Земля-Луна. Космические лучи. Исследования Луны космическими аппаратами. Пилотируемые полеты на Луну. Формулирование и обоснование основных положений современной гипотезы о формировании всех тел Солнечной системы из единого газопылевого облака. Формулирование понятий (Солнечная система, планета, ее спутники). Описание природы Луны и объяснение причины ее отличия от Земли. |
2 |
2 |
|
Самостоятельная работа студента. |
2 |
||
|
Выполнить реферат, сообщение или презентацию на темы: «Первый искусственный спутник Земли, полет Ю. А. Гагарина», «Достижения современной космонавтики». |
2 |
3 |
|
|
Планеты земной группы |
Планеты земной группы. Природа Меркурия, Венеры и Марса. Формулирование понятий (планеты земной группы). Проведение сравнений Меркурия, Венеры и Марса с Землей по рельефу поверхности и составу атмосфер, указывать следы эволюционных изменений природы этих планет; объяснение механизма парникового эффекта и его значения для формирования и сохранения уникальной природы Земли. |
2 |
2 |
|
Планеты-гиганты. Спутники и кольца планет гигантов. |
Планеты-гиганты, их спутники и кольца. Формулирование понятий (планеты-гиганты, кольца планет). Формулирование существенных различий в природе двух групп планет и объяснение причин их возникновения. Описание характерных особенностей природы планет-гигантов, их спутников и колец. |
2 |
2 |
|
Малые тела Солнечной системы. Карликовые планеты. |
Малые тела Солнечной системы: астероиды, планеты-карлики, кометы, метеороиды. Метеоры, болиды и метеориты. Астероидная опасность. Формулирование понятий (малые тела, астероиды, планеты-карлики, кометы, метеороиды, метеоры, болиды, метеориты). Описание природы малых тел Солнечной системы и объяснение причин их значительных различий. Описание явлений метеора и болида, объяснение процессов, которые происходят при движении тел, влетающих в атмосферу планеты с космической скоростью. Описание последствий падения на Землю крупных метеоритов. Объяснение сущности астероидно-кометной опасности, возможности и способов ее предотвращения. |
2 |
2 |
|
РАЗДЕЛ 5. СОЛНЦЕ И ЗВЁЗДЫ |
6 |
2 |
|
|
Солнце - ближайшая звезда |
Излучение и температура Солнца. Состав и строение Солнца. Методы астрономических исследований; спектральный анализ. Физические методы теоретического исследования. Закон Стефана— Больцмана. Источник энергии Солнца. Атмосфера Солнца. Солнечная активность и ее влияние на Землю. Роль магнитных полей на Солнце. Солнечно-земные связи. Объяснение физического состояния вещества Солнца и звезд и источников их энергии. Объяснение внутреннего строения Солнца и способов передачи энергии из центра к поверхности. Объяснение механизма возникновения на Солнце грануляции и пятен. Описание наблюдаемых проявлений солнечной активности и их влияния на Землю. |
2 |
2 |
|
Расстояние до звёзд. Характеристики излучения звёзд |
Звезды: основные физико-химические характеристики и их взаимосвязь. Годичный параллакс и расстояния до звезд. Видимая и абсолютная звёздные величины. Светимость, спектр, цвет и температура различных классов звезд. Эффект Доплера. Диаграмма «спектр — светимость» («цвет — светимость»). Массы и размеры звезд. Двойные и кратные звезды. Гравитационные волны. Модели звезд. Переменные и нестационарные звезды. Цефеиды — маяки Вселенной. Эволюция звезд различной массы. Закон смещения Вина. Формулирование понятий (звезда, модель звезды, светимость, парсек, световой год). Формулировать основные отличительные особенности звезд различных последовательностей на диаграмме «спектр — светимость». Сравнение моделей различных типов звезд с моделью Солнца. Объяснение причины изменения светимости переменных звезд. Применение полученных знаний для решения задач на вычисление расстояния до звезд по годичному параллаксу. |
2 |
2 |
|
Массы и размеры звёзд. Переменные и нестационарные звёзды |
Двойные звёзды. Определение массы звёзд. Размеры звёзд. Плотность их вещества. Модели звёзд. Описание механизма вспышек новых и сверхновых звёзд. Понимание времени существования звезд в зависимости от их массы; объяснение этапов формирования и эволюции звезды; объяснение физических особенностей объектов, возникающих на конечной стадии эволюции звёзд: белых карликов, нейтронных звёзд и чёрных дыр. |
2 |
2 |
|
Самостоятельная работа студента. Выполнить реферат, сообщение или презентацию на темы: «Астероидная опасность», «Видимая звездная величина. Суточное движение светил» |
2 |
3 |
|
|
РАЗДЕЛ 6. СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ |
6 |
||
|
Наша Галактика |
Наша Галактика. Ее размеры и структура. Звездные скопления и ассоциации. Спиральные рукава. Ядро Галактики. Межзвёздная среда: газ и пыль. Области звездообразования. Вращение Галактики. Проблема «скрытой» массы (темная материя). Описание основных параметров Галактики (размеры, состав, структура и кинематика). Применение полученных знаний для определения расстояний до звездных скоплений и галактик по цефеидам на основе зависимости «период — светимость». |
