CC BY
2"ANIQ VA TABIIY FANLARNING RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI" RESPUBLIKAILMIY-AMALIY ANJUMANI 2024-YIL 7-MAY
МЕЖПРЕДМЕТНАЯ СВЯЗЬ ФИЗИКИ И АСТРОНОМИИ НА ПРИМЕРЕ ТВОРЧЕСКИХ ЗАДАЧ ПО АСТРОНОМИИ
1Сафаров А.Г, 2Шаимов Э, 3Тураханов Ф.Б
1к.ф.м.н, доцент, заведующий кафедры астрономии Таджикского национального университета. Душанбе, Таджикистан,2к.ф.м.н, доцент, заведующий кафедры физики твёрдого тела Таджикского национального университета. Душанбе, Таджикистан, 3(PhD) доцент, Институт предпринимательства и педагогики Денова. https://doi.org/10.5281/zenodo.11115680
Аннотация. Сегодня, с развитием науки и техники в физике и астрономии, постоянно делаются новые открытия. К сожалению, учебников, отражающих эту информацию, на других языках почти нет. Поэтому представлен пример интересных астрономических задач, которые учителя физики могут использовать на своих уроках.
Цель статьи - разработка творческих статей на различные астрономические темы, которые используются на уроках физики.
По результатам можно сделать вывод, что развитие творческих астрономических статей на уроках физики способствует повышению научного уровня учащихся. В ходе урока легко объяснить процессы происходящих в космических объектах на основе физических законов. Именно поэтому можно предлагать решения творческих задач по различным темам, таким как «Законы Кеплера и движение планет», «Закон всемирного тяготения», «Физическая природа планет и звёзд».
Ключевые слова: физика, астрономия, межпредметная связь, творческое решение задач, методика преподавания астрономии, методика преподавания физики, методика преподавания физики в школе, методика преподавания астрономии в школе, Космос, образование.
Abstract. Today, with the development of science and technology in physics and astronomy, new discoveries are constantly being made. Unfortunately, there are almost no textbooks reflecting this information in the Tajik language. Therefore, an example of interesting astronomical problems that physics teachers can use in their lessons is presented.
The purpose of the article is to develop creative articles on various astronomical topics that are used in physics lessons.
Based on the results, we can conclude that the development of creative astronomical articles in physics lessons helps to improve the scientific level of students. During the lesson, it is easy to explain processes in space objects based on physical laws. That is why it is possible to offer solutions to creative problems on various topics, such as "Kepler's Laws and the Motion of Planets", "The Law of Universal Gravitation", "The Physical Nature of Planets and Stars".
Keywords: physics, astronomy, interdisciplinary communication, creative problem solving, methods of teaching astronomy, methods of teaching physics, methods of teaching physics at school, methods of teaching astronomy at school, Space, education.
Важными особенностями развития естествознания являются не только использование успехов и перенос методов исследования из одной дисциплины в другую, но и их взаимная связь.
"АЧЩ VA TABПY FANLARNING RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI" КЕ8РиБЫКЛ 1ЬМ1У-ЛМЛЫУ ANJUMANI 2024-У1Ь 7-МЛУ
Астрономия возникла вместе с материальными потребностями человечества, она считается древнейшей наукой и время от времени развивалась. Астрономия древнего периода складывалась из наблюдений, преимущественно различные виды календарей, учитывающие движение видимых тел (Солнца, Луны, планет и ярких звезд), применялись учеными в разных областях [2, с.204].
В разные периоды человеческой деятельности астрономия устранила нюансы других дисциплин и сформировала новые ее части. В разные периоды развития астрономии можно увидеть ее тесную связь с математикой и геометрией. Такая связь связана с движением небесных тел, точным расчетом моментов их восхода, восхода и захода. Именно тогда тысячи лет назад были составлены первые геоцентрические и гелиоцентрические модели мира, сферичности Земли, звездные каталоги и свободно предсказывали затмения Солнца и Луны. Именно поэтому родился новый раздел астрономии - сферическая астрономия [2, с. 23]. Этот раздел астрономии считал основным вопросом изучение внешнего вида (наблюдение) и реальности небесных тел и решал его полностью.
