Рабочая программа по астрономии

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА с. ЧЕРНЫЙ ЯР»

Рабочая программа

по предмету «Астрономия»

11 класс

( 1 час в неделю, 34 часа в год)

Составитель: Каргина О.Я. учитель физики и математики

Программа составлена с учётом требования государственного образовательного стандарта на основе авторской программы. Авторская программа В.М. Чаругина «Астрономия 10 – 11 класс», Москва «Просвещение», 2017.

2018- 2019 учебный год

Чёрный Яр

1.Планируемые результаты

Планируемые результаты освоения учебного предмета астрономии в 11 классе:

• Получить представления о структуре и масштабах Вселенной и месте человека в ней. Узнать о средствах, которые используют астрономы, чтобы заглянуть в самые удалённые уголки Вселенной и не только увидеть небесные тела в недоступных с Земли диапазонах длин волн электромагнитного излучения, но и узнать о новых каналах получения информации о небесных телах с помощью нейтринных игравитационно-волновых телескопов.

•Узнать о наблюдаемом сложном движении планет, Луны иСолнца, их интерпретации. Какую роль играли наблюдения затменийЛуны и Солнца в жизни общества и история их научного объяснения.

Как на основе астрономических явлений люди научились измерятьвремя и вести календарь.

• Узнать, как благодаря развитию астрономии люди перешли отпредставления геоцентрической системы мира к революционнымпредставлениям гелиоцентрической системы мира. Как на основе

последней были открыты законы, управляющие движением планет, ипозднее, закон всемирного тяготения.

• На примере использования закона всемирного тяготенияполучить представления о космических скоростях, на основе которыхрассчитываются траектории полётов космических аппаратов кпланетам. Узнать, как проявляет себя всемирное тяготение наявлениях в системе Земля—Луна, и эволюцию этой системы вбудущем.

• Узнать о современном представлении, о строении Солнечнойсистемы, о строении Земли как планеты и природе парниковогоэффекта, о свойствах планет земной группы и планет-гигантов и об

исследованиях астероидов, комет, метеороидов и нового классанебесных тел карликовых планет.

• Получить представление о методах астрофизических исследований и законах физики, которые используются для изученияфизических свойств небесных тел.

• Узнать природу Солнца и его активности, как солнечнаяактивность влияет на климат и биосферу Земли, как на основе законовфизики можно рассчитать внутреннее строение Солнца и как

наблюдения за потоками нейтрино от Солнца помогли заглянуть вцентр Солнца и узнать о термоядерном источнике энергии.

• Узнать, как определяют основные характеристики звёзд и ихвзаимосвязь между собой, о внутреннем строении звёзд и источникахих энергии; о необычности свойств звёзд белых карликов, нейтронныхзвёзд и чёрных дыр. Узнать, как рождаются, живут и умирают звёзды.

• Узнать, как по наблюдениям пульсирующих звёзд цефеидопределять расстояния до других галактик, как астрономы понаблюдениям двойных и кратных звёзд определяют их массы.

• Узнать, как по наблюдениям пульсирующих звёзд цефеидопределять расстояния до других галактик, как астрономы понаблюдениям двойных и кратных звёзд определяют их массы.

• Получить представления о взрывах новых и сверхновых звёзд иузнать как в звёздах образуются тяжёлые химические элементы.

• Узнать, как устроена наша Галактика — Млечный Путь, какраспределены в ней рассеянные и шаровые звёздные скопления иоблака межзвёздного газа и пыли. Как с помощью наблюдений в

инфракрасных лучах удалось проникнуть через толщу межзвёздногогаза и пыли в центр Галактики, увидеть движение звёзд в нём вокругсверхмассивной чёрной дыры.• Получить представление о различных типах галактик, узнать опроявлениях активности галактик и квазаров, распределении галактикв пространстве и формировании скоплений и ячеистой структуры ихраспределения.

