Профильное обучение в средней школе (стр. 5 )

«Элементы астрофизики»:

1.Солнечная система ( 3 ч)

Развитие представлений о строении Солнечной системы. Расстояние до Солнца и размеры планетных орбит. Природа тел Солнечной системы. Происхождение Солнечной системы.

2.Звезды, галактики, Вселенная (7 ч).

Звезды и источники их энергии. Расстояния до звезд. Современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звезд. Наша Галактика. Другие галактики. Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной. Применимость законов физики для объяснения природы космических объектов. «Красное смещение» в спектрах галактик. Современные взгляды на строение и эволюцию Вселенной.

Тематическое планирование.

1.  Развитие представлений о строении Солнечной системы. Астрономия в древности. Геоцентрическая система мира. Становление гелиоцентрического мировоззрения. Законы Кеплера. Параллакс. Астрономическая единица. Размеры планетных орбит.

2. Природа тел Солнечной системы. Общие свойства планет земной группы. Земля и Луна. Планеты-гиганты. Астероиды и кометы.

3. Происхождение Солнечной системы. Космогонические гипотезы. Химический состав Солнечной системы. Полеты автоматических межпланетных станций.

4. Звезды и источники их энергии. Солнце. Водородный синтез. Строение Солнца. Светимость. Закон Стефана-Больцмана.

5.Современные представления о происхождении и эволюции звезд. Виды звезд. Расстояния до звезд, единицы расстояний и связь между ними. Красные гиганты, белые карлики, черные дыры. Взрывы новых и сверхновых звезд.

6.Наша Галактика. Другие галактики. Размеры и структура нашей Галактики. Млечный путь. Типы других галактик.

7.Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной. Применимость законов физики для объяснения природы космических объектов. Структура и масштаб Вселенной. Разрешающая способность глаза, телескопа. Методы астрономических исследований. Познаваемость мира.

8. «Красное смещение» в спектрах галактик. Современные взгляды на строение и эволюцию Вселенной. Закон Хаббла. Реликтовое излучение. Гипотеза Большого взрыва.

9  – 10. Итоговое занятие. Конференция.

Методическое обеспечение:

Занятия проводятся в традиционной лекционно – семинарской форме, сопровождаются видеофрагментами и анимациями из электронных пособий. В процессе проведения занятий целесообразно фиксировать успехи слушателей по отдельным позициям, например, умение объяснять астрономические явления, соответствие найденной информации точной теме сообщения, выступление с презентацией реферата. Критерии оценки должны быть известны учащимся заранее.

Введение астрономического материала в ЕГЭ по физике планируется "по минимуму" и постепенно. Вычислительных задач (по тем

формулам, которые есть в самостоятельном курсе астрономии) не предусматривается. Исключение только за формулой Хаббла и то в заданиях с выбором ответа. Предусматриваются качественные вопросы на знание фактического материала: строение солнечной системы,

характеристики планет и Луны, классификация звезд, их строение, источники энергии, эволюция звезд, строение и размеры Галактики, виды галактик, модели эволюции Вселенной.

Кроме того, расширится спектр задач на астрономическом материале, но это скорее "литературная обработка" для общепринятых

задач по физике. Например, разгон космического паруса под давлением света.

Примерный список тем рефератов:

Физическая природа Юпитера. Современные исследования планеты. Исследование астероида Эрос, 2001 год. Представления об образовании Луны и формировании Меркурия. Исследование планеты Марс. Марсоход «Спирит», 2004 год. Исследование планеты Сатурн. АМС «Кассини» и спускаемый аппарат «Гюйгенс», 2005 год. Пояс Койпера и облако Оорта. Возможности внеатмосферных наблюдений. Телескоп им. Хаббла, лаборатория «Чандра». Скрытая масса вещества. Черные дыры. Исследование Солнца. Проявления Солнечной активности. Поиск планетных систем у других звезд. Современные представления о структуре межзвездной среды. Круговорот вещества в Галактике. Звездообразование. Шаровые скопления. Квазары и пульсары. Современные представления о строении и эволюции Вселенной.

