Фізика і астрономія. 7–11 класи

Програма профільного рівня*

10-11 класи

(1 година на тиждень; усього 70 годин)

Очікувані результати

Орієнтовний зміст навчального матеріалу

Вступ

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: астрономія; видатні астрономи; галузі астрономії.

Називає причини, які зумовили й стимулювали зародження й розвиток астрономії, імена видатних астрономів, галузі астрономії.

Пояснює зв’язок астрономії з іншими науками, значення астрономії у формуванні світогляду людини.

Наводить приклади внеску видатних вчених світу та України в астрономічну науку, використання астрономічних знань в життєдіяльності людини.

Діяльнісний компонент

Описує головні етапи розвитку астрономії.

Предмет астрономії та його особливості. Завдання астрономії на різних історичних етапах. Галузі астрономії. Об’єкти дослідження в астрономії. Зв’язок астрономії з іншими науками.

Найвидатніші астрономи. Розвиток астрономічної науки в Україні. Астрономічні знання і розвиток цивілізації.

Демонстрації

1. Портрети видатних астрономів.

2. Зображення об’єктів дослідження в астрономії.

* У 2018/2019 навчальному році програма чинна лише в частині, яка стосується вивчення астрономії в 10 класі.

Очікувані результати

Орієнтовний зміст навчального матеріалу

Характеризує астрономію як спостережну науку, об’єкти пізнання астрономії (космічні тіла, процеси і явища на них та в космічному просторі).

Формулює визначення астрономії як науки. Ціннісний компонент Висловлює судження про астрономію як фундаментальну фізико-математичну науку.

Обґрунтовує практичне значення астрономії.

Розділ 1. ЗОРЯНЕ НЕБО ТА РУХИ СВІТИЛ

Тема 1.1. Зоряне небо

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: небесна сфера, сузір’я, видима зоряна величина, одиниці відстаней в астрономії.

Називає кількість сузір’їв за сучасним поділом на небі, характерні сузір’я, найяскравіші зорі на небі.

Пояснює способи орієнтації на місцевості.

Наводить приклади найвідоміших сузір’їв неба та північної півсфери.

Діяльнісний компонент Описує вигляд зоряного неба в різні пори року.

Характеризує поділ зоряного неба на сузір’я, одиниці відстаней в астрономії.

Орієнтується на місцевості по Сонцю, фазах Місяця, сузір’ях і Полярною зорею. Ціннісний компонент Обґрунтовує практику використання небесних світил з метою орієнтування у просторі і часі.

Зоряне небо та небесна сфера. Сузір’я та походження їх назв. Поділ зоряного неба на сузір’я.

Найвідоміші сузір’я неба та північної півсфери. Зміна вигляду зоряного неба в різні пори року. Орієнтування по Сонцю, фазах Місяця, сузір’ях і Полярною зорею на місцевості і за часом. Видимі зоряні величини. Найяскравіші зорі на небі та в північній півсфері.

Одиниці відстаней в астрономії.

Демонстрації

1. Зоряні карти.

2. Глобус зоряного неба.

3. Телурій.

Практична робота № 1

Спостереження зоряного неба.

Практична робота № 2 Орієнтування по Сонцю, фазах Місяця, сузір’ях та Полярною зорею на місцевості і за часом.

Тема 1.2. Небесна сфера і добовий рух світил

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: основні точки та лінії небесної сфери; екліптика.

Називає точки і лінії небесної сфери, координати горизонтальної і екваторіальної систем координат, екліптичні (зодіакальні) сузір’я.

Пояснює різницю між зодіакальним сузір’ям і знаком Зодіаку, будову зоряних каталогів і карт.

Наводить приклади використання горизонтальної та екваторіальної систем координат.

Діяльнісний компонент

Описує добовий рух світил на різних географічних широтах.

Характеризує умови видимості світил в різних регіонах Землі, видимий рух Сонця відносно зір протягом року, відмінності між астрономією і астрологією.