• Узнать о строении и эволюции уникального объекта Вселеннойв целом. Проследить за развитием представлений о конечности ибесконечности Вселенной, о фундаментальных парадоксах, связанных

с ними.• Понять, как из наблюдаемого красного смещения в спектрахдалёких галактик пришли к выводу о нестационарности, расширенииВселенной, и, что в прошлом она была не только плотной, но игорячей и, что наблюдаемое реликтовое излучение подтверждает этотважный вывод современной космологии• Узнать, как открыли ускоренное расширение Вселенной и егосвязью с тёмной энергией и всемирной силой отталкивания,противостоящей всемирной силе тяготения.

• Узнать об открытии экзопланет — планет около других звёзд исовременном состоянии проблемы поиска внеземных цивилизаций исвязи с ними.

• Научиться проводить простейшие астрономическиенаблюдения, ориентироваться среди ярких звёзд и созвездий,измерять высоты звёзд и Солнца, определять астрономическимиметодами время, широту и долготу места наблюдений, измерятьдиаметр Солнца и измерять солнечную активность и её зависимость от времени.

2.Содержание курса

Содержание курса учебного предмета астрономии в 11 классе:

Введение в астрономию

Строение и масштабы Вселенной, и современные наблюдения

Какие тела заполняют Вселенную. Каковы их характерные размеры ирасстояния между ними. Какие физические условия встречаются вних. Вселенная расширяется.Где и как работают самые крупные оптические телескопы. Какастрономы исследуют гамма-излучение Вселенной. Что увидели

гравитационно-волновые и нейтринные телескопы.

Астрометрия

Звёздное небо и видимое движение небесных светил

Какие звёзды входят в созвездия Ориона и Лебедя. Солнце движетсяпо эклиптике. Планеты совершают петлеобразное движение.Небесные координаты. Что такое небесный экватор и небесный меридиан. Как строятэкваториальную систему небесных координат. Как строятгоризонтальную систему небесных координат.

Видимое движение планет и Солнца

Петлеобразное движение планет, попятное и прямое движение планет.Эклиптика, зодиакальные созвездия. Неравномерное движениеСолнца по эклиптике.

Движение Луны и затмения

Фазы Луны и синодический месяц, условия наступления солнечного илунного затмений. Почему происходят солнечные затмения. Сарос ипредсказания затмений.

Время и календарь

Звёздное и солнечное время, звёздный и тропический год.Устройство лунного и солнечного календаря, проблемы ихсогласования Юлианский и Григорианский календари.

Небесная механика. Гелиоцентрическая система мира

Представления о строении Солнечной системы в античные времена ив средневековье. Гелиоцентрическая система мира, доказательствовращения Земли вокруг Солнца. Параллакс звёзд и определениерасстояния до них, парсек.

Законы Кеплера

Открытие И.Кеплером законов движения планет. Открытие законаВсемирного тяготения и обобщённые законы Кеплера. Определениемасс небесных тел.

Космические скорости

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

Межпланетные перелёты

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

Луна и её влияние на Землю

Лунный рельеф и его природа. Приливное взаимодействие междуЛуной и Землёй. Удаление Луны от Земли и замедление вращенияЗемли. Прецессия земной оси и предварение равноденствий.

Строение солнечной системы. Современные представления о Солнечной системе.

Состав Солнечной системы. Планеты земной группы и планеты-гиганты, их принципиальные различия. Облако комет Оорта и ПоясКойпера. Размеры тел солнечной системы.

Планета Земля

Форма и размеры Земли. Внутреннее строение Земли. Рольпарникового эффекта в формировании климата Земли.

Планеты земной группы

Исследования Меркурия, Венеры и Марса, их схожесть с Землёй. Какпарниковый эффект греет поверхность Земли и перегреваетатмосферу Венеры. Есть ли жизнь на Марсе. Эволюция орбит

спутников Марса Фобоса и Деймоса.

Планеты-гиганты

Физические свойства Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.Вулканическая деятельность на спутнике Юпитера Ио. Природа колецвокруг планет-гигантов.

Планеты-карлики и их свойства.

Малые тела Солнечной системы

Природа и движение астероидов. Специфика движения группастероидов Троянцев и Греков. Природа и движение комет. Пояс Койпера и Облако комет Оорта. Природа метеоров и метеоритов.

