План-конспект кружкового занятия с использованием кейс-технологии
методическая разработка по астрономии (10 класс) на тему

Тема занятия: Звезда по имени «Солнце»

Цели занятия:

I. Обучающая цель: формирование научного представления о Солнце как типичной звезде.

Задачи:

      1. Просмотреть видеосюжет о Солнце

      2. Проанализировать данный видеосюжет и подготовиться к выступлению.

II. Развивающая цель: развитие социально- значимых компетенций.

Задачи:

1. Развивать критическое мышление, навыков групповой работы, умение вести диалог и аргументировать свою позицию, находить компромиссное решение обсуждаемых проблем

III. Воспитывающая цель: пробуждение познавательного интереса к познанию окружающих явлений

Задачи:

1.Формировать умений критически, но объективно оценивать предметы, явления, поступки и действия (свои и чужие).

Метод обучения: кейс-стади

     Контингент обучаемых: учащиеся 10 класса

     Количество: 20  человек

Время: 45 минут

1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП

Обозначение темы, формулировка целей кружкового занятия, определение проблемы, разборка задания для учащихся и возможных вопросов для ведения дискуссии и презентации кейса.  

Сообщение темы и цели занятия.

2. ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП

Вступительное слово.

 Тема нашего занятия «Солнце»

(Ответы учащихся) (Слайд 2)

С самых ранних времён человечество отмечало важную роль Солнца — яркого диска на небе, несущего свет и тепло. Во многих доисторических и античных культурах Солнце почиталось как божество. Как и многие другие природные явления, на протяжении всей истории человеческой цивилизации во многих культурах Солнце было объектом поклонения. Культ Солнца существовал в Древнем Египте, где солнечным божеством являлся Ра. У греков богом Солнца был Гелиос, который, по преданию, ежедневно проезжал по небу на своей колеснице. В древнерусском языческом пантеоне было четыре солнечных божества — Хорс, Ярило, Даждьбог и Сварог.

Одним из первых попытался взглянуть на Солнце с научной точки зрения греческий философ Анаксагор. Он говорил, что Солнце — это не колесница Гелиоса, как учила греческая мифология, а гигантский, «размерами больше, чем Пелопоннес», раскалённый металлический шар. За это еретическое учение он был брошен в тюрьму, приговорён к смерти и освобождён только благодаря вмешательству Перикла.

Что  собой представляет Солнце с научной точки зрения?

Сегодня мы просмотрим видеосюжет «Солнце» и постараемся ответить на следующие вопросы:

1. Какая проблема описывается в данном видеосюжете?
2. Что собой представляет Солнце?
3. Какова теория возникновения Солнца?
4. Как будет эволюционировать Солнце?
5. Какого внутреннее строение Солнца?
6.  Что собой представляет атмосфера Солнца?

После просмотра  вы будете работать в группах. Каждая группа должна ответить на два предложенных вопроса. Отстаивать мнение группы будет спикер (лидер). Поэтому вы должны выбрать спикера. 

Введение в ситуацию

Просмотр видеосюжета.

3. ОСНОВНОЙ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ) ЭТАП

Работа в группах: учащиеся обсуждают и отвечают на предложенные вопросы письменно  (продолжительность – 5 мин.).

Вопросы: (слайд 4)

1. Какая проблема описывается в данном видеосюжете?
2. Что собой представляет Солнце?
3. Какова теория возникновения Солнца?
4. Как будет эволюционировать Солнце?
5. Какого внутреннее строение Солнца?
6.  Что собой представляет атмосфера Солнца?

Спикеры групп  отстаивают мнение группы у доски.

4. ИТОГОВЫЙ ЭТАП

Отвечает 1-ая группа

Обобщающее выступление (анализ ситуации) преподавателя.

1. Какая проблема описывается в данной ситуации?

В данной ситуации описывается проблема рождения и эволюции звезды на примере Солнца и его огромная роль в существовании нашей планеты. Этот видеосюжет дает понимание того, что Вселенная безгранична и мы только мельчайшие частицы Вселенной.

(слайд)

2. Что собой представляет Солнце?

• Солнце – это звезда, притом единственная в нашей солнечной системе.
• Солнце, являясь рядовой звездой, расположено между спиралями ближе к периферии. Оно вращается вокруг центра нашей Галактики со скоростью 220 км сек^-1. Полный оборот Солнце делает за 240 млн лет.
• Солнце относится к желтой звезде. (Диаграмма Ресселла- Герцшпрунга.)

(слайды)

Отвечает 2-ая группа (преподаватель обобщает и дополняеи)

3. Когда и как сформировалось  Солнце?

Считается, что Солнце сформировалось примерно 4,57 млрд лет назад, когда быстрое сжатие под действием сил гравитации облака молекулярного водорода привело к образованию в нашей области Галактики звезды первого типа звёздного населения типа T Тельца. Звезда такой массы, как Солнце, должна существовать на главной последовательности в общей сложности примерно 10 млрд лет. Таким образом, сейчас Солнце находится примерно в середине своего жизненного цикла. На современном этапе в солнечном ядре идут термоядерные реакции превращения водорода в гелий. Каждую секунду в ядре Солнца около 4 млн тонн вещества превращается в лучистую энергию, в результате чего генерируется солнечное излучение и поток солнечных нейтрино. (слайд)

4. Как будет эволюционировать Солнце?