Образовательные ресурсы к курсу:

Список литературы:

1. Большой энциклопедический словарь. Физика. М., «Большая Российская энциклопедия», 1999.

2. Энциклопедия для детей. Астрономия. М., Аванта+, 2002.

3. Астрономия. Авт.-сост. . Минск, Харвест, 1998.

4. . Занимательная астрономия. . Занимательная химия. Ростов-на-Дону. ,2005.

5.  . Занимательные вопросы по астрономии и не только. М., МЦНМО, 2005.

6. Журнал «Вокруг света», август 2001, «Живые и мертвые»,Л. Князева.

7.Журнал «Вокруг света»,июль 2002, «Пятый элемент», Л. Князева.

8. Журнал «Вокруг света»,ноябрь 2003, «Невидимая, но тяжелая», С. Рудин.

9. Журнал «Вокруг света», декабрь 2004,»Тайна шестой планеты», Л. Бумагин.

10. Журнал «Компьютерра», № 000, 27 января 2004г. «Земные духи Марса» Г. Андреев.

11. Журнал «Компьютерра»,»384,20 февраля 2001, «Прикосновение к Эросу» Е. Золотов.

12. С. Вайнберг. Мечты об окончательной теории. М. УРСС, 2004.

13. Сборник нормативных документов. Физика. Сост. , . М., Дрофа,2004.

Учебные пособия.

1. . «Физика – 11. Эволюция Вселенной»,М., «Дрофа», 2006.

2. . «Физика – 11.»,М., «Дрофа», 2005.

3., . «Физика-11». М., Илекса, 2005.

4. , ,

«Физика – 11»,М., Мнемозина, 2003.

5.-Вельяминов, . Астрономия. М., Просвещение, 2000.

6. . Астрономия. М., Просвещение, 2006.

7.. Астрономия. Книга для учителя. М., Просвещение, 2005.

6.  . . Астрономия. Разноуровневые самостоятельные работы. М., Илекса, 2005.

7.  , . Астрономия. Примерное поурочное планирование с применением аудиовизуальных средств. М. Школа-Пресс, 2001.

8.  . Сборник вопросов и качественных задач по астрономии. М., Просвещение,2002.

Сетевые ресурсы:

1. www. *****

2.  www. gomulina. *****

3.  *****

4.  www. *****/

5.  www. galspace. *****

6.  www. nasa. gov

7.  www. *****

Мультимедиа-диски:

1.Электронные учебные пособия «Физика 11» , . Илекса,2006.

2.«Открытая астрономия, 2,5», «Уроки открытого колледжа» , Физикон, 2004г.

Приложение.

1. Гомулина обучения основам астрономии с использованием диска «Уроки Открытого Колледжа. Астрономия».

Продукт разработан по гранту Министерства образования РФ в 2003 году. Может быть использован при проведении занятий, а также для подготовки докладов, презентаций. Программа содержит 39 готовых уроков-презентаций по всем темам в соответствии с учебником . “Астрономия”, более 1000 мультимедиаобъектов (фотографий, графиков, схем, видеороликов, анимаций), редактор уроков. 2. . О том, чего сегодня просто нельзя не знать о Вселенной. То, что приводится ниже, можно условно назвать «Минимумом обязательных знаний по астрономии» (* отмечены некоторые «дополнительные» вопросы, которых невозможно избежать даже в «самом обязательном» минимуме):

I. Объяснение наблюдаемых астрономических явлений

1. Как и почему происходит перемещение светил на небе в течение суток (днем – Солнца, ночью – звезд, планет, Луны)?

2. Можно ли отличить на небе звезду от планеты?

3. Почему Солнце и Луна кажутся нам не небе одинаковых размеров?

4. Почему происходит у нас смена времен года (а на других планетах?)?

5. Почему Луна меняет свой вид на небе?

6. Почему (и при каких фазах Луны) происходят солнечные и лунные затмения?

7. Как объяснить такие небесные явления, как появление комет, «падающие звезды», полярные сияния.

8. * Почему с Земли всегда видна одна и та же сторона Луны?

9. Что видно на Луне невооруженным глазом (в бинокль)?

10. Что такое «созвездия» (и какие из них можно найти на небе осенью, зимой, весной, летом)?