Метеоры и метеориты

Природа падающих звёзд, метеорные потоки и их радианты. Связьмежду метеорными потоками и кометами. Природа каменных ижелезных метеоритов. Природа метеоритных кратеров.

Практическая астрофизика и физика Солнца

Методы астрофизических исследований

Устройство и характеристики телескопов рефракторов и рефлекторов.

Устройство радиотелескопов, радиоинтерферометры.

Солнце

Основные характеристики Солнца. Определение массы, температурыи химического состава Солнца. Строение солнечной атмосферы.Солнечная активность и её влияние на Землю и биосферу.

Внутреннее строение Солнца

Теоретический расчёт температуры в центре Солнца. Ядерныйисточник энергии и термоядерные реакции синтеза гелия из водорода,перенос энергии из центра Солнца наружу, конвективная зона.

Нейтринный телескоп и наблюдения потока нейтрино от Солнца.

Звёзды

Основные характеристики звёзд

Определение основных характеристик звёзд: массы, светимости,температуры и химического состава. Спектральная классификациязвёзд 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 — пределЧандрасекара. Пульсары и нейтронные звёзды. Природа чёрных дыр иих 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 ипериодом пульсаций у цефеид. Цефеиды — маяки во Вселенной, покоторым определяют расстояния до далёких скоплений и галактик.

Новые и сверхновые звёзды

Характеристики вспышек новых звёзд. Связь новых звёзд с теснымидвойными системами, содержащими звезду белый карлик.Перетекание вещества и ядерный взрыв на поверхности белого

карлика. Как взрываются сверхновые звёзды. Характеристикивспышек сверхновых звёзд. Гравитационный коллапс белого карликас массой Чандрасекара в составе тесной двойной звезды — вспышкасверхновой первого типа. Взрыв массивной звезды в конце своейэволюции — взрыв сверхновой второго типа. Наблюдение остатковвзрывов сверхновых звёзд.

Эволюция звёзд: рождение, жизнь и смерть звёзд

Расчёт продолжительности жизни звёзд разной массы на главнойпоследовательности. Переход в красные гиганты и сверхгигантыпосле исчерпания водорода. Спокойная эволюция мало массивных

звёзд, и гравитационный коллапс и взрыв с образованием нейтронной звезды или чёрной дыры массивной звезды. Определение возрастазвёздных скоплений и отдельных звёзд и проверка теории эволюциизвёзд.

Млечный Путь

Газ и пыль в Галактике

Как образуются отражательные туманности. Почему светятсядиффузные туманности

Как концентрируются газовые и пылевые туманности в Галактике.

Рассеянные и шаровые звёздные скопления

Наблюдаемые свойства рассеянных звёздных скоплений.Наблюдаемые свойства шаровых звёздных скоплений. Распределениеи 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 иобнаружение в центре Галактики сверхмассивной черной дыры.

Расчёт параметров сверхмассивной чёрной дыры. Наблюдениякосмических лучей и их связь со взрывами сверхновых звёзд.

Галактики

Как классифицировали галактики по форме и камертонная диаграммаХаббла. Свойства спиральных, эллиптических и неправильныхгалактик. 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 взаимодействующиегалактики. Необычные свойства квазаров, их связь с ядрами галактики активностью чёрных дыр в них.

Скопления галактик

Наблюдаемые свойства скоплений галактик, рентгеновское излучение,температура и масса межгалактического газа, необходимостьсуществования тёмной материи в скоплениях галактик. Оценка массытёмной материи в скоплениях. Ячеистая структура распределениягалактики скоплений галактик.

Скопления галактик

Наблюдаемые свойства скоплений галактик, рентгеновское излучение,температура и масса межгалактического газа, необходимостьсуществования тёмной материи в скоплениях галактик. Оценка массытёмной материи в скоплениях. Ячеистая структура распределениягалактики скоплений галактик.

Строение и эволюция Вселенной

Конечность и бесконечность Вселенной — парадоксыклассической космологии.

