стр.

1. ПАСПОРТ ПРИМЕРНОЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2. СТРУКТУРА и ПРИМЕРНОЕ содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

8

3. условия реализации примерной программы учебной дисциплины

14

4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

18

Содержание обучения

Характеристика основных видов деятельности студентов (на уровне учебных действий)

1. Введение в астрономию

Строение и масштабы Вселенной, и современные наблюдения

Учащиеся знакомятся с характерными масштабами, характеризующими свойства небесных тел заполняющими Вселенную: планетами, Солнцем, звёздами, звёздными скоплениями, галактиками, скоплениями галактик;. Также приводятся сведения о современных оптических, инфракрасных, радио-, рентгеновских телескопах и обсерваториях. Таким образом, учащиеся знакомятся с теми небесными телами и

объектами, которые они в дальнейшем будут подробно изучать на уроках.

2. Астрометрия

Звёздное небо и видимое движение небесных светил

Какие звёзды входят в созвездия Ориона и Лебедя. Солнце движется по эклиптике. Планеты совершают петлеобразное движение. Небесные координаты Что такое небесный экватор и небесный меридиан. Как строят

экваториальную систему небесных координат. Как строят горизонтальную систему небесных координат.

Видимое движение планет и Солнца

Петлеобразное движение планет, попятное и прямое движение планет.

Эклиптика, зодиакальные созвездия. Неравномерное движение Солнца по эклиптике.

Движение Луны и затмения

Фазы Луны и синодический месяц, условия наступления солнечного и

лунного затмений. Почему происходят солнечные затмения. Сарос и

предсказания затмений

Время и календарь

Звёздное и солнечное время, звёздный и тропический год. Устройство лунного и солнечного календаря, проблемы их согласования Юлианский и григорианский календари.

3. Небесная механика

Гелиоцентрическая система мира

Представления о строении Солнечной системы в античные времена и в средневековье. Гелиоцентрическая система мира, доказательство вращения Земли вокруг Солнца. Параллакс звёзд и определение расстояния до них, парсек.

Внутреннее строение Солнца

Теоретический расчёт температуры в центре Солнца. Ядерный источник энергии и термоядерные реакции синтеза гелия из водорода, перенос энергии из центра Солнца наружу, конвективная зона. Нейтринный телескоп и наблюдения потока нейтрино от Солнца

Законы Кеплера

Открытие И.Кеплером законов движения планет. Открытие закона Всемирного тяготения и обобщённые законы Кеплера. Определение масс небесных тел.

Космические скорости

Расчёты первой и второй космической скорости и их физический смысл. Полёт Ю.А. Гагарина вокруг Земли по круговой орбите.

Межпланетные перелёты

Понятие оптимальной траектории полёта к планете. Время полёта к планете и даты стартов.

Луна и её влияние на Землю

Лунный рельеф и его природа. Приливное взаимодействие между Луной и Землёй. Удаление Луны от Земли и замедление вращения Земли. Прецессия земной оси и предварение равноденствий.

4. Строение солнечной системы.

Солнце и звезды

Изложение общих сведений о Солнце. Изучение термоядерного синтеза при изучении внутреннего строение Солнца. Источники энергии.

Выработка навыков воспринимать, анализировать, перерабаты­вать и предъявлять информацию в соответствии с поставленны­ми задачами. Определение расстояний до звёзд. Определение пространственной скорости звёзд. Изучение эффекта Доплера. Применение эффекта Доплера. Проведение классификации звёзд.

Изучение диаграммы «Спектр-светимость». Изучение развития звёзд.

5. Практическая астрофизика и физика Солнца

Строение и эволюция Вселенной

Наблюдение за звездами, Луной и планетами в телескоп. Наблюдение солнечных пятен с помощью телескопа и солнечно­го экрана. Использование Интернета для поиска изображений космиче­ских объектов и информации об их особенностях Обсуждение возможных сценариев эволюции Вселенной. Ис­пользование Интернета для поиска современной информации о развитии Вселенной. Оценка информации с позиции ее свойств: достоверности, объективности, полноты, актуальности и т. д.

