Könnyen
le tudjuk írni szavakkal vagy számok segítségével a bolygók távolságát a
Naptól, a holdfázisokat vagy az évszakok változását. Mégis sokkal
szemléletesebb, ha ezeket a folyamatokat változás közben tudjuk modellezni vagy
kézzel fogható példák segítségével ábrázolni. Ezek segítségével a tanulók
könnyebben megértik és maguk is modellezhetik a bonyolult csillagászati
folyamatokat.
Csillagászat
interaktív modellek segítségével
Az alábbiakban olyan internetes ingyenes programok
lesznek bemutatva, melyek segítségével könnyen modellezhetőek a Naprendszer
folyamatai. Az alkalmazások könnyen felhasználhatók fizika-, földrajz-, természettudomány
vagy természetismeret órákon tanári szemléltetéshez is. Ennek ellenére sokkal
jobban megérthetik a folyamatokat a tanulók, ha ők is használhatják a
programokat az órán vagy házi feladatként.
Az alábbi alkalmazások olyan lehetőségeket
nyújtanak, amelyek segítségével egyes változókat a diákok módosíthatnak, így
megnézhetik a Holdat más is időben, más fázisban, vagy a Földet érő beeső
napsugarak hajlásszögét más időpontban, más helyen is. Ha a tanári segédletként
adott szempontokat is kapnak a megfigyeléshez, akkor tapasztalati tanulás
eredményeképpen láthatják a folyamatot rendszerszerűleg is.
Távolságok a
Naprendszeren belül
Milyen
távolságra vannak a bolygók egymáshoz képest? Milyen a nagybolygók mérete a
Naphoz képest? Beleférne-e a Naprendszer modellje egy tanterembe, ha a Napot 1
méteres átmérőnek vennénk? Az adatokat könnyen meg tudjuk nézni az interneten,
de önmagukban a számok nem sokat jelentenek. Ráadásul a diákoknak a nagy számok
mögötti valóság igazából elképzelhetetlen.
A méretek érzékeléséhez segítséget
nyújthat egy méretarányos modell használata. Egy ilyen modellben emberközeli
(méteres, centiméteres) méretekben láthatjuk a bolygók távolságát egymáshoz
képes, és a méretüket is jobban el tudjuk képzelni. A modell tagjai egyszerű
arányszámítással meghatározhatók. Ez akár tanulói feladatként is elvégezhető
tanulói csoportokban. Viszont az internet ebben az esetben is segítségünkre jöhet.
Létezik egy olyan alkalmazás, ahol alapadatok beírásával egyszerűen és gyorsan
kiszámíthatók a bolygók távolságai és nagyságuk egy adott méretarány-modell
szerint.
Az angol nyelvű oldalon[2] beállíthatjuk, hogy milyen
méretarányban szeretnénk látni a bolygókat (Model
scale 1:__________ után egy számot érdemes beírni). De meghatározhatjuk úgy
is az arányokat, hogy mi adunk meg számokat a távolságra vagy a méretre.
Például szeretnék, hogy a Nap 1 méter átmérőjű lenne a modell alapján. Akkor
milyen nagy lesz a Jupiter? (A program alapján 10,04 cm). E szerint a modell
szerint a Naprendszer nem férne bele a tanterembe, mert a Plútó 4222 m
távolságra helyezkedne el a Naptól! (1- ábra)
 |
|
1. ábra:
Könnyen használható felület
|
Az alkalmazásban beállíthatjuk, hogy
melyik naprendszerbeli égitestet szeretnénk látni (pipával). A számítás után (Calculate gomb megnyomása után) a
szoftver kidobja az adatokat táblázat segítségével, ahol láthatjuk a bolygók
valós és modell szerinti átlagos távolságát a Naptól (orbit radius average) és az átlagos átmérőjét (Diameter average) adott mértékegységben.
A program ezeken a funkciókon kívül más
lehetőséget is felajánl. Ha lejjebb görgetünk, akkor a modellt rávetíthetjük
egy digitális térképre. Így megnézhetjük, hogy a Naprendszer modellezhető-e az
iskola tornapályáján. A térkép középpontjába a hely hosszúsági és szélességi
fokokait kell beírni (Google Maps programjából kiírható), és meglátjuk, hogy
egy valós térképre vetítve hol lennének a modell szerint a bolygók. (2. ábra)
 |
| 2. ábra: Gyakorlatban is kipróbáltuk (Saját kép) |
Ez után pedig következhet az
élménypedagógia: a tanulókkal eljátszhatjuk, hogy a bolygók a modell szerint
milyen távol állnak egymástól. Ehhez csak egy megfelelő méretarányt kell
választanunk. A tapasztalat szerint 1:200 000 000 000 arány ráfér egy
tornapályára. A tanulók mérőszalag segítségével kimérik a távolságokat, és
felállnak a pályára. Így saját maguk is tapasztalhatják, hogy a belső bolygók
sokkal közelebb vannak egymáshoz, mint a külső bolygók. Másrészt méretarányos távolságok
mellett a bolygók és a Nap mérete nagyon kicsi.
Csillagászati
animációgyűjtemény
Az amerikai Nebraska-Lincoln Egyetem
egy jól használható csillagászati szimuláció- és animációgyűjteményt[3] állított össze. A közel
ötven interaktív animáció közül csak egyet mutatunk be.
Tapasztalat alapján a tanulók ugyan
megértik az évszakok változását egy egyszerű modell (földgömb és Napot
szimuláló lámpa) alapján, de a besugárzás dőlésszögének éves változását adott
helyeken nehezebben látják át. Ennek megértésében segít az évszakokat szimuláló
animáció[4]. Ennek segítségével
beállíthatjuk a Nap-Föld rendszert különböző időpontokra, illetve a megfigyelés
helyét különböző szélességi fokokra is. A három animációs ábra három különböző
nézetet jelöl. A bal ábrán láthatjuk a Föld és a Nap egymáshoz viszonyított
helyzetét. Itt nézetet válthatunk, mintha kívülről, a Naprendszer egy pontjából néznénk a Nap
körül keringő Földet, vagy a Föld szemszögéből is megnézhetjük a Nap
keringését. A jobb felső ábra a Nap besugárzását jelzi. Itt a kis megfigyelő
emberkét különböző szélességi fokokra állíthatjuk, de az egész rendszert
átállíthatjuk, mintha a Napból néznénk a Földet. A jobb alsó ábra a beesési
szögeket vagy a napsugárzás intenzitását ábrázolja. Különböző szélességeken más
a beesési szög, de a beeső napsugárzás területe is. Alul pedig a csúszkán a
dátumot állíthatjuk be. (3. ábra)
 |
|
3. ábra: A
Nap Budapest szélességén október 15-én 33°-os magasságban van
|
A cikk megjelent: Közoktatás Vezető, 2018. november 12-13.o .
No comments:
Post a Comment