Технологическая кара занятия по астрономии по теме "Исследование Земли из космоса" для специальности 20.02.04 Пожарная безопасность
методическая разработка

Дисциплина

Астрономия

Профессия

20.02.04 Пожарная безопасность

Тема занятия

Исследование Земли из космоса

Содержание темы

Системы космического мониторинга участков земной поверхности повышенного экологического риска. Космические станции для пребывания людей на околоземной орбите. Спутниковые системы контроля движения космических аппаратов

Тип занятия

Комбинированный урок с профессионально-ориентированным содержанием №2

Формы организации учебной деятельности

игровая

Этапы занятия

Деятельность

преподавателя

Деятельность

студентов

Планируемые образовательные результаты

Типы оценочных мероприятий

1. Организационный этап занятия

Проверка посещаемости, мотивация к деятельности обучающихся,  переход на тему занятия

Преподаватель приветствует студентов. Проверяет готовность аудитории. Отмечает отсутствующих студентов в журнале. Выдает каждому жетоны.

Добрый день, ребята. У вас на столах в конвертах лежат загадки. Я предлагаю вам их отгадать, чтобы узнать о чём                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    мы с вами будем вести речь на нашем уроке

Староста  называет отсутствующих студентов. Студенты  приводят в соответствие внешний вид, готовят рабочие места. Вытаскивают жетоны.

2. Основной этап занятия

Мотивационный этап и целеполагание

Совместная с обучающимися постановка темы урока

Преподаватель загадывает загадки:

1.Океан бездонный, океан бескрайний,

Безвоздушный, темный и необычайный,

В нем живут вселенные, звезды и кометы,

Есть и обитаемые, может быть, планеты.

2. Планета голубая,

Любимая, родная,

Она твоя, она моя,

А называется...

Итак, тема нашего урока…

Студенты отвечают:

Космос

Земля

Земля и космос

анализировать наблюдаемые явления и объяснять причины их возникновения;

Преподаватель:

Чтобы стать космонавтом нужно быть не только сильным, смелым, мужественным, но и умным. Сейчас мы с вами проведем экзамен в космонавты

1) Место на Земле, откуда ведется управление спутниками, космическими кораблями и межпланетными станциями.

2) Место, где готовят и откуда запускают космические ракеты, спутники, пилотируемые корабли и межпланетные станции.

3) Кабина космического корабля, которая возвращается из космоса на Землю.

4) Круглое застекленное окно на космическом корабле или самолете, морском судне.

5) Особый космический костюм. Он защищает космонавта, потому что в космосе его поджидают опасности:  там нет воздуха и нечем дышать обжигают ослепительные лучи Солнца, а в тени наоборот, все замерзает. В своем особом космическом костюме человек дышит воздухом, заключенным в баллонах.

6) Состояние, при котором человек и окружающие его предметы теряют вес.

7) Когда человек в космосе выходит из космического корабля, говорят, что он вышел в …

8) Путь, по которому движется планета или летит спутник.

9) Космический дом, который постоянно находится в космосе, и где космонавты могут работать  много месяцев.

10) Автоматическое устройство для изучения планет и межпланетного пространства.

Студенты отвечают на вопросы

Ответ: центр управления полетами.

Ответ: космодром.

Ответ: спускаемый аппарат.

Ответ: иллюминатор.

Ответ: скафандр.

Ответ: невесомость.

Ответ: открытый космос.

Ответ: орбита

Ответ: орбитальная станция.

Ответ: межпланетная станция.

анализировать наблюдаемые явления и объяснять причины их возникновения;

Изложение исходной информации

Преподаватель:

Молодцы! Вы прошли экзамен! Собираемся в полет! Мы вас разделили на три космических корабля. Цифры, написанные у вас на жетонах – не случайны. Что означают цифры

1957 – это …,

1960 – это …

1961 – это ….

Мы предлагаем вам  назвать ваш космический корабль в честь даты, которая у вас на жетоне, придумать девиз и выбрать капитана.