Научная революция в Европе и серийные работы Кеплера, Галилея и других дали Ньютону возможность доказать основные законы механики и гравитации. Этот процесс открыл новую главу в астрономии — небесную механику. На основе закона всемирного тяготения - небесная механика, движения небесных тел, эволюции их орбит, формы и размеров тел, до сих пор решаются различные связанные с ними вопросы [2, с.70].
Использование телескопа Галилеем привело к возникновению новой отрасли астрономии — практической астрономии. До сих пор были построены десятки астрономических инструментов, но они определяли лишь угол зрения. С помощью телескопа человечество получило возможность наблюдать бескрайний космос своими глазами.
С использованием фотографии была создана новая часть астрономии — астрофизика. Сегодня астрофизика стала многогранной и расширяет различные разделы этой области. С помощью спектральных, поляризационных, космических наблюдений и других видов наблюдений он модернизирует современную астрофизику. Использование радиотелескопов во всех областях длин волн от нанометров до метров; ботаника и биология для поиска органических веществ как на планетах, так и в космосе; геология для изучения поверхности планет и их спутников; химия предоставила возможность определять химический состав веществ. Сегодня астрономия установила тесную связь с другими дисциплинами: математикой, физикой, химией, геологией, биологией [2, с. 169] и сильно развивается на гране с другими науками.
Все законы, которые были открыты в физике, математике и химии, большинство из них применяли свое доказательство в космических телах. С возвращением известной периодической кометы Галлея (1Р/Галлей) был доказан закон всемирного тяготения и стало ясно, что кометы могут двигаться по эллиптической орбите. Различные виды бактерий и насекомых изучаются и исследуются в лабораториях, приближенных к условиям других планет.
После полета первого искусственного спутника Земли 4 октября 1957 года началось исследование космоса за пределами земной атмосферы. С тех пор не только космическое пространство, но и отдельные планеты были заполнены современные приборы такие как, спутники, луноходы и марсаходы, решающими конкретные задачи. Межпланетные космические станции оборудуются под научные лаборатории и получают совершенно
"АЧЩ VA TABПY FANLARNING RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI" КЕ8РиБЫКЛ 1ЬМГУ-ЛМЛЫУ ANJUMANI 2024-У1Ь 7-МЛУ
новые результаты. В этом направлении ключевую роль в управлении космическими кораблями играет прикладная математика. Управление и заранее разработанные программы для таких кораблей реализуются без контроля человека.
Использование космических аппаратов на поверхности Луны (лунные зонды, луноходы), Венеры и Марса позволило использовать космические аппараты нового поколения. Все это стало возможным благодаря связи астрономии и технологов. Поэтому можно с уверенностью сказать, что сегодня не только астрономия, но и другие дисциплины используют взаимную связь и сливаются друг с другом на крайних границах, создавая новые главы, служащие совершенствованию и прогрессу общества в различных областях [2, 229].
В процессе обучения в учреждениях общего среднего образования, обучающихся по естественнонаучному процессу, или в физико-математических лицеях часто возникают интересные астрономические задачи. Сегодня, с развитием науки и техники, астрономические исследования стали многогранными [5, с.118]. Поэтому читатель постоянно в курсе астрономических новинок и открытий. Решение творческих задач в учебном процессе будет еще интереснее не только в ходе урока астрономии, которая в настоящее время преподается как «астрономия» в общеобразовательных учреждениях, но и на уроке физики [1, с.25; 4, с.77; 5, с. 118].
Важность подготовленных и представленных материалов состоит в том, что учителя могут представить такие материалы в предметных кружках, олимпиадах разного уровня, для учащихся всех классов от 7 до 11 [4, с.32]. Если учитель преподает в классе непрерывно, то он может ставить перед учениками задачи, имеющие последовательное решение. Решение таких задач по сути является исследовательским, поскольку преподаватель постоянно находится в поиске новых материалов и всегда пытается творить [3, с.122].