Користується каталогами небесних об’єктів, астрономічними базами даних і картами зоряного неба.

Розв’язує задачі на знаходження висот світил за заданими екваторіальними координатами і навпаки.

Ціннісний компонент

Обґрунтовує принцип введення небесної сфери та розташування на ній небесних світил, хибність та ненауковість астрології.

Точки і лінії небесної сфери.

Залежність висоти полюса світу від географічної широти місця спостереження.

Горизонтальна та екваторіальна системи координат. Явища, пов’язані з добовим обертанням Землі: схід та захід світил, кульмінації світил (моменти кульмінацій та висоти). Зоряні каталоги і карти.

Видимий рух Сонця. Екліптика. Невідповідність астрологічних уявлень знанням про екліптику. Псевдонауковість астрології, критика астрологічних поглядів і завбачень.

Демонстрації

1. Модель небесної сфери.

2. Телурій.

3. Зоряні каталоги і карти.

Практична робота № 3

Робота з рухомою картою зоряного неба. Визначення за зоряними картами наближених значень екваторіальних координат зір.

Практична робота № 4

Робота з картою зоряного неба та астрономічними базами даних.

Тема 1.3. Час та календар

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: справжня сонячна доба, середнє Сонце, середня сонячна доба, зоряна доба, зоряний та тропічний роки.

Називає методи і одиниці вимірювання часу та системи лічби часу в астрономії.

Пояснює причину різної тривалості зоряної і сонячної доби, потребу введення літнього часу, потребу існування лінії зміни дат.

Наводить приклади використання зоряного та сонячного часу.

Діяльнісний компонент

Описує добовий та річний рухи Сонця по небесній сфері, історію календаря.

Характеризує принципи вимірювання і лічби часу, побудови юліанського і григоріанського календарів.

Розв’язує задачі на визначення часу.

Ціннісний компонент

Оцінює використання астрономічних знань для лічби часу та побудови календарів.

Обґрунтовує введення шкал атомного і координованого часу.

Принципи вимірювання часу (шкали вимірювання і системи відліку). Зоряний час. Сонячний час: справжній і середній. Рівняння часу. Шкала всесвітнього часу.

Шкала атомного часу. Координований всесвітній час.

Системи відліку: місцевий, всесвітній, поясний час та зв’язок між ними. Лінія зміни дат. Літній та зимовий час.

Календар. Сонячні, місячні та місячно-сонячні календарі.

Юліанський та григоріанський календарі.

Демонстрації

1. Географічний глобус Землі.

2. Карта годинних поясів.

3. Зображення різних типів годинників.

Практична робота № 5

Визначення максимальної різниці місцевого часу для шкільного подвір’я та класної кімнати.

Практична робота № 6

Визначення моментів сходу та заходу Сонця для даної місцевості з допомогою Астрономічного календаря.

Тема 1.4. Закони руху небесних тіл

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: синодичний та сидеричний періоди; закони Кеплера; горизонтальний паралакс.

Називає закони руху космічних тіл, елементи планетних орбіт, значення космічних швидкостей на поверхні Землі, назви планетних конфігурацій.

Пояснює відмінності між системами світу Птолемея і Коперника, видимий петлеподібний рух планет, виведення 3-го закону Кеплера із закону всесвітнього тяжіння, причини сонячних та місячних затемнень, використання горизонтального паралаксу для визначення відстаней у Сонячній системі.

Наводить приклади використання законів Кеплера.

Діяльнісний компонент

Описує особливості видимості планет в різних конфігураціях.

Характеризує методи визначення відстаней, розмірів і мас небесних тіл, особливості рухів штучних супутників і автоматичних міжпланетних станцій.

Розв’язує задачі на використання законів руху космічних тіл для розрахунку їх орбіт і космічних швидкостей.

Ціннісний компонент

Оцінює використання законів руху в небесній механіці.

Обґрунтовує використання законів руху небесних тіл для практичних потреб космонавтики.