Закон всемирного тяготения и представления о конечности ибесконечности Вселенной. Фотометрический парадокс ипротиворечия между классическими представлениями о строении

Вселенной и наблюдениями. Необходимость привлечения общейтеории относительности для построения модели Вселенной. Связьмежду геометрических свойств пространства Вселенной с

распределением и движением материи в ней.

Расширяющаяся Вселенная.

Связь средней плотности материи с законом расширения игеометрическими свойствами Вселенной. Евклидова и неевклидовагеометрия Вселенной. Определение радиуса и возраста Вселенной.Модель «горячей Вселенной» и реликтовое излучения. Образование химических элементов во Вселенной. Обилие гелия воВселенной и необходимость образования его на ранних этапахэволюции Вселенной. Необходимость не только высокой плотностивещества, но и его высокой температуры на ранних этапах эволюцииВселенной. Реликтовое излучение — излучение, которое осталось воВселенной от горячего и сверхплотного состояния материи на раннихэтапах жизни Вселенной. Наблюдаемые свойства реликтовогоизлучения. Почему необходимо привлечение общей теорииотносительности для построения модели Вселенной.

Современные проблемы астрономии.

Ускоренное расширение Вселенной и тёмная энергия

Наблюдения сверхновых звёзд I типа в далёких галактиках и открытиеускоренного расширения Вселенной. Открытие силы всемирногоотталкивания. Тёмная энергия увеличивает массу Вселенной по мерееё расширения. Природа силы Всемирного отталкивания.

Обнаружение планет возле других звёзд.

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

Поиски жизни и разума во Вселенной

Развитие представлений о возникновении и существовании жизни воВселенной. Современные оценки количества высокоразвитыхцивилизаций в Галактике. Попытки обнаружения и посылки сигналов

внеземным цивилизациям.

3. Тематическое планирование

Введение в астрономию (1 ч)

Цель изучения данной темы — познакомить учащихся с основнымиастрономическими объектами, заполняющими Вселенную: планетами,Солнцем, звёздами, звёздными скоплениями, галактиками,

скоплениями галактик; физическими процессами, протекающими вних и в окружающем их пространстве. Учащиеся знакомятся схарактерными масштабами, характеризующими свойства этих

небесных тел. Также приводятся сведения о современных оптических,инфракрасных, радио-, рентгеновских телескопах и обсерваториях.

Астрометрия (5 ч)

Целью изучения данной темы — формирование у учащихся о видезвёздного неба, разбиении его на созвездия, интересных объектах всозвездиях и мифологии созвездий, развитии астрономии в античные

времена. Задача учащихся проследить, как переход от ориентации созвездиям к использованию небесных координат позволил вколичественном отношении изучать видимые движения тел. Также

целью является изучение видимого движения Солнца, Луны и планети на основе этого — получение представления о том, как астрономынаучились предсказывать затмения; получения представления об

одной из основных задач астрономии с древнейших времён —измерении времени и ведении календаря.

Небесная механика (3 ч)

Цель изучения темы — развитее представлений о строении Солнечнойсистемы: геоцентрическая и гелиоцентрические системы мира; законыКеплера о движении планет и их обобщение Ньютоном; космическиескорости и межпланетные перелёты.

Строение Солнечной системы (7 ч)

Цель изучения темы – получить представление о строении Солнечнойсистемы, изучить физическую природу Земли и Луны, явленияприливов и прецессии; понять физические особенности строения

планет земной группы, планет-гигантов и планет-карликов; узнать обособенностях природы и движения астероидов, получить общиепредставления о кометах, метеорах и метеоритах; узнать о развитиивзглядов на происхождение Солнечной системы и о современныхпредставлениях о её происхождении.

Астрофизика и звёздная астрономия (7 ч)

Цель изучения темы — получить представление о разных типахоптических телескопов, радиотелескопах и методах наблюдений сих помощью; о методах и результатах наблюдений Солнца, егоосновных характеристиках; о проявлениях солнечной активности исвязанных с ней процессах на Земле и в биосфере; о том, какастрономы узнали о внутреннем строении Солнца и какнаблюдения солнечных нейтрино подтвердили нашипредставления о процессах внутри Солнца; получитьпредставление: об основных характеристиках звёзд, ихвзаимосвязи, внутреннем строении звёзд различных типов, понятьприроду белых карликов, нейтронных звёзд и чёрных дыр, узнатькак двойные звёзды помогают определить массы звёзд, апульсирующие звёзды — расстояния во Вселенной; получить представление о новых и сверхновых звёздах, узнать, как живут иумирают звёзды.

Млечный Путь – наша Галактика (3 ч)

Цель изучение темы — получить представление о нашей Галактике —Млечном Пути, об объектах, её составляющих, о распределении газа ипыли в ней, рассеянных и шаровых скоплениях, о её спиральной

структуре; об исследовании её центральных областей, скрытых от нассильным поглощением газом и пылью, а также о сверхмассивнойчёрной дыре, расположенной в самом центре Галактики.

Галактики (3 ч)

Цель изучения темы — получить представление о различных типахгалактик, об определении расстояний до них по наблюдениямкрасного смещения линий в их спектрах, и о законе Хаббла; о

вращении галактик и скрытой тёмной массы в них; получитьпредставление об активных галактиках и квазарах и о физическихпроцессах, протекающих в них, о распределении галактик и их

скоплений во Вселенной, о горячем межгалактическом газе,заполняющим скопления галактик.

Строение и эволюция Вселенной (2 ч)

Цель изучения темы — получить представление об уникальномобъекте — Вселенной в целом, узнать как решается вопрос оконечности или бесконечности Вселенной, о парадоксах, связанных сэтим, о теоретических положениях общей теории относительности,лежащих в основе построения космологических моделей Вселенной;узнать какие наблюдения привели к созданию расширяющейся

модели Вселенной, о радиусе и возрасте Вселенной, о высокойтемпературе вещества в начальные периоды жизни Вселенной и оприроде реликтового излучения, о современных наблюдениях

ускоренного расширения Вселенной.

Современные проблемы астрономии (3 ч)

Цель изучения данной темы — показать современные направленияизучения Вселенной, рассказать о возможности определениярасстояний до галактик с помощью наблюдений сверхновых звёзд и

об открытии ускоренного расширения Вселенной, о роли тёмнойэнергии и силы всемирного отталкивания; учащиеся об экзопланетах и поиске экзопланет, благоприятных

для жизни; о возможном числе высокоразвитых цивилизаций в нашейГалактике, о методах поисках жизни и внеземных цивилизаций ипроблемах связи с ними.

Календарно – тематическое планирование курса астрономии 11 класс

(1 ч в неделю, всего за 1 год обучения 34 ч)

Нормативно- правовые документы

• Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. № 279-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»

• Федеральный государственный образовательный стандарт http://минобрнауки.рф/documents/336.

• Примерная основная образовательная программа среднего общего образования (Одобрена решением от 12 мая 2016 года.Протокол №2/16).

• Авторская программа В.М. Чаругина «Астрономия 10 – 11 класс».

• Базисный учебный план общеобразовательного учреждения.

Для учителя:

1. Чаругин В.М. Астрономия 10 – 11 класс (базовый уровень), М.Просвещение 2018.

2. Программы для общеобразовательных учреждений. Физика.Астрономия. 7-11 класс, В. А. Коровин, В. А. Орлов. – М. : Дрофа, 2010 г.;

3. Оськина В. Т. Астрономия. 11 класс: поурочные планы по учебнику Е. П.Левитана. - Волгоград: Учитель, 2006 г.

4. Демченко Е. А. Астрономия 11 класс: поурочные планы по учебнику Е.П. Левитана. - Волгоград, Учитель 2003 г.

5. Воронцов-Вельяминов Б. А. Методика преподавания астрономии всредней школе. Пособие для учителя, М. Просвещение 1985.

Для учащихся

1.Чаругин В.М. Астрономия 10 – 11 класс (базовый уровень), М.Просвещение 2018.

1. http://school-collection.edu.ru Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов.