Разработка иллюстрированного учебного пособия на тему: «Николай Коперник и его система мироздания»

МБОУ «Лудорвайская СОШ им. Героя Советского Союза А.М. Лушникова»

Разработка иллюстрированного учебного пособия на тему:

«Николай Коперник и его система мироздания»

Выполнил:

Учитель физики

Зорина Екатерина Сергеевна

д. Лудорвай

Содержание

Введение 3

1.Иллюстрированное учебное пособие на тему: «Николай Коперник и его система мироздания»

1. Биография 5

2. Размышления ученого, предшествующие открытию 8

3. Суть теории 9

4. «О вращении небесных сфер» 11

5. Мировоззренческое значение 12

1. Практические задания 14

2. Контрольные задания 15

Заключение 16

Литература 17

Словарь терминов 19

Введение

В средние века религиозные догмы занимали главенствующую роль в мировоззрении человека. Основной идеей, на которую опирались религии, была геоцентрическая модель мира. Земля и человек на ней считались центром вселенной, а звезды и другие планеты, обращающимися вокруг них. Все созданное, создано для человека, и последний является «венцом творения». В 16 веке польский астроном – Николай Коперник пришел к выводу о несостоятельности такой модели мира. Он доказал, что Земля не стоит на месте, а движется вокруг Солнца, так же, как и другие планеты солнечной системы.

В век научно-технического прогресса бесспорно ценно приобретение новых знаний, развитие существующих теорий, но, думаю, не менее актуально сохранение исторического опыта и понимание важности и бесценности открытий прошлого.

Цель данной учебного пособия: развитие общекультурных и общепрофессиональных компетенций студентов при изучении теории и биографии Николая Коперника и его научного мировоззрения.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

Образовательные: ознакомление студентов с теорией Николая Коперника и его влиянием на развитие науки.

Развивающие: развитие у студентов навыков устной и письменной речи, умений наблюдать, сопоставлять, сравнивать и анализировать информацию.

Воспитательные: воспитание самоорганизации, аккуратности, уважения к окружающим.

Формируемые компетенции:

• понимание истории становления различных типов культур, владением способами освоения и передачи культурного опыта (ОК-4);

• готовность к самопознанию, самодеятельности, освоению культурного богатства как фактора гармонизации личностных и межличностных отношений (ОК-6);

• наличие целостного представления о картине мира, ее научных основах (ОК-14);

Методы, использованные при подготовке иллюстрированного учебного пособия: анализ, синтез, обобщение, структурирование.

Иллюстрированное учебное пособие

на тему: «Николай Коперник и его система мироздания»

Биография.

Рис. 2. Дом в Торуну,

где родился Н. Коперник

Рис. 1. Портрет

Николая Коперника

Н иколай Коперник родился 19 февраля 1473 г. в Торуну, торговом городе на Висле. Отец будущего астронома, тоже Николай, был богатым купцом, мать, Барбара - дочерью главы городского суда. Николай был четвёртым, младшим, ребёнком в семье.

Начальное образование он получил в школе при костёле святого Яна. Когда ему исполнилось десять лет, отец умер во время эпидемии чумы, и заботу о детях взял на себя брат матери Лукаш Ваченроде, который в 1489 г. был избран епископом Вармийской епархии.

Рис. 3. Краковский университет

В 1491 г. он определил Николая и его старшего брата Анджея в Краковский университет, где они проучились четыре года. Краковский университет был в ту пору знаменит своим резко выраженным гуманистическим уклоном, направленным против средневековой схоластики. Свободное, конечно, в известных пределах, и очень оживленное общение между академическими, церковными и просто просвещенными деятелями через университет и небольшие научные общества создавало высокий интеллектуальный потенциал, который не мог не оказать влияния на талантливого юношу.

Рис.4. Солнечное затмение

Здесь Николай увлёкся астрономией. Этот интерес поддержали астрономические события, которыми были богаты годы его учёбы, - три солнечных затмения, комета, соединение (видимое сближение)

Рис.5. Комета

Рис.6. Соединение Юпитера и Сантурна

Юпитера и Сатурна. Тогда же Европу всколыхнула весть об открытии Христофором Колумбом заокеанских земель.

Рис.7. Болонский университет

П осле Кракова братья продолжили образование в Италии, куда Лукаш послал их для получения степени доктора канонического (церковного) права. В Италии, которая в те времена была сердцем эпохи Возрождения, Николай и Анджей провели семь лет. Они учились в Болонье, где Николай провёл ряд астрономических наблюдений.

В Италии он познакомился с только что изданным сокращённым переводом на латынь "Альмагеста" Птолемея, выполненным Региомонтаном.

Рис.8. Страницы «Альмагеста»

Рис.9. Падуанский университет

В 1500 г. Николай посетил Рим, а после поездки на родину два года изучал медицину в Падуанском университете.

В Италии он легко овладел древнегреческим языком. Знание этого языка позволило Копернику прочесть в подлиннике сочинения древних учёных - Аристотеля, Платона и, главное, Птолемея.

