Предмет астрономии

Астрономия — это одна из древнейших и самых
увлекательных наук, которая изучает объекты и явления, наблюдаемые во
Вселенной. Её истоки относятся к далёкому каменному веку, то есть примерно к
шестому — третьему тысячелетию до нашей эры.

На протяжении всей своей истории, человечество стремилось
понять природу наблюдаемых объектов и явлений, разгадать тайны окружающего мира
и определить своё место в нём.

У многих народов ещё на заре цивилизации существовали особые
— космологические мифы, в которых рассказывалось о том, как из первоначального
хаоса постепенно возникает космос, что в переводе с греческого, означает
«порядок». Появляются небо и земля, моря и реки, растения и животные, а также
сам человек

На протяжении тысячелетий люди наблюдали и запоминали
явления, которые происходили на небе. Оказалось, что с изменением вида
звёздного неба и видимого движения Солнца происходили и периодические изменения
в окружающей природе: смена дня и ночи, смена времён года и так далее. Всё это
было необходимо древнему человеку для того, чтобы вовремя произвести
сельскохозяйственные работы, заготовить на зиму пропитание.

Иначе говоря, регулярные наблюдения за перемещением светил
были обусловлены практическими потребностями человека в счёте времени. А
строгая периодичность движения Солнца и Луны дала толчок к введению основных
единиц счёта времени: суток, месяца, года, и позволила людям высчитывать
наступление определённых сезонов года.

Так, например, Древнем Египте жрецы умели предсказывать
весенние разливы Нила, определявших начало сельскохозяйственных работ, по
появлению на предутреннем небе самой яркой звезды — Сириуса.

В Древней Аравии главную роль играло наблюдение фаз Луны, так
как из-за сильной жары большинство работ проводились в ночное время.

А в странах с развитым мореплаванием особое внимание уделялось
способам ориентирования по звёздам.

В настоящее время во многих местах земного шара найдены
древнейшие каменные сооружения, ориентированные на астрономически значимые
направления. К таким направлениям, например, относятся точки восхода и захода
Солнца в дни равноденствий и солнцестояний. Примечательно, что такие сооружения
найдены по всему миру. Например, в Южной Англии — это Стоунхендж, в России на
Южном Урале — Аркаим. Возраст таких древних
обсерваторий достигает 5—6 тысяч лет.

Простое созерцание происходящих явлений и их наивное
толкование постепенно сменялись попытками научного объяснения причин
наблюдаемых явлений. Когда в шестом веке до нашей эры в Древней Греции началось
бурное развитие философии как науки о природе, астрономические знания стали
неотъемлемой частью человеческой культуры.

Кстати, термин «астрономия» происходит от двух
древнегреческих слов: «астрон» — звезда, и «номос» — наука.

В настоящее время под астрономией понимается
фундаментальная наука, которая изучает строение, движение, происхождение и
развитие небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом.

Примечательно, что астрономия — это одна из немногих наук,
которая получила свою музу-покровительницу — Уранию.

С самых древних времён развитие астрономии и математики было
тесно связано между собой. Ещё в Древней Греции появилось первое правильное
научное представление о том, что Земля является небесным телом. Вы знаете, что
в переводе с греческого название одного из разделов математики — геометрии —
означает «землемерие». Так вот, в 240 году до нашей эры александрийский учёный
Эратосфен на основе астрономических наблюдений за высотой Солнца в полдень
достаточно точно определил размеры земного шара.

А необычное, но ставшее привычным деление окружности на 360^о,
также имеет астрономическое происхождение. Дело в том, что с III века до нашей эры и вплоть до
середины XVI века (то
есть почти полторы тысячи лет) господствовала геоцентрическая система
мироустройства Клавдия Птолемея.  Согласно ей, в центре всего
мироздания находилась планета Земля, а все остальные небесные тела вращались
вокруг неё, в том числе и Солнце. Так вот, считалось, что Солнце, вращаясь
вокруг Земли каждые сутки делает один шаг — один градус.

С развитием торговли и мореплавания, астрономические
наблюдения позволяли людям ориентироваться в незнакомой местности и на море, а
также определять точное время. Все эти задачи начала решать практическая астрономия.

В XVI—XVII веках
некоторые учёные начинают ставить под сомнение геоцентрическую систему мира
Птолемея. В частности, в 1543 году выходит великий труд Николая Коперника «Об
обращении небесных сфер», в котором он приводит доводы о том, что центром нашей
системы является не Земля, а Солнце. Так возникло гелиоцентри́ческое
учение, которое дало ключ к познанию Вселенной.

Астрономические наблюдения за движением небесных тел и
необходимость заранее вычислять их расположение сыграли важную роль в развитии
не только математики, но и очень важного для практической деятельности человека
раздела физики — механики. Выросшие когда-то из единой науки о природе —
философии — астрономия, математика и физика никогда не теряли тесной связи
между собой. Поэтому не случайно и то, что такие учёные, как Галилео Галилей и
Исаак Ньютон известны своими работами не только по физике, но и по математике и
астрономии.

К тому же Галилей, построивший первый простейший телескоп,
своими наблюдениями и вычислениями получил бесспорные доказательства истинности
гелиоцентрической теории Коперника.

Ньютон, сформулировав в конце XVII века свой знаменитый закон
всемирного тяготения, открыл возможность применения математических методов для
изучения движения планет и других тел Солнечной системы.

А известный астроном Иоганн Кеплер, изучая траекторию движения
Марса и других небесных тел, смог сформулировать три закона движения планет,
которые сыграли важную роль в развитии представлений о строении Солнечной
системы.

Раздел астрономии, изучающий движение небесных тел,
получил название небесной механики. Она позволила не только объяснить, но
вычислить с очень большой точностью почти все движения, наблюдаемые как в
Солнечной системе, так и в Галактике, что вывело астрономию, как науку, на
первый план среди всех наук той эпохи.

Со временем в астрономических наблюдениях начинают
использовать всё более совершенные телескопы. Простейшая зрительная труба
Галилея сначала была усовершенствована Кеплером, а затем и Гюйгенсом, который в
1655 году разглядел не только кольца Сатурна, но и открыл его спутник Титан.

В 1761 году великий русский учёный Михаил Васильевич
Ломоносов открыл атмосферу у Венеры и провёл исследования комет.