2 |
2 |
|
Другие звёздные системы-галактики. Основы современной космологии. |
Разнообразие мира галактик. Квазары. Скопления и сверхскопления галактик. Основы современной космологии. «Красное смещение» и закон Хаббла. Эволюция Вселенной. Нестационарная Вселенная А. А. Фридмана. Большой взрыв. Реликтовое излучение. Ускорение расширения Вселенной. «Темная энергия» и антитяготение. Формулирование понятий (космология, Вселенная, модель Вселенной, Большой взрыв, реликтовое излучение). Формулировка типов галактик (спиральные, эллиптические, неправильные). Обоснование справедливости модели Фридмана результатами наблюдений «красного смещения» в спектрах галактик. Формулировка закона Хаббла; применение полученных знаний для определения расстояний до галактик на основе закона Хаббла; по светимости сверхновых; оценки возраста Вселенной на основе постоянной Хаббла; смысл гипотезы горячей Вселенной по обнаруженному реликтовому излучению. Формулирование основных периодов эволюции Вселенной с момента начала ее расширения — Большого взрыва. |
2 |
1 |
|
Самостоятельная работа студента. |
4 |
||
|
Выполнить реферат, сообщение или презентацию на темы: «Наша Галактика – Млечный путь», «Проблема существования жизни во Вселенной», «Переменные и вспыхивающие звезды», «Коричневые карлики», «Космические аппараты» Проработка материала конспекта и учебника. Подготовка к дифференцированному зачёту. |
2 2 |
3 |
|
|
Жизнь и разум во Вселенной |
Проблема существования жизни вне Земли. Условия, необходимые для развития жизни. Поиски жизни на планетах Солнечной системы. Сложные органические соединения в космосе. Современные возможности космонавтики и радиоастрономии для связи с другими цивилизациями. Планетные системы у других звезд. Человечество заявляет о своем существовании. Систематизация знаний о методах исследования и современном состоянии проблемы существования жизни во Вселенной. |
1 |
1 |
|
Дифференцированный зачёт |
Промежуточный контроль полученных знаний в форме тестирования. |
1 |
3 |
|
Всего: |
46 |
||
|
В том числе: Обязательная аудиторная учебная нагрузка 36 час. Самостоятельная работа студента 10 час. |
|||
1. – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)
3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
Примерный перечень наблюдений
Наблюдения невооруженным глазом
- Основные созвездия и наиболее яркие звезды осеннего, зимнего и весеннего неба. Изменение их положения с течением времени.
- Движение Луны и смена ее фаз.
Наблюдения в телескоп
- Рельеф Луны.
- Фазы Венеры.
- Марс.
- Юпитер и его спутники.
- Сатурн, его кольца и спутники.
- Солнечные пятна (на экране).
- Двойные звезды.
- Звездные скопления (Плеяды, Гиады).
- Большая туманность Ориона.
- Туманность Андромеды.
Темы рефератов (докладов). Примерный перечень
- Видимая звездная величина. Суточное движение светил
- Первые астрономические обсерватории
- Первые календари
- Первый искусственный спутник Земли, полет Ю. А. Гагарина
- Достижения современной космонавтики
- Астероидная опасность
- Видимая звездная величина. Суточное движение светил
- Наша Галактика – Млечный путь
- Проблема существования жизни во Вселенной
- Переменные и вспыхивающие звезды
- Коричневые карлики
- Космические аппараты
- Астрология
- Возраст (Земли, Солнца, Солнечной системы, Галактики, Метагалактики)
- Вселенная
- Гелиоцентрическая система мира
- Геоцентрическая система мира
- Магнитная буря
- Метеор, Метеорит, Метеорное тело, Метеорный дождь, Метеорный поток
- Затмение (лунное, солнечное, в системах двойных звезд)
- Проблема «Солнце — Земля»
- Черная дыра
- Эволюция (Земли и планет, Солнца и звезд, метагалактик и Метагалактики)
Темы проектов. Примерный перечень.
- Древнейшие культовые обсерватории доисторической астрономии.
- Прогресс наблюдательной и измерительной астрономии на основе геометрии и сферической тригонометрии в эпоху эллинизма.
- Зарождение наблюдательной астрономии в Египте, Китае, Индии, Древнем Вавилоне, Древней Греции, Риме. Связь астрономии и химии (физики, биологии).
- Первые звездные каталоги Древнего мира.
- Крупнейшие обсерватории Востока.
- Дотелескопическая наблюдательная астрономия Тихо Браге.
- Создание первых государственных обсерваторий в Европе.
- Устройство, принцип действия и применение теодолитов.
- Угломерные инструменты древних вавилонян — секстанты и октанты.
- Современные космические обсерватории.
- Современные наземные обсерватории.
- История происхождения названий ярчайших объектов неба.
- Звездные каталоги: от древности до наших дней.
- Прецессия земной оси и изменение координат светил с течением времени.
- Системы координат в астрономии и границы их применимости.
- Понятие «сумерки» в астрономии.
