Роль и место астрономии в системе естественнонаучных знаний

Школьный курс астрономии призван способствовать формированию современной естественнонаучной картины мира, раскрывать развитие представлений о строении Вселенной как о длительном и сложном пути познания человечеством окружающей природы и своего места в ней.

УМК по астрономии В.М. Чаругина
Учебное пособие + ЭФУ
Рабочие программы
Поурочные методические рекомендации
Тетрадь-тренажёр
Тетрадь-практикум
Тетрадь-экзаменатор
Чаругин В.М. Астрономия
10-11 классы (базовый уровень)
Состав УМК:

Курс ориентирован на новые методы исследования Вселенной с помощью гравитационно-волновых и нейтринных телескопов
Ученики смогут найти описание сложных астрономических явлений и подходы к решению современных астрономических проблем на базе знакомых школьникам физических законов
Особое внимание уделяется современным достижениям и открытиям в области астрономии
В первую очередь это относится к открытию ускоренного расширения Вселенной и большого числа экзопланет, поиску и связям с внеземными цивилизациями
УМК по астрономии В.М. Чаругина

Курс ориентирован на новые методы исследования Вселенной с помощью гравитационно-волновых и нейтринных телескопов.
Ученики смогут найти описание сложных астрономических явлений и подходы к решению современных астрономических проблем на базе знакомых школьникам физических законов.
Особое внимание уделяется современным достижениям и открытиям в области астрономии.
В первую очередь это относится к открытию ускоренного расширения Вселенной и большого числа экзопланет, поиску и связям с внеземными цивилизациями
УМК по астрономии В.М. Чаругина

Разделение неба на созвездия (10000 лет до н.э. – Большая медведица Сибирь, Аляска, Берингов пролив медвежий стиль).
Созвездие Большой Медведицы
В индейском эпосе семь звёзд Ковша Большой Медведицы изображают не только саму медведицу, но и крадущихся за ней охотников

Похоже
на букву А
♋
Обобщение опыта использования геометрических схем на небосводе и живописных образов земных предметов привело к появлению письменности и искусства счета. Например, схематическое изображение созвездия Тельца♉ (послужило прообразом звука "А" в языках племен индоевропейской группы.
Связь с алфавитами индоевропейской группы языков

Восход Солнца в день весеннего равноденствия около 3000 лет до н.э.

Движение солнца через зодиакальные созвездия

Открытие прецессии
Возникновение новой религии Митраизм (таутохомия)
(2 век до н.э. – 5 век н.э.)

Муза Урания
Элитарность астрономии (среди жрецов, высших слоёв общества)
Во всех древних философских школах астрономия занимала ведущее место. Так как астрономия не затрагивала непосредственно условия жизни и деятельности человека, то ее потребность возникала на более высоком уровне умственного и духовного развития человека. Неудивительно, что в древней Греции астрономия имела свою богиню (музу Уранию).
Большинство древнегреческих мыслителей участвовало в создании гражданских кодексов полисов. Замечательно, что в каждом кодексе есть основной принцип гармонии: равенство граждан перед законом. Только этот принцип, по мысли философов, позволил бы достичь такого совершенства общественных отношений, которое было бы подобно совершенству звездного неба
Во всех древних философских школах астрономия занимала ведущее место. Так как астрономия не затрагивала непосредственно условия жизни и деятельности человека, то ее потребность возникала на более высоком уровне умственного и духовного развития человека. Неудивительно, что в древней Греции астрономия имела свою богиню (музу Уранию).
Элитарность астрономии (среди жрецов, высших слоёв общества)

Солнечное затмение
Схема солнечного затмения

Время

Календари

Движения планет и циклы китайского календаря. (Создан в III тысячелетии до н.э.)
60-ти летний цикл календаря – период, через который Юпитер и Сатурн соединяются в одном и том же зодиакальном созвездии.
Движение планет

Развитие теории и наблюдений за движением Солнца и планет

Платон: «Астрономия побуждает смотреть ввысь и ведёт от нашего мира к другим мирам» (Платон «Государство» 427-347 до н.э.)
Аристотель: «Семь свободных искусств – основа воспитания, которое надлежит давать не для практической пользы, но потому, что оно достойно свободнорождённого человека и само по себе прекрасно» (Аристотель «Политика»., 384-322 до н.э.)
Астрономия в системе образования античного мира
Аристотель
Платон

Мировоззренческая роль астрономии и необходимость её изучения (монастыри и первые университеты – астрономия один из обязательных предметов).
Карл Великий в 782 г. создал придворное общество ученых монахов - знатоков сочинений древних авторов. По инициативе этого общества при монастырях открыли школы, в которых обязательными предметами были арифметика, латинский язык и астрономия .
В XIV в. астрономию включили в число предметов факультета свободных искусств университетов. Этот факультет был обязательным во всех университетах. Этот факультет был, предварительным, так как подготавливал к обучению на основных факультетах (богословском, юридическом, медицинском).
Изучение семи свободных искусств проводились в два цикла, которые назывались тривиум и квадривиум. В тривиуме изучались грамматика, риторика и диалектика. В следующем квадривиуме – арифметика, геометрия, астрономия и музыка.
Астрономия в средние века

Лунное затмение
Колумб грозит караибам на о. Ямайка, что лишит их лунного света, если они не доставят ему припасов

Революция в астрономии, век просвещения и преподавание астрономии
Гелиоцентрическая система мира Коперника

Прохождение Венеры по диску Солнца
Гравюра XVIII в. из официального отчёта Академии Наук. Екатерина II наблюдает прохождение Венеры по диску Солнца в 1769 г.
На стеле за спиной императрицы различима дата: MDCCLXIX.

Астрономические открытия
Марс
Галактики
Звёзды

К началу ХХ в. физическая картина мира казалась почти завершенной. Окрыленное успехами XVIII-XIX вв. сообщество ученых верило, что в бесконечной Вселенной происходят процессы, подчиняющиеся уже известным физическим законам. Задача науки — это решение прикладных проблем.
Линейчатый спектр звёзд?
Правда, эту спокойную картину нарушали «небольшие» астрономические проблемы: объяснение спектров звезд, проблема трех тел, строение и энергетика Солнца, аномалии в движении перигелия Меркурия, ненаблюдаемость светоносного эфира, фотометрический и гравитационный парадоксы, парадокс «тепловой смерти Вселенной».
Кризис науки в конце XIX в.

4Н →Не+2ν+ΔЕ
ΔЕ= 4,3·10-12 Дж – энергия связи, которая выделяется
Через квадратный см каждую секунду проходит 7·10¹² нейтрино
Как заглянули внутрь Солнца?
Снимок получен на 8-ми метровом телескопе в Чили

1.6 km
C2Cl4
Cosmic Rays
100,000 gal. tank
Gold Mine
Neutrino Telescope

Изменение длин плечей меньше одной десятитысячной диаметра протона (10-19 м) могут быть обнаружены.
LIGO Hanford Observatory

Вверху: профиль гравитационно-волнового излучения и соответствующие ему стадии слияния двух черных дыр.
Внизу: изменение эффективных орбитальных параметров пары с течением времени до момента слияния. Изображение из обсуждаемой статьи в Physical Review Letters Черные дыры в этом событии имели в 29 и 36 раз большие массы, чем масса Солнца, и событие произошло 1,3 млрд. лет назад. Примерно масса в 3 раза большая массы Солнца в доли секунды превратилась в гравитационные волны