Виносить судження щодо космічних швидкостей на поверхнях небесних тіл та в просторі.

Системи світу Птолемея і Коперника. Закони Кеплера та їх зв’язок із законами Ньютона.

Елементи орбіт та їх геометричне подання. Узагальнення законів Кеплера.

Перша та друга (3-тя, 4-та тощо) космічні швидкості. Рух штучних супутників Землі і автоматичних міжпланетних станцій.

Видимий рух планет. Планетні конфігурації, синодичні та сидеричні періоди. Рух Місяця. Сонячні та місячні затемнення, частота й умови видимості.

Припливні явища. Використання законів руху для визначення відстаней до тіл Сонячної системи, а також розмірів і мас небесних тіл.

Демонстрації

1. Портрети Птолемея, Коперника, Кеплера, Ньютона.

2. Зображення видимого руху планет, планетних конфігурацій.

3. Схема Сонячної системи.

4. Динамічна модель Сонячної системи.

5. Фотозображення Сонця і Місяця під час затемнень.

Розділ 2. МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ АСТРОНОМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Тема 2.1. Електромагнітне випромінювання небесних тіл

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: електромагнітний спектр; всехвильова астрономія.

Називає діапазони довжин хвиль електромагнітного випромінювання.

Пояснює причину існування вікон прозорості в атмосфері Землі.

Наводить приклади вікон прозорості в атмосфері Землі.

Діяльнісний компонент

Характеризує електромагнітне випромінювання небесних тіл.

Ціннісний компонент

Оцінює розвиток астрономії як всехвильової науки.

Обґрунтовує потребу астрономічних спостережень в усіх діапазонах електромагнітного випромінювання та в реєстрації космічних сигналів неелектромагнітної природи — космічних променів, нейтрино, гравітаційних хвиль.

Електромагнітний спектр. Вікна прозорості атмосфери Землі.

Розвиток всехвильової астрономії: гамма, рентгенівська, ультрафіолетова, оптична, інфрачервона, радіоастрономія.

Демонстрації

1. Таблиця електромагнітного спектра.

2. Графік глибини проникання електромагнітного випромінювання різних частот в атмосфері Землі.

Тема 2.2. Засоби астрономічних досліджень

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: телескоп; характеристики телескопів (формула збільшення телескопа, роздільна здатність та проникна сила телескопа); астрономічна обсерваторія.

Називає типи телескопів, основні астрономічні обсерваторії України та світу, найбільші телескопи світу, аберації телескопів, типи детекторів для реєстрації космічних променів, нейтрино та гравітаційних хвиль.

Пояснює принцип дії оптичних телескопів, вплив атмосфери на астрономічні спостереження, переваги рефлектора порівняно,

з рефрактором, принцип дії паралактичного монтування принцип дії радіотелескопів та радіоінтерферометрів, відмінності між оптичними телескопами та радіотелескопами, принцип дії нейтринних та гравітаційних детекторів.

Наводить приклади перших телескопічних відкриттів, результатів спостережень наземних та космічних телескопів, видів монтування телескопів, застосування телескопів для різних діапазонів випромінювання, детекторів космічних променів, нейтрино і гравітаційних хвиль.

Діяльнісний компонент

Характеризує оптичну схему телескопічної труби Галілея та Кеплера, будову радіотелескопа, принципи реєстрації нейтрино та гравітаційних хвиль.

Розв’язує задачі на визначення основних характеристик телескопа.

Ціннісний компонент

Оцінює використання космічних телескопів та наземних обсерваторій.

Оптичні телескопи. Формула збільшення телескопа, а також роздільна здатність та проникна сила. Недоліки оптичних телескопів. Радіотелескопи.

Радіоінтерферометри з наддовгою базою. Найбільші телескопи в Україні та у світі. Астрономічні обсерваторії. Космічні телескопи та обсерваторії. Детектори космічних променів, нейтрино та гравітаційних хвиль.