Именно поэтому мы постарались представить несколько интересных вопросов, которые набирают обороты в курсе преподавания астрономии (физики). Для этой серии предлагаются вопросы, тесно связанные друг с другом [3, с.128; 6, с. 176], например, задачи связанные с движением планет. Такие задачи решаются с помощью законов Кеплера или конфигурации планет и условия их видимости в любых местах. Можно использовать закон всемирного тяготения, определяя не только массы конкретных объектов, а также ускорения получаемых от Солнце или планет.
Тогда можно начинать от простых задач.
1. Определить промежуток времен между двумя последовательными противостояниями карликовой планеты Плутон, если сидерический период планеты равен 248,4 лет.
Дано: Тплутон = 248,4 лет. Требуется наити: Б Плутон - ?
Решение: Поскольку Плутон входит в состав верных объектов (планет, астероидов, объекты пояса Койпера и др.) то для решения задачи воспользуемся следующей формулы:
1 _ 1 1
^Пл ТЗ ТПл
Поскольку Тз = 1 год, тогда
Тпл X ТЗ ^пл = т ТЗ = 1,004 года.
2. Максимальное расстояния Меркурия от Солнце равен 0,467 а.е. Чему равен сидерический период планеты если эксцентриситет орбиты равно 0,2066.
"ANIQ VA TABIIY FANLARNING RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI" RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY ANJUMANI 2024-YIL 7-MAY
Дано: Qм = 0,467 а.е., eм = 0,2066, найти: Tм -?
Решение: Для решения задачи воспользуемся законами Кеплера.
Qm = амх( 1 + ем),
Отсюда находим, большая полуось орбиты, который равен
аМ = = 0,378 а.е.
М (1 + tM)
Далее поставим полученное значение на формулу
Тм = Va3 = 0.378V0.378 = 0.24 года
Аналогично, можно решат такие задачи для любых тел Солнечной система. Начиная от самого Солнца до планет и их спутников.
Подводя итоги, можно предложить, что в уроках физики воспользоваться знаниями про космические тела, можно провести урок наиболее интереснее, рассказывая и решая задачи с различными уровнями, для всех видов школь (среднее образовательных, гимназиях, лицеях и даже в специализированных школах), а также во всех высших учебных заведениях.
REFERENCES
1. Андреянова, Е. А. Формирование универсальных учебных действий школьников в процессе обучения физике, астрономии / Е. А. Андреянова // Пути повышения результативности современных научных исследований: Сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции, Омск, 27 марта 2023 года. -Стерлитамак: Общество с ограниченной ответственностью "Агентство международных исследований". - 2023. - С. 24-28.
2. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии / Э.В. Кононович, В.И. Мороз. -М.: Леланд, - 2015. - 544 с.
3. Мал>муи саволшои тест! ва аалли масъалашо аз астрономия (Васоити таълимг барои донишлуёни мактабпои олг) / Мураттибон Сафаров А.Г., Бобоев Ш.С., Лутфилоев Н.А., Шоимов У.М., Зуъуров М.Ь. - Душанбе: КВД Матбаа. - 2023. - 273 с.
4. Преподавание физики в современных условиях: проблемы, поиск, решения: Материалы Второго открытого семинара учителей физики школ города Рязани, Рязань, 01 декабря 2015 года. - Рязань: Муниципальное бюджетное учреждение "Центр мониторинга и сопровождения образования". - 2016. - 84 с.
5. Рахимов, Б. К. Истифодаи дурусти истилохоти астрономй дар илму маориф / Б. К. Рахимов, А. F. Сафаров // Паёми донишгохи омузгорй. Бахши илмхои табий. - 2022. -№ 3 (15). - С. 117-123.
6. Сафаров, А. Г. Столкновения ядер комет с метеорными потоками / А. Г. Сафаров, А. С. Гулиев // Вестник Таджикского национального университета. Серия естественных наук. - 2022. - № 2. - С. 174-184.