11. Что такое Млечный Путь?

12. Что такое Плеяды, туманность Андромеды?

II. Солнечная система

1. Каково строение Солнечной системы?

2. Сколько планет в Солнечной системе?

3. Какая из планет самая большая (маленькая), самая близкая (далекая)?

4. Во сколько раз Солнце больше (и дальше от нас), чем Луна?

5. Чем отличаются планеты, похожие на Землю, от планет, похожих на Юпитер?

6. * Что такое спутники (и кольца) планет?

7. Что такое кометы?

8. Что такое астероиды?

9. Что такое метеориты?

10. Что такое Солнце (и из чего оно состоит)?

11. Что происходит внутри Солнца, на его «поверхности» и в его атмосфере?

12. Чем отличается «спокойное» Солнце от «возмущенного»?

13. Если в 2000 г. – очередной максимум солнечной активности, то когда примерно будет следующий? Как будет меняться вид Солнца?

14. Почему с Солнцем связаны на Земле такие явления, как магнитные бури, полярные сияния, сильные грозы?

15. Каков возраст Земли, Луны, планет, Солнца?

III. Звезды

1. Сколько звезд можно увидеть на небе невооруженным глазом?

2. Что такое звезды (и в чем их отличие от планет)?

3. Какие бывают звезды по сравнению с Солнцем?

4. Почему звезды мы видим совсем не такими, как Солнце?

5. Все ли звезды такие «спокойные», как Солнце?

6. Правда ли, что Полярная звезда – самая яркая?

7. * Что можно сказать об истинных размерах и яркости звезды, если известна только ее «звездная величина»?

8. Что известно о рождении, жизни и смерти звезд?

9. Может ли «обычная звезда» превратиться в нейтронную или даже в черную дыру? А Солнце?

10. Мерцание – это явление, связанное с прохождением света звезды через неспокойную земную атмосферу. А может ли изменяться блеск самой звезды?

11. Что такое двойные звезды и какую важную информацию о звездах получают астрономы, изучая двойные системы?

IV. Галактика и Вселенная

1. Как устроена наша Галактика?

2. Где расположено Солнце в Галактике?

3. Что, кроме звезд, входит в состав Галактик?

4. * Как движется Солнце (вместе с нами) в Галактике?

5. Существуют ли галактики, похожие на нашу?

6. Сколько световых лет до самой близкой галактики? А до самых далеких?

7. Могут ли сталкиваться галактики?

8. Правда ли, что галактики разбегаются от нашей Галактики?

9. Сколько лет Галактике? А нашей Вселенной (Метагалактике)?

V. Некоторые общие вопросы

1. Что такое астрономия? С какими науками она связана теснее всего?

2. Нередко смешивают астрономию с астрологией. Правильно ли это?

3. Чем увековечили себя в истории астрономии Коперник, Бруно, Галилей, Кеплер и Ньютон?

4. Что такое телескоп (радиотелескоп, космический телескоп)?

5. Какова связь (взаимосвязь) астрономии и космонавтики?

6. Что такое космогония? Космология?

7. Могут ли астрономы предсказать погоду (а магнитные бури)?

8. Почему, по вашему мнению, до сих пор не обнаружены внеземные цивилизации?

9. Когда началась космическая эра?

10. Когда и какой полет совершил ?

11. Кто и когда сделал первый шаг на поверхности Луны?

12. Летали ли люди на какие-нибудь планеты Солнечной системы?

13. К каким из небесных тел Солнечной системы долетали автоматические межпланетные станции?

14. Можно ли будет когда-нибудь долететь до созвездия (например, до Б. Медведицы). А до Полярной Звезды?

15. Когда начался XXI век и третье тысячелетие?

Особой проблемой методики преподавания астрономии была и остается целесообразность решения «качественных» и «количественных» задач. Разумеется, решать задачи по астрономии (хотя бы «типовые») полезно, а потому они включены в учебники по астрономии. Но, пожалуй, предпочтение надо отдавать тем «вопросам-заданиям», которые как раз и помогают учащимся лучше усвоить «Минимум знаний». Так, например, при работе со «Школьным астрономическим календарем» (и в связи с астрономическими наблюдениями) учащимся можно предложить следующие задания:

* Нарисуйте четыре положения Земли на орбите вокруг Солнца (лето, осень, зима, весна) и покажите примерное положение Земли на данный день.

