XIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Подвижная модель звездного неба Северного полушария
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Аннотация
Название: "Подвижная модель звездного неба Северного полушария"
Предметная область: астрономия
Цель: изготовить макет со схемой звездного неба и возможностью наглядной демонстрации участка, видимого в Северном полушарии в определенный период времени.
Задачи: - изучить этапы развития изображения звездного неба в мировой истории;
- рассмотреть способы демонстрации звездного неба в школе в современных условиях;
-изготовить трехмерную модель звёздного неба с возможностью наглядной демонстрации участка, видимого в Северном полушарии в определенный период времени.
Описание: данный проект разработан по теме, включенной в программу основного общего образования в начальной школе по предмету «Окружающий мир». Созданная в результате выполнения проекта трехмерная модель звёздного неба Северного полушария позволяет наглядно демонстрировать учащимся расположение звёзд на небосклоне в определённый заданный период времени. Модель оснащена подсветкой, что делает демонстрацию наиболее реалистичной и запоминающейся.
Количество печатных страниц: 16
Иллюстраций: 16
Литературные источники: Дрисколл М. Звёздное небо. Путешествие в ночное небо. Звезды, планеты, галактики. изд. АСТ, 2017 г.
Гласко В. Техника – молодёжи. Школьный планетарий. 1954. № 4. с. 38-39.
Введение
Актуальность: Изучение космоса увлекает и завораживает! А важность астрономических знаний для каждого современного человека и всего человечества сложно переоценить. Начальные астрономические знания преподают в начальной школе на предмете окружающий мир. В третьем классе мы изучали тему «Мир небесных тел». Мы узнали, что Солнце — это звезда, какие еще бывают звезды и чем звезды отличаются от планет, познакомились с планетами Солнечной системы. Но информацию мы получали из учебника в виде текста с небольшим количеством иллюстраций плохого качества. Мне, как и большинству одноклассников, много было непонятно и с трудом запоминалось. Когда в звёздном небе я пыталась по описанию из учебника найти пояс Ориона, у меня ничего не получилось... И, к сожалению, в моём городе нет планетария, где можно увидеть демонстрацию небесной сферы со звездами, планетами и спутниками, кометами и метеорами. А карты звездного неба не дают наглядного и доступного для понимания младших школьников представления о том, какой участок небесной сферы мы видим в определенное время года.
При хороших условиях наблюдения невооруженным глазом можно увидеть до 800 звёзд. Я знаю по себе и своим друзьям, что наблюдать их ребёнок в современном мире может крайне редко. Таким образом демонстрация звёздного неба в школе необходима для формирования полноценного представления о том, где вообще мы живем и как устроена Вселенная.
Я решила изготовить макет со схемой звездного неба. Макет должен быть простым и наглядным. А демонстрация запоминающейся!
Основная цель: изготовить макет со схемой звездного неба и возможностью наглядной демонстрации участка, видимого в Северном полушарии в определенный период времени.
Идея: изготовить две полусферы, одна должна накладываться на другую. На нижнюю полусферу нанести карту звездного неба Северного полушария. В верхней полусфере прорезать круглое отверстие, через которое можно будет видеть изображение звезд на нижней полусфере.
Теоретическая часть.
Историческая справка
Самые ранние письменные упоминания о созвездиях восходят к началу II тыс. до н.э. Это месопотамские таблички с записями молитв и ритуалов. Они донесли до нас имена созвездий, звёзд, планет данные древними наблюдателями неба, жившими, по меньшей мере, четыре тысячи лет назад.
Месопотамские созвездия схожи с современными. Правда, иногда у них другие названия. Созвездие Ориона в древних текстах названо "Истинный пастух небес", Персея нарекли "Стариком"...
Около 140 года н. э. великий античный учёный Клавдий Птолемей создал фундаментальный труд "Большое математическое построение" – Альмагест. В Альмагесте помещён самый ранний из дошедших до нас каталог неподвижных звёзд.
В 1515 г. увидели свет первые печатные изображения созвездий, созданные художником А. Дюрером (1471-1528).
В XVI в на карту южного неба были нанесены 15 новых созвездий. Они заполнили область южного полушария неба, неизвестную древним астрономам и заполнили участки неба, не содержащие ярких звёзд.
Глобус Планциуса 1598 г.
В 1603 г. появилась "Уранометрия" И. Байера. Этот атлас включал 48 карт и карту южного неба с 12 новыми созвездиями.
Очередные значимые изменения произошли в 1690 г., когда вышел в свет труд польского астронома Я. Гевелия "Описание всего звёздного неба, или Уранография". Семь введённых Гевелием созвездий заполнили пространства, не содержащие ярких звёзд.