Демонстрації

1. Телескоп-рефрактор.

2. Телескоп-рефлектор.

3. Фотографії телескопів для вивчення випромінювання в різних діапазонах.

4. Фото астрономічних обсерваторій України та світу.

5. Фото та схеми нейтринних обсерваторій.

6. Фото та схеми як діючих детекторів гравітаційних хвиль, так і пректу космічного детектора LISA.

Практична робота № 7

Моделювання дії телескопа-рефрактора та підзорної труби за допомогою пари лінз.

Практична робота № 8

Дослідження параметрів оптичних систем телескопів.

Тема 2.3. Методи астрономічних досліджень

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: астрофотометрія; абсолютна зоряна величина; формула Погсона; астроспектроскопія.

Називає види приймачів випромінювання в астрономії, види спектрів.

Пояснює принцип визначення хімічного складу, температури та розмірів небесних тіл, ефект Доплера, принцип роботи окремих приймачів випромінювання.

Наводить приклади методів астрономічних та астрофізичних досліджень, приймачів випромінювання небесних тіл, результатів нейтринної та гравітаційної астрономії.

Діяльнісний компонент

Характеризує шкалу видимих зоряних величин, зв’язок освітленості з зоряною величиною, спектр Сонця, електромагнітне випромінювання небесних тіл.

Розв’язує задачі за формулою Погсона, на визначення температури небесного тіла.

Ціннісний компонент

Обґрунтовує роль спектральних спостережень в астрономії.

Астрофотометрія. Основні поняття фотометрії. Фотоемульсія, прилад із зарядовим зв’язком (ПЗЗ). Шкала видимих зоряних величин.

Формула Погсона. Абсолютна зоряна величина.

Астроспектроскопія. Основні поняття спектроскопії. Закон випромінювання Планка. Види спектрів космічних об’єктів.

Спектральні прилади. Принцип визначення хімічного складу та температури космічних тіл.

Ефект Доплера. Визначення променевої швидкості за спектром. Інтерферометрів. Визначення розмірів небесних тіл.

Приймачі випромінювання в астрономії. Методи астрофізики високих енергій, нейтринної та гравітаційної астрономії.

Демонстрації

1. Фотографічна пластинка із зображенням небесних світил.

2. Зображення спектрів небесних тіл.

3. Приймачі (чи їх зображення) випромінювання для різних діапазонів електромагнітного спектра.

Розділ 3. СОНЯЧНА СИСТЕМА

Тема 3.1. Будова Сонячної системи

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: Сонячна система; планета; планети земної групи; планети-гіганти; карликова планета; правило Тіціуса — Боде.

Називає склад Сонячної системи та порядок розміщення планет.

Пояснює принцип поділу планет на дві групи.

Наводить приклади з історії вивчення будови Сонячної системи, досліджень тіл Сонячної системи з допомогою космічних апаратів.

Діяльнісний компонент

Характеризує сучасний погляд на будову Сонячної системи, відкриття Нептуна і поясу Койпера.

Ціннісний компонент

Оцінює значення вивчення Сонячної системи для природничих наук.

Обґрунтовує поділ тіл Сонячної системи на планети, карликові планети та малі тіла.

Історія вивчення, склад і будова Сонячної системи. Можливість існування невідомих планет в Сонячній системі.

Демонстрації

1. Динамічна модель Сонячної системи.

2. Зображення об’єктів Сонячної системи.

3. Зображення міжпланетних космічних апаратів.

Тема 3.2. Планети Сонячної системи

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: магнітосфера; супутники планет; кільця планет.

Називає фізичні характеристики Землі як планети, складові її внутрішньої будови та атмосфери, фізичні характеристики Місяця та утворення на його поверхні, планети земної групи, супутники Марса, планети-гіганти та деякі їхні супутники, карликові планети.

Пояснює причину парникового ефекту, астрономічні фактори клімату Землі, причину поділу планет на різні групи.

