Chƣơng I : CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức Thiên văn học, chƣơng “Từ vi mơ
2.3.2. Xây dựng tiến trình dạy học bài 60: Sao, thiên hà
2.3.2.1. Mục tiêu
- Nêu được sao là gì, thiên hà là gì?
- Trình bày được sự phân loại các sao và các thiên hà.
- Trình bày được những nét khái quát về sự tiến hĩa của các sao.
- Trình bày được những đặc điểm chính của Thiên Hà của chúng ta (dải Ngân Hà)
2.3.2.2. Chuẩn bị
Giáo viên:
- Các tranh ảnh, các đoạn phim về các sao, tinh vân, lỗ đen, thiên hà - Phiếu học tập
PHIẾU HỌC TẬP Câu 1. Sao mới là sao cĩ:
A. Khối lượng tăng đột ngột lên rất nhiều lần B. Nhiệt độ giảm xuống nhiều lần
C. Kích thước giảm xuống nhiều lần D. Độ sáng tăng đột ngột lên nhiều lần
Câu 2. Sao biến quang là:
A. Sao cĩ độ sáng thay đổi B. Sao cĩ độ sáng khơng đổi C. Sao cĩ khối lượng thay đổi D. Sao cĩ khối lượng thay đổi
Câu 3. Phát biểu nào sau đây là sai khi nĩi về tinh vân?
A. Tinh vân là đám bụi khổng lồ được rọi sáng bởi các ngơi sao gần đĩ.
B. Tinh vân là các đám khí bị ion hĩa bị ion hĩa được phĩng ra từ một ngơi sao mới C. Tinh vân là hệ thống khổng lồ các sao
D. Tinh vân là các đám khí bị ion hĩa được phĩng ra từ một ngơi sao siêu mới
Câu 4. Kết luận nào sau đây sai khi nĩi về lỗ đen
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
B. Lỗ đen cĩ trường hấp dẫn rất lớn
C. Thiên thể được gọi là lỗ đen khơng phát xạ ra bất kì một loại sĩng điện từ nào D. Người ta phát hiện ra lỗ đen nhờ tia X phát ra khi lỗ đen hút một thiên thể gần đĩ.
Câu 5. Thiên hà được cấu tạo từ:
A. Hệ thống nhiều loại sao B. Hệ thống nhiều loại hành tinh C. Hệ thống nhiều tinh vân
D. Hệ thống nhiều loại sao và tinh vân
Câu 6. Chọn câu đúng
A. Thiên hà của chúng ta là thiên hà xoắn ốc và hệ Mặt Trời nằm ở trung tâm thiên hà B. Thiên hà của chúng ta là thiên hà elip và hệ Mặt Trời nằm ở trung tâm thiên hà C. Thiên hà của chúng ta là thiên hà xoắn ốc và hệ Mặt Trời nằm ở một trong những cánh tay xoắn ốc của thiên hà
D. Thiên hà của chúng ta là thiên hà elip và hệ Mặt Trời nằm ở rìa ngồi của thiên hà
Học sinh: Ơn lại bài 59
2.3.2.3. Tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề vào bài mới.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ
- Hãy nêu những đặc điểm chính về cấu tạo và chuyển động của hệ Mặt Trời.
- Nhận xét câu trả lời của HS
Đặt vấn đề:
- Cho HS quan sát bức ảnh bầu trời sao.
- Trả lời theo yêu cầu của giáo viên, nhận xét, bổ xung câu trả lời của bạn.
- Quan sát, lắng nghe nhận thức được vấn đề của bài học
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Sau đĩ đặt câu hỏi: Các sao cĩ gì khác biệt nhau khơng? Trong vũ trụ cĩ bao nhiêu ngơi sao?
Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm sao.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Để tìm hiểu khái niệm về các sao, chúng ta hãy đọc mục 1 SGK và trả lời các câu hỏi sau:
+ Sao giống các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời hay giống Mặt Trời?
+ Vì sao chúng ta nhìn thấy các ngơi sao chỉ nhỏ như những điểm sáng?
+ Xung quanh các sao cịn cĩ thế cĩ những gì? + Kích thước và khối lượng của các sao như thế nào?