Преподаватель: Очень хорошие названия кораблей, не зря говорят, как назовешь свой космический корабль, так он и полетит. Космонавтам, как и всем людям нужно знать своих предков

Студенты:

1957 – это год запуска первого искусственного

1960 – это год полета в космос  Белки и Стрелки

1961 – это год полета  в космос первого человека Юрия Гагарина

Студенты озвучивают название своих команд, капитанов и девиз

извлекать информацию из различных источников (включая средства массовой информации и интернет -ресурсы) и критически ее оценивать

Преподаватель:

• У вас есть чистый лист бумаги, на нем вы должны за 2 минуты написать как можно больше известных космонавтов. Через 2 минуты бланки отдаются жюри. 1место (3 балла) – самое большее количество имен, 2 место (2 балла), 3 место (1 балл) по уменьшающей.

Студенты выполняют задание.

извлекать информацию из различных источников (включая средства массовой информации и интернет -ресурсы) и критически ее оценивать

Преподаватель:

Как много мы с вами знаем великих людей. Надеюсь, что мы с вами станем такими же великими, и о нас будут вспоминать наши потомки.

И вот,  мы с вами прилетели на планету «Юпитер» и местные обитатели этой планеты стали нас расспрашивать об истории развития нашей космонавтики.

На презентации будут тестовые вопросы, а у вас на столе лежат карточки с номерами 1, 2, 3, 4. Вы должны будете первыми поднять карточку с правильным ответом. За вами пристально наблюдает жюри! (Жюри внимательно смотрит, кто поднял правильную карточку и ставит той команде +1 (правильный вариант подчеркнут), ведущий читает вопрос вслух)

1. Назовите имя и отчество первого космонавта

1) Юрий Николаевич;

2) Алексей Юрьевич;

3) Николай Юрьевич;

4) Юрий Алексеевич.

2. Назовите страну, которая первой  запустила искусственный спутник Земли.

1) США;

2) Советский Союз;

3) Великобритания;

4) Япония.

3. Кто побывал в космосе первым?

1) Человек;

2) обезьяна;

3) крыса;

4) собака.

4. Сколько планет насчитывает Солнечная система?

1)10;  2) 6;  3) 9;  4) 8.

5. Какая планета самая яркая из видимых с Земли? Её называют  «Утренняя звезда».

1) Юпитер;  2) Плутон;  3) Марс;  4) Венера.

6.Назовите то место Солнечной системы, куда ступала нога  человека.

1) Венера;

2) Луна;

3) Марс;

4) Юпитер.

7. Какой учёный доказал, что Земля вращается вокруг Солнца?

1) Николай Коперник;

2) Галилео Галилей;

3) Исаак Ньютон;

4) К.Э.Циолковский.

8. Как звали первую собаку, побывавшую в космосе?

1) Звёздочка;

2) Стрелка;

3) Лайка;

4) Белка.

9. Назовите фамилию первой в мире женщины-космонавта, нашей соотечественницы.

1. Рюмина;
2. Кондакова;

3) Савицкая;

4) Терешкова.

10. Чему равна первая космическая скорость?

1) 7,9 км/с;  2) 12,4 км/с;  3) 17,8 км/с;  4) 29,1км/с.

Студенты поднимают карточки с правильными ответами

4

2

4

3

4

2

1

3

4

1

извлекать информацию из различных источников (включая средства массовой информации и интернет -ресурсы) и критически ее оценивать

Преподаватель:

Вот мы познакомились с местными жителями планеты «Юпитер», они оказались очень добрыми и гостеприимными. Давайте предложим хозяивам посмотреть фильм Стивена Хокинга «Краткая история времени» (отрывок, связанный с катастрофами на Земле, из-за событий во Вселенной).

И, так как жители «Юпитера» очень любопытные. Они интересуются: А, спокойно ли мы долетели до их планеты? Не было ли препятствий? И как эти препятствия могут повлиять на обстановку у нам дома? А так как ваша будущая специальность Пожарный, то вы в своей работе будете сталкиваться с чрезвычайными ситуациями или природными катастрофами.