Наводить приклади хімічного складу атмосфер планет, кліматичних змін на Землі.

Діяльнісний компонент

Описує магнітне поле Землі, сучасну будову Сонячної системи (планети, супутники, кільця планет-гігантів).

Характеризує фізичні умови на поверхні Місяця, головні подібності та відмінності між планетами земної групи та планетами-гігантами, карликові планети.

Розв’язує задачі з використанням величин прискорення вільного падіння на різних планетах, їх розмірів та відстаней від Сонця і Землі.

Ціннісний компонент

Обґрунтовує значення вивчення поверхні Місяця для практичної діяльності людини в майбутньому.

Подібність та відмінність між планетами земної групи та планетами-гігантами. Планети земної групи. Фізичні та орбітальні характеристики.

Фізичні характеристики Землі. Внутрішня будова Землі. Будова атмосфери. Рухи в оболонках Землі. Астрономічні фактори клімату.

Місяць: фізичні характеристики та проблема походження. Рельєф, та фізичні умови на поверхні. Планети-гіганти. Фізичні та орбітальні характеристики.

Супутники планет. Кільця планет. Карликові планети.

Демонстрації

1. Фотографія поверхні Місяця

2. Таблиці фізичних та орбітальних характеристик планет.

3. Глобуси Місяця та Марса.

4. Космічні знімки планет Сонячної системи.

Практична робота № 9

Визначення лінійних розмірів місячних кратерів. Практична робота №10

Спостереження планет Сонячної системи (спостереження фаз Венери, смуг та плям в атмосфері Юпітера, кілець Сатурна).

Тема 3.3. Малі тіла Сонячної системи

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: астероїд; комета; метеорне тіло (метеороїд); метеор; метеорний потік; метеорит.

Називає малі тіла Сонячної системи.

Пояснює утворення хвоста комети, природу світіння метеорів, поняття радіанта.

Наводить приклади відомих комет та метеорних потоків, космічних місій до астероїдів і комет, кратерів та астроблем на поверхні Землі.

Діяльнісний компонент Описує фізичні характеристики малих тіл Сонячної системи.

Характеризує гіпотези походження астероїдів та комет, пояс Койпера як можливий резервуар кометних ядер.

Розв’язує задачі на розрахунки відстаней до астероїдів та визначення їх мас. Ціннісний компонент Обґрунтовує проблему астероїдної небезпеки, взаємозв’язок малих тіл Сонячної системи.

Астероїди. Комети. Тіла з поясу Койпера. Метеори та метеорити. Метеорні потоки. Фізичні характеристики малих тіл Сонячної системи та гіпотези походження.

Астероїдна небезпека.

Демонстрації

1. Космічні знімки астероїдів, комет, метеорів та метеорних потоків.

2. Фотозображення метеоритів.

3. Карта розподілу на небесній сфері радіантів відомих метеорних потоків.

4. Фотозображення астроблем.

Тема 3.4. Космогонія Сонячної системи та відкриття екзопланет

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: планетезималь; екзопланета.

Називає етапи формування Сонячної системи.

Пояснює оглядово гіпотези і теорії походження Сонячної системи.

Наводить приклади гіпотез і теорій виникнення Сонячної системи.

Діяльнісний компонент

Описує схематично механізм утворення планет у Сонячній системі, методи відкриття екзопланет.

Характеризує основні етапи формування Сонячної системи, фізичні характеристики відомих екзопланет. Ціннісний компонент Оцінює важливість для астрономії відкриття екзопланет.

Гіпотези і теорії виникнення Сонячної системи, утворення планет.

Основні етапи формування Сонячної системи.

Відкриття екзопланет, їх фізичні характеристики.

Демонстрації

1. Схеми будови Сонячної системи.

2. Зображення екзопланет та моделей екзопланетних систем.

