Nabídka aktivit pro ZŠ, SŠ PhDr. Ing. Ota Kéhar, ,

Transkript

1 Nabídka aktivit pro ZŠ, SŠ PhDr. Ing. Ota Kéhar, , Přednášky pro školy či veřejnost Využití počítačových planetárií ve výuce Většina astronomických úkazů je pozorovatelná na noční bezoblačné obloze. S ohledem na proměnlivost počasí, problémy s přesvětlenou oblohou ve městech a noční časy úkazů se ukazuje jako výhodné použití počítačových planetárií. V těchto systémech se můžeme na úkaz podívat několikrát, přiblížit, tvořit ilustrační obrázky apod. Ukážeme si různé možnosti použití nejoblíbenějšího planetária Stellarium. Lze pojmout jako práce s výpočetní technikou. Určeno pro: ZŠ, SŠ Časová náročnost: min (1-2 vyuč. hod.) Astronomický kviz Určeno pro: ZŠ, SŠ Časová náročnost: min (1-2 vyuč. hod.) Frontální přednáška doplněná o otázky s odpověďmi Chcete si ověřit vaše znalosti z astronomie? Během příspěvku si položíme otázky z různých oborů astronomie společně s několika možnými odpověďmi. Správné odpovědi si následně podrobně zdůvodníme. Jako příklad: kolik známe souhvězdí? Kdy nenastává astronomická noc? Existují severní sluneční hodiny? Čím je výjimečná Polárka? Jaký je rozdíl mezi večernicí a jitřenkou? Kolik měří astronomická jednotka? Keplerovy zákony interaktivně Základní poznatky o pohybu planet po eliptických trajektoriích okolo Slunce objevil Johannes Kepler. Formuloval tři zákony, které vyplynuly z rozboru velmi přesných záznamů o polohách planet, které prováděl po dlouhá léta dánský astronom Tycho Brahe. Představíme si jednotlivé Keplerovy zákony a na interaktivní aplikaci zobrazující aktuální polohu planetky ve sluneční soustavě si ověříme jejich platnost. Keplerovy zákony popisují, jak se pohybují planety, ale nevysvětlují, proč se tak pohybují. Lze pojmout jako práce na výpočetní technice. Obsahuje mezipředmětové vztahy k matematice (kuželosečky). Určeno pro: SŠ Časová náročnost: min (1-2 vyuč. hod.) 1

2 Hvězdy a HR diagram Jaké základní pojmy je nutné znát pro sestrojení Hertzsprungových-Russellových (HR) diagramů z reálných dat získaných z katalogu hvězd Hipparcos nebo astronomické databáze SIMBAD dostupných na stránkách Astronomia. Sestrojíte si několik HR diagramů, blízkých a vzdálených hvězd, lze je vzájemně porovnávat a usuzovat nad jejich rozdíly. Popíšeme si jednotlivé oblasti HR diagramu. Lze pojmout jako práce na výpočetní technice (složitější, více zaměřená na informatiku, práci s Excelem a jednodušší obsahující více fyziky). Obsahuje mezipředmětové vztahy z informatiky a matematiky. Určeno pro: SŠ Časová náročnost: min (1-2 vyuč. hod.) Drobnosti ve sluneční soustavě Mezi malá tělesa ve sluneční soustavy řadíme planetky a trpasličí planety. Co lze o těchto objektech zjistit z katalogů? Jaké informace nám prozradí? Povíme si o začátcích objevu planetek, o jejich vývoji za posledních dvě stě let. Ukážeme si aktuální umístění planetek ve sluneční soustavě, skrývají něco zajímavého? Zmíníme i Kirkwoodovy mezery a okrajově se podíváme na Keplerovy zákony. Povídání je doplněno o zajímavé animace a obrázky. Lze pojmout jako práci na výpočetní technice. Obsahuje mezipředmětové vztahy z informatiky, matematiky a historie. Určeno pro: (ZŠ), SŠ Časová náročnost: min (1-2 vyuč. hod.) Co se děje v noci na obloze? Určeno pro: ZŠ, SŠ Časová náročnost: min (1-2 vyuč. hod.) Po západu slunce nastávají jednotlivé soumraky, obloha se postupně stmívá a je nejvyšší čas se podívat, jaké hvězdy a souhvězdí máme nad obzorem, když je slunce pod horizontem. Víte, kolik a jaké souhvězdí jsou cirkumpolární z našich zeměpisných šířek? Názorně si ukážeme průběh slunce pod obzorem, objasníme si pojmy astronomická noc; hvězdný a sluneční čas při počítání nejlepší pozorovatelnosti objektu na obloze. Dostane se i na hvězdnou velikost a paralaxu. Povíme si o viditelnosti a pozorovatelnosti mlhovin, hvězdokup a galaxií z Messierova a NGC katalogu. Lze pojmout jako práci s výpočetní technikou, mezipředmětové vztahy informatika, matematika. 2