Рис. 10. Н. Коперник каноник Вармии

П олучив степень доктора канонического права, 30-летний Коперник возвратился в Польшу и был избран каноником Вармии - членом высшей духовной и административной курии епископата. Он был всесторонне образован — гражданское и каноническое право, медицина, греческие и латинские авторы, математика и прежде всего астрономия.

1 декабря 1514 г. в Риме состоялся собор Католической Церкви, на котором обсуждался вопрос о назревшей календарной реформе. Со времени принятия Церковью юлианского календаря действительное время весеннего равноденствия ушло от календарной даты на целых десять дней. Поэтому была создана уже не первая комиссия по реформе календаря, которая обратилась с просьбой к "императору, королям и университетам" прислать свои соображения по этому поводу. В число экспертов включили и Коперника. С того времени, возможно по просьбе комиссии, учёный занялся наблюдениями для уточнения длины года. Найденная им величина стала основой для календарной реформы 1582 г. Определённая Николаем Коперником длина года составляла 365 суток 5 ч 49 мин 16 с и превышала истинную всего на 28 с.

Размышления ученого, предшествующие открытию

Рис.12. Инструмент - Трикветрум

К афедральный собор Успения Богородицы во Фромборке, в котором служил отец Николай, - одна из главных святынь польского католичества. На верхних этажах собора Коперник устроил свой кабинет. Оттуда был выход на площадку для наблюдений неба. Коперник собственноручно изготовил из дерева угломерные астрономические инструменты, подобные описанным в "Альмагесте".

Рис.15. Инструмент –

Амиллярная сфера

Рис.13. Инструмент - Гороскопий

Среди них "трикветрум" - шарнирный треугольник, одна из планок которого наводилась на светило, а по другой вёлся отсчёт, "гороскопий", или солнечный квадрант, - вертикальная плоскость с выступающим стерженьком в верхнем углу. Прибор устанавливался по линии север - юг и позволял по направлению полуденной т ени в моменты солнцестояний судить о наклоне эклиптики к небесному экватору.

Не менее важным инструментом была армиллярная сфера - вложенные друг в друга поворотные кольца, которые служили моделью небесных координат и давали возможность получать отсчёты по нужным направлениям.

Цель наблюдений Коперника заключалась не в открытии новых небесных явлений. Астрономы Средневековья занимались тем, что измеряли положения светил и сравнивали свои данные с результатами расчётов по схемам Птолемея. Многие поколения астрономов подправляли систему птолемеевых эпициклов, чтобы предсказывать положения планет более надёжно.

Рис.16. Система мира по Птолемею

К ак и другие астрономы, он думал об улучшении расчётных схем. Первоначально и Коперник стремился сделать модель Птолемея более стройной и простой. В простоте, был он уверен, кроется истина. Путь к упрощению подсказал сам Птолемей, на страницах "Альмагеста" отвергнувший вращение и обращение Земли вокруг Солнца. Но то, что было несуразно полторы тысячи лет назад, стало предметом раздумий Коперника.
Движение Земли просто объясняло многие явления: годовое движение Солнца по эклиптике, прецессию земной оси (если уподобить Землю покачивающемуся волчку), "привязанность" Меркурия и Венеры к Солнцу, необычайную яркость Марса во время его противостояний и, наконец, петлеобразное движение планет (мы наблюдаем движущиеся планеты с движущейся Земли).

Суть теории

Рис.17. «Малый комментарий»

Первый набросок своей теории Коперник изложил в работе, которая известна под русским названием, как «Малый комментарий Николая Коперника относительно установленных им гипотез о небесных движениях». Рукописное сочинение появилось около 1515г. оно не было опубликовано при жизни автора. В «Малом комментарии» после краткого предисловия, завершающегося упоминанием о теории Птолемея, Николай Коперник указывает на недостатки этих теорий, вынуждающих его предложить свою теорию.

Эта новая теория исходит из следующих требований:

1. Не существует единого центра для всех небесных орбит или сфер

2. Центр Земли является не центром мира, а лишь центром тяготения и лунной орбиты

3. 

   Рис.18. Система мира по Н. Копернику

   Все сферы движутся вокруг Солнца, как вокруг своего центра, вследствие чего Солнце является центром всего мира

4. Отношение расстояния от Земли до Солнца к высоте небесной тверди (то есть к расстоянию до сферы неподвижных звезд) меньше отношения радиуса Земли к расстоянию от нее до Солнца, причем, расстояние от Земли до Солнца ничтожно мало по сравнению с высотой небесной тверди

5. Всякое движение, замечаемое у небесной тверди, связано не с каким-либо движением самой тверди, а с движением Земли. Земля же, вместе с окружающими ее стихиями (воздухом и водой) совершает в течение суток полный оборот вокруг своих неизменных полюсов, в то время как твердь небесная и расположенное на ней небо, остаются неподвижными

6. То, что кажется нам движением Солнца, на самом деле связано с движениями Земли и нашей сферы, вместе с которой мы обращаемся вокруг Солнца, как всякая другая планета. Таким образом, Земля обладает более чем одним движением

7. К ажущиеся прямые и попятные движения планет, обусловлены не их движениями, а движением Земли. Следовательно, одного лишь движения самой Земли достаточно для объяснения многих кажущихся неравномерностей на небе.