Объяснение влияния солнечной активности на Землю. Понимание роли космических исследований, их научного и эко­номического значения. Обсуждение современных гипотез о происхождении Солнечной системы.

6.Звёзды

Основные характеристики звёзд

Определение основных характеристик звёзд: массы, светимости, температуры и химического состава. Спектральная классификация звёзд и её физические основы. Диаграмма «спектральный класс» — светимость звёзд, связь между массой и светимостью звёзд.

Внутреннее строение звёзд

Строение звезды главной последовательности. Строение звёзд красных гигантов и сверхгигантов

Белые карлики, нейтронные звёзды, пульсары и чёрные дыры

Строение звёзд белых карликов и предел на их массу — предел

Чандрасекара. Пульсары и нейтронные звёзды. Природа чёрных дыр и

их параметры.

Двойные, кратные и переменные звёзды

Наблюдения двойных и кратных звёзд. Затменно-переменные звёзды. Определение масс двойных звёзд. Пульсирующие переменные звёзды, кривые изменения блеска цефеид. Зависимость между светимостью и периодом пульсаций у цефеид. Цефеиды — маяки во Вселенной, по которым определяют расстояния до далёких скоплений и галактик.

Новые и сверхновые звёзды

Характеристики вспышек новых звёзд. Связь новых звёзд с тесными двойными системами, содержащими звезду белый карлик. Перетекание вещества и ядерный взрыв на поверхности белого карлика. Как взрываются сверхновые звёзды. Характеристики вспышек сверхновых звёзд. Гравитационный коллапс белого карликас массой Чандрасекара в составе тесной двойной звезды — вспышкасверхновой первого типа. Взрыв массивной звезды в конце своей эволюции — взрыв сверхновой второго типа. Наблюдение остатков взрывов сверхновых звёзд.

Эволюция звёзд: рождение, жизнь и смерть звёзд

Расчёт продолжительности жизни звёзд разной массы на главной последовательности. Переход в красные гиганты и сверхгиганты после исчерпания водорода. Спокойная эволюция маломассивных звёзд, и гравитационный коллапс и взрыв с образованием нейтронной звезды или чёрной дыры массивной звезды. Определение возраста звёздных скоплений и отдельных звёзд и проверка теории эволюции звёзд.

7.Млечный Путь

Газ и пыль в Галактике

Как образуются отражательные туманности. Почему светятся диффузные туманности

Как концентрируются газовые и пылевые туманности в Галактике.

Рассеянные и шаровые звёздные скопления

Наблюдаемые свойства рассеянных звёздных скоплений. Наблюдаемые свойства шаровых звёздных скоплений. Распределение и характер движения скоплений в Галактике. Распределение звёзд, скоплений, газа и пыли в Галактике. Сверхмассивная чёрная дыра в центре Галактики и космические лучи. Инфракрасные наблюдения движения звёзд в центре Галактики и обнаружение в центре Галактики сверхмассивной черной дыры. Расчёт параметров сверхмассивной чёрной дыры. Наблюдения космических лучей и их связь со взрывами сверхновых звёзд.

Галактики

Как классифицировали галактики по форме и камертонная диаграмма Хаббла. Свойства спиральных, эллиптических и неправильных галактик. Красное смещение в спектрах галактик и определение расстояния до них

Закон Хаббла

Вращение галактик и тёмная материя в них

Активные галактики и квазары

Природа активности галактик, радиогалактики и взаимодействующие галактики. Необычные свойства квазаров, их связь с ядрами галактик и активностью чёрных дыр в них.

Скопления галактик

Наблюдаемые свойства скоплений галактик, рентгеновское излучение, температура и масса межгалактического газа, необходимость существования тёмной материи в скоплениях галактик. Оценка массы тёмной материи в скоплениях. Ячеистая структура распределения галактики скоплений галактик.