3 Mars očima astronoma Čtvrtá planeta sluneční soustavy pod drobnohledem. Co spatříme při pozorování pouhým okem, různými typy dalekohledů nebo důkladným průzkumem kosmickými sondami a vozítky na povrchu? Dozvíte se informace o zajímavých úkazech nejenom z/na povrchu planety Mars. A ještě posluchače čeká jedno menší překvapení. Určeno pro: ZŠ, SŠ Časová náročnost: min (2 vyuč. hod.) Frontální přednáška doplněná o obrázky, video ukázky; prostor pro diskuzi Hledání cizích světů Jedním z bouřlivě se rozvíjejících oborů astronomie je oblast exoplanet těles planetárního charakteru na drahách kolem vzdálených hvězd. Ještě před nedávnem nebyla sebemenší šance tyto objekty detekovat. To nám umožnil až nebývalý pokrok technického vybavení, kterým astronomové dnes disponují a který doznává prakticky den ode dne další vylepšení. Navíc ke špičkové technice se čím dál častěji mohou dostávat i astronomové-amatéři a provádět tak pozorování, o nichž se v nedávné době nesnilo ani profesionálům. Seznámíme se se základy výzkumu exoplanet a současným stavem našeho poznání v tomto oboru. Určeno pro: ZŠ, SŠ Časová náročnost: min (2 vyuč. hod.) Frontální přednáška doplněná o obrázky, video ukázky; prostor pro diskuzi Fyzikální pokusy aneb nedokonalost lidského oka Teprve v několika posledních desetiletích dostali astronomové možnost zkoumat své okolí v širokém spektru celého elektromagnetického vlnění. Stovky a tisíce let předtím bylo celé poznávání okolního vesmíru založeno pouze na schopnostech našeho zraku. Jak ošidný je naše oko přístroj si ukážeme formou praktických pokusů. Pokusíme se i změřit setrvačnost lidského oka různými metodami a podíváme se na některé zajímavé optické klamy. Určeno pro: ZŠ, SŠ Časová náročnost: 45 min (1 vyuč. hod.) Frontální přednáška doplněná o obrázky; typ problémové úlohy; praktické ukázky; prostor pro diskuzi 3

4 Lucie noci upije lidové pranostiky pohledem moderní astronomie Tématem přednášky jsou známé lidové pranostiky našich předků. Jaké souvislosti museli znát naši předci, aby odhalili správnou podstatu známých přísloví jako například Lucie noci upije a dne nepřidá, Na Boží narození o bleší převalení, Na Nový rok o slepičí krok nebo Na Tři krále o skok dále a podobně. Pokusíme se jim porozumět a odhalit jejich vznik a pravou příčinu. Podíváme se na některé astronomické jevy pravý a střední sluneční čas, západy, východy slunce, soumraky, atmosférická refrakce apod. Určeno pro: ZŠ, SŠ Časová náročnost: min (2 vyuč. hod.) Frontální přednáška doplněná o obrázky; praktické ukázky; prostor pro diskuzi Hrozí nám nebezpečí z kosmu? V centru naší Galaxie se nachází supermasivní černá díra obrovské hmotnosti. Nemůže nás to ovlivňovat? Jaké jsou slapové účinky těles ve sluneční soustavě? Co dělat na Zemi, pokud by v její blízkosti explodovala supernovat? Jak to vypadá s megaerupcemi na Slunci, kdy bude Slunce větší než je trajektorie Venuše? Přichází k nám hypotetická planeta Nibiru? Jaké by to bylo? Může se Země srazit s planetkou či kometou? Chcete znát odpovědi na výše uvedené otázky? Právě pro vás je určena tato přednáška. Určeno pro: ZŠ, SŠ Časová náročnost: min (2 vyuč. hod.) Frontální přednáška doplněná o obrázky; praktické ukázky; prostor pro diskuzi 4