* Нарисуйте орбиту Луны вокруг Земли. Какое положение занимает Луна на орбите сегодня?

* В этом году столько-то затмений в такие-то даты. Зная фазы Луны в эти дни, скажите, какие это будут затмения.

* Уменьшается ли число звезд на небе после «звездных дождей» («Персеид», «Леонид» и др.)?

Очевидно, можно придумать много других подобных вопросов, обсуждение которых в буквальном смысле приблизит обучение астрономии к жизни, заинтересовав этим учащихся.

В заключение хотелось отметить следующее. Отношение ко всякого рода «минимумам» знаний школьников неоднозначное. Официально оно, по существу, отражено в «стандартах образования», которым надлежит следовать.

Существует и другая точка зрения, согласно которой «минимумы» просто вредны, ибо в эпоху непрерывного опережающего образования надо стимулировать не овладение «минимумом», а стремление к более высоким уровням образования. Абстрактные рассуждения подобного рода обладают определенной привлекательностью и могут быть достаточно строго обоснованы. Но, как говорится, «истина всегда конкретна». В стране, где обучаются десятки миллионов детей (разных по состоянию здоровья, способностям, отношению к учебе, уровню материальной обеспеченности и т. д.) почти нет высококвалифицированных учителей астрономии, а астрономия объявлена «предметом по выбору», декларируемый высокий уровень «Стандарта астрономического образования» пока практически недостижим и не может быть признан «минимальным». Никто, кроме астрономической общественности, не будет бороться за то, чтобы учащиеся овладевали в школе определенной системой самых важных знаний по астрономии и космонавтике. Но все усилия останутся тщетными, если стратегия и тактика этой борьбы не будет максимально учитывать современную ситуацию, сложившуюся в российском образовании.

3.Эта странная мультивселенная

Автор: Алексей Левин

Опубликовано в журнале "Компьютерра" №1-2 от 01.01.01 года.

(Печатается с сокращениями).

Мультивселенная - какое красивое и загадочное слово! Так обычно переводят на русский язык неологизм Multiverse, изобретенный, насколько я знаю, английским писателем-фантастом Майклом Муркоком (Michael Moorcock). Впрочем, по сути он скрывает под собой старую как мир идею множественности миров (пусть читатель простит меня за невольный каламбур), которую можно найти еще у античных и средневековых мыслителей. Однако куда интересней, что в последние годы это слово и такие его аналоги, как Megaworld, Megauniverse и Metauniverse, замелькали в трудах серьезных ученых. И не случайно: многие уверены, что эта идея имеет все шансы стать одним из краеугольных камней новой парадигмы науки о структуре мироздания.

В последнее время концепции Мультивселенной обычно разрабатываются в космологическом контексте. Однако в физику двадцатого столетия идея многомирности впервые вошла значительно раньше и в совершенно ином контексте. Она восходит к весьма парадоксальной интерпретации квантовой теории измерений, которую в 1957 году предложил аспирант Принстонского университета Хью Эверетт (Hugh Everett). С нее и начнем.

Квантовые миры Эверетта-Уилера

Модель Эверетта была не первой и не последней попыткой упразднить или хотя бы обойти серьезную внутреннюю логическую рассогласованность квантовой механики, выявленную еще в конце 20-х годов. Как известно, вся физически интерпретируемая информация о квантовомеханическом объекте заложена в его волновой функции (она же волновой вектор). Квантовое описание имеет статистический характер - например, вероятность обнаружить электрон в определенной точке пространства в данный момент времени определяется квадратом модуля того значения, которое принимает в этой точке и в этот момент его волновая функция. Чтобы вычислить это значение, надо решить уравнение Шредингера, описывающее поведение волновой функции во времени и пространстве.