Принимая за эталон Землю, учёные сравнивали её с другими
планетами и спутниками. Так зарождалась сравнительная планетология.

В начале XIX
века начало казаться, что дальнейшее развитие астрономии невозможно.
Французский философ Огюст Конт писал: «Мы представляем себе возможность
определения форм, расстояний, размеров и движений небесных тел, но никогда,
никакими способами мы не сможем изучить их химический состав…».

«Приговор» был суров. Однако в 1859 году немецкими учёными
Робертом Бунзеном и Густавом Кирхгофом был разработан метод определения
химического состава вещества по его спектру (спектральный анализ). 
Это ознаменовало появление нового раздела физики — спектроскопии, изучающей спектры
электромагнитного излучения. А применение спектрального анализа в астрономии
положило начало широкому использованию физики при изучении природы небесных тел
и привело к появлению нового раздела науки о Вселенной — астрофизики.

Примерно в то же время (где-то в промежутке между 1837—1839)
независимо в России, Германии и Англии учёные впервые смогли получить первые
данные в определении расстояний до звёзд. Так начала зарождаться звёздная
астрономия. Она изучает закономерности в пространственном распределении и
движении звёзд в нашей звёздной системе — Галактике, а также исследует свойства
и распределение других звёздных систем.

Дальнейшее развитие астрономии связано с усовершенствованием
техники наблюдений, что привело к серьёзным изменениям в научной картине мира,
к становлению представлений об эволюции Вселенной как единого целого. Эти
представления составляют основу современной космологии. Наиболее активно
этот раздел стал развиваться в первой половине XX века после
того, как Альберт Эйнштейн представил миру свою общую теорию относительности.
Оказалось, что Вселенная, в которой мы живём сейчас, несколько миллиардов лет
назад была совершенно иной. Согласно современным представлениям, в ней не
существовало ничего: ни галактик, ни звёзд, ни планет. Для того чтобы объяснить
процессы, происходившие на начальной стадии её развития, понадобился весь
арсенал современной теоретической физики, включая теорию относительности,
атомную и квантовую физику, а также физику элементарных частиц. Так происходило
зарождение современной космогонии — раздела астрономии, изучающего
происхождение и развитие небесных тел и их систем.

Во все времена астрономия оказывала большое влияние на
практическую деятельность человека, но самое главное её значение заключалось
и заключается в формировании научного мировоззрения. Это можно проследить,
рассматривая развитие отдельных разделов астрономии, которое всегда шло в
тесной связи с другими науками. Например, изобретение атомных часов, точность
хода которых составляет 10^–15 секунд, позволяют изучать годовые и
вековые изменения вращения Земли, а значит, вносить поправки в единицы
измерения времени.

Развитие ракетной техники позволило человечеству выйти в
космическое пространство. Это существенно расширило возможности исследования
всех объектов, находящихся за пределами Земли, и привело к новому подъёму в
развитии небесной механики. Благодаря ей происходит расчёт орбит автоматических
и пилотируемых космических аппаратов различного назначения.

Исследование атмосфер тел Солнечной системы помогает лучше
познать законы динамики атмосферы Земли, точнее построить её модель, а,
следовательно, увереннее предсказывать погоду.

Современное развитие астрофизики стимулирует разработку
новейших технологий. Например, изучение источников энергии Солнца и других
звёзд подсказало идею создания управляемых термоядерных реакторов. А при
изучении солнечных протуберанцев возникла идея теплоизоляции сверхгорячей плазмы магнитным полем и создание
магнитогидродинамических генераторов.

Как видим, события, которые произошли в науке за последние
несколько десятилетий, показали, что неразрывная связь, существующая между
астрономией и физикой, позволяет успешно решать многие проблемы, волнующие
человечество. Поэтому не случайно, что в первые годы двадцать первого века три
Нобелевских премии по физике были присуждены учёным за исследования по
астрофизике и космологии.

Вам уже известно, что Земля и Луна, другие планеты и их спутники,
малые и карликовые планеты и кометы обращаются вокруг Солнца. Все они вместе
образуют нашу Солнечную систему. Однако и наше Солнце не стоит на месте. Вместе
с миллиардами других звёзд оно обращается вокруг центра нашей огромной звёздной
системы — Галактики Млечный Путь. Самая близкая к Солнечной системе звезда
располагается так далеко, что свет от неё идёт до Земли более 4 лет.  А
объём, занимаемый нашей Галактикой, так велик, что свет может пересечь её
примерно за 100 тысяч лет.

Однако Вселенная — это не только наша Галактика. В ней
существуют миллиарды других звёздных систем. От наиболее удалённых из известных
галактик свет до Земли идёт более 13 миллиардов лет.

Вступив в космическую эру своего существования и готовясь к
полётам на другие планеты, человечество не вправе забывать о Земле. Ведь Земля
— это уникальная планета, где развилась человеческая цивилизация. И если
природа Земли уникальна, то и огромна ответственность людей за её сохранение.

Вводный урок. Предмет астрономии. — астрономия, презентации

Урок 1

Тема: Предмет астрономии

1. Что изучает астрономия. Возникновение астрономии. Астрономия [греч. astron-звезда,светило, nomos -закон] — наука о строении, движении, происхождении и развитии небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом. Вселенная- максимально большая область пространства, включающая в себя все доступные для изучения небесные тела и их системы.

Аллегория Яна Гевелия (1611-1687, Польша), изображает музу Уранию, покровительницу астрономии, которая в руках держит Солнце и Луну, а на голове у нее сверкает корона в виде звезды. Урания окружена нимфами, изображающими пять ярких планет, слева Венеру и Меркурия (внутренние планеты), справа – Марс, Юпитер и Сатурн.

Потребность в астрономических знаниях диктовалась жизненной необходимостью:

Потребность счета времени, ведение календаря.

Ориентация на местности, находить дорогу по звездам, особенно мореплавателям.

Любознательность – разобраться в происходящих явлениях.

Забота о своей судьбе, породившая астрологию.

Падение болида, 2003г

Великолепный хвост кометы МакНота, 2007г

Систематические астрономические наблюдения проводились тысячи лет назад

Солнечный камень древних ацтеков

Солнечные часы в обсерватории в Джайпуре

Солнечная обсерватория в Дели, Индия

Древняя обсерватория Стоунхендж, Англия, построен в 19-15 веках до н.э.