- Đọc SGK để tìm hiểu về sao, trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của GV + Sao là một khối khí nĩng sáng, giống như Mặt Trời
+ Vì các sao ở rất xa nên ta thấy chúng như những điểm sáng.
+ Xung quanh một số sao cĩ các hành tinh chuyển động như hệ Mặt Trời. + Khối lượng các sao: Từ 0,1mMT đến vài chục lần mMT
+ Bán kính các sao: Từ 10-3
RMT đến hàng nghìn lần RMT
Hoạt động 3: Tìm hiểu các loại sao.
Trợ gúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Chuyển ý: Khi quan sát bầu trời đêm ta
thấy cĩ rất nhiều sao. Vậy ngồi sao ra, trong vũ trụ cịn cĩ những thiên thể nào khác nữa khơng?
- Hãy đọc SGK mục 2 và cho biết trong vũ trụ cĩ những loại sao nào?
- Đa số các sao ở trạng thái ổn định (cĩ kích thước, nhiệt độ, độ sáng khơng thay đổi trong một thời gian
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Sao biến quang là sao như thế nào? Cĩ mấy loại sao biến quang, đĩ là những loại sao nào?
- Hãy trình bày các đặc điểm của sao biến quang do che khuất và sao biến quang do nén dãn
- Nhận xét câu trả lời của HS. Cho HS quan sát hình ảnh của sao biến quang do che khuất.
dài), ngồi ra cịn cĩ một số sao đặc biệt như: sao biến quang, sao mới, sao nơtron…
- Sao biến quang là sao cĩ độ sáng thay đổi theo kì xác định, cĩ hai loại sao biến quang đĩ là sao biến quang do che khuất và sao biến quang do nén dãn
- Sao biến quang do che khuất là một hệ sao đơi (gồm sao chính và sao vệ tinh), mỗi sao cĩ độ sáng khơng đổi nhưng do sao vệ tinh chuyển động quanh sao chính nên cĩ những lúc sao vệ tinh che khuất sao chính hoặc khuất sau sao chính. Do đĩ khi quan sát từ Trái Đất ta thấy độ sáng tổng hợp của sao thay theo chu kì xác định. - Sao biến quang do nén dãn là sao cĩ độ sáng thay đổi thực sự theo một chu kì xác định
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Hãy trình bày các đặc điểm của sao mới và sao nơtron
- Nhận xét câu trả lời của HS. Cho HS quan sát hình ảnh của sao nơtron
- Sao mới là sao cĩ độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần, hoặc hàng triệu lần (sao siêu mới) sau đĩ từ từ giảm.
- Sao nơtron là sao bức xạ năng lượng đưới dạng những xung sĩng điện từ rất mạnh, sao nơtron được cấu tạo bởi các hạt nơtron với mật độ cực kì lớn. - Lắng nghe, quan sát hình ảnh
- Ngồi các sao, trong vũ trụ cịn cĩ các thiên thể nào khác nữa?
- Lỗ đen là gì? Tinh vân là gì?
- Lỗ đen và tinh vân
- Đọc SGK, trình bày về lỗ đen và tinh vân
+ Lỗ đen là một thiên thể được cấu tạo bởi các nơtron, cĩ trường hấp dẫn lớn đến nỗi cĩ thể hút mọi vật thể. Khi lỗ đen hút một thiên thể nào đĩ, nĩ sẽ phát ra tia X.
+ Tinh vân là các đám bụi khổng lồ được rọi sáng bởi các ngơi sao ở gần
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Nhận xét câu trả lời của HS, Cho HS quan sát hình ảnh về lỗ đen, tinh vân và đoạn phim về cảnh lỗ đen hút một ngơi sao
đĩ, hoặc các đám khí bị iơn hĩa được phĩng ra từ một sao mới hay siêu mới.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hoạt động 4: Tìm hiểu sự tiến hĩa của các sao
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Chuyển ý: Chúng ta vừa tìm hiểu về các loại sao trong vũ trụ. Vậy các sao được hình thành như thế nào, và chúng cĩ tồn tại vĩnh viễn hay khơng?
- Để trả lời câu hỏi trên, chúng ta cùng xem 1 đoạn phim sau đây về quá trình tiến hĩa của một ngơi sao
- Vậy các sao cĩ tồn tại vĩnh viễn hay khơng?
