Тема: "За пределами нашей Галактики".
Тип урока: очный. Учитель и учащиеся находятся в одном классе, а ресурсы Сети от них удалены.
I. Цель урока. Знакомство учащихся с крупномасштабной структурой Вселенной. Формирование общих представлений о природе звездных систем, скоплений галактики и о Метагалактике. Основное – показать, что наша Галактика не является исключительной во Вселенной. Познакомиться с проявлениями активности ядер отдельных галактик.
Основное, что должны изучить учащиеся: типы галактик и типы активных галактик. В результате занятия учащиеся должны уметь вывод о многообразии галактик, о том, что наша Галактика является рядовой в скоплении галактик. Уметь делать вывод о большой роли активности ядер галактик.
Особенности урока: интеграция физики и астрономии, углубление знаний по физике.
II. 1. Краткое описание процесса работы. Данная тема соответствует учебнику А.В.Засова, Э.В. Кононовича "Астрономия" п. 32 – "Галактики", п. 33 – "Необычные галактики". Или учебнику Е.П. Левитана "Астрономия" п. 29 – "Другие галактики", п. 30 "Метагалактика".
| N | Задачи этапов урока | Время, минут | Действия учителя | Планируемые действия учеников |
| 1 | Объяснение нового материала | 10 | Объяснение нового материала на темы "Галактики", "Необычные галактики". (Пункты 1 – 5). | Внимательно прослушать, подготовиться к ответу на вопросы |
| 2 | Непосредственная работа в Сети | 15 | Организация работы по определенным адресам. Для этого воспользоваться учебным Интернет-ресурсом по теме "Галактики" | Работа по учебному Интернет-ресурсу "Галактики". Заполнение таблицы. |
| 3 | Контроль усвоения | 10 | Заполнение карточки | |
| 4 | Контроль усвоения | 9 | Организация тестирования | Ответы на тест "Галактики" |
| 5 | Инструктаж по домашнему заданию | 1 | Дает указания к индивидуальному домашнему заданию. Подводит итоги урока. |
Ход урока.
1. Дать представление учащимся, что Галактики – это большие системы, состоящие из звезд, межзвездного газа и пыли, связанного друг с другом силами гравитации. Показать многообразие форм галактик поражает. (Заранее подобрать несколько красивых фотографий галактик эллиптических (Е), спиральных (S) и неправильных (Ir). Рассказать о класификации галактик по Хабблу. Эта классификация отражает не только особенности их видимой формы, но и свойства входящих в них звезд: Е-галактики состоят из очень старых звезд, в Ir-галактиках основной вклад в излучение дают звезды, существенно моложе Солнца, а в S-галактиках характер спектра выдает присутствие звезд всех возрастов. Предупредить, что на фотографиях галактик указывают степень вытянутости по: (таблица лежит на столе каждого учащегося).
Степень вытянутости эллиптических галактик Хаббл определял по формуле:
 , где а – большая ось, а b – малая ось эллипсоида. Хаббл получил 8 подтипов галактик от Е0 до Е7.
Спиральные галактики по Хабблу различаются степенью своей спиральной структуры добавлением к символу S букв a,b,c,d. Sa – спиральная галактика с мало развитой спиральной структурой и с мощным ядром. Sc – галактика с малым ядром и с сильно развитыми спиральными ветвями. Наша Галактика – Sb-промежуточный тип. S0 – линзовидные галактики – промежуточный тип между спиральными и эллиптическими галактиками, у них есть балдж, диск и гало, но нет спиральных рукавов. |
2. Рассказать о методах определения расстояний до галактик по:
- Метод цефеид. Метод основан на наблюдении видимой звездной величины и периода цефеиды.
- Метод новых и сверхновых звезд. Метод основан на наблюдении видимой звездной величины новой или сверхновой звезды и сравнения с абсолютными величинами. Для новой звезды, у которой блеск уменьшился на 3m за 12 дней, М= – 9, для сверхновой I типа М= – 19, для II типа М= – 16.
- Метод сравнения областей ионизованного водорода Н II.
3. Рассказать о методах определения масс галактик.
Массы галактик можно оценить по вращению частей галактик.
Если предположить, что вращение идет по окружности, а вся масса галактики сосредоточена в центре,
то сравнивая центростремительную силу и гравитационную силу, получим 
4. Рассказать о светимостях галактик.
Абсолютная звездная величина самых ярких сверхгигантских галактик М= – 24, у карликовых галактик М= – 15, самые слабые из карликовых галактик имеют абсолютную звездную величину М= – 6. Туманность Андромеды NGC224
М= – 20,3, у нашей Галактики М= – 19.
Дать краткую характеристику активным галактикам.
5. Рассказать о радиогалактиках, активных галактиках.
(Таблица лежит на столе каждого учащегося).
| Название | R | m видимая звездная величина |
М абсол.зв.вел |
Р радио |
Р оптика |
Особенности излучения |
| Дева АЗС 274М87 | 12 Мпк | 9,6 | –20,2 | 1035Вт | 1035Вт | выброс из центра |
| Центавр АNGC 5128 | 2,1Мпк | 7,3 | –19,9 | 3·1033Вт | 2·1036Вт | выброс из центра в двух противо– положных направлениях |
| M82 | 0,54 Мпк | 1046Вт – кинет. энергия разлета |
Центральная область разлета – 3 кпк | |||
| Лебедь А | 200 Мпк | 15,1 | –21 | 1037Вт | 2·1036Вт | область излучения находится по обе стороны на расстоянии 300 кпк |
2. Следующее первое задание будет необычным, скорее детективным. Вам предлагается найти в Сети по три фотографии различных типов галактик и сохранить их в формате jpg. А теперь представьте себя астрономом–наблюдателем. Характеризуйте 2 галактики различных типов по классификации Хаббла. Что вы сможете сказать о составе данных галактик только по их фотографиям? (Состав, возраст звезд, количество межзвездного газа и пыли и т.п.)
3. Задание второе. Найдите фотографию активной галактики. Ответьте на вопрос: "В чем проявляется активность?"
Карточка N 1.
| Наименование объекта | Адрес электронной станицы, на которой была найдена фотография | Краткая характеристика галактики, название файла, в котором сохранили. |
III. Рекомендуемые электронные ресурсы для данной темы:
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/astropix.html астрономическая картинка дня "Astronomy Picture of the Day". Этот сайт организован по датам. Обратить внимание учащихся, что цифры в электронном адресе соответствуют датам. Рекомендуется сохранить фотографии галактик следующих дат: 4 октября 2000, 20 сентября 2000, 24 июля 2000, 6 июля 2000, 27 июля 2000, 23 октября 1998, 1 ноября 1997, 15 ноября 1995, 6 января 1996, 28 июля 1995, 13 сентября 1995. |  |
http://oposite.stsci.edu/pubinfo/Pictures.html фотографии с космического телескопа им. Хаббла. Рекомендуются фотографии галактик 5 октября 2000, 11 мая 2000, 4 ноября 1999, 2 сентября 1999, 3 июня 1999, 21 октября 1997. |
 |
4. Ответы на тест "Галактики". (Вопросы теста "Галактики" лежат перед учащимися весь урок, помогают отвечать на вопросы карточки, в конце урока учащиеся выполняют тест и сдают учителю вместе с карточкой N 1).
IV. Домашнее задание. Продумать ответ на вопрос: "Каково место нашей Галактики во Вселенной?
V. Приложение.
Контрольные упражнения.
Задание для индивидуальной работы.
VI. Анализ результатов урока. Урок проходит исключительно интересно для учащихся. Учащиеся получают знания по астрономии на современном научном уровне, активизируют необходимые знания по физике, получают навыки работы не только в Сети по определенным адресам, но и умения систематизации сохраненных фотографий в виде файлов.
Особо необходимо отметить, что текст теста, лежащий перед учащимися в течение всего урока, не несет в себе только функцию контроля, а способствует концентрации внимания на специфические вопросы, связанные с астрофизикой галактик.
В процессе урока учащиеся получают глубокие знания по данной теме, создаются твердые зрительные образы, а поставленные проблемные вопросы активизируют познавательную деятельность учащихся.
Именно поэтому учащиеся захотят посмотреть информацию на эту тему и по другим предложенным адресам, то есть предпочтут определенную запроектированную учителем работу в Сети бесцельному время провождению.
Учащиеся нашей школы работают над проектами:
"Физика в Интернете. Анимации, опыты",
"Астрономия в Интернете. Анимации"