Стоунхендж (англ— «Каменная изгородь») — внесённое в список Всемирного наследия каменное мегалитическое сооружение (кромлех) на Солсберийской равнине в графстве Уилтшир (Англия). Находится примерно в 130 км к юго-западу от Лондона.

38 пар вертикальных камней, высотой не менее 7 метров и весом не менее 50 тонн каждый. Диаметр занимаемого колоссами круга составляет 100 метров.

• О назначении гигантского сооружения до сих пор идут споры, наиболее популярными выглядят следующие гипотезы:
• 1. Место ритуальных церемоний и погребений (жертвоприношений).
• 2. Храм Солнца.
• 3. Символ власти доисторических жрецов.
• 4. Город Мертвых.
• 5. Языческий собор или священное убежище на благословенной богом земле.
• 6. Недостроенная АЭС (фрагмент цилиндра реакторного отделения).
• 7. Астрономическая обсерватория древних ученых.
• 8. Место посадки космических кораблей НЛО.
• 9. Прообраз современного компьютера.
• 10. Просто так, без причины.

Главная ось комплекса, идущая по аллее через пяточный камень, указывает на точку восхода Солнца в день летнего солнцестояния. Восход дневного светила в этой точке происходит только в определенный день в году — 22 июня.

Периоды развития астрономии :

Древнейший

I-й Античный мир (до Н.Э.)

II-й Дотелескопический (Н.Э. до 1610г)

Классический (1610 — 1900)

III-й Телескопический (до спектроскопии, 1610-1814гг)

IV-й Спектроскопический (до фотографии, 1814-1900гг)

V-й Современный ( 1900-н.в)

Разделы астрономии:

1. Практическая астрономия

2. Небесная механика

3. Сравнительная планетология

4. Астрофизика

5. Звездная астрономия

6. Космология

7. Космогония

2. Разделы астрономии. Связь с другими науками.

Древо астрономических знаний

Связь астрономии с другими науками

1 — гелиобиология 2 — ксенобиология 3 — космическая биология и медицина 4 — математическая география 5 — космохимия А — сферическая астрономия Б — астрометрия В — небесная механика Г — астрофизика Д — космология Е — космогония Ж — космофизика

География и геофизика

История и обществознание Литература

Философия

Физика Химия Биология

3. Общие представления о масштабе и структуре Вселенной Вселенная- максимально большая область пространства, включающая в себя все доступные для изучения небесные тела и их системы. Реальный мир ,вероятно ,устроен так, что могут существовать другие вселенные с иными законами природы ,а физические постоянные могут иметь другие значения. Вселенная — уникальная всеобъемлющая система, охватывающая весь существующий материальный мир, безграничный в пространстве и бесконечный по разнообразию форм.

1 астрономическая единица = 149, 6 млн.км ~ 150 млн.км

1пк (парсек) = 206265 а.е. = 3,26 св. лет

1 световой год (св. год) — это расстояние, которое луч света со скоростью почти 300 000 км/с пролетает за 1 год и равен 9,46 миллионам миллионов километров!

Космические системы

Солнечная система — Солнце и движущиеся вокруг тела (планеты, кометы, спутники планет, астероиды). Солнце – самосветящееся тело, остальные тела, как и Земля светят отраженным светом. Возраст СС ~ 5 млрд. лет. Таких звездных систем с планетами и другими телами

во Вселенной

огромное количество.

Нептун находится

на расстоянии

30 а.е.

Солнце как звезда

Вид Солнца в разных диапазонах электромагнитных волн

Одним из самых примечательных объектов звездного неба является Млечный Путь-часть нашей Галактики. Древние греки называли его «молочный круг». Первые наблюдения в телескоп ,проведенные Галилеем, показали, что Млечный Путь – это скопление очень далеких и слабых звезд. Видимые на небе звезды- это ничтожная доля звезд, входящих в состав галактик.

Так выглядит наша Галактика сбоку

Так выглядит наша Галактика сверху диаметр около 30 кпк

Галактики- системы звезд, их скоплений и межзвездной среды. Возраст галактик 10-15 млрд. лет

4. Астрономические наблюдения и их особенности. Наблюдения – основной источник знаний о небесных телах, процессах и явлениях происходящих во Вселенной

Первым астрономическим инструментом можно считать гномон- вертикальный шест, закрепленный на горизонтальной площадке, позволявший определять высоту Солнца. Зная длину гномона и тени, можно определить не только высоту Солнца над горизонтом, но и направление меридиана, устанавливать дни наступления весеннего и осеннего равноденствий и зимнего и летнего солнцестояний.

Другие древние астрономические инструменты: астролябия , армиллярная сфера, квадрант, параллактическая линейка

Оптические телескопы

Рефрактор

(линзовый)-

1609г.

Галилео Галилей

в январе 1610г открыл

4 спутника Юпитера.

Самый большой рефрактор в мире изготовлен Альваном Кларком (диаметр 102см), установлен в 1897г в Йерской обсерватории (США) с тех пор профессионалы не строят гигантские рефракторы.

Рефракторы

• Рефлектор (используется вогнутое зеркало) — изобрел Исаак Ньютон в 1667г    

Большой Канарский телескоп Июль 2007 г — первый свет увидел телескоп Gran Telescopio Canarias на Канарских островах с диаметром зеркала 10,4 м, который является самым большим оптическим телескопом в мире по состоянию на 2009 год.

Крупнейшими телескопами-рефлекторами являются два телескопа Кека, расположенные на Гавайях, обсерватория Мауна-Кеа (Калифорния, США). Keck-I и Keck-II введены в эксплуатацию в 1993 и 1996 соответственно и имеют эффективный диаметр зеркала 9,8 м. Телескопы расположены на одной платформе и могут использоваться совместно в качестве интерферометра, давая разрешение, соответствующее диаметру зеркала 85 м.

• SALT — Большой южно-африканский телескоп (англ. Southern African Large Telescope ) — оптический телескоп с диаметром главного зеркала 11 метров, находящийся в Южно-африканской астрономической обсерватории , ЮАР. Это крупнейший оптический

телескоп в южном полушарии.

Дата открытия

2005 год

Большой бинокулярный телескоп (англ. The Large Binocular Telescope (LBT) , 2005 г) — один из наиболее технологически передовых и обладающих наивысшим разрешением оптических телескопов в мире, расположенный на 3,3-километровой горе Грэхем в юго-восточной части штата Аризона (США). Телескоп обладает двумя зеркалами диаметром 8,4 м, разрешающая способность эквивалентна телескопу с одним зеркалом диаметром 22,8 м.

