Методика преподавания астрономии| << Предыдущая |
§ 44. Небесные координаты и ориентировка по звёздам.
Понятия горизонтальных и экваториальных координат необходимы не сами по себе, а как способы определения положения светил, важные при изложении дальнейшей части курса. Координаты эти представляют тот своеобразный, но не трудный язык, на котором описываются движения небесных тел. Так и следует смотреть на изложение понятий координат, сближая все эти понятия с их практическими применениями.
Понятие о небесных координатах должно быть дано с целью обучить учащихся пользоваться звёздными картами, атласами, понимать в общих чертах, что проекция в них всегда несколько отступает от того, что наблюдается на небесной сфере (или равновеликая, или конформная). Изучение системы горизонтальных координат менее важно для учеников; в сущности достаточно знать высоту (или зенитное расстояние, как это принято в астрономии). В специальных школах нужны и высота, и азимут. Поэтому мы в дальнейшем, после экваториальных координат разберём и метод объяснения горизонтальных.
Усвоение учащимися понятия и применения экваториальных координат не представляет трудностей, если изложение вести не формально, а немедленно иллюстрировать его соответствующими наглядными пособиями и звёздными картами. Применения экваториальных координат при наблюдениях хорошо воспринимаются учащимися, которые всегда интересуются целесообразностью предлагаемых им новых понятий и определений. Наилучшей иллюстрацией применения экваториальных координат являются примеры нахождения по календарю положения планеты среди звёзд на предстоящее время.
С прямым восхождением связаны два нелегко воспринимаемых понятия: начала отсчётов (точка весеннего равноденствия) и счёта прямых восхождений в мерах, имеющих наименования мер времени. Лучше всего указать учащимся, что точка начала отсчёта выбрана не произвольно, а соответствует некоторому определённому положению Солнца, и предупредить их, что детальное разъяснение будет своевременно сделано.
Что касается счёта прямых восхождений в мерах времени, то в этом вопросе уже возможно, сославшись на видимое вращение небесной сферы, указать на большее удобство выражения прямого восхождения в мерах времени, привести табличку перевода их в дуговые меры и несколько простых примеров (45њ, 90њ и т. д.).
Наглядное пояснение экваториальных координат можно выполнить при помощи колбы, проволочной модели небесной сферы и астрономического зонта. Показывание какой-либо или даже всех этих моделей следует проводить так, чтобы учащиеся видели параллели и круги склонения изнутри и снаружи. Это особенно легко сделать с помощью зонта.
Если есть возможность разрезать пополам географический глобус и окрасить его поверхности (наружную и внутреннюю) чёрной краской, то, нанеся на них мелом надлежащие линии, можно также показать наглядно систему координат. Такие показывания одновременно дают возможность объяснить устройство и применение небесного глобуса.
Неудачи учителей при изложении сетки экваториальных координат в очень большой степени объясняются именно тем, что они начинают изложение с чертежа и притом с наружной поверхности сферы, между тем как учащиеся наблюдают небо изнутри и соответствующие изображения видят на звёздных картах.
Показывая общую звёздную карту и сопоставляя её с изображением той же области неба на сфере (зонт, чёрный глобус изнутри), обязательно нужно указать невозможность полного, без искажений, наложения поверхности шара на плоскость. Учащиеся должны уметь пользоваться и звёздным атласом: поэтому им (также при помощи чёрного глобуса или зонта) нужно наглядно показать, как разрезана небесная сфера на части, перенесённые на отдельные страницы атласа.
Более подробные указания учитель может получить из книги И. И. Старостина "Картографические проекции в элементарном изложении". При этом самым лучшим пособием является модель Ф. Н. Красикова, представляющая собой стеклянную колбу с нанесённой на ней сеткой координат и освещением её или изнутри, или снаружи.
Чтобы учащиеся немедленно поняли практическую ценность экваториальных координат, надо на этом же уроке провести практику и потом в течение некоторого времени задавать, на дом несложные задачи такого же рода. После того как учитель объяснит систему этих координат, следует дать первую простую задачу: отсчитать по общей звёздной карте координаты какой-нибудь звезды из хорошо известного ученикам созвездия (например, а Большой Медведицы). В то время, когда учащиеся начинают, конечно, не вполне уверенно, выполнять это задание, учитель должен обойти всех учеников и дать частные указания каждому. После такого ознакомления, выяснив некоторые общие затруднения, учитель даёт и общие дополнительные указания. Когда учащиеся уже выполнили эту работу, необходимо вызвать кого-нибудь из них (среднего по успеваемости) к большой классной карте и для всего класса решить ту же задачу. На дом полезно дать задачу определения положения какой-либо из видимых или даже наблюдавшихся ярких планет, указав её координаты с точностью до 1њ по d и 5м по a из астрономического календаря на текущее время (дней на 5-8 вперёд). В дальнейшем можно варьировать такие задачи: отыскать название звезды по данным координатам, наметить по карте передвижение планеты и т. п. Такие задачи надо приучать решать уже не только по общей карте, а и по звёздному атласу.
Начинать изложение горизонтальных координат можно с напоминания учащимся географических координат и с указания, что вообще на сфере по этому принципу всегда возможно указать положение точки, если выбраны начала для отсчётов. Так как учащиеся уже ознакомлены с измерением высоты светила, то остаётся только разъяснить, что в астрономии оказывается выгоднее измерять зенитное расстояние. Имея модель теодолита, учитель сможет для иллюстрации показать, как находят деления на круге,. соответствующие зениту места. Знание зенитного расстояния особенно важно, так как в дальнейшей части курса оно будет нужно для объяснения измерения широты, склонения и т. п.
При объяснении азимута учитель может напомнить, что в географической сетке счёт долгот ведётся от некоторой начальной; также и в системе горизонтальных координат надо установить начало счёта. Уместно при этом обратить внимание учащихся, что в системе координат на небосводе этот начальный круг получается более естественно, чем в системе географических координат, так как плоскость меридиана, избираемая для счёта от неё азимутов, сама выделяется из всех остальных подобных плоскостей. Горизонтальные координаты необходимо пояснить наглядно. что можно сделать различными способами.
При изложении горизонтальных координат не нужно начинать с чертежа, который всегда показывает их на внешней поверхности сферы. Лучше сначала показать, хотя бы просто рукой, как, повернувшись на определённый угол от плоскости меридиана (на полу можно провести мелом полуденную линию) и затем, направив взгляд под определённым углом высоты над горизонтом, можно определить положение светила. После этого полезно показать то же, пользуясь моделью теодолита, затем сделать чертёж на чёрном глобусе и, наконец, на доске (в перспективе). Если учитель даёт понятие о горизонтальных координатах как об углах, а не как о дугах, то такое изложение всегда воспринимается учащимися легче и нагляднее.
Умению и навыкам ориентировки по звёздам учитель приучает учащихся не сразу - они накапливаются во всё время первого полугодия, как это было описано выше. По мере прохождения курса изучаемые новые понятия, определения должны быть разъясняемы учащимся и со стороны практической ориентировки. После ознакомления с экваториальными координатами, звёздными картами и атласами следует использовать и эти знания для целей ориентировки.
Пунктирными стрелками, указывающими на северный полюс неба,
отмечены звёзды, расположенные вдоль одного круга склонения.
Основной способ отыскания севера по Полярной звезде учащимся уже известен: в этой части курса нужно только его напомнить, так же, как и способ нахождения Полярной по Большой Медведице. Но теперь уже учащиеся имеют столько познаний, что возможно объяснить и некоторые дополнительные приёмы ориентировки по звёздам при облачной погоде. Надо обратить внимание учащихся, что не только две звезды Большой Медведицы случайно расположены так, что указывают на полюс, но и показать те созвездия, в которых имеется такое же или очень близкое к нему расположение звёзд (Лев, Орион, Пегас, Орёл, Лебедь) (рис. 60). Кроме того, изобразив на доске южную половину небосвода и расположение кругов склонения по отношению к горизонту, можно показать учащимся, что в одном или двух из этих созвездии по наклону к горизонту линии ориентирующих звёзд имеется возможность найти точки горизонта, если даже Полярная скрыта облаками.
Действительно, если, например, речь идёт о созвездии Пегаса, то в восточной стороне небосвода квадрат Пегаса наклонён влево, а в западной - вправо (рис. 61). Следовательно, даже и не видя Полярную, а заметив квадрат Пегаса наклонённым вправо, можно приближённо заключить, что эта сторона небосвода западная или юго-западная. Эти способы ориентировки имеют большое значение и в общей практике, и особенно в экспедициях, и на море.
расположенное в разных сторонах небосвода.
| << Предыдущая |
|
Публикации с ключевыми словами:
методика преподавания - преподавание астрономии - учебные пособия - демонстрации - звездное небо - школьный атлас - звездная карта - звездные карты - модель - численное моделирование - наблюдения - солнечные часы - планетарий - планирование занятий - наглядные пособия
Публикации со словами: методика преподавания - преподавание астрономии - учебные пособия - демонстрации - звездное небо - школьный атлас - звездная карта - звездные карты - модель - численное моделирование - наблюдения - солнечные часы - планетарий - планирование занятий - наглядные пособия | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