- GV trình bày về các giai đoạn tiến hĩa của một ngơi sao:
+ Giai đoạn hình thành: Các sao được hình
thành từ các đám mây bụi và khí. Ban đầu các đám mây này vừa quay vừa co lại do tác dụng của lực hấp dẫn, dần dần ở trung tâm sẽ hình thành một ngơi sao nguyên thủy. Ban đầu sao chỉ phát bức xạ hồng ngoại. Trong quá trình co lại, nhiệt độ của sao nĩng dần và trong lịng bắt đầu xảy ra các phản ứng nhiệt hạch
- Lắng nghe, quan sát.
- Các sao khơng tồn tại vĩnh viễn mà cũng cĩ các giai đoạn: Hình thành, ổn định, và kết thúc.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Giai đoạn ổn định: Ở giai đoạn này sao
cĩ kích thước, nhiệt độ… khơng đổi. Các phản ứng nhiệt hạch trong lịng ngơi sao làm tiêu hao dần hiđrơ cĩ trong sao, tạo thành hêli và các nguyên tố cacbon, ơxi, sắt…
+ Giai đoạn kết thúc: Khi nhiên liệu trong
sao cạn kiệt, sao biến thành các thiên thể khác:
Sao cĩ khối lượng cỡ Mặt Trời: Cĩ thể sống khoảng 10 tỉ năm sau đĩ biến thành sao trắt trắng (là sao cĩ bán kính R ≈ 10-3 RMT , nhưng cĩ nhiệt độ bề mặt tới 50000K)
Sao cĩ khối lượng m ≥ 5mMT: sống được khoảng 100 triệu năm sau đĩ biến thành sao kềnh đỏ, rồi tiếp tục tiến hĩa thành sao nơtron hoặc lỗ đen
- Cho HS quan sát hình ảnh về quá trình tiến hĩa của Mặt Trời.
Hoạt động 5: Tìm hiểu về thiên hà.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
Chuyển ý: Các sao được phân bố như thế
nào? Liệu chúng cĩ được rải đều trong vũ trụ hay khơng? Để trả lời câu hỏi này ta cùng tìm hiểu phần “4. Thiên hà”
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Hãy đọc SGK và cho biết thiên hà là gì?
- Người ta dựa vào hình dạng của các thiên hà để phân loại chúng. Cĩ ba loại thiên hà chính là: thiên hà xoắn ốc, thiên hà elip và thiên hà khơng định hình. (đến đây GV cho HS quan sát hình ảnh của các loại thiên hà)
- Hãy nêu đặc điểm của các loại thiên hà
- Các sao tồn tại trong vũ trụ thành những hệ thống tương đối độc lập với nhau. Hệ thống gồm nhiều loại sao và tinh vân gọi là thiên hà.
- Lắng nghe, quan sát
- Trình bày các loại thiên hà:
+ Thiên hà xoắn ốc là loại thiên hà cĩ hình dạng dẹt như cái đĩa, cĩ những cánh tay xoắn ốc, chưa nhiều khí. + Thiên hà elip là loại thiên hà cĩ
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Nhận xét câu trả lời của HS
hình dạng elip, chứa ít khí và cĩ khối lượng trải ra trên một dải rộng
+ Thiên hà khơng định hình là loại thiên hà khơng cĩ hình dạng xác định, trơng như những đám mây.
- Vậy hệ Mặt Trời của chúng ta nằm trong thiên hà nào trong ba loại thiên hà trên, và vị trí của nĩ nằm ở đâu trong thiên hà? (GV cho HS quan sát một số hình ảnh của Thiên Hà của chúng ta - Ngân Hà)
- Thiên hà mà hệ Mặt trời nằm trong đĩ gọi là Thiên Hà của chúng ta hay Ngân Hà. Hãy đọc SGK và trình bày các đặc điểm của Thiên Hà của chúng ta.
- Quan sát hình ảnh rồi trả lời câu hỏi của GV: Hệ Mặt Trời nằm trong thiên hà xoắn ốc, và nĩ nắm ở rìa của thiên hà, trên một cánh tay xoắn ốc của thiên hà.