телескоп VL Т (very large telescope) Паранальская обсерватория, Чили — телескоп, созданный по соглашению восьми стран. Четыре телескопа одного типа, диаметр главного зеркала составляет 8,2 м. Свет , собираемый телескопами эквивалентен одиночному зеркалу 16 метров в диаметре.

• GEMINI North и GEMINI South
• Телескопы-близнецы Gemini North и Gemini South имеют зеркала диаметром 8.1м — международный проект. Они установлены в Северном и Южном полушариях Земли ,чтобы охватить наблюдениями

всю небесную сферу.

Gemini N построен

на горе Мауна Кеа

(Гавайи) на высоте

4100м над уровнем

моря, а Gemini S

сооружен в Сьеро

Пачон (Чили), 2737м.

Крупнейший в Евразии телескоп БТА — Большой Телескоп Азимутальный — находится на территории России, в горах Северного Кавказа и имеет диаметр главного зеркала 6 м. (монолитное зеркало 42т , 600т телескоп, можно видеть звезды 24-й величины). Он работает с 1976 и длительное время был крупнейшим телескопом в мире.

30-метровый телескоп (Thirty Meter Telescope — TMT): диаметр главного зеркала 30 м (492 сегмента, каждый размером 1,4 м. Строительство нового объекта планируется начать в 2011 году. «Тридцатиметровый телескоп» к 2018 году возведут на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа (Mauna Kea) на Гавайях, в непосредственной близости от которого уже работает несколько обсерваторий (Mauna Kea Observatories).

Обсерватории – научно-исследовательские учреждения Mauna Kea на Гавайях — одно из самых прекрасных мест для наблюдения в мире. С высоты в 4200 метров телескопы могут выполнять измерения в оптическом, инфракрасном диапазоне и иметь длину волны в пол миллиметра.

Телескопы обсерватории Мауна Кеа, Гавайи

Зеркально-линзовый – 1930г, Барнхард Шмидт (Эстония).   В 1941г Д.Д. Максутов (СССР) создал менисковый с короткой трубой. Применяется любителями – астрономами.

• Радиотелескоп — астрономический инструмент для приёма радиоизлучения небесных объектов (в Солнечной системе, Галактике и Метагалактике) и исследования его характеристик.

• Состоит: антенна и чувствительный приемник с усилителем. Собирает радиоизлучение, фокусирует его на детекторе, настроенном на выбранную длину волны, преобразует этот сигнал. В качестве антенны используется большая вогнутая чаша или зеркало параболической формы.
• преимущества: в любую погоду и время суток можно вести наблюдение объектов, недоступные для оптических телескопов.

Радиоантенна Янского . Первым космическое радиоизлучение зарегистрировал Карл Янский в 1931 году. Его радиотелескоп представлял собой вращающуюся деревянную конструкцию, установленную на автомобильных колесах для исследования помех радиотелефонной связи на длинах волн λ = 4 000 м и λ = 14,6 м.

К 1932 году стало ясно, что радиопомехи приходят из Млечного Пути, где расположен центр Галактики.

А в 1942 было открыто радиоизлучение Солнца

Аресибо (остров Пуэрто –Рико, 305м-забетонированная чаша потухшего вулкана, введен в 1963г). Самая большая радиоантенна в мире

Радиотелескоп РАТАН- 600, Россия(Сев.Кавказ) , вступил в строй в 1967г , состоит из 895 отдельных зеркал размером 2,1х7,4м и имеет замкнутое кольцо диаметром 588м

15-метровый телескоп Европейской Южной обсерватории

Система радиотелескопов VLA Very Large Array в Нью-Мексико (США) состоит из 27 тарелок, каждая диаметром 25 метров.

Налаживают связь между радиотелескопами, находящимися в разных странах и даже на разных континентах. Такие системы получили название радиоинтерферометров со сверхдлинной базой (РСДБ). Дают максимально возможное угловое разрешение, в несколько тысяч раз лучшее, чем у любого оптического телескопа.

LOFAR — первый цифровой радиотелескоп, который не нуждается ни в подвижных частях, ни в моторах . Открыт в 2010г. июнь. Много простых антенн, гигантские объемы данных и мощности компьютеров. LOFAR представляет собой гигантский массив, состоящий из 25 тысяч небольших антенн (от 50 см до 2 м в поперечнике). Диаметр LOFAR – примерно 1000 км. Антенны массива расположены на территории нескольких стран: Германии, Франции, Великобритании, Швеции.

Космические телескопы

• Космический телескоп «Хаббл» (Hubble Space Telescope, HST) — это целая обсерватория на околоземной орбите, общее детище NASA и Европейского космического агентства. Работает с 1990 г. Самый крупный оптический телескоп, который ведет наблюдения в инфракрасном, ультрафиолетовом диапазоне.
• За 15 лет работы «Хаббл» получил 700 000 снимков 22 000 всевозможных небесных объектов — звезд, туманностей, галактик, планет.

Длина — 15,1 м, вес 11,6 тонн, зеркало 2,4 м

Рентгеновский телескоп «Чандра» (Chandra X-ray Observatory) вышел в космос 23 июля 1999 года. Его задача — наблюдать рентгеновские лучи, исходящие из областей, где есть очень высокая энергия, например, в областях звездных взрывов

Телескоп «Спитцер» (Spitzer) — был запущен НАСА 25 августа 2003. Он наблюдает космос в инфракрасном диапазоне. В этом диапазоне находится максимум излучения слабосветящегося вещества Вселенной — тусклых остывших звезд, гигантских молекулярных облаков.

• Телескоп «Кеплер» запустили 6 марта 2009 года. Это первый телескоп специально предназначенный для поиска экзопланет. Он будет наблюдать изменение яркости более чем 100 000 звезд в течение 3,5 лет. За это время он должен определить, сколько планет, подобных Земле, находится на пригодном для развития жизни удалении от своих звезд, составить описание этих планет и формы их орбит, изучить свойства звезд и многое другое.
•  
• Когда «Хаббл» «уйдет на пенсию», его место должен занять космический телескоп имени Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope, JWST) . У него будет огромное зеркало 6,5 метров в диаметре. Его задача — найти свет первых звезд и галактик, которые появились сразу после Большого взрыва. Его запуск запланирован на 2013 год. И кто знает, что он увидит в небе и как изменится наша жизнь.