5 Odpolední kroužek Astronomický koutek Účastníci se seznámí se základními astronomickými pojmy a principy. Podíváme se na objekty ve sluneční soustavě, na fungování hvězd, mlhovin a galaxií. Setkání budou koncipovány popularizační formou s dostatečným prostorem pro zodpovídání otázek a praktickou aktivitou účastníků (některé hodiny lze uskutečnit v počítačové učebně). V případě příznivých povětrnostních podmínek bude zařazeno praktické pozorování oblohy a některých úkazů. Lze zařadit i návštěvu hvězdárny, planetária nebo dalších odborných pracovišť. Minimální počet účastníků je 10, maximální je omezen velikostí učebny, prakticky zhruba 25. Projektové dny pro školy Kvarteto s astronomem V libovolné roční období (jaro, léto, podzim, zima) lze uskutečnit čtyřhodinovou akci, která se skládá ze čtyř různých témat. Poslechnete si povídání o planetě Mars, na kterou se podíváme čtyřmi různými způsoby pouhýma očima, dalekohledem, přistáním na povrchu a mikroskopem. V další hodině si na čtyři různé způsoby vyzkoušíme a procvičíme naše oko z pohledu jeho nedokonalosti. Při příznivých povětrnostních podmínek bude zařazeno praktické pozorování oblohy nebo čtyři zajímavé ukázky z počítačového planetária. V závěru se podíváme na jediné vesmírné těleso, po kterém se už lidé v minulosti procházeli, a to čtyřmi způsoby. Určeno pro: ZŠ, SŠ Časová náročnost: 240 min (4 vyuč. hod.+přestávky) Frontální přednáška doplněná o obrázky, video ukázky; praktické ukázky na nedokonalost lidského oka; praktické pozorování dalekohledem případně ukázky z počítačového planetária; praktické ukázky na téma Měsíc (frontální povídání, praktická úloha, video ukázka) 5

6 Témata pro SOČ (středoškolská odborná činnost) Analýza vzájemných vzdáleností vybraných planetek v prostoru Při zobrazování těles ve sluneční soustavě nelze zachovat měřítko vzdálenosti a rozměrů. Dochází tak k chybě v představivosti a špatné interpretaci diagramů. Cílem práce je analýza vzájemných vzdáleností vybrané skupiny planetek v prostoru. Výsledkem by mělo být sestavení matematické funkce (knihovny funkcí), která by střední (maximální a minimální) vzdálenost vypočítala. Prověření platnosti druhého Keplerova zákona Druhý Keplerův zákon se někdy nazývá zákon ploch. Aplikace na stránkách Astronomia umožňuje ověřit platnost tohoto zákona interaktivním způsobem. S ohledem na velikost zkoumané plochy není časový okamžik infinitezimálně krátký. Cílem práce by bylo prozkoumat vliv časového okamžiku na přesnost měření. Výhodná je částečná znalost programovacího jazyku, ideálně PHP. Témata pro maturitní práce Prostorové zobrazení planetek Cílem práce je seznámení se s matematickými modely popisující prostorové zobrazení ve 2D prostoru. Součástí práce je vytvoření funkce (knihovny), která by umožnila přepočítávat prostorové souřadnice X, Y, Z na plošné X, Y s přihlédnutím na úhel pohledu a natočení. Výhodná je částečná znalost nějakého programovacího jazyku, ideálně PHP. Kalkulátor obyvatelnosti exoplanet Cílem práce je vytvoření podkladů a materiálů pro realizaci kalkulátoru obyvatelné zóny (a její vizualizace) pro exoplanety uvedené v katalogu. Součástí práce bude i odvození (odhad) dalších parametrů (velikost u plynných planet, stabilita měsíců vzhledem ke hvězdným slapům apod). Výhodná je částečná znalost programovacího jazyku, ideálně PHP a práci s Excelem. 6