Программа спецкурса "Физика космоса" для 10-11 класса

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Лицей №1 им. А.П. Гужвина г. Камызяк»

Программа спецкурса

«Физика Космоса»

(10-11 кл., 32 ч.)

Подготовил: учитель физики

и астрономии

Арбузов В.Н.

г. Камызяк 2014 г.

Программа спецкурса

«Физика Космоса».

Пояснительная записка.

Специальный курс «Физика Космоса» создается и решает важную задачу физики, как предмета – обобщение знаний, полученных при изучении основ естественных наук и астрономии, которая в сегодняшней средней школе, как самостоятельный предмет не изучается, и частично элементы которого внесены в учебную программу по физике старшей школы; дополняет и расширяет физико-математическое и философское образование.

Ознакомление учащихся с основами науки о Вселенной, позволяет им познакомиться с природой планет, малых тел Солнечной системы  и звезд, строение Солнечной системы, звездных систем и структурой Вселенной, научится правильно объяснить многие физические процессы и астрономические явления на основе физических законов; оценивать разнообразие планетарных и звездных характеристик, как-то; определение расстояний до небесных объектов, их размеров, масс, температур, химического состава, а также, опираясь на достижения современной физики и астрономии формировать научную картину построения мира.

В основе данного спецкурса положены факты, законы и физические теории, а также высказываются предположения и гипотезы, связанные с возникновением и эволюцией Вселенной.

Спецкурс «Физика Космоса» решает задачи:

·         Углубление знаний о материальном мире Космоса, методах научного познания его; доказательств на основе законов физики;

·         Развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей, на основе самостоятельного приобретения знаний, анализа и оценки новой информации;

·         Овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты; выдвигать гипотезы и строить модели для объяснения физико-астрономических фактов;

·         Воспитание навыков сотрудничества в процессе совместной работы учителя и ученика.

При изучении спецкурса «Физика Космоса» важно сформировать представление об эволюции неорганической природы, как главным достижении астрофизики.

В предлагаемой программе представлены следующие разделы:

«Земля и космос»

«Земля и Солнечная система»

«Астрофизические исследования малых тел Солнечной системы»

«Солнце и межзвездная среда»

«Звезды»

«Вселенная и ее эволюция»

Программа предусматривает применение сравнительного метода при изучении планеты Земля и других небесных тел Солнечной системы, более глубокое ознакомление учащихся с природой Солнца и его влиянием на Землю. Опираясь на мировоззренческую ценность достижений в области внегалактической астрономии и космологии с помощью космических аппаратов, программа предусматривает ознакомление учащихся с последними современными способами получения и обработки информации о планетах, звездах, галактиках, мегамасштабности Вселенной, расширением Метагалактики.

Эффективность процесса изучения спецкурса предполагает использование кроме базовых учебников по физике и астрономии, современные методы интерактивного обучения, а так же использование различных физических и астрономических приборов, моделей, звездных карт, атласов, печатной табличной продукции, диафильмов, диапозитивов, компакт-дисков для DVD и ПК.

Изучение спецкурса предполагает  и астрономические наблюдения за картиной звездного неба, Солнца, движения планет и Луны, а так же активное вовлечение учащихся в провидении занятий семинаров, презентаций творческих работ, участие в ученических научных конференциях.   

Содержание программы

спецкурса «Физика Космоса»

для средней школы (Х-ХI кл.)

Общее количество часов – 32.

I.                   Введение (1 час)

Единая астрономическая картина мира и научные методы ее познания. Взаимосвязь физики и астрономии.

II.                Земля и Космос (7 часов)

Планета Земля. Основные движения Земли в составе Солнечной системы. Форма Земли и геодезические измерения. Размер, масса, плотность Земли и физические измерения. Атмосфера Земли и ее строение. Метеорологические и геофизические явления в атмосфере Земли. Ионосфера и магнитосфера; их значение в передаче радио и телеинформации на большие расстояния. Пояса радиации. Космическое излучение и его влияние на планету Земля. Значение исследований Земли из космоса с помощью искусственных космических аппаратов. И.С.З.