- Четыре «пояса» света и тьмы на Земле.
- Астрономические и календарные времена года.
- «Белые ночи» — астрономическая эстетика в литературе.
- Рефракция света в земной атмосфере.
- О чем может рассказать цвет лунного диска.
- Описания солнечных и лунных затмений в литературных и музыкальных произведениях.
- Хранение и передача точного времени.
- Атомный эталон времени.
- Истинное и среднее солнечное время.
- Измерение коротких промежутков времени.
- Лунные календари на Востоке.
- Солнечные календари в Европе.
- Лунно-солнечные календари.
- Обсерватория Улугбека.
- Система мира Аристотеля.
- Античные представления философов о строении мира.
- Наблюдение прохождения планет по диску Солнца и их научное значение.
- Объяснение петлеобразного движения планет на основе их конфигурации.
- Закон Тициуса—Боде.
- Точки Лагранжа.
- Научная деятельность Тихо Браге.
- Современные методы геодезических измерений.
- Изучение формы Земли.
- Юбилейные события истории астрономии текущего учебного года.
- Значимые астрономические события текущего учебного года.
- История открытия Плутона.
- История открытия Нептуна.
- Клайд Томбо.
- Явление прецессии и его объяснение на основе закона всемирного тяготения.
- К. Э. Циолковский
- Первые пилотируемые полеты — животные в космосе.
- С. П. Королев.
- Достижения СССР в освоении космоса.
- Первая женщина-космонавт В. В. Терешкова.
- Загрязнение космического пространства.
- Динамика космического полета.
- Проекты будущих межпланетных перелетов.
- Полеты АМС к планетам Солнечной системы.
- Сфера Хилла.
- Теория происхождения Солнечной системы Канта—Лапласа.
- «Звездная история» АМС «Венера».
- «Звездная история» АМС «Вояджер».
- Реголит: химическая и физическая характеристика.
- Лунные пилотируемые экспедиции.
- Исследования Луны советскими автоматическими станциями «Луна».
- Проекты строительства долговременных научно-исследовательских станций на Луне.
- Проекты по добыче полезных ископаемых на Луне.
- Самые высокие горы планет земной группы.
- Фазы Венеры и Меркурия
- Сравнительная характеристика рельефа планет земной группы.
- Научные поиски органической жизни на Марсе.
- Органическая жизнь на планетах земной группы в произведениях писателей-фантастов.
- Атмосферное давление на планетах земной группы.
- Современные исследования планет земной группы АМС.
- Научное и практическое значение изучения планет земной группы.
- Кратеры на планетах земной группы: особенности, причины.
- Роль атмосферы в жизни Земли.
- Современные исследования планет-гигантов АМС.
- Исследования Титана зондом «Гюйгенс».
- Современные исследования спутников планет-гигантов АМС.
- Современные способы космической защиты от метеоритов.
- Космические способы обнаружения объектов предотвращение их столкновений с Землей.
- История открытия Цереры.
- Открытие Плутона К. Томбо.
- Характеристики карликовых планет (Церера, Плутон, Хаумея, Макемаке, Эрида).
- Гипотеза Оорта об источнике образования комет.
- Загадка Тунгусского метеорита.
- Падение Челябинского метеорита.
- Особенности образования метеоритных кратеров.
- Следы метеоритной бомбардировки на поверхностях планет и их спутников в Солнечной системе.
- Результаты первых наблюдений Солнца Галилеем.
- Устройство и принцип действия коронографа.
- Исследования А. Л. Чижевского.
- История изучения солнечно-земных связей.
- Виды полярных сияний.
- История изучения полярных сияний.
- Современные научные центры по изучению земного магнетизма.
- Космический эксперимент «Генезис».
- Особенности затменно-переменных звезд.
- Образование новых звезд.
- Диаграмма «масса — светимость».
- Изучение спектрально-двойных звезд.
- Методы обнаружения экзопланет.
- Характеристика обнаруженных экзопланет.
- Изучение затменно-переменных звезд.
- История открытия и изучения цефеид.
- Механизм вспышки новой звезды.
- Механизм взрыва сверхновой.
- Правда и вымысел: белые и серые дыры.
- История открытия и изучения черных дыр.
- Тайны нейтронных звезд.
- Кратные звездные системы.
- История исследования Галактики.
- Легенды народов мира, характеризующие видимый на небе Млечный Путь.
- Открытие «островной» структуры Вселенной
- Я. Струве.
- Модель Галактики В. Гершеля.
- Загадка скрытой массы.
- Опыты по обнаружению Weakly Interactive Massive Particles — слабо взаимодействующих массивных частиц.
- Исследование Б. А. Воронцовым-Вельяминовым и Р. Трюмплером межзвездного поглощения света.
- Исследования квазаров.
- Исследование радиогалактик.
- Открытие сейфертовских галактик.
- А. А. Фридман и его работы в области космологии.
- Значение работ Э. Хаббла для современной астрономии.
- Каталог Мессье: история создания и особенности содержания.
- Научная деятельность Г. А. Гамова.
- Нобелевские премии по физике за работы в области космологии.