В конце XVIII в. вышла в свет "Уранография" немецкого астронома Иоганна Элерта Боде. Между созвездиями появились плавные разграничения, закрепившие за каждым из них собственную площадку. Это означало коренное изменение содержания самого понятия "созвездие". С древнейших времён созвездия понимались как символические фигуры, содержащие некоторое число звёзд, при этом оставались звёзды "не входящие в созвездия". Теперь же под созвездием стала подразумеваться вся совокупность звёзд в пределах плавных границ данного участка неба.
"Новая Уранометрия" немецкого астронома Фридриха Аргеландера - первый звёздный атлас современного типа, была издана в 1843 г. В ней астроном оставил только 84 созвездия, которые и стали основой современного стандарта деления звёздного неба. Созвездия даны в прямом изображении, на фоне сетки экваториальных координат.
Современные границы созвездий
Международный Астрономический Союз в 1928 г. утвердил границы и латинские названия 88 созвездий, которые стали мировым стандартом, а остальные упразднили.
Современная карта звёздного неба
Способы демонстрации звёздного неба.
В настоящее время все профессиональные астрономы пользуются в основном электронными каталогами звёзд. Изображения различных областей звёздного неба с их современными границами также строятся на экране компьютера при помощи специальных графических редакторов. Звёздные карты в их традиционном, книжном исполнении сохраняются, в основном, для учебных целей, а также используются многочисленными любителями астрономии.
Для демонстрации звёздного неба используются звёздные карты, в том числе и подвижные, атласы, глобусы, компьютерные программы и планетарии.
Практическая часть.
Ход работы.
Для изготовления полусфер я использовала технику папье-маше. Эта техника позволяет изготовить предмет любой формы используя бумагу и клей. В качестве основы я выбрала резиновый мяч для фитнеса. Кусочки старой бумаги я наклеивала сначала на воду (первый слой), затем на клей ПВА. Таким образом выполнила 4-5 слоев, перед каждым новым слоем просушивая изделие. После просушки последнего верхнего слоя, мяч сдули и вынули из сферы. Вторую сферу изготавливала на основе первой, обернув предварительно полиэтиленовой пленкой, чтобы она плотно прилегала, но была немного больше, что позволяло бы ей прокручиваться. Когда вторая полусфера просохла, я обнаружила, что она не одевается до конца на нижнюю полусферу и прокручивать не получается. Причину я вижу в том, что форма резинового мяча была не идеально ровной и поэтому полусферы тоже получились слегка неровными и это препятствовало свободному вращению полусфер друг на друге. Верхнюю пришлось надрезать и расширить на 1 см. Таким образом проблема с несовместимостью была решена. Далее полусферы я слегка отполировала наждачной бумагой для получения более гладкой поверхности.
Затем покрыла акриловой краской. Я использовала акрил для ткани, так как в нем большое содержание клея. Это должно препятствовать растрескиванию краски во время использования макета.
На нижнюю полусферу я нанесла параллели и меридианы. Затем карандашом наметила расположение звезд.
При изготовлении основания мне понадобилась помощь взрослых. По размеру основания нижней полусферы вырезали круг из фанеры. В него установили электрическую лампочку и вывели шнур с вилкой.
Сверлами разного диаметра я просверлила отверстия в местах нахождения основных звезд, ориентируясь на карту звездного неба. Самые крупные звёзды: Арктур, Вега, Капелла, Альтаир, Процион и Бетельгейзе. Поменьше Альдебаран, Поллукс, Денеб, Регул и Кастор. Остальные звезды просверлила самым тонким сверлом. Для наглядности я нарисовала белым маркером созвездия и подписала их названия.
По основанию нижней полусферы я нанесла месяца и количество дней в каждом месяце.
В верхней полусфере ножницами вырезала отверстие, соответствующее видимому участку звездного неба на широте 60 градусов. В качестве основы для моего макета использовалась подвижная карта звездного неба. По нижнему краю большей сферы я наклеила цифры от одного до двадцати четырех – часы в сутках.
Как работает макет?
Совмещаем дату на нижней полусфере со временем на подвижной верхней полусфере и видим в прорези расположение звёзд в заданное время.
Заключение
Мне удалось изготовить трехмерную модель звёздного неба, которая наглядно и эффектно демонстрирует нам участок на небосклоне, видимый в определённое время, которое можно задать самостоятельно. Аналогов созданной мною модели я не обнаружила.
Во время изготовления я столкнулась с некоторыми техническими сложностями, которые удалось преодолеть. Я стала лучше разбираться в астрономии, узнала много нового из истории этого предмета и познакомилась с неизвестными мне ранее созвездиями и звездами.
В дальнейшем я планирую провести демонстрацию звездного неба на уроках окружающего мира в начальной школе.
Источники информации
Дрисколл М. Звёздное небо. Путешествие в ночное небо. Звезды, планеты, галактики. изд. АСТ, 2017 г.
Гласко В. Техника – молодёжи. Школьный планетарий. 1954. № 4. с. 38-39
http://bondarenko.clan.su/news/podvizhnaja_karta_zvezdnogo_neba/2017-10-19-36