Розділ 4. ЗОРІ

Тема 4.1. Узагальнені характеристики стаціонарних зір

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: світність; спектральний паралакс; спектральна класифікація зір; діаграма Герцшпрунга — Рассела.

Називає основні фізичні та геометричні характеристики зір, спектральні класи і класи світності.

Пояснює діаграму Герцшпрунга — Рассела.

Наводить приклади зір із різними температурами, світностями, масами та густиною.

Діяльнісний компонент

Описує взаємозв’язок між розміром, температурою та абсолютною зоряною величиною, моделі внутрішньої будови зір різних класів світності.

Характеризує хімічний склад зоряної речовини, спектральну класифікацію зір, температуру в надрах зір.

Розв’язує задачі на взаємозв’язок між розміром, температурою та абсолютною зоряною величиною зорі.

Ціннісний компонент

Обґрунтовує еволюційний характер діаграми Герцшпрунга — Рассела, природу джерела енергії зір.

Визначення відстаней до зір.

Хімічний склад зоряної речовини. Температури, світності, розміри, маси зір. Взаємозв’язок між розміром, температурою та абсолютною зоряною величиною. Спектральна класифікація зір.

Діаграма Герцшпрунга — Рассела. Джерела енергії зір. Температура у надрах зір. Внутрішня будова зір.

Демонстрації

1. Діаграма Герцшпрунга — Рассела.

2. Схеми внутрішньої будови зір.

3. Схеми термоядерних реакцій у надрах зір.

Тема 4.2. Подвійні та нестаціонарні зорі

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: подвійна зоря; змінна зоря; нова зоря; наднова зоря; пульсар.

Називає типи подвійних зір, основні характеристики змінних, нових та наднових зір.

Пояснює різницю між типами нестаціонарних зір, процес спалаху зір, механізм утворення хімічних елементів під час спалаху наднової зорі.

Наводить приклади подвійних, пульсуючих і нових зір.

Діяльнісний компонент

Описує різні типи подвійних та змінних зір, природу нових та наднових зір, пульсарів.

Характеризує природу нестаціонарних зір.

Розв’язує задачі з використанням залежності період — світність для цефеїд.

Ціннісний компонент

Оцінює роль нових та наднових зір у поширенні у Всесвіті хімічних елементів.

Подвійні зорі різних типів. Змінні зорі. Пульсуючі змінні. Нові та наднові зорі. Утворення хімічних елементів.

Демонстрації

1. Фотозображення найвідоміших кратних зір.

2. Типові криві зміни блиску змінних зір різних типів.

3. Фотозображення спалахів нових та наднових зір.

Тема 4.3. Сонце як зоря

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: грануляція; пляма; протуберанець; спалах; сонячний вітер; цикл сонячної активності.

Називає основні характеристики Сонця як космічного тіла, діапазони частот сонячного випромінювання, основні утворення в атмосфері Сонця.

Пояснює механізм утворення і склад сонячного вітру, суть чисел Вольфа, фізичний механізм генерування енергії Сонця.

Наводить приклади впливу сонячної активності на життя і здоров’я людей та біосферу Землі.

Діяльнісний компонент

Описує відмінність Сонця від інших стаціонарних зір, вигляд сонячного диска у роки мінімуму та максимуму активності Сонця.

Характеризує Сонце як зорю, внутрішню будову Сонця та його атмосфери, фізичні параметри окремих зон, магнітне поле Сонця.

Розв’язує задачі на взаємозв’язок різних фізичних параметрів Сонця. Ціннісний компонент Виносить судження про результати впливу сонячної активності на атмосферні, кліматичні та біосферні процеси.

Загальні характеристики Сонця, внутрішня будова, атмосфера, обертання Сонця.

Джерело сонячної енергії. Місце Сонця на діаграмі Гершпрунга — Рассела.

Сонячна активність, сонячно-земні зв’язки.

Демонстрації

1. Зображення атмосфери та корони Сонця.

2. Схема внутрішньої будови Сонця.