III.             Земля и Солнечная система (5 часов)

Состав солнечной системы. Развитие представлений о солнечной системе. Видимое движение Земли и планет. Законы Кеплера – законы движения планет и небесных тел вокруг Солнца. Обобщение и уточнение Ньютоном законов движения планет. Массы и периоды обращения планет. Определение расстояний до планет; уточнение расстояний до планет земной группы радиолокационным и лазерным методами

IV.             Астрофизические исследования малых тел Солнечной системы (4 часа)

Спутники планет, астероиды, кометы и метеоры; их физическая природа. Исследование малых тел солнечной системы космическими аппаратами. Метод спектрального анализа для исследования газовых составляющих малых тел солнечной системы.

V.                Солнце и межзвездная среда (5 часов)

Солнце – ближайшая звезда. Физическая природа Солнца. Изучение Солнца. Плазма Солнца и ее свойства. Явления и физические процессы в атмосфере Солнца. Солнечный ветер и земные проявления солнечной активности. Внутреннее строение Солнца. Температура, плотность, давление, светимость Солнца. Энергия Солнца – источник эволюционных процессов на Земле. Солнце и межзвездная среда.

VI.             Звезды (5 часов)

Звезды и их разнообразие. Физическая природа звезд. Классификация звезд по их массе и светимости. Кинематические и динамические  характеристики звезд. Переменные и нестандартные звезды. Определение расстояний до звезд, их масс. Двойные и кратные звезды. Радиоизлучение звезд. Квазары. Скопление звезд.

VII.          Вселенная и ее эволюция (4 часа)

Строение и структура Галактики. Движение звезд в нашей Галактике. Другие галактики: спиральные, эллептические и неправильные. «Красное смещение» и закон Хаббла. Метагалактика. Эволюция звезд во вселенной и вещества в ней.

VIII.       Заключительная лекция (1 час)

Жизнь и разум во Вселенной.

Практические занятия (во внеурочное время)

под руководством учителя.

1. Наблюдения невооруженным глазом основных созвездий. Нахождение в ночном небе некоторых планет.
2. Наблюдение с помощью телескопа поверхности Луны (в полнолуние).
3. Наблюдение через защитный фильтр Солнца и измерение температуры на открытой поверхности и в тени. Расчет мощности излучения солнцем.
4. Наблюдение двойных и кратных звезд; звездных скоплений.

Перечень учебного оборудования.

1. Глобус Земли.
2. Физическая карта Земли.
3. Подвижная карта звездного неба.
4. Модель Солнечной системы.
5. Телескоп – рефрактор РТМ 60/600.
6. Теллурий – 77.
7. Спектроскоп двухтрубный и прямого зрения.
8. Бинокль со штативом.
9. Люксметр.
10. Фотобумага.
11. Термометр демонстрационный.
12. Компьютер (ПК) и проектор

Учебно-наглядные пособия.

1. Комплект таблиц по физике.
2. Комплект таблиц по астрономии.
3. Комплект дисков DVD и для ПК

Литература.

1. Учебник Ф-10, Ф-11 под ред. Б.Б. Буховцев
2. Учебник «Астрономия» Е.П. Левитан 2008 г.
3. Методика преподавания физики 2004 г.
4. Методика преподавания астрономии 1999 г.
5. «Космос и хаос» Л. Шильник 2008 г.
6. Школьный астрономический календарь.
7. Пояснительная записка к учебнику «Физика -11» (классический курс) Б.Б. Буховцев 2010 г.

Тематическое (поурочное) планирование спецкурса «Физика Космоса».

№ п/п	Дата проведения	Содержание урока (занятия)	Учебно-наглядные пособия, оборудование.	Творческие задания уч-ся.
I. Введение ( 1 час)
1.		Единая астрофизическая картина мира и научные методы познания вселенной (Космоса)	DVD «Единая астрофизическая картина мира
II. Земля и Космос (7 часов)
2/1		Планета Земля. Основные движения Земли. Форма, размеры Земли и геодезические измерения.	DVD «Земля и ее место во Вселенной»
3/2		Метеорологические и географические явления в атмосфере Земли	Таблицы
4/3		Ионосфера и магнитосфера Земли. Передача радио и телеинформации. Пояса радиации.	Таблицы
5/4		Изучение свойств поверхности и атмосферы земли из Космоса.	DVD «Исследование Земли с помощью космических аппаратов»
6/5		Космическое излучение и его влияние на планету Земля	DVD «Исследование Земли с помощью космических аппаратов»
7/6		Солнечные и лунные затмения	Таблицы
8/7		Значение исследований Земли из Космоса с помощью. И.С.З.	Таблицы; фотографии; д/ф «Земля в космическом пространстве»	Реферат по предложенной теме
III. Земля и солнечная система (5 часов)
9/1		Состав Солнечной системы. Развитие представлений о Солнечной системе	«Солнечная система» модель солнечной системы.
10/2		Видимое движение Земли и планет. Законы Кеплера
11/3		Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера
12/4		Определение расстояний до планет. Уточнение расстояний до планет радиолакационным и лазерным методами	Таблицы.
13/5		Упражнения. Расчетные задачи.		Расчет кинематических и динамических характеристик одной из планет.
IV. Астрофизические исследования малых тел Солнечной системы (4 часа)
14/1		Спутники планет, астероиды, кометы и метеоры, их физическая природа	Таблицы.
15/2		Исследование малых тел Солнечной системы космическими аппаратами.
16/3		Метод спектрального анализа для исследования газовых составляющих малых тел: комет и метеоров.	Модель исследования с помощью спектроскопа; таблицы, диаграммы.
17/4		Космогонические гипотезы происхождения и эволюции малых тел Солнечной системы.
V. Солнце (5 часов)
18/1		Солнце -ближайшая звезда. Физическая природа солнца	Д/ф «Солнце»
19/2		Изучение Солнца. Плазма Солнца и ее свойства	Д/ф «Солнце»
20/3		Физические явления и процессы атмосферы Солнца.	Д/ф «Солнце»
21/4		Внутреннее строение Солнца.  Температура, плотность, давление в недрах Солнца. Солнечный ветер.	Д/ф «Солнце»
22/5		Энергия солнца – источник эволюционных процессов на Земле. Солнце и межзвездная среда.	DVD «Солнце – источник жизни на земле»
VI. Звезды(5 часов)
23/1		Звезды и их разнообразие. Физическая природа звезд. Классификация звезд по их массе и светимости.	Д/ф «Звезды и межзвездная среда», таблицы.
24/2		Кинематические и динамические характеристики звезд	Д/ф «Звезды и межзвездная среда», таблицы.
25/3		Переменные и нестандартные звезды. Определение расстояния до звезд.	Д/ф «Мир звезд»
26/4		Двойные и кратные звезды, определение масс звезд.	Д/ф «Мир звезд»
27/5		Радиоизлучение звезд. Квазары. Скопления звезд.	Д/ф «Мир звезд»
VII. Вселенная и ее эволюция (4 часа)
28/1		Строение и структура нашей Галактики. Движение звезд. Пространственные  скорости звезд	Д/ф «Галактика»
29/2		Другие галактики.	Д/ф «Галактика»
30/3		«Красное смешение» закон Хаббла.	Д/ф «Галактика»
31/4		Метагалактика. Эволюция звезд во Вселенной и вещества в ней.	Д/ф «Галактика»
VIII. Заключительный урок (1 час)
32		Жизнь и разум во Вселенной		Семинар : «Проблемы внеземных цивилизаций».