Методическая разработка урока физики «Система «Земля-Луна»» с использованием ИКТ
методическая разработка по физике (11 класс) на тему

Методическая разработка урока астрономии (физики)

«Система «Земля-Луна»» с использованием ИКТ

Тема: Система «Земля-Луна»

Класс: 11

Тип урока: изучение нового материала.

Цели и задачи:

Образовательные:

Для учителя:

знания:

1. объяснить, почему происходит смена фаз Луны;

2. объяснить, почему происходят солнечные и лунные затмения;

3. объяснить, почему с Земли видна только одна сторона Луны;

4. учить учащихся опровергать на основе научных данных суеверия, связанные с Луной, затмениями.

умения:

формировать следующие умения: специальные (работа с компьютерными моделями, умение с помощью символов записывать и зарисовывать увиденное в виде схем); общеучебные (умение полно и логически выстраивать ответ; умение слушать и понимать товарища).

Для ученика:

знания:

1. знать фазы Луны и уметь объяснять их смену;

2. уметь объяснять причину солнечных затмений;

3. уметь объяснять причину лунных затмений.

умения:

1. специальные (работа с компьютерными моделями; умение с помощью символов записывать и зарисовывать увиденное в виде схем);

2. общеучебные (умение полно и логически выстраивать ответ; умение слушать и понимать товарища).

Развивающие:

способствовать развитию речи, аналитического, абстрактного мышления (анализ астрономических явлений с помощью компьютерных моделей), памяти, наблюдательности.

Воспитательные:

содействовать воспитанию таких важных качеств личности как активность, самостоятельность.

Методы:

по источнику знаний:

1. словесный (беседа, объяснение);

2. наглядный (демонстрация);

3. ИКТ.

по характеру деятельности:

1. объяснительно-иллюстративный;

2. репродуктивный.

по степени самостоятельности:

1. учебная работа под руководством учителя;

2. самостоятельная работа учащихся (работа по карточкам) и работа в парах (с компьютерными моделями).

Методы контроля:

1. устный (фронтальный опрос);

2. письменный (работа по карточкам).

Средства: компьютеры, карточки с заданиями, диски ООО «Физикон» «Открытая астрономия», схемы солнечных и лунных затмений, схема приливов и отливов.

ХОД УРОКА

Ребята, наш сегодняшний урок будет посвящён изучению системы небесных тел, название одного из которых заключено в загадке:

То блин, то полблина.

То та, то эта сторона.

Итак, тема нашего урока «Система «Земля – Луна». (записываем тему урока в тетрадь)

Ребята, исходя из темы, давайте попытаемся составить вопросы, на которые вам хотелось бы получить ответы, и что, по вашему мнению, важно знать о системе «Земля – Луна». (На доске заранее написать вопросы, но открыть их после формулировки учащимися. Как показывает опыт, перечень будет примерно следующим. На первых четырёх вопросах подробно не останавливаюсь, т.к. они будут обсуждаться на следующем уроке «Природа Луны»).

1. Температура (днём – 130°С, ночью – минус 170°С).

2. Масса в 81 раз меньше, чем Земли.

3. Размер (радиус) – 1738 км.

4. Расстояние от Земли до Луны – 384 400 км.

5. Происхождение Луны.

6. Почему Луна светится?

7. Какие явления, связанные с Луной, наблюдаются на Земле?

8. Фазы Луны.

Ребята, на часть из сформулированных вами вопросов мы получим ответы на сегодняшнем уроке, используя компьютерную программу ООО «Физикон» «Открытая астрономия 2.5», а на остальные – на следующем уроке.

У вас на столах лежат карточки №1, которые по ходу урока вы должны будете заполнить и приклеить в тетрадь после заполнения (с обратной стороны на карточки наклеен двойной скотч)

Просматриваем. Можем ли ответить на какой-то сразу? (Выделенное синим цветом, должно быть записано учащимися в карточку №1).

Сидерический период – время полного оборота Луны вокруг Земли.

Ребята, а к какой группе небесных тел относится Луна?

Луна — естественный спутник Земли. Она вращается вокруг нашей планеты по постоянной орбите, имеющей форму вытянутой окружности — эллипса. Диаметр Луны всего в четыре раза меньше диаметра Земли.