3. Зображення окремих активних утворень в атмосфері Сонця (плями, протуберанці, спалахи, корональні діри тощо).

Практична робота № 11

Визначення чисел Вольфа за спостереженнями у шкільний телескоп.

Практична робота № 12

Вивчення спектра Сонця.

Тема 4.4. Утворення та еволюція зір

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: міжзоряне середовище; регіони зореутворення; зона НІІ; протозоря; червоний гігант; білий карлик; планетарна туманність; нейтронна зоря; чорна діра.

Називає ознаки та властивості міжзоряного середовища, основні стадії еволюції зір.

Пояснює механізм стиснення міжзоряного газопилового комплексу, виникнення чорної діри, поняття сфери Шварцшильда.

Наводить приклади зір на різних стадіях еволюції.

Діяльнісний компонент

Описує фізичні процеси, що відбуваються поблизу чорної діри.

Характеризує міжзоряне середовище та його особливості, кінцеву стадію еволюції Сонця.

Ціннісний компонент

Обґрунтовує народження зір в асоціаціях, зоряну еволюцію як важливий чинник розвитку Всесвіту в цілому.

Міжзоряне середовище, його густина та температура. Протозорі. Утворення зір в асоціаціях. Регіони зореутворення та зони іонізованого газу (НІІ) навколо них. Механізми прискорення та сповільнення зореутворення в Галактиці.

Залежність часу існування зорі від початкової маси. Стадія головної послідовності, червоні гіганти та надгіганти.

Кінцеві стадії еволюції зір, білі карлики та планетарні туманності, вибух Наднової, нейтронні зорі, пульсари та залишки Наднових.

Кінцева стадія еволюції Сонця.

Чорні діри. Сфера Шварцшильда. Пошуки чорних дір. Чорні діри зоряних мас в подвійних системах.

Демонстрацїі

1. Космічні знімки глобул та регіонів зореутворення.

2. Схеми еволюційних шляхів зір на діаграмі Герцшпрунга — Рассела.

3. Нейтронні зорі та чорні діри у подвійних зоряних системах (малюнки).

Практична робота № 13

Визначення параметрів зір за діаграмою Герцшпрунга — Рассела.

Практична робота № 14

Моделювання еволюційних шляхів (треків) зір в залежності від значень початкових фізичних характеристик.

Розділ 5. ГАЛАКТИЧНА І ПОЗАГАЛАКТИЧНА АСТРОНОМІЯ

Тема 5.1. Наша галактика

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: ядро, диск, гало, корона Галактики; космічні промені; темна матерія.

Називає складові частини, розмір та число зір Галактики.

Пояснює особливості обертання Галактики, суть проблеми темної матерії.

Наводить приклади зоряних скупчень, туманностей.

Діяльнісний компонент

Описує будову Галактики.

Характеризує місце Сонячної системи в Галактиці, типи населення Галактики.

Розв’язує задачі з визначення власних рухів та променевих швидкостей зір.

Ціннісний компонент

Обґрунтовує рухи Сонця в Галактиці.

Складові, розмір і спіральна структура Галактики. Склад, маса, чисельність зір. Типи населення Галактики, зоряні скупчення.

Місце Сонця в Галактиці, його рух відносно сусідніх зір та центру Галактики.

Обертання Галактики. Міжзоряні газ і пил. Космічні промені.

Проблема темної матерії.

Демонстрації

1. Фотозображення Молочного Шляху.

2. Схема будови Галактики.

3. Зображення зоряних скупчень і туманностей.

Тема 5.2. Галактики і Всесвіт

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: закон Габбла; галактика; системи галактик; радіогалактика; квазар; Всесвіт.

Класифікація галактик. Типи, склад і структура галактик. Закон Габбла. Червоне зміщення і визначення відстаней до галактик.

Очікувані результати

Орієнтовний зміст навчального матеріалу

Називає найяскравіші галактики на небі Землі, типи галактик.

Пояснює природу активності ядер галактик.

Наводить приклади галактик різних типів, відомих скупчень галактик.

Діяльнісний компонент

Характеризує різні типи галактик, природу радіогалактик та активних ядер галактик, Туманність Андромеди, Велику та Малу Магелланові Хмари.

Розв’язує задачі на визначення відстаней до галактик по зміщенню спектральних ліній та з використанням закону Габбла.

Ціннісний компонент

Обґрунтовує фізичну суть спостережного червоного зміщення в спектрах галактик.

Просторовий розподіл галактик. Місцева група галактик. Радіогалактики. Активні ядра галактик.

Всесвіт. Великомасштабна структура Всесвіту.

Демонстрації

1. Зображення галактик різних типів.

2. Схема «камертон» Габбла.

3. Фотозображення скупчень галактик.

4. Схема великомасштабної структури Всесвіту.

Тема 5.3. Утворення та еволюція Всесвіту

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: космологія; космологічні парадокси та принципи; Великий Вибух; реліктове випромінювання; гравітаційне лінзування; темна енергія.

Називає імена видатних вчених-космологів.

Пояснює природу реліктового випромінювання, особливості явища гравітаційного лінзування, існування темної матерії та темної енергії.

Наводить приклади космологічних моделей будови Всесвіту.

Діяльнісний компонент

Описує основні етапи еволюції Всесвіту.

Характеризує теорію Великого Вибуху, спостереження, що підтверджують цю теорію, внесок Гамова у космологію.

Ціннісний компонент

Обґрунтовує факт прискореного розширення Всесвіту.

Виносить судження щодо світоглядного значення сучасних уявлень про будову Всесвіту та його еволюцію.

Космологія. Перші моделі будови Всесвіту та їх парадокси. Основи загальної теорії відносності.

Рівняння Фрідмана. Теорія Великого Вибуху. Основні етапи еволюції Всесвіту. Реліктове випромінювання.

Спостережні дані про прискорене розширення Всесвіту та його можлива інтерпретація. Баріонна («звичайна») матерія, темна матерія та темна енергія як складові Всесвіту. Гравітаційне лінзування як прояв темної матерії.

Демонстрації

1. Схеми, що ілюструють моделі Всесвіту.

2. Таблиця-схема основних етапів розвитку Всесвіту.

3. Діаграма співвідношення різних типів матерії у Всесвіті.

Тема 5.4. Можливість існування позаземного життя у Всесвіті. Інші всесвіти

Знаннєвий компонент

Оперує поняттями і термінами: антропний принцип; формула Дрейка; квантове народження Всесвіту; мультивсесвіт.

Називає наукові програми з пошуків життя за межами Землі.

Пояснює суть антропного принципу та ідеї існування інших всесвітів.

Наводить приклади гіпотез щодо виникнення життя на Землі.

Діяльнісний компонент

Характеризує імовірність існування життя на планетах Сонячної системи з погляду сучасної науки, екзопланети як потенційні носії життя.

Ціннісний компонент

Виявляє ставлення до ідеї існування інших всесвітів.

Історичний огляд пошуків позаземного життя. Сучасні наукові дані про існування позаземного життя.

Антропний принцип. Ідея існування інших всесвітів. Мультивсесвіт.

Демонстрації

1. Зображення радіотелескопів, які використовували для пошуків радіосигналів позаземних цивілізацій.

2. Зображення космічних апаратів, за допомогою яких здійснювали чи здійснюють пошук життя поза межами Землі.

Узагальнювальне заняття

Знаннєвий компонент

Пояснює роль астрономії та космонавтики для подальшого розвитку людства.

Наводить приклади нових відкриттів у астрономії.

Діяльнісний компонент

Характеризує астрономію як передовий рубіж природознавства.

Ціннісний компонент Обґрунтовує потребу засвоєння астрономічних знань, використання їх у подальшому житті.

Астрономія — передовий рубіж природознавства.

Новини астрономічної науки.