Тут-то и зарыта собака. Предположим, что мы размещаем в пространстве детекторы, один из которых пошлет в момент T0 сигнал о поимке электрона. Это означает, что вероятность нахождения отслеживаемой частицы в этот момент в месте расположения детектора тут же превращается в единицу, тогда как вероятность ее появления в любом другом месте и в иное время сразу падает до нуля. Но если бы мы решили уравнение Шредингера до срабатывания детектора, то оказалось бы, что волновая функция непрерывно распределена во времени и пространстве (в принципе она не равна нулю даже в туманности Андромеды и в эпоху динозавров). Выходит, что акт измерения мгновенно модифицирует волновой вектор, причем не гладко, а с разрывом. Эту модификацию называют коллапсом волновой функции или редукцией волнового пакета. Однако все дело в том, что уравнение Шредингера просто не имеет подобных "коллапсирующих" решений. Так что же происходит с волновой функцией в процессе измерения и как эти процессы описать на языке квантовой механики?

Почкование Вселенных

Даже адепты инфляционной космологии не берутся с уверенностью утверждать, какие физические факторы запустили экспоненциальное расширение и из-за чего оно закончилось. В литературе встречается больше полусотни объяснений этого процесса, и до консенсуса, судя по всему, еще далеко. Но именно потому, что теоретики пока не выяснили механизм инфляции, они не могут гарантировать, что он сработал лишь один раз и с тех пор навеки остановился. Иначе говоря, если уж инфляция однажды произошла, почему бы не предположить, что она может случаться многократно?

Именно так считает Андрей Линде. Выдвинутая им в середине 80-х годов теория вечной инфляции предполагает, что квантовые флуктуации, подобные тем, которым мы обязаны существованием нашего мира, могут возникать самопроизвольно и в любом количестве, если для этого есть подходящие условия. Они способны давать начало инфляционным процессам, в ходе которых рождаются все новые и новые вселенные. Не исключено, что и наше мироздание вышло из флуктуационной зоны, сформировавшейся в мире-предшественнике. Точно так же можно допустить, что когда-нибудь и где-нибудь в нашей собственной Вселенной возникнет флуктуация, которая "выдует" юную вселенную совсем другого рода, тоже способную к космологическому "деторождению". Можно даже пойти дальше и построить модель, в которой инфляционные вселенные возникают непрерывно, отпочковываясь от своих родительниц и находя для себя собственное место. Как говорится в одной из статей Линде, Космос "состоит из множества раздувающихся шаров, которые дают начало таким же шарам, а те, в свою очередь, рождают подобные шары в еще больших количествах, и так до бесконечности".

В великом множестве вселенных, в каждой из которых реализуется какой-то определенный набор космологических параметров, вполне может найтись хоть одна, где существуют предпосылки для возникновения жизни. В такой вселенной мы и находимся. Иначе говоря, наш мир таков, каков есть не потому, что его так спроектировал неведомый Конструктор или Творец, а просто в силу закона больших чисел

Изучение раздела «Растениеводство»

(декоративное садоводство и цветоводство с основами

ландшафтного дизайна)

Элективный курс для профильных классов

учитель биологии школы № 000

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В современной школе особое внимание должно уделяться практическому применению учащимися теоретических знаний, полученных в курсах изучения естественных наук, в том числе биологии. Практическое применение теоретических знаний по ботанике и экологии растений связано с разделом «Растениеводство», изучаемом в образовательной области «Технология». Поэтому межпредметные связи, которые возможно реализовать в предлагаемом элективном курсе, помогут учащимся более полно представить связи между теорией и практикой.

В связи с введением в образовательную область «Технология» содержательных модулей, посвященных организации жилого пространства, а также появлением в нашей стране частных земельных владений, хозяева которых хотели бы грамотно организовать свое жилое пространство, в связи с растущим интересом учащихся к этой сфере профессиональной деятельности, возникла необходимость в профильной подготовке учащихся старшего звена общеобразовательной школы для будущей работы в вышеназванном направлении. Изучение данного курса поможет учащимся определиться с профессиональным выбором в профессиях, основанных на изучении разделов «Растениеводство» и «Ботаника» для основной школы. По окончании курса у учащихся должно сложиться целостное представление о ландшафтном дизайне как разновидности архитектурно-проектной деятельности, направленной на создание предметно-пространственной среды на принципах удобства (функциональности), комфортности, красоты и экономичности, а также о растениеводстве (декоративном садоводстве и цветоводстве) как отрасли сельского хозяйства, занимающейся выращиванием красивоцветущих и лиственно-декоративных растений.

