Zobrazit na úvodní stránce článků

Na začátek článku
Titulka > Modul články > Gymnaziální vzdělávání > Učitel > Nadaní žáci > Dělení hvězd podle spekter - HR diagram...

Ikona prakticky

Dělení hvězd podle spekter - HR diagram

Ikona inspiraceIkona hodina
Autor: Petr Pudivítr
Anotace: Příspěvek je určen všem učitelům, kteří by HR diagram nezařadili do běžné výuky, nebo pro ty, kteří rádi přibližují složité a žákům vzdálené informace analogiemi a opisy.
Podpora výuky jazyka:
Klíčové kompetence:
  1. Základní vzdělávání » Kompetence k řešení problémů » vyhledá informace vhodné k řešení problému, nachází jejich shodné, podobné a odlišné znaky, využívá získané vědomosti a dovednosti k objevování různých variant řešení, nenechá se odradit případným nezdarem a vytrvale hledá konečné řešení problému
  2. Základní vzdělávání » Kompetence k učení » vyhledává a třídí informace a na základě jejich pochopení, propojení a systematizace je efektivně využívá v procesu učení, tvůrčích činnostech a praktickém životě
Očekávaný výstup:
  1. základní vzdělávání » Člověk a příroda » 2. stupeň » Fyzika » Vesmír » odliší hvězdu od planety na základě jejich vlastností
Mezioborové přesahy a vazby: Nejsou přiřazeny žádné mezioborové přesahy.
Průřezová témata:
  1. Základní vzdělávání » Environmentální výchova » Vztah člověka k prostředí
Organizace řízení učební činnosti: Skupinová
Organizace prostorová: Školní třída
Nutné pomůcky: instruktážní graf
Klíčová slova: nadaní žáci, HR diagram

Text článku:

Dělení hvězd podle spekter - HR diagram

Kurzy astronomie projektu Talnet1 lákaly a lákají mnoho nadaných žáků. Mnohdy je jejich zájem pouze jasným příkladem toho, že astronomie sama o sobě nabízí lákavá témata. Postupem času zájemců o astronomii v kurzech ubývá - objeví-li se jasně astronomická, tedy matematicky nebo fyzikálně náročnější témata, velká část žáků přestává o takovou astronomii jevit zájem.

Jeden z kurzů astronomie2 se ve své části zabývá vlastnostmi hvězd, zejména jejich dělením podle spekter. Jednu kapitolu tak bylo možné věnovat HR diagramu, který zanáší jednotlivé hvězdy podle jejich spektrálního typu a jasnosti.

Následující text je určen všem učitelům, kteří by HR diagram nezařadili do běžné výuky (a v textu zjistí, že o hvězdách vlastně nemusí říct ani slovo), nebo pro ty, kteří rádi přibližují složité, žákům vzdálené informace analogiemi a opisy. Nabízí se i možnost, že námět bude použit k úplně jinému, neastronomickému účelu.

Zadání samostatné práce

Sestavte pomocí ankety mezi lidmi přibližný diagram závislosti výšky člověka na jeho hmotnosti - VH diagram, a to tak, aby přibližně představoval určitou skupinu obyvatelstva (např. celou populaci, ženy, muže, mládež, školní děti, návštěvníky muzea). Postup opakujte pro jinou skupinu obyvatel a diskutujte o rozdílech.

V zadání není ani zmínka o hvězdách, natož o HR diagramu. Úkolem učitele je přesvědčit žáky, aby získali data o hmotnosti a výšce lidí, kteří jsou nějakým způsobem zařazeni do stejné skupiny. Bylo by dobré, aby si učitel sám připravil instruktážní graf, který zobrazuje VH diagram pro celou populaci ČR (stačí klidně schematický jako na obrázku) - jednotlivé podskupiny obyvatelstva je pak možné v něm najít.

Schematický diagram může vypadat takto:

Diagram
1. Diagram

Průběh hodiny

Žáci přijdou s vlastními diagramy, nebo jen s daty a v rámci hodiny diagram vytvoří. Svým vlastním pedagogickým způsobem je pak možné rozvíjet hodinu dle následujících představ:

Najděte jednotlivé podoblasti - s žáky je možné promyslet rozdělení jednotlivých oblastí v diagramu. Je totiž patrné, že kopíruje časový vývoj jednotlivce. Vývoj člověka začíná v oblasti A, postupným vývojem přes B se dostává do dospělosti v oblasti C. Zde také svou dráhu obvykle končí a z diagramu zmizí. Někteří lidé ovšem můžou být součástí oblasti D (lidé velmi podvyživení) nebo E (obézní lidé). Z těchto kategorií vybočují lidé nadprůměrně vysocí (oblast F).

Diskutujte z biologického hlediska, proč jsou některé oblasti nezaplněny - biologické vlastnosti lidského těla neumožňují obsadit některé oblasti: oblast G (lidé nadprůměrně vzrostlí, ale zároveň podvyživení), oblast H (obtloustlí liliputáni). Žáci jsou jistě tvořivější a najdou podoblasti zakázaných oblastí diagramu i s přiléhavými názvy. Na diagramech žáků by neměly být vidět všechny oblasti, protože mají výřez populace. O tom, jakou část celého diagramu udělali, je přesvědčí až porovnání jednotlivých diagramů ostatních spolužáků.