• Астрономия — это такое поле приложения человеческих сил и интересов, которое может увлечь любого: и мечтателя, и физика, и лирика. Вот оно над вами — вечное звёздное небо, преисполненное несказанной красоты и высокой тайны. Оно открыто всем и вознаграждает верных, наполняя их жизнь светом и смыслом.

• Планетарий — не просто культурный центр. В нем проводятся лекции для всех, кто увлекается астрономией.
• г. Минск, ул. Фрунзе, 2 (парк им. Горького)
• тел. (017) 294 33 64

Астрономические занятия и планы уроков

Астрономические занятия и планы уроков | Калифорнийская академия наук

Похоже, JavaScript либо отключен, либо не поддерживается вашим браузером. Для просмотра этого сайта включите JavaScript, изменив параметры браузера, и повторите попытку.

Перейти к основному содержанию

Вы будете удивлены, узнав, как много астрономии можно выучить с помощью источника света, малярного скотча и банки пластилина. Следующие виды деятельности хорошо работают дома или в классе.

Планетарий из бумажных стаканчиков

Используя бумажные стаканчики для питья, наши готовые шаблоны и канцелярскую кнопку, вы можете создавать свои собственные созвездия!

стандарт изображения

© Деннис Брекке

Луны в сравнении

Знаете ли вы относительные размеры лун в нашей Солнечной системе? Испытайте себя с помощью пластилина Play-doh.

стандарт изображения

Моделирование затмений с помощью масштабов размеров и расстояний

Сколько места на самом деле в космосе? Как расстояние между вещами влияет на то, как мы их видим?

стандарт изображения

«Солнечная система» © 2005 NASA-JPL

Карманная солнечная система

Какая часть космоса — это просто космос?

стандарт изображения

«Плей-до» © 2006 Деннис Брекке

Сравнение миров

Знаете ли вы относительные размеры планет в нашей Солнечной системе? Испытайте себя с помощью пластилина Play-doh.

стандарт изображения

«Голубой мрамор» © 2002 NASA Earth Observatory

Кинестетическая астрономия: вращение Земли

Студенты будут практиковаться в роли Земли, чтобы узнать, как наша орбита влияет на то, что мы видим.

стандарт изображения

«Орбита Земли» © 2015 NASA/JPL-CalTech

Кинестетическая астрономия: значение года

Этот интерактивный урок продемонстрирует разницу между «вращением» и «орбитой».

стандарт изображения

«Плоскость эклиптики» © 2017 НАСА

Кинестетическая астрономия: Танец противостояния Марса

Это интерактивное задание продемонстрирует, почему некоторые планеты выглядят так, как будто они движутся в обратном направлении.

стандарт изображения

«Полнолуние 2010» © Грегори Х. Ревера

Кинестетическая астрономия: фазы луны

Узнайте о фазах луны с помощью этого тактильного занятия!

стандарт изображения

«Схема времен года на Земле, вид с юга» © 2006 Tauʻolunga

Кинестетическая астрономия: дни длиннее, ночи короче

Наклон Земли — причина смены времен года!

стандарт изображения

«Звезда» © 2014 Том Холл

Кинестетическая астрономия: звезды дня рождения

Вы можете знать свой знак зодиака, но знаете ли вы звезды своего дня рождения?

стандарт изображения

© Монтесдиока

Где север?

Отслеживайте положение солнца, чтобы узнать стороны света.

Наши сезонные справочники по небу

Созданные Планетарием Моррисона, эти полезные ресурсы освещают важные события, происходящие в нашей Вселенной.

Планы уроков и мероприятия

Ищете идеи, чтобы оживить преподавание естественных наук? В нашей базе данных мероприятий представлены полноценные уроки, которые можно интегрировать в ваш обычный учебный план.

Первый большой урок Монтессори • Счастливые приключения в школе

Перейти к практическим рекомендациям

«Дети должны знать, что было до нашего солнца и планет. Если они потратят некоторое время на изучение образования галактик, жизненных циклов звезд и свой вклад в эволюционную историю, у них будет более полный ответ на вопрос «Откуда я взялся?» Наше солнце не просто появилось на небе с первого момента после Большого Взрыва. Оно потомок 8 миллиардов лет творчества. И мы, люди, не имеем просто метафорической связи со звездами, мы являемся потомками жизненного цикла звезд в реальном, физическом смысле».

— Майкл и Д’Нил Даффи

Раскрытие существенной связи: Некоторые ссылки в сообщении являются «партнерскими ссылками». Это означает, что если вы нажмете на ссылку и купите товар, я получу партнерскую комиссию. Ссылки Amazon не являются партнерскими ссылками. Вы можете прочитать мое полное раскрытие партнерской программы.

Мы рады поделиться историей Вселенной с первым большим уроком Монтессори. Эти материалы и последующие работы подходят для начальной и начальной школы.

Нашим детям не терпелось начать знакомство с этим удивительным астрономическим модулем, и мы получили от него огромное удовольствие.

Вы можете ознакомиться с нашими ресурсами начальной учебной программы Монтессори и нашими книгами Монтессори о Вселенной для получения более подробной информации о том, что вы видите ниже.

Часто люди избегают науки, потому что их пугает содержание. Ну, я здесь, чтобы сказать тебе, чтобы ты этого не делал. Это может быть очень весело, особенно когда вы делаете это по методу Монтессори. Поэтому мы надеемся, что вы тоже воспользуетесь возможностью насладиться этими замечательными ресурсами.

Когда закончишь, загляни в нашу экскурсию по домашнему обучению, чтобы увидеть больше.

Что такое первый большой урок Монтессори?

Первый Великий Урок, также известный как История Вселенной, представляет собой введение в Космическую Учебную программу и традиционно преподается учащимся начальной школы в начале учебного года. Он рассказывает историю о том, как началась наша Вселенная, включая нашу галактику, Солнце, планеты и Землю.

Пять великих уроков Монтессори дают детям контекстуальное понимание того, кто они такие, откуда пришли, а также своего уникального предназначения или космической задачи. Звучит как большое предприятие, верно? Ну, это не должно быть.

Начальная учебная программа Монтессори рассчитана на 3 года. В результате возникает спиральный эффект. Предмет вводится более одного раза, что позволяет детям вернуться к более подробному изучению того, что их интересует. На самом деле «Пять великих уроков» пересказываются каждый год в попытке пробудить интерес ребенка к предметной области и дать ему возможность погрузиться глубже.

Какие темы освещаются в истории Вселенной?

Поскольку мы включаем учеников начальной и начальной школы в наш Первый большой урок, нашей целью было найти баланс между тем, чему мы учили в Первоначальном обществе в прошлом, и тем, что мы хотим представить ученику младших классов начальной школы. Кроме того, нам нравится вводить контент и материалы, которые можно создавать, зная, что некоторые темы будут пересмотрены в будущем.

Наши материалы для первого большого урока Монтессори и последующие занятия для начальной и начальной школы включают в себя сенсорику, язык, математику, естествознание, географию, историю и искусство.

Каждый ребенок идет своим уникальным путем и естественным образом будет тянуться к тому, что его больше всего интересует. В результате здесь есть что-то для всех. К счастью, есть много разных направлений, которые вы можете выбрать с помощью этого урока. В этом году наши дети в основном сосредоточились на звездах.

Какие возрасты подходят для истории Вселенной?

Опять же, здесь каждый найдет что-то для себя. Нашему 10-месячному сыну нравятся настольные книги и присутствие во время чтения вслух «Секретного ключа Джорджа ко Вселенной» не меньше, чем всем нам. На самом деле, она нам так понравилась, что мы в итоге прочитали всю эту серию вместе. Вы всегда можете начать с первой книги и двигаться дальше.

Вы можете обнаружить, что большинство этих материалов и последующих работ предназначены для детей в возрасте от 2 до 12 лет. Конечно, если ваш ребенок берет в рот мелкие предметы, вы можете воздержаться от некоторых из этих материалов.

Бесплатная серия «Великие уроки Монтессори»

Присоединяйтесь к нам на Великих уроках — введении в Космическую учебную программу, которую традиционно преподают учащимся начальной школы в начале учебного года. Эта еженедельная серия из 5 электронных писем поможет вам рассказать историю о том, как наша Вселенная началась, вплоть до происхождения языка и чисел.

Мы расширили традиционные уроки, предназначенные для учащихся начальной школы, включив в них работы, применимые к среде разного возраста и учащимся с различными интересами. Этот семейный подход поддерживает всех в вашей домашней школе, воспитывая удивление и радость всех, кто участвует.

История Вселенной: Первый большой урок Монтессори

Этот Первый большой урок Монтессори содержит материалы и дополнительные задания для всех возрастов, но особенно для детей от 2 до 12 лет. Он содержит книги, печатные издания и практические занятия.

В частности, он охватывает такие темы, как Большой взрыв, эксперименты по законам Вселенной, истории сотворения, такие как «Койот и небо: как началось солнце, луна и звезды» (история сотворения Тамайя Пуэбло), 4 состояния материи. , Звездный жизненный цикл, Звездный нуклеосинтез, Периодическая таблица, Созвездия, Фазы Луны и Структура Луны.

Мы также пересмотрели некоторые материалы Солнечной системы, в том числе самодельный коврик Солнечной системы и некоторые модели планет Math для печати.

«Первый великий урок и законы Вселенной. Эксперименты»

«Рожденные на ура» и другие книги этой трилогии Дженнифер Морган пользуются популярностью в нашем доме. В результате все были очень заинтересованы в участии в экспериментах «История Вселенной и Законы Вселенной».

Рано утром я поставил поднос с тремя фазами материи, используя воду, просто чтобы пробудить любопытство.

Наша первая интерпретация истории, пересказывающей историю вселенной, была комбинацией предложений от «Детей Вселенной» и «Рожденных на ура». Кажется, я подхватила предложения о воздушных шарах и свечах от мисс Барбары. Лопнуть шарики вызвало у детей неожиданное волнение. Мы использовали Continent Globe, чтобы продемонстрировать, насколько далеки были бы от нас самые близкие звезды, если бы они находились на Земле.

Наши старшие двое провели по одному эксперименту во время демонстрации, и это хорошо сработало для нас. Наш сын продемонстрировал законы притяжения, используя воду и листы бумаги. Затем наша дочь продемонстрировала осаждение жидкостей в зависимости от их плотности, используя подкрашенную воду, мед и оливковое масло.

Сэкономьте 15 долларов на первой покупке Waseca Biomes здесь.

Возвращение к первому большому уроку с помощью коврика с космическими историями

На следующий день мы повторили первый большой урок с помощью нашего коврика с космическими историями Waseca Biomes. Этот коврик является компаньоном для Born With a Bang. Рассказы и карты последовательности прекрасны. Наши старшие двое сосредоточились на карточках с рассказами, пока я читал одну за другой. Затем нашей старшей очень понравился процесс чтения карточек с последовательностями и сопоставления их с изображениями с помощью ее брата. В другой раз мы наметили стрелки временной шкалы и изображения отпечатков пальцев. Много веселья.

Мы также выбрали Части Читателей Биомов, связанные с Первой Великой Историей.

Сэкономьте 15 долларов на первой покупке Waseca Biomes здесь.

Первый большой урок акварельной живописи

Некоторые из наших материалов по истории вселенной и последующие действия включали акварельную живопись. Наши дети создали акварельные картины, вдохновленные иллюстрациями Born With a Bang/Cosmic Story Mat, используя свои акварельные журналы и эти кисти для маленьких детей.

Полка с четырьмя состояниями вещества

• Plasma Reader
• Плазменные карточки из трех частей с определениями
• Сортировочные карточки с четырьмя состояниями вещества

до работы проживают. Мы делаем слева направо, сверху вниз в этой области по большей части. Это отличается от других аранжировок, которые мы использовали в прошлом и которые подходили для разных возрастов и стадий. Наш старший сын читает слова CVC и использует много тех же материалов, что и его старшая сестра, так что пока это работает.

На этой верхней полке лежат печатные формы, которые служат отличным введением в плазму, которая не была освещена во время презентации Первого Великого Урока. Наш старший читал вслух плазменный ридер. Оба наших старших ребенка использовали карточки из трех частей, но по-разному. Наша дочь сопоставила определения и ярлыки с изображениями. Нашему сыну нравилось подбирать ярлыки.

Им обоим очень понравилось играть в сортировку. Они вместе играли в нее несколько раз.

Жизненный цикл звезд, звездный нуклеосинтез и Периодическая таблица элементов Полка Работа

• Карточки Монтессори звездного нуклеосинтеза — жизненный цикл звезды
• Жизненный цикл звёздной головоломки от Mirus Toys
• Жизненные циклы: всё от начала до конца
• Буклет с периодической таблицей от Mirus Toys
• ключ и вспомогательное руководство от Mirus Toys

Материалы нашего первого большого урока Монтессори и последующие работы включают жизненный цикл звезды, звездный нуклеосинтез и исследование элементов периодической таблицы.

Должен сказать, я очень доволен тем, как эти материалы взяли эти абстрактные концепции и сделали их конкретными. Оба наших старших ребенка возвращались к этим материалам несколько раз с тех пор, как они были представлены, и нам понравилось наблюдать, как они развивают понимание основных концепций.

Мой муж сказал мне, что наша дочь сообщила ему на днях в машине, что его вода состоит из водорода и кислорода, и что водород был первым.

Жизненный цикл звезд и звездный нуклеосинтез

В первый раз, когда я представил карты, мы сосредоточились только на жизненном цикле звезды. Позже я добавил карты для производства элементов во время цикла. Использование предложений от Детей Вселенной окупилось. К тому времени, когда наша старшая дошла до этого момента в своих исследованиях, она уже знала, что такие звезды, как наше Солнце, не могут завершить цикл более крупных звезд. Поэтому головоломка имела для нее смысл.

Изучение элементов

Наши дети очень быстро сориентировались в головоломке с периодической таблицей, не ожидая от меня особого представления. Я дал очень простое объяснение таблицы и цели головоломки. Они потратили немного времени на проверку ключа, прежде чем сразу же выбросить детали и приступить к работе.

Я подумал, что материалы этого первого большого урока Монтессори и последующие работы будут в основном интересны нашему старшему, но нашему 4-летнему ребенку. был в этом. Кроме того, оказывается, это отличный материал для распознавания чисел и некоторых последовательностей до 100. Места на столе, где последовательность пропущена, наши дети искали число или сопоставляли изображение головоломки с ключом.

Некоторое время они сосредоточились на этой доске. После того, как они прошли примерно ⅓ пути, они взяли с полки буклет Периодической таблицы и начали исследовать плитки элементов, которые они разместили на доске. Им это очень понравилось. Когда они закончили, они положили головоломку обратно на полку с плитками на место, чтобы сохранить свое место в следующий раз.

Созвездие Стеллажи и книги

• Небесный зоопарк
• Светящиеся в темноте созвездия
• Что мы видим в звездах
• Созвездия плиток от Mirus Toys

созвездия. Светящиеся в темноте созвездия — отличный полевой путеводитель для детей. Наши малыши любят исследовать в темноте. Созвездия — отличный повод не ложиться спать допоздна, когда еще недостаточно темно перед сном.

Нам также нравится сочетать наши книги с этими плитками созвездий. У нас есть животные в небе (набор из 6) и 4 пользовательских плитки (Большая Медведица, Дракон, Орион и Большой Пес), всего 10 плиток созвездий. Это дает нам хороший набор циркумполярных (видимых круглый год) и сезонных созвездий для нашего местоположения в Северном полушарии.

Это отличное занятие для детей, которое можно делать как вместе, так и самостоятельно. Наш двухлетка еще не совсем готов управлять фонариком и держать плитку. В результате ей нравится освещать стену под лестницей, в то время как ее старший брат кладет плитку Созвездия.

Им также нравится манипулировать размером получаемой тени, экспериментируя с расстоянием фонарика и плитки от стены. Многие уроки заключены в эти аккуратные маленькие плитки.

Узнайте больше о домашнем обучении в дошкольном и школьном возрасте с помощью этого бесплатного курса домашнего обучения.

Упражнения по рисованию и письму «История Вселенной»

• National Geographic Kids Super Space Sticker Activity Book
• First Great Lesson Story Starters (БЕСПЛАТНО)
• Раскраска звездного нуклеосинтеза

История Вселенной: последующие эксперименты и отчеты о научных методах

• Астрономические эксперименты (элементарный учебный план Монтессори)
• Пакет научных методов

Каждый ребенок экспериментирует, и нам это очень нравится. Нашим детям нравится слово «гипотеза», и они любят угадывать, каким будет вывод. Мы также используем эти ресурсы в наших 12 зимних мероприятиях для домашнего обучения с печатными формами.

Они очень заинтересовались черными дырами после того, как узнали о жизненном цикле звезды. В результате они провели эксперимент № 60 из книги «Астрономия для всех детей». Это был отличный ресурс, чтобы узнать больше о том, как образуются черные дыры. Очень круто. Я помог им понять, как использовать печатную форму в своем эксперименте. Они записывали свои выводы по мере выполнения каждого шага научного метода.

Солнечная система своими руками с использованием геометрического шкафа Монтессори

• Планетарий
• Геометрический шкаф

У нас уже есть коврик для солнечной системы DIY. В результате наш старший решил проследить некоторые планеты с помощью геометрического кабинета. Она использовала страницу о Солнечной системе из этой великолепной книги Планетария. Вскоре к ней присоединился ее брат.

Лунный календарь и полки, карточки с космическими историями и материалы Солнечной системы

• Головоломка с фазами Луны.0215

  В этом разделе находятся полки с календарем и географией. Это такое красивое и уютное место в нашей домашней школе.

  Нашим детям очень нравится головоломка «Фазы луны» как часть их работы с календарем. Диаграмма «Части Луны», диаграмма «Структура Луны» и соответствующие номенклатурные карточки «Фазы Луны» поставляются с этой великолепной головоломкой и календарем «Фазы Луны».

  Большие карты рассказывания историй и карты последовательности являются частью нашего набора космических историй Waseca Biomes, который мы показали в начале этого поста.

  Распечатка «Планеты изнутри» справа также прекрасна. Это бесплатная подписка для школьников, которую мы получили от Mirus Toys.

  Сэкономьте 15 долларов на первой покупке Waseca Biomes здесь.