8.Строение и эволюция Вселенной

Конечность и бесконечность Вселенной — парадоксы

классической космологии.

Закон всемирного тяготения и представления о конечности и бесконечности Вселенной. Фотометрический парадокс и противоречия между классическими представлениями о строении Вселенной и наблюдениями. Необходимость привлечения общей теории относительности для построения модели Вселенной. Связь между геометрических свойств пространства Вселенной с распределением и движением материи в ней.

Расширяющаяся Вселенная

Связь средней плотности материи с законом расширения и геометрическими свойствами Вселенной. Евклидова и неевклидова геометрия Вселенной. Определение радиуса и возраста Вселенной. Модель «горячей Вселенной» и реликтовое излучения

Образование химических элементов во Вселенной. Обилие гелия во Вселенной и необходимость образования его на ранних этапах эволюции Вселенной. Необходимость не только высокой плотности вещества, но и его высокой температуры на ранних этапах эволюции Вселенной. Реликтовое излучение — излучение, которое осталось во Вселенной от горячего и сверхплотного состояния материи на ранних этапах жизни Вселенной. Наблюдаемые свойства реликтового излучения. Почему необходимо привлечение общей теории относительности для построения модели Вселенной

9.Современные проблемы астрономии

Ускоренное расширение Вселенной и тёмная энергия

Наблюдения сверхновых звёзд I типа в далёких галактиках и открытие

ускоренного расширения Вселенной. Открытие силы всемирного

отталкивания. Тёмная энергия увеличивает массу Вселенной по мере

её расширения. Природа силы Всемирного отталкивания.

Обнаружение планет возле других звёзд.

Наблюдения за движением звёзд и определения масс невидимых спутников звёзд, возмущающих их прямолинейное движение. Методы обнаружения экзопланет. Оценка условий на поверхностях экзопланет. Поиск экзопланет с комфортными условиями для жизни на них.

Поиски жизни и разума во Вселенной

Развитие представлений о возникновении и существовании жизни во Вселенной. Современные оценки количества высокоразвитых цивилизаций в Галактике. Попытки обнаружения и посылки сигналов внеземным цивилизациям.

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

87

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

58

в том числе:

лабораторные занятия

-

практические занятия

35

контрольные работы

1

Внеаудиторная самостоятельная работа

29

Подготовка устных выступлений по заданным темам, докладов, сообщений, презентаций с использованием информационных технологий и др. в том числе:

• входной контроль

• составление конспекта по темам:

- демонстрация точек;

- изучение координат;

- изучение звездного неба;

- определение местоположения;

- определение московского времени;

- изображение формы движения

• - подготовка сообщений, выступлений;

• - подготовка презентаций;

• - определение понятий;

1

12

2

2

2

2

2

2

5

7

4

Итоговая аттестация в форме зачета

Наименование разделов и тем Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Тема 1. Предмет астрономии

Содержание учебного материала

2

1

Роль астрономии в развитии цивилизации. Эволюция взглядов человека на Вселенную. Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы. Особенности методов познания в астрономии. Практическое применение астрономических исследований.

1

2

История развития отечественной космонавтики. Первый искусственный спутник Земли, полет Ю.А. Гагарина. Достижения современной космонавтики.

Лабораторные работы

-

Практические работы

-

Контрольные работы.

-

Самостоятельная работа: составление кроссвордов по темам, где раскрыты сведения о современных оптических, инфракрасных, радио-, рентгеновских телескопах и обсерваториях

3

Тема 2. Основы практической астрономии

Содержание учебного материала

4

1

Небесная сфера. Особые точки небесной сферы. Небесные координаты.

1

2

Звездная карта, созвездия, использование компьютерных приложений для отображения звездного неба. Видимая звездная величина. Суточное движение светил. Связь видимого расположения объектов на небе и географических координат наблюдателя.

1

3

Движение Земли вокруг Солнца. Видимое движение и фазы Луны. Солнечные и лунные затмения.

1

4

Время и календарь.

1

Лабораторная работа

-

Практические работы

8

№1

Ориентирование в звездном небосводе по самым известным созвездиям северного полушария

№2

Определение горизонтальных координат небесных тел на местности.

№3

Работа с картой звездного неба и накладного круга.

№4

Определение вида звездного неба, положения звезд, планет, Луны, Солнца их движения на любую дату, время суток для данного населенного пункта с использованием программы «Stellarium».

Контрольные работы

-

Самостоятельная работа: (выполнение домашнего задания в виде презентации)

№ 1. Демонстрация основных точек небесной сферы, направления движений небесной сферы, Солнца, Земли вокруг своей оси, годичного движения Земли вокруг Солнца.

№ 2. Изучение по карте звездного неба экваториальных координат небесных тел.

№ 3. Изучение звездного неба с использованием программы «Stellarium»

№ 4. Определение местоположения Солнца на эклиптике на любой день и месяц, определение координат.

№ 5. Определение московского времени для любого часового пояса по географической карте.

12

Тема 3. Законы движения небесных тел

Содержание учебного материала

4

1

Структура и масштабы Солнечной системы. Конфигурация и условия видимости планет.

1

2

Методы определения расстояний до тел Солнечной системы и их размеров.

1

3

Небесная механика. Законы Кеплера.

1

4

Определение масс небесных тел. Движение искусственных небесных тел.

1

Лабораторные работы

-

Практические работы

2

№5

Расчёт линейных и угловых размеров небесных тел (по известному параллаксу)

Контрольная работа

-

Самостоятельная работа:

№6. Расчет ускорения свободного падения на планетах нашей Солнечной Системы

2

Тема 4. Солнечная система

Содержание учебного материала

3

1

Происхождение Солнечной системы. Система Земля - Луна. Планеты земной группы.

1

2

Планеты-гиганты. Спутники и кольца планет.

1

3

Малые тела Солнечной системы. Астероидная опасность

1

Лабораторные работы

-

Практические работы

6

№6

Определение положения планет на небосводе по астрономическому календарю

№7

Расчёт расстояний планет от Солнца и периодов их обращения по третьему закону Кеплера.

№8

Составление сводной таблицы «Планеты Солнечной системы»

Контрольные работы

-

Самостоятельная работа:

№ 7.Подготовка презентации по темам: «Планеты-гиганты. Планеты-карлики и их свойства».

№ 8. Определение понятий 1-ой, 2-ой, 3-ей космической скорости и изображение формы движения орбит относительно Земли.

4

Тема 5. Методы астрономических исследований

Содержание учебного материала

3

1

Электромагнитное излучение, космические лучи и гравитационные волны, как источник информации о природе и свойствах небесных тел. Наземные и космические телескопы, принцип их работы. Космические аппараты.

1

2

Спектральный анализ. Эффект Доплера.

1

3

Закон смещения Вина. Закон Стефана-Больцмана.

1

Лабораторные работы

-

Практические работы

1

№9

Знакомство с диаграммами «спектр–светимость» и «масса–светимость»

Контрольные работы

-

Самостоятельная работа

№ 9. Подготовка выступления по закону Доплера, Вина, Стефана-Больцмана.

3

Тема 6. Звезды

Содержание учебного материала

3

1

Звезды: основные физико-химические характеристики и их взаимная связь. Разнообразие звездных характеристик и их закономерности.

1

2

Определение расстояния до звезд, параллакс. Двойные и кратные звезды. Коричневые карлики. Эволюция звезд, ее этапы и конечные стадии.

1

3

Строение Солнца, солнечной атмосферы. Проявления солнечной активности: пятна, вспышки, протуберанцы. Периодичность солнечной активности. Роль магнитных полей на солнце. Солнечно-земные связи.

1

Лабораторные работы

-

Практические работы

11

№10

Знакомство с основными характеристиками звёзд в сравнении с Солнцем

№11

Знакомство с внутренним строением Солнца

№12

Знакомство с классификацией звезд по яркости

№13

Знакомство с единицами измерения расстояний: парсек и световой год

№14

Изучение устройства и назначения телескопа.