Как образовалась Луна?

1. Одни учёные считают, что сначала она была отдельной планетой, а потом Земля захватила её силой своего притяжения.

2. Другие полагают, что Луна являлась частью Земли, а затем оторвалась от неё.

3. Но наиболее вероятно, что Земля и Луна образовались из общего сгущения газопылевого облака как двойная планета.

Одну из гипотез образования Луны мы может пронаблюдать с помощью компьютерной модели. (В целях экономии времени можно заранее на каждом компьютере открыть программу, перейти к списку моделей и свернуть программу до значка на Панели задач).

1. Щёлкните мышкой по кнопке «Список моделей» на Панели задач.

2. Найдите модель № 4.6. «Происхождение Луны».

3. Щёлкните по кнопке «Старт». Вы в любой момент можете остановить модель, щёлкнув по кнопке «Стоп»

Какая из гипотез представлена в данной модели?

4. Щёлкните мышкой по значку в нижнем левом углу, вернитесь к списку моделей.

Луна — самое близкое к Земле небесное тело. Луч света от ее поверхности долетит до Земли (а это расстояние 384 400 км) за время чуть больше одной секунды. Но на космической ракете лететь на Луну надо несколько дней, потому что хотя у ракеты и большая скорость, за лучом света ей не угнаться. В ясную лунную ночь хорошо наблюдать диск Луны.

Луна, как и планеты, светит отраженным светом Солнца. От самой Луны света не больше, чем от сгоревшей спички. Но ее освещает Солнце и поэтому Луна видна на небе.

Ребята, а ступала ли нога человека на поверхность Луны?

В бинокль хорошо видно, что Луна — шар. На Луне видны темные пятна, которые называют морями, но в них нет ни капли воды. Нет у Луны и атмосферы, поэтому нет и не может быть жизни. Астронавты, побывавшие на Луне, были одеты в скафандры — защитные костюмы. Это были американцы Н. Армстронг и Э. Олдрин. Поверхность Луны, освещенная Солнцем, нагревается до температуры 130°С. Если бы на нашей Земле была такая температура, то исчезла бы атмосфера, так как молекулы газов, из которых состоит воздушная оболочка нашей планеты, приобрели бы огромную скорость 2,4 км/с и покинули бы Землю. Ночью температура лунной поверхности понижается до минус 160 — 170°.

Луна меньше Земли по величине и по массе. Лунный радиус равен 1738 км, а у Земли 6400 км. Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли. Это означает, что сила притяжения на Луне меньше, чем на Земле. Все предметы на Луне в 6 раз легче. И если бы космонавт на Луне подпрыгнул, то его прыжок побил бы все рекорды на Земле.

Ребята, а какой мы видим Луну с Земли? Всегда ли одинаковой?

Почему мы видим Луну разной формы?

Луна вращается вокруг Земли. В зависимости от положения, которое Луна занимает по отношению к Земле и Солнцу, мы видим

То блин, то полблина.

То та, то эта сторона.

Фаза Луны – наблюдаемая с Земли освещённая часть лунного диска. (заполняем карточку №1)

Какие фазы Луны вы знаете?

Как взаимно расположены Солнце, Земля и Луна в момент полнолуния и новолуния?

Зарисовать в тетради (с помощью модели), используя или буквы С, Л, З, или символы.

Открыть модель 1.7 «Фазы Луны»

Как называются промежуточные фазы Луны?

Как определить растущая или убывающая Луна?

Ночь и день длятся на Луне около 15 земных суток, т.е. сутки лунные дольше земных почти в 30 раз. Луна обращается вокруг своей оси ровно столько времени, сколько ей требуется, чтобы облететь вокруг Земли, поэтому она всегда обращена к Земле одним полушарием. Это значит, что в каждое полнолуние лик Луны одинаков. Мы наблюдаем одни и те же темные пятна.

Солнечные и лунные затмения.

Нам часто приходится наблюдать, как в ясный солнечный день тень от облака, подгоняемого ветром, пробегает по Земле и достигает того места, где мы находимся. Облако скрывает Солнце.

Когда Луна при своём движении вокруг Земли полностью или частично заслоняет Солнце, происходят солнечные затмения.