Тема обустройства жилого пространства человека всегда актуальна. Формирование внешнего облика городов, сел, частных земельных владений играет прежде всего эстетическую, архитектурно-художественную, оздоровительную роль. Эстетика среды обитания человека – залог его успешности в профессиональной деятельности, восстановления трудоспособности, условие его полной самореализации.

Курс предполагает изучение материала в течение 2-х лет в 10-11 классах по 34 часа.

Основные цели курса:

1.  Познакомить учащихся с основами декоративного садоводства и цветоводства, повысив тем самым их интерес к изучению теоретических и практических разделов наук о растениях (ботаника, экология, растениеводство, агрохимия).

2.  Познакомить учащихся с основами ландшафтного дизайна как способа формирования удобной жилой среды.

3.  Развить познавательный интерес учащихся и их коммуникативные качества, повысить интеллектуальные способности.

4.  Воспитывать активные положительные качества личности (самостоятельность, способность к взаимопомощи, взаимовыручку и сотрудничество и ответственность).

Ожидаемые результаты:

·  формирование у учащихся базовой системы знаний о ландшафтном дизайне как части архитектурно-проектной деятельности и о декоративном садоводстве и цветоводстве как отрасли растениеводства, обеспечивающей выращивание и уход за декоративными растительными насаждениями;

·  формирование у учащихся элементарных умений проектирования ландшафтной архитектурной среды земельных участков различного назначения и их декоративного оформления с помощью зеленых насаждений;

·  развитие у учащихся художественного вкуса;

·  формирование опыта проектной деятельности, развитие творческого потенциала учащихся в процессе разработки ландшафтного дизайн-проекта земельного участка различного назначения.

Методы обучения: иллюстративный, репродуктивный, метод проблемного изложения, эвристическая беседа, мозговой штурм, метод проектов.

Формы организации занятий: лекция, практическое занятие, учебная экскурсия; индивидуальная, парная и групповая формы обучения.

Итоговый контроль.

Проверка полученных знаний в виде деловой игры, презентация проектов.

Учебно-тематический план элективного курса профильной подготовки

"Изучение раздела "Растениеводство" (декоративное садоводство и цветоводство с основами ландшафтного дизайна) – 68 часов

№ Подте- мы	Тема	Теория	Практика
1. Основы декоративного садоводства и цветоводства и современного ландшафтного дизайна (50часов)
1.1	Применение законов ландшафтного дизайна при озеленении земельных участков различного назначения	3	3
1.2	Приемы зонирования пространства сада. Рукотворные ландшафты сада	3	3
1.3	Условия выращивания декоративных растений. Свойства почв, подготовка почвы к посадке растений. Минеральные и органические удобрения, их свойства и применение в растениеводстве.	3	3
1.4	Технологии выращивания и размножения растений	3	3
1.5	Методика создания растительных композиций. Виды ландшафтных цветников: альпийская горка, водоемы, регулярные цветники, газоны, аптекарский сад, сад пряных трав.	3	3
1.6	Подбор сортов декоративных растений для различных видов цветников. Разнообразие декоративной флоры по отношению к свету, температуре, плодородию почвы.	3	3
1.7	Методика создания цветочных композиций непрерывного цветения	3	3
1.8	Болезни и вредители декоративных растений. Технологии защиты растений.	2	2
1.9	Учебная экскурсия «Комнатное и оранжерейное декоративное цветоводство». Посещение выставки	2
2. Методика разработки ландшафтного дизайн-проекта земельного участка различного назначения (18часов)
2.1	Ландшафтный дизайн-проект и его этапы.	4	2
2.2	Разработка и графическое оформление проекта учебного проекта.	-	6
2.3	Итоговый контроль: деловая игра «Разработка ландшафтного дизайн-проекта земельного участка различного назначения», презентация проектов	3 3
	ИТОГО:	68 часов

Содержание программы элективного курса профильной подготовки