Преподаватель:

Молодцы! Более подробно вы столкнетесь с различными видами катастроф на занятиях по Безопасности жизнедеятельности

Студенты:

Просматривают отрывок фильма

Студенты отвечают (жюри оценивает активность каждой команды):

В числе природных катастроф особое место принадлежит космогенным катастрофам, учитывая их крупные масштабы и возможность тяжелых экологических последствий. Различают два типа космических катастроф: ударно-столкновительная (УСК), когда не разрушенные в атмосфере части космические объекты 22 (КО) сталкиваются с поверхностью Земли, образуя на ней кратеры, и воздушно-взрывная (ВВК), при которой объект полностью разрушается в атмосфере. Возможны и комбинированные катастрофы. Примером УСК может служить Аризонский метеоритный кратер диаметром 1,2 км, образовавшийся около 50 тыс. лет назад вследствие падения железного метеорита массой 10 тыс. т, а ВВК - тунгусская катастрофа (метеорит диаметром 50 м полностью распылился в атмосфере). Последствия катастроф, возникающих при воздействии на Землю космических объектов, могут быть следующие: - природно-климатические - возникновение эффекта ядерной зимы, нарушение климатического и экологического баланса, эрозия почвы, необратимые и обратимые воздействия на флору и фауну, загазованность атмосферы окислами азота, обильные кислотные дожди, разрушение озонного слоя атмосферы, массовые пожары; гибель и поражение людей; - экономические - разрушение объектов экономики, инженерных сооружений и коммуникаций, в том числе разрушение и повреждение транспортных магистралей; - культурно-исторические - разрушение культурно-исторических ценностей; - политические - возможное осложнение международной обстановки, связанной с миграцией населения из мест катастрофы, и ослабление отдельных государств. Поражающие факторы и их энергетика в каждом конкретном случае зависят от вида катастрофы, а также от места падения космического объекта, Они в значительной степени схожи с поражающими факторами, характерными для ядерного оружия (за исключением радиологических). Таковыми являются: Ударная волна: - воздушная - вызывает разрушения зданий и сооружений, коммуникаций, линий связи, повреждения транспортных магистралей, поражения людей, флоры и фауны; - в воде - разрушения и повреждения гидросооружений, надводных и подводных судов, частичные поражения морской флоры и фауны (в месте катастрофы), а также стихийные природные явления (цунами), приводящие к разрушениям в прибрежных районах; - в грунте - явления, аналогичные землетрясениям (разрушения зданий и сооружений, инженерных коммуникаций, линий связи, транспортных магистралей, гибель и поражения людей, флоры и фауны).

извлекать информацию из различных источников (включая средства массовой информации и интернет -ресурсы) и критически ее оценивать

Преподаватель:

А как можно предотвратить катастроф, связанных с космосом.

https://fireman.club/inseklodepia/kosmicheskiy-monitoring/ (сайт для подготовки ответов на данный вопрос)

Студенты отвечают (жюри оценивает активность каждой команды):

Космический мониторинг – это система регулярных наблюдений и контроля состояния территории, анализа происходящих на ней процессов и своевременного выявления тенденций, имеющих место изменений средствами космического базирования.

Методы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), существующие в настоящее время, позволяют проводить контроль только объектов, различающихся между собой по спектральной отражательной способности хотя бы в одном диапазоне длин волн и имеющих размеры, сравнимые с пространственным разрешением съемочной аппаратуры. На космических снимках, которые получаются в оперативном режиме, наблюдаются следующие объекты: лесные массивы и пожары, сельскохозяйственные угодья с посевами, пастбища, открытые поверхности почвы, населенные пункты и промышленные зоны, дороги, водоемы, снежный и ледовый покров, облачный покров. Методы ДЗЗ позволяют оперативно проводить анализ изменений, происходящих с перечисленными объектами во времени и пространстве, выявлять катастрофические изменения, происходящие с этими объектами в результате аварий, катастроф и стихийных бедствий, решать задачи в разных областях народного хозяйства на основе этой информации. Следует отметить, что методами космического мониторинга невозможно регистрировать техногенные аварии и катастрофы, если они не влекут за собой площадные загрязнения или не сопровождаются сильным пожаром.

