 |
Астронет: А. Ю. Румянцев/МаГУ Методика преподавания астрономии в средней школе http://variable-stars.ru/db/msg/1177040/chapter7_11.html |
| << Предыдущая |
Методика проведения 8
урока
"Решение задач. Контрольная работа"
Цель урока: повторение, закрепление и контроль на качеством формирования фундаментальных астрономических понятий "звезда", "туманность", "космическая среда" и системы понятий о космических процессах возникновения, существования и эволюции звезд и звездных систем.
Задачи обучения:
Общеобразовательные: обобщение, повторение и закрепление учебного материала:
- об основах классификации,
главных физических характеристиках,
составе и строении звезд, звездных систем,
космической среды и туманностей;
- о взаимной связи основных характеристик
звезд и этапов звездной эволюции,
выраженных в диаграммах "спектр-светимость",
"масса-светимость";
- о применении законов физики для
определения основных физических
характеристик и внутренних параметров
звезд и звездных систем, взаимосвязи этих
характеристик и формулах для их расчета на
основе данных астрономических наблюдений;
- об основных физических характеристиках,
строении и составе Солнца;
- о космических процессах возникновения,
существования и эволюции звезд и звездных
систем;
Воспитательные:
- формирование научного мировоззрения и научной картины мира в ходе повторения и обобщения совокупности изученного материала о звездах, звездных системах, космической среде, туманностях и космических процессах возникновения, существования и эволюции звезд и звездных систем;- политехническое и трудовое воспитание в ходе изложения материала о практических способах применения знаний математики, астрономии и физики в исследовании звездной Вселенной и использовании полученных данных для нужд науки и промышленности (термоядерной энергетики);
- патриотическое воспитание при ознакомлении с достижениями российской науки и техники в развитии астрономии и космонавтики, исследовании и освоении космической среды, звезд и звездных систем.
Развивающие - формирование умений:
- анализировать информацию, составлять классификационные схемы, объяснять свойства космических объектов на основе важнейших физических теорий, использовать обобщенные планы изучения космических объектов, процессов и явлений, делать выводы;
- решать задачи на расчет основных физических характеристик звездных систем, звезд и параметров их внутреннего строения с использованием изученных законов физики, данных классификационных схем и диаграмм звездных характеристик ("спектр - светимость", "масса – светимость" и т.д.).
Ученики должны знать основные сведения, перечисленные в общеобразовательных задачах обучения.
Ученики должны уметь решать задачи на расчет основных физических характеристик звездных систем, звезд и параметров их внутреннего строения с использованием изученных законов физики, данных классификационных схем и диаграмм звездных характеристик.
План урока
|
Этапы урока |
Содержание |
Методы изложения |
Время, мин |
|
1 |
Повторение всего ранее изученного материала, проверка знаний |
Фронтальный опрос, беседа |
10-12 |
|
2 |
Решение задач на повторение и закрепление всего ранее изученного материала |
Работа у доски и в тетрадях |
12-17 |
|
3 |
Контрольная работа (тестирование учащихся) |
20 |
|
Задание на дом: повторение ранее пройденного материала.
Методика проведения урока
Вначале урока производится повторение материала по всем вопросам темы "Солнце и звезды" и, частично, темы "Методы астрономических исследований". Этот этап урока лучше всего проводить в форме фронтального опроса и беседы.
В первую очередь нужно проверить понимание учащимися физической природы космической среды, туманностей, звезд, звездных систем и свойств, выделяющих их в отдельные самостоятельные типы космических объектов. Нужно напомнить ученикам принципы классификации космических объектов по их фундаментальным физическим характеристикам, признаки основных классов и групп туманностей, звезд и звездных систем, их сходства и различия.
Следует выяснить, насколько хорошо ученики понимают космогонические механизмы космических процессов образования звезд и звездных систем из вещества газопылевых туманностей и при необходимости исправить их ошибки и заблуждения. Повторить, проверить, исправить и при необходимости дополнить знания основных физических характеристик, строения и состава нашего Солнца.
На втором этапе урока ученики решают 1-2 задачи повышенной сложности на расчет основных характеристик звезд и звездных систем. Желательно, чтобы в условия задачи входили данных астрономических наблюдений, а решение требовало комплексного использования знаний из нескольких разделов физики (механики, молекулярной физики и термодинамики, электродинамики, оптики, физики атомного ядра). Рекомендуем решать задачи из упражнений 14-17 и другие, которые не предлагались ученикам на предыдущих занятиях из-за нехватки времени.
На завершающем этапе урока в течение 20 минут проводится контрольная работа или, лучше, контрольное тестирование, позволяющее полнее проверить систему знаний и умений, которыми должны обладать учащиеся по завершению изучения темы "Солнце и звезды". Рекомендуется дополнительно включить в контрольную работу задания, предусматривающие использование знаний из пройденные ранее тем "Основы небесной механики" и "Методы астрономических исследований".
В основе контрольных заданий может лежать материал "контрольной работы" и "контрольной работы повышенной трудности" для темы "Солнце и звезды" пособия Е.К. Страута [278, с. 43-46].
В основе контрольного тестирования лежат задания, разработанные нами ранее для "Универсальной астрономической анкеты", вопросы "Итогового дидактического теста по астрономии" В.В. Зинковского [69] и "Вопросы для самопроверки" из книги Д. Моше [180]. Для изучения динамики формирования астрономических знаний с учетом степени важности отдельных признаков понятий и общей корректности результатов опроса мы выделили в анкете отдельные группы вопросов, проверяющих уровень сформированности основных, главных, и дополнительных, второстепенных признаков фундаментальных астрономических понятий. При заполнении анкеты указываются номера выполняемых заданий и номера верных ответов в каждом варианте вопроса: Номер задания (I; II; III...) / Вариант вопроса (А; Б; В...) / Номер верного ответа (1; 2; 3...). Например: I. А2; Б3; 3 В1 ... и т.д.
Вопросы теста:
I. Звезда - это:
А. 1) огромный раскаленный газовый шар;
2) шарообразное тело, состоящее из
раскаленной плазмы;
3) шарообразное тело, которое светит
отраженным светом;
Б. 1) Звезды обладают массами от 1029
до 1032 кг, или от 0,05 до 100 масс Солнца;
2) Звезды обладают массами менее 1029 кг,
или менее 0,05 масс Солнца;
3) Массы звезд свыше 1032 кг, или более 100
масс Солнца.
В. 1) Звезды состоят в основном из
водорода и гелия;
2) звезды состоят в основном из углерода,
кремния, железа и других тяжелых элементов;
3) состав звезд не известен.
Г. Выделение энергии в недрах звезд происходит в результате:
1) атомных реакциях распада урана и
плутония;
2) химических реакций сгорания вещества;
3) термоядерных реакциях превращения
водорода в гелий;
4) неизвестных науке процессов.
Д. Давление и температура в центре звезды определяются прежде всего:
1) светимостью; 2) температурой атмосферы; 3) массой; 4) химическим составом; 5) размерами.
Е. Классы звезд связаны с их цветом и температурой:
|
1) Класс |
О, В |
А |
G |
К |
М |
|
Цвет |
голубой |
белый |
желтый |
оранжевый |
красный |
|
Температура, К |
15 000 |
10 000 |
6 000 |
4 500 |
3 000 |
|
2) Класс |
О, В |
А |
G |
К |
М |
|
Цвет |
красный |
оранжевый |
желтый |
белый |
голубой |
|
Температура, К |
15 000 |
10 000 |
6 000 |
4 500 |
3 000 |
|
3) Класс |
А |
В |
G |
К |
М |
|
Цвет |
синий |
белый |
красный |
зеленый |
желтый |
|
Температура, К |
1 000 |
2 000 |
3 000 |
4 000 |
5 000 |
Ж. Различия в спектрах звезд
определяются в первую очередь различием их:
1) возрастов; 2) температур; 3) светимостей; 4)
химического состава; 5) размеров.
З. Скорость эволюции звезды
зависит прежде всего от:
1) размеров; 2) массы; 3) светимости; 4)
температуры поверхности; 5) плотности.
II. Внутреннее строение звезд:
1 – зона термоядерных реакций;
2 – зона лучистого переноса; 3 – зона
конвекции;
4 –изотермическое гелиевое ядро;5 –
оболочка из вырожденного газа; 6 – кора;
7 – нейтронная жидкость
1) звезда главной последовательности
класса А; 2) красный гигант; 3) белый карлик;
4) звезда главной последовательности класса
G; 5) нейтронная звезда;
6) звезда главной последовательности класса
М.
III. Связь между спектральным классом звезды и временем её пребывания на главной последовательности:
А. Звезды классов О (В) существуют:
1) десятки миллиардов лет; 2) миллиарды лет; 3)
миллионы лет.
Б. Звезды классов G (K) существуют:
1) десятки миллиардов лет; 2) миллиарды лет; 3)
миллионы лет.
В. Звезды класса М существуют:
1) десятки миллиардов лет; 2) миллиарды лет; 3)
миллионы лет.
IV. Зависимость конечных этапов эволюции
звезд от массы звезд:
А. Звезды с ядрами массой до 1,5 масс Солнца
становятся:
1) белыми карликами; 2) нейтронными звездами;
3) черными дырами;
Б. Звезды с ядрами массой от 1,5 до 3 (10) масс
Солнца становятся:
1) белыми карликами; 2) нейтронными звездами;
3) черными дырами;
В. Звезды с ядрами массой свыше 3 (10) масс
Солнца становятся:
1) белыми карликами; 2) нейтронными звездами;
3) черными дырами.
V. Подберите описание к основным
стадиям эволюции звезд:
А. Образование элементов до железа -
Б. Гравитационное сжатие туманности -
В. "Горение" гелия –
Г. Нейтронная звезда –
Д. На конечной стадии – невидимый
сверхплотный объект диаметром 3 км –
Е. Устойчивое свечение за счет
термоядерных реакций превращения водорода
в гелий –
Ж. Сильнейший взрыв –
1) черная дыра; 2) "горение" углерода; 3)
главная последовательность; 4) протозвезда;
5) пульсар; 6) красный гигант; 7) Сверхновая.
VI. Туманность - это:
А. 1) огромное облако космического газа и
пыли;
2) шарообразное тело, которое светит
отраженным светом;
3) огромный раскаленный газовый шар.
Б. 1) туманности состоят в основном из
водорода;
2) туманности состоят в основном из
соединений углерода, азота, неона и других
тяжелых газов
3) туманности состоят в основном из кремния,
железа и других тяжелых элементов.
В. В результате сверхмощных взрывов звезд
образуются:
1) диффузные газопылевые туманности;
2) планетарные и волокнистые туманности.
Г. Образование звезд происходит:
1) в волокнистых туманностях;
2) в диффузных газопылевых туманностях;
3) в планетарных туманностях.
Д. Образование звезд происходит в
результате явления:
1) слипания вещества под действием силы
тяжести с последующим гравитационным
сжатием;
2) гравитационного коллапса;
3) гравитационного сжатия с последующим
коллапсом.
VII. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела:
А. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела
представляет зависимость между:
1) массой и спектральным классом звезды; 2)
светимостью и эффективной температурой;
3) спектральным классом и химическим
составом; 4) массой и радиусом
Б. После превращения водорода в гелий в
недрах звезды "точка положения звезды"
на диаграмме Герцшпрунга-Рессела
перемещается по направлению:
1) к большим поверхностным температурам; 2)
вверх по главной последовательности;
3) к большим плотностям; 4) к меньшим радиусам;
5) от главной последовательности к красным
гигантам;
В. Какой
вывод можно сделать, сравнивая положение
звезд А и В на диаграмме
Герцшпрунга-Рессела?
1) звезда В моложе звезды А; 2)
звезда В имеет меньший радиус;
3) звезда А имеет меньшую
светимость;
4) звезда А является белым карликом;
5) звезда В является гигантом;
Г. Если группу из звезд нанести
на диаграмму Герцшпрунга-Рессела, то
большинство из них будет находиться на
главной последовательности, поскольку:
1) на главной последовательности
концентрируются самые молодые звезды,
число которых очень велико;
2) вне главной последовательности
концентрируются звезды, не принадлежащие
нашей Галактике;
3) продолжительность пребывания звезд на
стадии главной последовательности
превышает время эволюции на других стадиях;
4) на главной последовательности находятся
только самые старые звезды;
5) объясняется чистой случайностью и не
связано с теорией эволюции.
VIII. Солнце - это:
А. 1) звезда; 2) планета; 3) комета; 4)
галактика.
Б. Масса Солнца: 1) 1022 кг, или равна
массе Луны;
2) 6× 1027 кг, или почти
равна массе Земли;
3) 2× 1030 кг, или в 333 000
раз больше массы Земли;
4) 1032 кг, или в 30 миллионов раз больше
массы Земли.
В. Солнце: 1) красная звезда класса М;
2) желтая звезда класса G;
3) оранжевая звезда класса К;
4) белая звезда класса А.
Г. 1) Солнце - самая большая из
известных звезд;
2) Солнце - самая маленькая из известных
звезд;
3) Солнце совпадает по размерам с Землей;
4) Солнце больше Земли по размерам в 109 раз.
Д. Температура на видимой поверхности Солнца: 1) 3000 К; 2) 4500 К; 3) 10000 К; 4) 6000 К
IX. Укажите следующие солнечные явления:
А. Яркая область, окружающая
солнечное пятно в фотосфере –
Б. Мелкие светлые фотосферные пятнышки,
которые выглядят как рисовые зерна –
В. Темные, относительно холодные области
на фоне яркой фотосферы –
Г. Массы яркого газа, как пламя
вздымающиеся на сотни тысяч километров над
краем диска –
Д. Мощные короткоживущие взрывные
выбросы света и вещества –
1) вспышка; 2) гранулы; 3) факельная область (флоккул);
4) протуберанец; 5) солнечные пятна.
Номера верных ответов на вопросы:
I. А 2; Б 1; В 1; Г 3; Д 3; Е 1; Ж 2; З 2
II. А 2; Б 4; В 1; Г 6; Д 3; Е 5
III. А 3; Б 2; В 1
IV. А 1; Б 2; В 3
V. А 2; Б 4; В 6; Г 5; Д 1; Е 3; Ж 7
VI. А 1; Б 1; В 2; Г 2; Д 3
VII. А 2; Б 4; В 2; Г 3
VIII. А.1; Б 3; В 2; Г 4; Д 4
IX. А 3; Б 2; В 5; Г 4; Д 1
Для обработки полученных данных может быть использован поэлементный метод анализа качества усвоения понятий, разработанный А.В. Усовой.
| << Предыдущая |