Porovnejte jednotlivé diagramy - každý žák přinese jiný diagram (podle toho, jakou skupinu obyvatel si vybral ke studiu). Má tak možnost porovnat vlastní výsledky s výsledkem pro celou populaci. Buď se mu podaří najít další podskupiny jednotlivých oblastí, nebo jen ověří získaná data. Pokud budou žáci zanášet data do diagramů s jednotnými osami (např. pro výšku 220 cm maximum a pro hmotnost 200 kg), mohou vzájemně hádat, jakou skupinu si zvolili.

Namodelujte VH diagram pro „okrajovou" situaci - představte si spolu s žáky, že jistá skupina obyvatel (např. cestující v letadle) ztroskotají na pustém ostrově. Jak vypadá VH diagram pro cestující konkrétního letadla? Jak se bude časově vyvíjet VH diagram této populace na pustém ostrově?

Diskutujte chyby VH diagramu - VH diagram nedokáže přenést veškeré informace. Je pouze nástrojem pro zakreslování dat o hmotnosti a výšce jednotlivých lidí jisté skupiny. Pokud bych měl použít krajní případ, který má tuto skutečnost vysvětlit, pak si představme zdravého muže výšky cca 180 cm a hmotnosti 80 kg, který náhle během automobilové nehody přijde o obě nohy (cca 30kg hmotnosti). Tento jedinec se ve VH diagramu náhle přesune do jiné oblasti. Informaci o tom, že jde o jedince bez noh, je však potřeba dodat, z čistého diagramu ji nejde vyčíst.

Proč to všechno děláme?

Srovnání lidí v VH diagramu je velmi podobné zakreslování stádií hvězd do HR diagramu (není problém si o HR diagramu zjistit potřebné informace v literatuře). Máme-li nějak porovnat vlastnosti VH a HR diagramu, napadají mne následující poznámky:

1) V daném okamžiku není možné studovat jednoho jedince po celý život. Pokud chceme prozkoumat jednotlivá stádia života, je možné si zvolit celou populaci (kde se objevují jedinci v různých stádiích života). Stejně tak hvězdy není možné studovat po celý jejich život (zatím k tomu celá lidská civilizace neměla dostatek času). Ale HR diagram pomohl zařadit jednotlivé hvězdy do větších skupin a zkoumat vztahy mezi jednotlivými hvězdami.

2) Je možné porovnávat jednotlivé skupiny obyvatel, stejně tak jako v HR diagramech je možné porovnávat jednotlivé populace hvězd. Dokonce je možné předvídat, jak se budou vyvíjet v čase.

3) Ne vždy je možné z konkrétního diagramu usoudit o vlastnostech obecného charakteru. I zde vystupuje do popředí tzv. výběrový efekt. Pokud nemáme k dispozici dostatek dat rozličných lidských jedinců, můžeme zkoumat pouze jednu oblast celého diagramu. V HR diagramu jsou hvězdy hlavně rozesety kolem tzv. hlavní posloupnosti, ale i některé oblasti mimo tuto posloupnost mají zastoupení.

4) Dále je možné zkoumat biologické důvody, proč lidé nemohou obsazovat „zakázané" oblasti grafu. Stejně tak v HR diagramu jsou některé oblasti zakázány, neboť není fyzikálně možné sestavit kandidáta, který by do dané oblasti spadal. V případě velkého zájmu žáků (a také jejich zdatnosti ve fyzice) je možné se o důvody, proč jsou některé oblasti diagramu zakázány, blíže zajímat.

5) Oproti VH diagramu umožňuje HR diagram zkoumat i poslední stádia hvězd - respektive jejich přechod od stabilní soustavy k závěrečné fázi bílého trpaslíka, neutronové hvězdy nebo černé díry. Protože lidské bytosti neprodělávají před svým zánikem žádné přerody (od odhazování hmoty po výbuchy), není možné tyto poslední fáze zkoumat.


1 Více informací o projektu Talnet a o aktuálních aktivitách, do kterých se vaši žáci mohou zapojit, najdete na webových stránkách www.talnet.cz.
2 V kurzech Talnetu jsou zatím k dispozici tři astronomické kurzy, ve školním roce 2009/2010 bude otevřen čtvrtý kurz s podtitulem Astronomie v ultrafialové oblasti.

Anotované odkazy:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné anotované odkazy.
Přiřazené DUM:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné DUM.
Přiřazené aktivity:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné aktivity.
 
INFO
Publikován: 19. 07. 2009
Zobrazeno: 10859krát
TOP příspěvek
reklama
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 5

Hodnocení uživatelů:
Hodnocení článku : 5
Hodnotit články mohou pouze registrovaní uživatelé.

4 uživatelé Hodnocení článku : 5
zatím nikdo Hodnocení článku : 4
zatím nikdo Hodnocení článku : 3
zatím nikdo Hodnocení článku : 2
zatím nikdo Hodnocení článku : 1
Jak citovat tento materiál
PUDIVÍTR, . Dělení hvězd podle spekter - HR diagram. Metodický portál: Články [online]. 19. 07. 2009, [cit. 2017-06-28]. Dostupný z WWW: <http://clanky.rvp.cz/clanek/c/GUB/3201/DELENI-HVEZD-PODLE-SPEKTER---HR-DIAGRAM.html>. ISSN 1802-4785.
Doporučte materiál
Licence Licence Creative Commons

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons.

reklama

Komentáře
Příspěvek nebyl zatím komentován.