- Trình bày các đặc điểm của Thiên Hà của chúng ta
+ Là loại thiên hà xoắn ốc
+ Đường kính: khoảng 100 nghìn năm ánh sáng
+ Chiều dày :
Ngồi rìa : dày khoảng 330 năm ánh sáng
Trung tâm: dày khoảng 15000 năm ánh sáng
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hoạt động 6: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ bài học tiếp theo
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu HS làm các bài tập trắc nghiệm trong phiếu học tập để củng cố kiến thức đã học
- Giao câu hỏi và bài tập về nhà
- Làm các bài tập trong phiếu học tập
- Nhận nhiệm vụ về nhà
2.3.3. Xây dựng tiến trình dạy học bài 61: Thuyết Big Bang 2.3.3.1. Mục tiêu
- Nêu được các sự kiện dẫn đến sự ra đời của thuyết Big Bang - Nêu được những nội dung chính của thuyết Big Bang. - Vận dụng định luật Hơpbơn vào một số bài tập
- Nhận xét câu trả lời của HS
+ Khối lượng: bằng khoảng 150 tỉ lần khối lượng Mặt Trời
+ Chứa vài trăm tỉ ngơi sao
+ Hệ Mặt Trời nằm trong một cánh tay xoắn ở rìa Thiên Hà, cách trung tâm trên 30 nghìn năm ánh sáng và quay quanh Thiên Hà với tốc độ khoảng 250km/s
- Như vậy ta thấy: các sao khơng rải đều trong vũ trụ mà tập trung thành các thiên hà. Các thiên hà gần nhau thì tạo thành nhĩm thiên hà. Các nhĩm thiên hà gần nhau lại tạo thành siêu nhĩm thiên hà.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3.3.2. Chuẩn bị Giáo viên: - Một số hình ảnh về vũ trụ - Phiếu học tập. PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1. Theo thuyết Big Bang, các nguyên tử xuất hiện ở thời điểm nào sau đây?
A. t = 3000 năm. B. t = 30 000 năm C. t = 300 000 năm. D. t = 3 000 000 năm
Câu 2. Chọn câu sai:
A. Vũ trụ đang giãn nở, tốc độ lùi xa của thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta.
B. Trong vũ trụ, cĩ bức xạ từ mọi phía trong khơng trung, tơng ứng với bức xạ nhiệt của vật ở khoảng 5K, gọi là bức xạ nền của vũ trụ.
C. Vào thời điểm t =10-43s sau vụ nổ lớn kích thớc vũ trụ là 10-35m, nhiệt độ 1032
K, mật độ 1091
kg/cm3. Sau đĩ giãn nở rất nhanh, nhiệt độ giảm dần. D. Vào thời điểm t = 14.109
năm vũ trụ đang ở trạng thái như hiện nay, với nhiệt độ trung bình T = 2,7K.
Câu 3. Hãy xác định khoảng cách đến một thiên hà cĩ tốc độ lùi xa nhất bằng
15000km/s.
A. 16,62.1021km B. 4,2.1021km C. 8,31.1021km D. 8,34.1021km.
Câu 4. Tính tốc độ lùi xa của sao Thiên Lang ở cách chúng ta 8,73 năm ánh sáng.
A. 0,148m/s. B. 0,296m/s C. 0,444m/s D. 0,592m/s.
Câu 5. Chọn câu đúng. Các vạch quang phổ của thiên hà:
A. đều bị lệch về phía bớc sĩng ngắn. B. đều bị lệch về phía bớc sĩng dài.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
D. cĩ trờng hợp lệch về phía bớc sĩng ngắn, cĩ trờng hợp lệch về phía bớc sĩng dài.
2.3.3.3. Tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Đặt vấn đề vào bài mới.
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Cho HS quan sát một số hình ảnh về một
số thiên thể trong vũ trụ.
- Đặt câu hỏi: Ta thấy vũ trụ vơ cùng rộng lớn, rất phong phú và đa dạng. Vậy vũ trụ đã được hình thành như thế nào?
- Quan sát, lắng nghe và nhận thức được vấn đề.
Hoạt động 2: Tìm hiểu các thuyết tiến hĩa của vũ trụ.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn