Hvězdy

Struktura hodiny

A. Evokace – motivace

Žáci si pomocí metody brainstormingu uvědomí a zopakují již známé termíny týkající se problematiky vesmíru a dokáží vysvětlit souvislosti. Učitel dle potřeby může formou krátkého výkladu doplnit a upřesnit některé základní pojmy a jevy.

Příklady možných otázek v rámci evokace:

•  Jaké znáš teorie vzniku vesmíru?
•  Jaký je rozdíl mezi hvězdou a planetou?
•  Jaký má význam Slunce a jiné hvězdy?
•  Která vesmírná tělesa znáš?
•  Jak se měří vzdálenosti ve vesmíru?
•  Která souhvězdí můžeš pozorovat na letní nebo zimní obloze?
•  Mění se hvězdná obloha během noci a kalendářního roku?

B. Uvědomění – osvojování nových vědomostí

Žáci řeší nejprve úlohy v e-learningu „Hvězdy v nás“, následně si procvičí a prohloubí vědomosti prostřednictvím úloh 1 a 2 v pracovním listu. Navazuje zhlédnutí krátkého videa, které žáky uvede do problematiky určování vzdáleností ve vesmíru a stáří vesmírných těles. Žáci si nové poznatky procvičí a rozšíří prostřednictvím úlohy 3 v pracovním listu. Na závěr žáci pracují s interaktivní animaci, na jejímž základě vyřeší úlohu 4 v pracovním listu.

E-learning „Hvězdy v nás“

Úloha 1. Ze života hvězdy.

Úloha 1a. Očísluj jednotlivé fáze vývoje hvězdy. Následně přiřaď ke každé fázi vývoje hvězdy její charakteristiku. Pokud nevíš, nápovědu hledej na obrázku, v e-learningu nebo na Internetu.

Řešení: mezihvězdné mračno – oblak prachu a plynu; protohvězda – smršťující se koule plynu, ve které stoupá teplota; hvězda – hvězda mění vodík na helium; hvězdný obr – hvězda spaluje prvky složitější než helium; mlhovina a bílý trpaslík – rozplývající se obal hvězdy a chladnoucí jádro; supernova – závěrečná exploze velmi těžké hvězdy; neutronová hvězda nebo černá díra – zbytek po explozi supernovy.

Úloha 1b. Zamysli se a vyřeš na úkoly.

Řešení:

• Jsou nejjasnější hvězdy na noční obloze ty nejbližší? Zakroužkuj správnou odpověď. – NE;
• Proč některé hvězdy vidíme jasněji a jiné méně jasně? Napiš vysvětlení. – Hvězdy se liší svými rozměry (větší vs. menší), zářivým výkonem a povrchovou teplotou (vyšší výkon více září) i vzdáleností od Země (bližší hvězdy jsou většinou jasnější);
• Seřaď vesmírná tělesa podle velkosti od nejmenšího (1) po největší (6). – Polárka (6), Měsíc (1), Slunce (5), Jupiter (4), Země (3), Mars (2);
• Proč je pro život na Zemi důležité Slunce? – Zdroj energie (tepla, světla) dalo za vznik Sluneční soustavě.

Úloha 2. Vesmír kolem nás.

Úloha 2a. Pozorně si přečti text o Vesmíru. Najdi a podtrhni všechny „astronomické“ chyby.

Řešení: 1) Jiné se ale zahřívají jiným způsobem – třeba planety, které jsou vlastně velmi chladné hvězdy. (Planety a hvězdy jsou jiné typy vesmírných objektů.); 2) K Zemi nejbližší hvězdou je Proxima Centauri (Nejbližší hvězdou k Zemi je Slunce.); 3) My ji můžeme pozorovat v souhvězdí Oriona. (Jak vyplývá z názvu, Proxima se nachází v souhvězdí Kentaura.); 4) Někdy bývá vidět i ve dne. (I když je Proxima nejbližší, je slabě zářícím červeným trpaslíkem. Je pozorovatelná pouze dalekohledem. Navíc na obloze je vidět jen z jižní polokoule, nikoli z ČR.); 5) Hvězdy, které se nachází ve stejné vzdálenosti, tvoří souhvězdí. (Není pravda, hvězdy v souhvězdí nemají žádnou vzájemnou souvislost. Nachází se v různých vzdálenostech a jsou různě staré. Z jiného místa vesmíru bychom viděli jiné hvězdy, které by tvořily jiné obrazce.); 6) Doba zářivé existence je určena jejich hmotností a teplotou (Doba zářivé existence je určena pouze hmotností.); 7) Některé svítí jenom pár milionu roků, ve vesmíru najdeme ale i hvězdy staré 30 miliard roků. To je případ červených trpaslíků (Červení trpaslíci mohou zářit i 30 miliard roků, žádné takové hvězdy ale neexistují. Vesmír je totiž starý jenom 14 miliard roků.).

Úloha 2b. Zamysli se a odpověz na otázky. Co je to Mléčná dráha? Jaký je její vztah k naší Slunečné soustavě? Nápovědu najdeš na Internetu.

Řešení: Naše Sluneční soustava je součástí naší Galaxie. Galaxie je hvězdná soustava, která se skládá z hvězd, mlhovin, hvězdokup, mezihvězdné hmoty a temné látky. Má podobu velmi plochého disku o průměru přibližně 100 000 světelných let. Slunce se nachází někde mezi středem disku a jeho okrajem. Proto jej na pozemské obloze vidíme jako mlhavý pás přerušovaný oblaky temného prachu. Tomuto prstenci říkáme Mléčná dráha. Galaxie drží pospolu působení gravitačních sil. V jejím centru se nachází obrovská černá díra s hmotností několika milionů Sluncí.

Úloha 2c. Najdi a vytvoř správné dvojce.

Řešení: Slunce (nejbližší hvězda), Měsíc (družice Země), Polárka (orientační hvězda), Orion (souhvězdí), Jupiter (největší planeta Sluneční soustavy), Venuše (večernice – jitřenka).

Videoukázka „Vzdálenost vs. stáří hvězdy“

Úloha 3. R Matematik ve vesmíru.

Úloha 3a. Vypočítej, za jak dlouho doletí světlo ze Slunce na určité vesmírné těleso. Použij nápovědu a doplň tabulku.

Řešení: Merkur (193,5 s), Země (500,3 s = 8,34 minut), Jupiter (2 595,4 s = 43,25 minut), Proxima Centauri (4,54 ly), Galaxie v Andromedě (2 536 802 ly). Poznámka: poslední údaj je pouze odhad, neboť není známa přesná vzdálenost Galaxie v Andromedě.

Animace „Příběhy z hvězd“

Úloha 4. R Astrolog nebo astronom?

Úloha 4a. Na mapě hvězdné oblohy spoj hvězdy do obrazce chybějícího nebo neúplného souhvězdí. Názvy souhvězdí jsou uvedené modře na mapě hvězdné oblohy a v nabídce. Nápovědu hledej v mapách hvězdné oblohy (zeměpisný atlas) a v animaci.

Nabídka: Štír, Orel, Lyra, Herkules, Labuť, Lev, Pegas, Býk, Pastýř, Kasiopeja, Velká medvědice, Orion.

Řešení:

Poznámka: Úlohu je možné zadat žákům i ve formě domácí přípravy.

Veškeré materiály jsou dostupné na http://objevuj.eu.