Преподавание астрономии в школе (сборник статей)| << Предыдущая |
Г. ЛЕНГАУЭР
ПЛОСКОСТНЫЕ НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ С ПОДВИЖНЫМИ ДЕТАЛЯМИ ПО АСТРОНОМИИ
Плоскостные наглядные пособия с подвижными частями неоднократно предлагались многими авторами. Элемент движения и изменения, введенный в пособия этого типа, позволяет наглядно пояснить ход разбираемых явлений и их сущность.
Ниже приводится описание некоторых разработанных автором пособий этого рода. В первую очередь даны описания таких пособий, которые по своей конструкции, кинематике подвижных частей, внешнему оформлению и т. д. являются в какой-то мере типичными: подобные же устройства можно применить и при разработке многих других наглядных пособий на самые разнообразные темы.
Возможны различные способы использования описываемых пособий, соответственно чему они могут быть изготовлены в различных видах. Например:
а) Настенные наглядные пособия достаточно крупных размеров для одновременных демонстраций на уроке всему классу. Такие пособия, быть может, являются наиболее полезными, но изготовление их собственными силами связано с некоторыми трудностями (картонажные работы).
б) Наглядные пособия группового пользования (одно на группу в 4-б человек). Эти пособия имеют меньшие размеры (порядка 20-25 см) и изготовляются проще, из чертежной бумаги, самими учащимися под руководством учителя. Изготовление этих пособий может служить темой кружковых работ.
в) Такие же пособия, приспособленные для проекции их на экран с помощью эпидиаскопа (размеры пособий этого вида -10-15 см).
Пособия описываются здесь в тематическом порядке, что, разумеется, не совпадает с порядком возрастания сложности их изготовления. Учитель должен сам выбрать, какие из пособий ему под силу изготовить в первую очередь и какие он сможет изготовить впоследствии, приобретя некоторый опыт.
љВсе пособия чрезвычайно выигрывают в наглядности, если их раскрасить. Наряду с раскраской можно также применять аппликацию из цветной бумаги (например, для фона неба и т. п.). Делать для эпипроекции нераскрашенные пособия почти нет смысла -на экране они выглядят очень невыразительно.
1. ИЗМЕНЕНИЕ ВИДА ЗВЕЗДНОГО НЕБА С ШИРОТОЙ
 |
На круге а -а (рис. 1), вырезанном из плотной чертежной бумаги, начерчена схематическая звездная карта, охватывающая половину сферы. Проекция карты такова, что линия ЕЕ изображает небесный экватор, а точки Р и Р'-полюсы мира. Поверх круга а-а накладывается фигура б-б, также вырезанная из чертежной бумаги. Полуокружность СЗЮ этой фигуры изображает небесный меридиан, а линия СЮ -линию горизонта с точками севера и юга. Фигурка Н изображает наблюдателя, над головой которого и находится зенит 3. Назначение кольца к, на котором стоит фигурка, будет ясно из дальнейшего. Все части пособия монтируются на круге в -в, вырезанном, всего лучше, из тонкого плотного картона. Детали сборки пособия будут описаны ниже.
Устройство пособия позволяет поворачивать звездную карту а -а вокруг ее центра. Вместе с нею поворачивается изображение земного шара (рис. 2), полюсы которого всегда поэтому остаются обращенными к соответствующим полюсам мира на карте. Поворотом звездной карты относительно линии горизонта СЮ можно установить карту соответственно определенной широте места. Фигурка наблюдателя Н не связана с "земным шаром" и всегда обращена головой к точке 3 -зениту. Следовательно, при совместном повороте звездной карты "земного шара" фигурка Н оказывается как раз на той земной параллели, для широты которой установлена звездная карта. Таково, в общих чертах, устройство и действие пособия.
Порядок склейки отдельных частей указан на рис. 1 (схема сборки). Места склейки поверхностей обозначены утолщенными линиями, соединенными между собой пунктиром.
Несущий картонный круг в -в (рис. 1) имеет отверстие д -д. С обратной стороны карты а -а приклеивается картонный кружок ж такого диаметра, чтобы он точно входил в отверстие д -д и мог вращаться в нем без особого трения. К кружку ж приклеиваются (для утолщения) еще один-два кружка такого же диаметра, вырезанных из чертежной бумаги, а поверх всего приклеивается запирающий кружок з несколько большего диаметра, чем ж. Склейку нужно производить аккуратно и небольшим количеством клея, чтобы он не вытек и не склеил а-а и в-в между собой. По высыхании клея карта а -а должна свободно вращаться вокруг своего центра, причем кружок ж служит как бы осью, а отверстие д -д подшипником. Отсюда ясно, что все кружки должны быть склеены строго концентрично между собой и с картой; это достигается с помощью совмещения на просвет маленьких проколов, сделанных иглой в центре каждого кружка.