Задачи

К задачам, решаемым с помощью космического мониторинга, можно отнести:

Стихийные бедствия.

Виды и причины возникновения

обнаружение лесных, степных, торфяных пожаров, аварий на нефтяных вышках и промышленных объектах, сопровождающихся пожарами;

выявление последствий пожаров, в том числе лесных гарей и ущерба от пожаров;

мониторинг паводковой обстановки на реках, контроль половодий, наводнений, имеющих разное происхождение (дожди, таяние снега, последствия землетрясений, аварии на гидроэлектростанциях и т.д.), контроль ледовой обстановки при прохождении паводка на реках;

обнаружение и выбросы загрязняющих веществ в водоемы и моря;

выбросы загрязняющих веществ в атмосферу городов и промышленных зон, задымленность городов и населенных пунктов в результате лесных, степных и торфяных пожаров;

выявление сельскохозяйственных зон, подверженных засухе;

контроль вырубки лесных массивов;

контроль распространения загрязняющих веществ вокруг промышленных зон, на нефтепромыслах;

слежение за таянием горных ледников;

обнаружение и контроль схода селей;

выявление и контроль оползней;

обнаружение активной деятельности вулканов и контроль обстановки в зоне их действия;

контроль территорий, находящихся в зонах морских приливов и отливов;

контроль территорий, подвергнувшихся землетрясениям;

обнаружение песчаных и пылевых бурь, контроль их последствий;

контроль опустынивания территорий (интенсивная деградация почв) из-за засоления почв, ветровой и плоскостной эрозии почвенного покрова, изменения климата;

контроль интенсивного заболачивания территорий.

Перечисленные задачи решаются с использованием различных видов съемочной аппаратуры, работающей в разных спектральных областях. Некоторые задачи требуют оперативной информации, поступающей регулярно, с периодичностью 1–3 часа, с пространственным разрешением не хуже 1000 м. Другие задачи могут быть менее оперативными, но требующими более высокого пространственного разрешения изображений. Оптимальными условиями для решения поставленных задач были бы высокое пространственное и высокое временное разрешение изображений. Эти условия могут быть реализованы при успешном осуществлении программы наращивания группировки «малых спутников» или воздушным мониторингом при помощи барражирующих пилотируемых или беспилотных летательных аппаратов. Для уточнения информации, полученной с помощью космического мониторинга, используются авиационные средства (самолеты, вертолеты, беспилотные летательные аппараты).

Перечисленные выше задачи, решаемые с помощью космического мониторинга, можно разделить на две группы:

Задачи обнаружения явлений.

Задачи исследования или анализа явлений или их последствий.

Результаты стихийных бедствий

и их поражающие факторы

К первой группе относятся оперативные задачи. Для оперативных задач используются данные с аппаратуры AVHRR (КА серии NOAA) и MODIS (КА серии TERRA), которые поступают на Землю с периодичностью от 3 до 12 часов.

Ко второй группе относятся все остальные задачи, требующие детального описания и анализа явлений и их последствий, выявления территорий, населенных пунктов и других объектов, попавших в зону чрезвычайной ситуации. Возникающие чрезвычайные ситуации могут быть мгновенными (в случае паводков) или растянутыми во времени (засуха, изменение ландшафтов, почв). Для решения этих задач требуются соответствующее время наблюдения (сутки, месяц, год, несколько лет) и периоды наблюдений (сутки, декада, месяц, год). По признаку периодичности наблюдения можно подразделить на полуоперативные (засуха, контроль лесов, распределение снежного покрова в горах и на равнинах, контроль ледовой обстановки) и неоперативные (эрозия и деградация почв, смена ландшафтов). Для решения ряда задач (например, обнаружения схода селей) необходима информация с высокой оперативностью и высоким пространственным разрешением, которая пока недоступна для потребителей или отсутствует. В этих случаях можно использовать доступную информацию высокого разрешения, но с потерей оперативности.

В настоящее время для выявления пожаров применяется аппаратура, имеющая спектральное разрешение и набор спектральных каналов: 0,58-0,68 мкм, 0,72-1,1 мкм, 3,53-3,93 мкм, 10,3-11,3 мкм. Это обеспечивают 4 канала аппаратуры AVHRR KA NOAA (США), представляющей информацию в открытом доступе. Активная деятельность вулканов обнаруживается с использованием 5-го канала (11,4-12,4 мкм) этой аппаратуры. Для выявления различных признаков, связанных с растительным покровом (состояние лесов и сельскохозяйственных культур, различные их заболевания, гибель, засуха, горимость леса и т.д.) используется следующий набор спектральных диапазонов: 0,6-0,7 мкм, 0,8-0,9 мкм, 1,5-1,7 мкм. Определение параметров водных объектов осуществляется с использованием спектральных диапазонов 0,5-0,6, 0,6-0,7 (для выявления концентраций минеральных взвесей) и 0,8-0,9 мкм. Для выявления паводковой ситуации используются методы активной радиолокации, которые позволяют наблюдать территорию, покрытую в период паводка, как правило, облачностью, что делает ее недоступной для наблюдения в оптическом диапазоне спектра. Задымленность территорий определяют, используя спектральные диапазоны 0,5-0,6 мкм и ближний ИК диапазон. Приземное задымление и загрязнение городов определяется по трем спектральным диапазонам: 0,5-0,6, 0,6-0,7 и 0,8-1,0 мкм. Все задачи, связанные с определением параметров почвенного покрова осуществляются с использованием данных всего оптического диапазона спектра, а также радиолокационных данных.

извлекать информацию из различных источников (включая средства массовой информации и интернет -ресурсы) и критически ее оценивать

сформировать  понимания  сущности повседневно наблюдаемых и редких астрономических явлений, ознакомление  с научными методами и историей изучения Вселенной, получение представления о действии во Вселенной

формирование умения работать в команде  

Преподаватель:

Какие вы молодцы. Столько знаете о возможностях своей будущей профессии.

Но пока мы рассказывали о наших проблемах, к нам пришло сообщение от жителей планеты «Марс», но оно зашифровано, для того, чтобы понять, что написано в письме необходимо расшифровать его. Это мы доверим нашим капитанам команд.

Капитаны садятся за отдельный стол им предоставляется фраза :

9 5 18 1 3 19 20 3 21 11 20 6   5 16 18 16 4 10 6 !  2 21 5 6 14 18 1 5 29   3 10 5 6 20 28   3 1 19    15 1   14 1 18 19 6.

Кто раньше справится с заданием, тот получает 6 баллов.

Капитаны пытаются разгадать послание

Здравствуйте дорогие Земляне. Будем рады видеть вас на Марсе.

Закрепление материала, формирование умения делать выводы, обобщать. Контроль усвоения знаний и умений учащихся.

3. Заключительный этап занятия

Выполнение заданий для закрепления  знаний

Преподаватель: Примем приглашение в ближайшее время, ну а теперь наступило время проверить наши знания о космосе, которые мы получили и за сегодняшний день и которые были получены нами ранее.

Командам раздаются кроссворды. 15мин. На решение, за каждое правильно отгаданное слово +1 балл. Приложение 1.

Студенты решают кроссворд.

Закрепление, систематизация, обобщение новых знаний.

Подведение итогов занятия

Преподаватель: вот и подошел к концу наш полёт. Давайте выслушаем наше жюри и узнаем, какая же из команд является не только

Подведение итогов, награждение.

Контроль усвоения знаний и умений учащихся.

4. Задания для самостоятельного выполнения 

Преподаватель: Домашним заданием будет изучение сайтов для космического мониторинга лесных пожаров и техногенных катастроф (термических точек):

ИАС Лесные пожары https://geo.rkomi.ru/viewer/fires 

СКАНЭКС https://fires.ru 

NASA https://firms.modaps.eosdis.nasa.gov/map/#d:24hrs;@0.0,0.0,3z

И подготовить дополнительные сообщения по изученному материалу

Студенты записывают домашнее задание

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22