Масса Солнца недостаточна для того, чтобы его эволюция завершилась взрывом сверхновой. Вместо этого, через 4—5 млрд лет оно превратится в звезду типа красный гигант. По мере того, как водородное топливо в ядре будет выгорать, его внешняя оболочка будет расширяться, а ядро — сжиматься и нагреваться. Примерно через 7,8 млрд лет, когда температура в ядре достигнет приблизительно 100 млн К, в нём начнётся термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия. На этой фазе развития температурные неустойчивости внутри Солнца приведут к тому, что оно начнёт терять массу и сбрасывать оболочку. По-видимому, расширяющиеся внешние слои Солнца в это время достигнут современной орбиты Земли. При этом исследования показывают, что ещё до этого момента потеря Солнцем массы приведёт к тому, что Земля перейдёт на более далёкую от Солнца орбиту и, таким образом, избежит поглощения внешними слоями солнечной плазмы. После того, как Солнце пройдёт фазу красного гиганта, термические пульсации приведут к тому, что его внешняя оболочка будет сорвана и из неё образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется сформированная из очень горячего ядра Солнца звезда типа белый карлик, которая в течение многих миллиардов лет будет постепенно остывать и угасать.

Отвечает 3-ая группа (преподаватель обобщает и дополняет)

5. Какого внутреннее строение Солнца?

• Центральная часть Солнца с радиусом примерно 150—175 тыс. км (то есть 20—25 % от радиуса Солнца), в которой идут термоядерные реакции, называется солнечным ядром. Температура в центре ядра — более 14 млн К.
• Над ядром, на расстояниях примерно от 0,2—0,25 до 0,7 радиуса Солнца от его центра, находится зона лучистого переноса. В этой зоне перенос энергии происходит главным образом с помощью излучения и поглощения фотонов. Перепад температур в данной зоне составляет от 2 млн К на поверхности до 7 млн К в глубине.

Конвективная зона - это подповерхностный слой Солнца толщиной примерно 200 000 км. По мере приближения к поверхности температура падает в среднем до 5800 К. Ближе к поверхности Солнца температуры и плотности вещества уже недостаточно для полного переноса энергии путём переизлучения. Возникает вихревое перемешивание плазмы, и перенос энергии к поверхности (фотосфере) совершается преимущественно движениями самого вещества. С одной стороны, вещество фотосферы, охлаждаясь на поверхности, погружается вглубь конвективной зоны. С другой стороны, вещество в нижней часть получает излучение из зоны лучевого переноса и поднимается наверх, (слайд)

6. Что собой представляет атмосфера Солнца? (слайды)

5. Фотосфера (слой, излучающий свет) образует видимую поверхность Солнца. В абсолютных величинах, фотосфера достигает толщины по разным оценкам от 100 до 400 км. Из фотосферы исходит основная часть оптического (видимого) излучения Солнца, излучение же из более глубоких слоёв до неё уже не доходит. Температура по мере приближения к внешнему краю фотосферы уменьшается с 6600 К до 4400 К. Эффективная температура фотосферы в целом составляет 5778 К.
5. Хромосфера (от др.-греч. χρομα — цвет, σφαίρα — шар, сфера) — внешняя оболочка Солнца толщиной около 2000 км, окружающая фотосферу. Верхняя граница хромосферы не имеет выраженной гладкой поверхности, из неё постоянно происходят горячие выбросы, называемые спикулами. Температура хромосферы увеличивается с высотой от 4000 до 20 000 К (область высоких температур, больше 10 000 К, относительно невелика).

Изображение поверхности и короны Солнца, полученное Солнечным оптическим телескопом (SOT) на борту спутника Hinode. Получено 12 января 2007 года.

5. Корона — последняя внешняя оболочка Солнца. Корона в основном состоит из протуберанцев и энергетических извержений, исходящих и извергающихся на несколько сотен и даже более миллиона километров в пространство, образуя солнечный ветер. Средняя корональная температура составляет от 1 000 000 до 2 000 000 К, а максимальная, в отдельных участках, — от 8 000 000 до 20 000 000 К

Солнечная корона во время солнечного затмения 1999 года

V. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ВЫСТУПЛЕНИЕ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Мы на уроке познакомились с единственной звездой нашей солнечной системы – Солнцем. И это отнюдь не все, что известно науке о  Солнце на сегодняшний день. Мы не затронули такие вопросы, как образование солнечных пятен, магнитное поле Солнца, солнечный ветер и т.д. А вообще, очень много еще не разгаданного и неизвестного.   Может быть кто-то из вас или  ваших детей серьезно займется наукой и сделает новые открытия. Удачи всем!