С лицевой стороны карты а -а приклеиваются два концентричных бумажных кружка и. Затем нужно склеить часть б -б с основным кругом в -в. При этом бумажные кружки и попадут в отверстие кольца к, в которое они должны входить совершенно свободно, но без большого зазора. Между б -б и в -в приклеивается прокладка е -е, склеенная из двух слоев чертежной бумаги. Форма и размеры прокладки, а также место наклейки ясны из рис. 1 (в-в).
Наконец, на кружок и наклеивается г -г -изображение земного шара. Оно, следовательно, оказываетсяв прочном соединении с картой а -а и будет вращаться вместе с последней. При наклейке г -г нужно правильно ориентировать изображение земного шара по отношению к небесному экватору и оси мира на карте а -а.
Раскрасить пособие можно, например, так: небо сделать темно-синим, а звезды, надписи и все линии на небе -белыми (акварельными белилами). Землю можно раскрасить как географическую карту, прочие части пособия выполнить в светло-коричневых тонах (сепия) и т. д. Для фона неба на карте а -а и для рис. 1 (б -б) можно также использовать подходящую цветную бумагу.
Можно рекомендовать следующую методику использования пособия. Подвижная звездная карта устанавливается в исходное положение, соответствующее виду звездного неба на северном полюсе Земли (рис. 2 а). Расположив пособие в вертикальной плоскости, удерживаем его левой рукой за выступ А так, чтобы линия "центр Земли -зенит" (а вместе с тем и линия, обозначающая ось мира) шла по отвесу. Знакомим учащихся с пособием, указывая на нем Землю и небесную сферу, ось Земли и ось мира, наблюдателя, его горизонт, зенит и т. д. Обращаем внимание учащихся на то, что для наблюдателя, находящегося на полосе (фигурка Н), небесный экватор совпадает с горизонтом, а Полярная звезда находится почти в зените, и что все светила движутся суточным движением параллельно горизонту, не заходя и не восходя.
 |
Теперь, по-прежнему удерживая все пособие левой рукой за выступ А и сохраняя вертикальное направление линии, обозначающей ось мира, правой рукой начинаем поворачивать за выступ В ту часть пособия, которую мы обозначали б-б. При этом фигурка наблюдателя "путешествует" по земному меридиану в сторону южных широт и, соответственно, передвигается отметка "зенит", а "линия горизонта" наклоняется. Остановившись на какой-нибудь средней географической широте (рис. 26), объясняем учащимся, что по мере передвижения наблюдателя по широте его отвесная линия и плоскость горизонта действительно изменяют свое положение в пространстве. Однако наблюдателю все это представляется так, как будто плоскость горизонта остается неподвижной, а ось мира наклоняется к этой плоскости. При этих словах, взяв пособие правой рукой за выступ В, располагаем его так, чтобы линия "центр Земли -зенит" перешла в вертикальное положение (рис. 2в).
Действуя подобным же образом дальше, легко показать, что чем меньше северная широта наблюдателя, тем больше наклонена ось мира к его горизонту, тем ниже над горизонтом находится Полярная звезда. В частности, на экваторе ось мира лежит в плоскости горизонта. При переходе в южное полушарие Полярная звезда и знакомые нам околополярные созвездия становятся невидимыми, а вместо них появляются другие и т. п. Отсюда легко дать элементарные представления о возможности определить географическую широту места по небесным светилам.
После таких качественных демонстраций можно перейти к простейшим количественным. Пользуясь шкалой высот на внешнем круге пособия и параллелями на карте Земли, можно наглядно показать связь между географической широтой места и высотой (или зенитным расстоянием) полюса мира. На звездной карте проведены небесные параллели. Это позволяет наглядно показать связь между широтой места, склонением светила и его высотой (или зенитным расстоянием) в кульминации и разобрать частные случаи этой связи: на полюсах Земли, на различных средних широтах, на экваторе. Нетрудно также показать, как при изменении географической широты наблюдателя меняются границы зон незаходящих и невосходящих светил.
Можно предвидеть некоторые методические возражения против этого пособия: в нем линия горизонта находится не в плоскости, касательной к поверхности Земли, а, очевидно, в плоскости, проходящей через ее центр, и, соответственно этому, центр небесной сферы совпадает не с точкой наблюдения, а с центром Земли. Однако это возражение не принципиальное. Конечно, представление о небесной сфере как о сфере, центр которой совпадает с точкой наблюдения, более обычно и обладает своими методическими преимуществами. Но оно несвободно и от недостатков и, практически, никогда не проводится вполне последовательно и до конца. Так или иначе непременно приходится ссылаться на огромную удаленность звезд и на этом основании, в известных случаях, переносить центр небесной сферы не только в центр Земли, но даже иногда и в центр Солнца, как это, например, совершенно определенно делается в школьном учебнике.
| << Предыдущая |
|
Публикации с ключевыми словами:
преподавание астрономии - школьный курс астрономии - практические работы - методика преподавания - методические материалы
Публикации со словами: преподавание астрономии - школьный курс астрономии - практические работы - методика преподавания - методические материалы | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