  Рабочий план Монтессори, обзор и папки для текущей и завершенной работы

  Вот как наши старшие дети документируют свою работу каждую неделю. Они используют эти папки, чтобы отслеживать его. В конце рабочего дня они заполняют рабочий план Монтессори. Папки предназначены для текущей работы и завершенной работы.

  История Вселенной: первый великий урок Монтессори. Заключение

  Мы надеемся, что вам понравилась наша история деятельности во Вселенной. Используя наши ресурсы начальной учебной программы Монтессори, мы собрали большое количество книг, печатных изданий и материалов для различных практических занятий. Есть много направлений, по которым вы можете пойти с «Историей Вселенной». Вот как мы это сделали, и наши дети действительно погружены в свою работу.

  Не забывайте, у нас также есть потрясающая коллекция Монтессори-книг о Вселенной и большая семья читает вслух «Секретный ключ ко Вселенной» Джорджа. Я очень рекомендую его для всех возрастов. Мы не можем насытиться.

  Как бы вы ни исследовали историю вселенной, мы надеемся, что вы расслабитесь и получите удовольствие. Наука — это так весело, особенно когда вы занимаетесь ею по методу Монтессори.

  Дополнительные элементарные ресурсы

  • История Земли для детей: Второй большой урок Монтессори
  • Хронология истории человечества и основные потребности
  • Материалы четвертого большого урока и последующие действия
  • Монтессори Пятый большой урок Материалы и последующие действия
  • 210
  • 210 Как почтить коренных американцев на День Благодарения и в Homeschool

  Спасибо, что заглянули!

  — Кристин

  Активное время
  1 год

  Общее время
  1 год

  Сложность
  Дошкольное и начальное образование

  Сметная стоимость
  Умеренная

  Материалы

  • Секретный ключ Джорджа ко Вселенной
  • Койот в небе
  • Родился на ура
  • Дети Вселенной
  • Жизненные циклы — все от начала до конца
  • Зоопарк в небе
  • Светящиеся в темноте созвездия
  • Что мы видим в звездах
  • Космическая наклейка National Geographic
  • Астрономия для каждого ребенка
  • Планетарий: Добро пожаловать в музей
  • Воздушный шар
  • Свеча
  • Зажигалка
  • Мед
  • Вода
  • Пищевой краситель (любой цвет)
  • Оливковое масло
  • Mirus Toys Жизненный цикл звезды Пазл
  • Пазл Mirus Toys с периодической таблицей
  • Буклет Периодической таблицы Mirus Toys
  • Плитки Mirus Toys Созвездие
  • Mirus Toys Пазл Moon Phases — Лунный календарь
  • Waseca Biomes Континентальный глобус
  • Коврик Waseca Biomes Cosmic Story
  • Waseca Biomes Части считывателей биомов
  • Акварельные краски
  • Бумага для акварели
  • Кисти
  • Геометрический шкаф Монтессори
  • Плазменный считыватель для печати
  • Плазменные карты из трех частей для печати
  • Четыре состояния сортировки материи для печати
  • Карты звездного нуклеосинтеза для печати
  • Версия для печати «Первые великие уроки истории» (БЕСПЛАТНО)
  • Звездный нуклеосинтез Раскраска для печати
  • Пакет научных методов для печати
  • Карточки с фазами луны из трех частей для печати
  • Mirus Toys Inside the Planets для печати (БЕСПЛАТНО)
  • Рабочий план Монтессори для печати

  Инструменты

  • См. список материалов

  .

  Инструкции

  1. Проведите первый великий урок, побуждая детей выполнять эксперименты по законам Вселенной, когда это необходимо. Используйте Born with a Bang, Children of the Universe, Continent Globe и предметы домашнего обихода, найденные в списке материалов.
  2. На следующий день повторите Первый Великий Урок, используя Космический коврик для историй. Выполните столько заданий для коврика Cosmic Story Mat, сколько интересно детям, и повторите дополнительные уроки в другое время.
  3. Дети могут исследовать соответствующие части считывателей биомов, чтобы закрепить содержание.
  4. Черпайте вдохновение из карточек Cosmic Story Mat или Книг о Вселенной, чтобы нарисовать акварелью Первый Большой Урок или другие интересные темы астрономии.
  5. Познакомьте детей с работами на полке по четырем состояниям материи, которые они могут выполнять самостоятельно или в небольших группах. Это включает в себя плазменный ридер, карты из трех частей и карты сортировки состояний материи.
  6. Познакомьте детей с готовыми работами по жизненному циклу звезды, звездному нуклеосинтезу и периодической таблице, чтобы они могли работать самостоятельно или в небольших группах. Это включает в себя карты Монтессори звездного нуклеосинтеза, головоломку «Жизненный цикл звезды», «Жизненные циклы — все от начала до конца», а также головоломку и буклет Периодической таблицы элементов.
  7. Полка «Созвездие» Работа для детей. Это включает в себя книги созвездий, плитки созвездий и фонарик. Это также прекрасное время для наблюдения за звездами и сравнения того, что видно в ночном небе, с тем, что они изучают на своих практических материалах.
  8. Предоставьте дополнительные возможности рисования и рукописного ввода с помощью книги наклеек National Geographic Space, первых уроков истории и раскраски Stellar Nucleosynchronous Coloring.
  9. Предоставьте материалы для дополнительной экспериментальной работы по желанию. Дети могут выбирать из списка тем/экспериментов, представленных в книге «Астрономия для каждого ребенка». Используйте пакет научных методов, который можно распечатать для детей, чтобы задокументировать свои выводы.
  10. Включите возможности для работы с геометрией. Это может быть взято из Геометрического кабинета Монтессори или других материалов по геометрии, которые есть у вас дома или в школе. Создание солнечной системы, комет, астероидов и т. д. — отличные проекты для закрепления знаний, полученных во время изучения астрономии.
  11. Знакомство с головоломкой «Фазы Луны»: «Календарь луны» и «Фазы Луны», карты из трех частей. Полка для дополнительных исследований в области астрономии.
  12. Используйте печатную форму «Внутри планет», чтобы вызвать интерес и создать красивый переход к композиции Земли или других планет.
  13. Поощряйте детей использовать рабочий план Монтессори, чтобы документировать свою ежедневную выполненную и текущую работу. Это поможет ребенку определить области или предметы, которым следует уделить дополнительное внимание. Это также дает ребенку возможность поделиться своими впечатлениями о своей работе и тем, что он хотел бы изучить на следующей неделе.