Во время солнечного затмения Луна проходит между Землей и Солнцем и скрывает его от нас.

Солнечное затмение может наступить только во время новолуния, когда Луна обращена к Земле темной неосвещенной стороной. (Объяснение по схеме полного затмения Солнца. См. приложение 2 в дополнительных материалах)

Луна, по сравнению с Солнцем, ближе к нам почти в 400 раз, и в то же время ее диаметр меньше диаметра Солнца также приблизительно в 400 раз. Поэтому видимые размеры Солнца и Луны почти одинаковые, и Луна, таким образом, может закрыть Солнце.

Расстояния до Солнца и Луны от Земли не остаются постоянными, а слегка изменяются, так как орбиты Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли не окружности, а эллипсы. В связи с этим солнечные затмения бывают полными, когда Луна целиком закрывает Солнце, или кольцеобразными, когда Луна от Земли в наибольшем удалении и лунный диск меньше солнечного.

Луна проходит не по середине Солнца, а по краю – частичное затмение.

Луна проходит по середине Солнца – полное затмение.

Полное солнечное затмение – очень красивое явление. Во время затмения Солнце имеет вид чёрного диска, окружённого нежным сиянием (короной). Дневной свет на столько ослабевает, что можно видеть на небе яркие звёзды и планеты. Полные солнечные затмения в данной точке земной поверхности видны не чаще одного раза в 200-300 лет.

С помощью модели пронаблюдаем это красивое явление, которое произошло 11 августа 1999г.

1. Щёлкните мышкой по кнопке «Список моделей» на Панели задач.

2. Найдите модель под номером 1.9 «Солнечное затмение».

3. Вы можете менять точку наблюдения, щёлкнув мышкой по названию одного из городов. Вместе наблюдаем для Москвы, а затем по вариантам

4. Щёлкните по кнопке «Старт». Вы в любой момент можете остановить модель, щёлкнув по кнопке «Стоп»

В каких городах наблюдалось полное затмение? Каким было затмение в Красноярске? В каких городах можно было увидеть корону? (при полном, в Бухаресте и Тегеране).

5. Щёлкните мышкой по значку в нижнем левом углу, вернитесь к списку моделей.

Ребята, а почему бывают лунные затмения?

Когда наступает полнолуние, Луна проходит от Земли в стороне, противоположной Солнцу, и может попасть в тень, отбрасываемую земным шаром. Тогда мы можем наблюдать лунное затмение, правда, не каждое полнолуние. (Объяснение по схеме полного лунного затмения. См. приложение 3 в дополнительных материалах)

Луна не исчезает совершенно, как Солнце во время солнечного затмения, а бывает слабо видной.

1. Щёлкните мышкой по кнопке «Список моделей» на Панели задач.

2. Найдите модель под номером 1.11 «Лунное затмение».

Какой цвет имеет Луна в момент затмения? Почему?

Происходит это потому, что часть солнечных лучей проходит сквозь земную атмосферу, преломляется в ней и входит внутрь земной тени, попадая на Луну. Так как воздух пропускает преимущественно красные лучи, то Луна во время затмения приобретает медно-красный или бурый оттенок.

Диаметр Земли больше диаметра Луны почти в 4 раза, а тень от Земли больше Луны в 2,5 раза. Поэтому Луна может целиком погружаться в земную тень. Полное лунное затмение гораздо продолжительнее солнечного, оно может длиться 1 час 40 минут. В году может быть до трех лунных затмений.

Чаще всего в году бывает только два солнечных и два лунных затмения. В 1982 г. было семь – четыре частных солнечных и три полных лунных (это максимально возможное).

Обращаемся к карточке №1.

Солнечное затмение – Луна в новолунии.

Лунное затмение – Луна в полнолунии.

Ещё древние астрономы заметили, что через определённый промежуток времени лунные и солнечные затмения повторяются в определённом порядке. Они повторяются через 18 лет 11 дней и 8 часов. Этот период ученые называют саросом, что означает повторение. В течение каждого сароса происходит 70 затмений (42 солнечных и 28 лунных). Сарос был рассчитан еще в древности. Рассчитать и, следовательно, предсказать день затмения несложно. Предсказание же точного времени его наступления и условий его видимости — трудная задача; чтобы решить ее, астрономы в течение нескольких столетий изучали движение Земли и Луны. Ошибка в предсказании момента наступления затмения не превосходит 2—4 секунд.

Сарос (период) – период, через который лунные и солнечные затмения повторяются в определённом порядке.

Ребята, как ещё Луна влияет на Землю?

Приливы и отливы.

(Объяснение по схеме «Приливы и отливы». См. приложение 4 в дополнительных материалах)

Силы притяжения Луны и Солнца, действующие на нашу планету, вызывают периодические колебания океанских вод — приливы и отливы. Поверхность океана, повёрнутая к Луне, «выгибается» навстречу притяжению. Луна движется вокруг Земли, и за ней бежит «приливная волна», когда волна доходит до берега, происходит прилив. Через некоторое время Луна смещается, и вода отходит от берега — отлив. Солнце притягивает Землю значительно сильнее, чем Луна, но Луна гораздо ближе к Земле, поэтому лунные приливы больше солнечных. Когда Солнце и Луна находятся по одну сторону от Земли, возникают более высокие приливы, чем обычно.

Самый высокий уровень воды во время прилива называется полной водой, самый низкий уровень при отливе — малой водой. В среднем самый высокий прилив должен иметь высоту 77 см, но у материков в узких заливах приливы бывают гораздо выше. В Атлантическом океане в заливе Фанди — 16—17 м, в Охотском море в Пенжинской губе — 12—14 м.

Существуют приливы и в твердой оболочке Земли — земной коре, но они такие незначительные, по сравнению с морскими, что мы их не замечаем. Земля, вращаясь как единое целое, как бы проворачивается под водяными горбами, стремясь повернуть их вместе с собой. Но силы трения, действующие между водой и твердой поверхностью Земли, мешают этому. В результате скорость вращения Земли вокруг своей оси уменьшается. Земля миллионы лет назад вращалась быстрее, сутки были короче, а миллионы лет спустя они станут больше, длиннее, чем в настоящее время.

В свою очередь и Земля влияет на Луну, даже в гораздо большей степени, поскольку масса Луны составляет 1/80 часть массы Земли. Притяжение Землей привело к тому, что скорость вращения Луны постепенно уменьшалась, и период вращения Луны стал равен периоду обращения ее вокруг Земли. Приливное действие — это следствие гравитации. По закону всемирного тяготения все тела находятся в гравитационном взаимодействии. На нашу Землю действует Солнце и все планеты в разной степени. Действие Луны, как наиболее близкого небесного тела, ярко проявляется в морских и океанских приливах.

Дом. задание: подготовить сообщения (задания для групп) «Для чего и как изучают затмения»; «Суеверия, связанные с затмениями, и их опровержение», «Луна в литературных произведениях»; «Физические условия на Луне», «Поверхность Луны», «Человек на Луне», прочитать §12 (Левитан Е.П. Астрономия – 11. – М.: Просвещение, 2010.) и ответить на вопросы после параграфа.

Закрепление материала: ответить на вопросы карточки №2 (взаимопроверка в парах по окончании работы), проверить ответы на вопросы карточки №1

Подведение итогов урока.

Используемая литература:

1. Левитан Е.П. Астрономия – 11. – М.: Просвещение, 2007.

2. Иллюстрированная энциклопедия. Я открываю мир. – М.: АСТ, 2002.

3. Иллюстрированный атлас. Планета Земля. – М.: Аванта+, 2003.

4. Энциклопедия. Я познаю мир. Космос. – М.: АСТ, 2006.

5. Энциклопедия для детей в двух томах. Физика. – М.: Аванта+, 2003.

6. Левитан Е.П. Астрономия – 11. Книга для учителя. – М.: Просвещение, 2007.

7. Оськина В.Т. Астрономия – 11. Поурочное планирование по учебнику Е.П. Левитана. – Волгоград.: Учитель, 2006.

8. Левитан Е.П. Дидактические материалы по астрономии. – М.: Просвещение, 2002.

Дополнительные материалы:

Приложение №1

Приложение №2

Схема полного затмения Солнца

Приложение №3

Схема полного затмения Луны

Приложение №4