№15

Изучение эволюции звёзд: рождение, жизнь и смерть звёзд

Контрольная работа

-

Самостоятельная работа:

№10. Подготовка презентации по темам: «Белые карлики, нейтронные звёзды, пульсары и чёрные дыры», «Двойные, кратные и переменные звёзды. Новые и сверхновые звёзды»

3

Тема 7. Наша Галактика - Млечный Путь

Содержание учебного материала

2

1

Состав и структура Галактики. Звездные скопления

1

2

Межзвездный газ и пыль. Вращение Галактики. Темная материя

Лабораторные работы

-

Практические работы

2

№16

Знакомство со звездами Северного полушария самой яркой величины

Контрольная работа

-

Самостоятельная работа

-

Тема 8. Галактики. Строение и эволюция Вселенной

Содержание учебного материала

2

1

Открытие других галактик. Многообразие галактик и их основные характеристики. Сверхмассивные черные дыры и активность галактик. Представление о космологии. Красное смещение. Закон Хаббла.

1

2

Эволюция Вселенной. Большой Взрыв. Реликтовое излучение. Темная энергия

1

Лабораторные работы

-

Практические работы

-

Контрольная работа

Самостоятельная работа: № 11. Подготовка сообщения по телескопу Хаббла

2

Зачет

2

Итог

87

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения:

• приводить примеры: роли астрономии в развитии цивилизации, использования методов исследований в астрономии, различных диапазонов электромагнитных излучений для получения информации об объектах Вселенной, получения астрономической информации с помощью космических аппаратов и спектрального анализа, влияния солнечной активности на Землю;

• описывать и объяснять: различия календарей, условия наступления солнечных и лунных затмений, фазы Луны, суточные движения светил, причины возникновения приливов и отливов; принцип действия оптического телескопа, взаимосвязь физико-химических характеристик звезд с использованием диаграммы "цвет-светимость", физические причины, определяющие равновесие звезд, источник энергии звезд и происхождение химических элементов, красное смещение с помощью эффекта Доплера;

• характеризовать особенности методов познания астрономии, основные элементы и свойства планет Солнечной системы, методы определения расстояний и линейных размеров небесных тел, возможные пути эволюции звезд различной массы;

• находить на небе основные созвездия Северного полушария, в том числе: Большая Медведица, Малая Медведица, Волопас, Лебедь, Кассиопея, Орион; самые яркие звезды, в том числе: Полярная звезда, Арктур, Вега, Капелла, Сириус, Бетельгейзе;

• использовать компьютерные приложения для определения положения Солнца, Луны и звезд на любую дату и время суток для данного населенного пункта;

• использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

• понимания взаимосвязи астрономии с другими науками, в основе которых лежат знания по астрономии, отделение ее от лженаук;

оценивания информации, содержащейся в сообщениях СМИ, Интернете, научно-популярных статьях.

Знания:

• смысл понятий: геоцентрическая и гелиоцентрическая система, видимая звездная величина, созвездие, противостояния и соединения планет, комета, астероид, метеор, метеорит, метеороид, планета, спутник, звезда, Солнечная система, Галактика, Вселенная, всемирное и поясное время, внесолнечная планета (экзопланета), спектральная классификация звезд, параллакс, реликтовое излучение, Большой Взрыв, черная дыра;

• смысл физических величин: парсек, световой год, астрономическая единица, звездная величина;

• смысл физического закона Хаббла;

• основные этапы освоения космического пространства;

• гипотезы происхождения Солнечной системы;

• основные характеристики и строение Солнца, солнечной атмосферы;

• размеры Галактики, положение и период обращения Солнца относительно центра Галактики.

Текущий контроль.

Оценка устных и письменных монологических и диалогических высказываний, практических занятий, внеаудиторной самостоятельной работы студентов.

Итоговая аттестация.

Итоговая аттестация в форме зачёта