В этих семи тезисах четко намечены контуры будущей гелиоцентрической системы, сущность которой заключается в том, что Земля одновременно движется и вокруг своей оси и вокруг Солнца.

Рис.19. Николай Коперник

Сформулировав положения своей теории, Коперник переходит к описанию последовательности расположения небесных сфер (планет). Затем Коперник останавливается на том, почему годовое движение Солнца на небе следует объяснять лишь движением Земли.

Коперник необычайно гордился своим открытием, ибо видел в нем наиболее гармоничное решение проблемы, сохранявшее принцип, в силу которого все движения планет можно интерпретировать как сложения движений по окружности.

«О вращении небесных сфер»

В «Малом комментарии» Коперник не дает математических доказательств своей теории, замечая, что «они предназначены для более обширного сочинения». Это сочинение – «О вращении небесных сфер. Шесть книг» («De revolutionibns orbium coelestium») – издано в Регенсбурге, в 1543г. В первой части говорится о шарообразности мира и Земли, а также изложены правила решения прямоугольных и сферических треугольников; во второй даются основания сферической астрономии и правила вычисления видимых положений звезд и планет на небесном своде. В третьей говорится о прецессии или предварении равноденствий, с объяснением ее попятным движением линии пересечения экватора с эклиптикой. В четвертой - о Луне, в пятой о планетах вообще, и в шестой - о причинах изменения широт планет.

Написание «главной книги жизни» заняло больше 20 лет упорного труда. Астроном считал, что разработка гипотезы должна быть непременно доведена до чисел, больше того - до таблиц, чтобы полученные с её помощью данные можно было сравнить с действительными движениями светил.

В начале книги Коперник вслед за Птолемеем излагает основы действий с углами на плоскости и, главное, на сфере, относящиеся к сферической тригонометрии. Здесь учёный внёс в эту науку много нового, выступив как незаурядный математик и вычислитель. Среди прочего Коперник приводит таблицу синусов с шагом в десять угловых минут. Для этих таблиц Копернику потребовалось вычислить 324 тыс. величин.
Книга "О вращениях" содержит описания астрономических приборов, а также новый, более точный, чем у Птолемея, каталог неподвижных звёзд. В ней разбирается видимое движение Солнца, Луны и планет.

Мировоззренческое значение

Значение учения Коперника для развития науки безмерно велико: оно произвело настоящую революцию не только в астрономии, но и во всем человеческом мировоззрение. Действительно, с взглядом на строение Солнечной системы неразрывно связан вопрос о положении Земли, а с ней и человека во Вселенной.

До Коперника, почти в течение 15 веков, Земля считалась единственным неподвижным телом Вселенной, центральной и важнейшей частью мироздания. Согласно же учению Коперника: Земля - рядовая планета, движущаяся вокруг Солнца вместе с другими, ей подобными, телами. Поскольку Земля лишилась своего центрального положения и стала такой же, как и все остальные наблюдавшиеся на небе планеты, утверждение церковников о противоположности «земного» и «небесного» потеряло смысл. Возникла новая идея – о единстве мира, о том, что «небо» и «земля» подчиняются одним и тем же законам. Человек перестал быть «венцом творения», а превратился в обитателя одной из планет Солнечной системы. Из учения Коперника следовал общий вывод о том, что видимость есть только одно из проявлений многогранной действительности, ее внешняя сторона, а истинный механизм явлений лежит гораздо глубже.

Учение Коперника заставило пересмотреть и другие отрасли естествознания, в частности, физику, и освободить науку от устаревших и схоластических традиций, тормозивших ее развитие. После Коперника исследование природы, по существу, освободилось от религии и развитие науки пошло гигантскими шагами.

Н овое научное мировоззрение завоевывало свои права в ожесточенной борьбе со старым мировоззрением, ярыми приверженцами которого были религиозные фанатики и реакционные ученые. Вначале все они отнеслись терпимо к учению Коперника, считая его систему мира лишь простой геометрической схемой, более удобной, чем система Птолемея, для вычисления положений светил на небе. Церковь не обратила внимания на философские следствия самой возможности постановки Земли в один ряд с другими планетами. Но уже к началу XVII в. религиозные круги хорошо поняли всю опасность для них учения Коперника и предприняли против него ожесточенное гонение. В 1616 году декретом инквизиции книга «О вращении небесных сфер» была внесена «впредь до исправления» в «Индекс запрещенных книг» и оставалась под запретом до 1832 года.

Рис.20. Памятник Н.Копернику

в Варшаве

На пьедестале памятника Копернику в Варшаве высечены слова: «Остановивший Солнце, сдвинувший Землю». В них вся суть открытия Коперника. Ему удалось убедить людей в том, что они живут не в надежном и неподвижном центре мира, а обитают на одной из планет, обращающихся вокруг солнца.

Практические задания

Игра «Вопрос-ответ»

Группа обучающихся делится на 2 команды. Каждая команда выбирает из предложенных ей карточек с вопросом, 1 карту. И пробует ответить на вопрос, если 1 команда затрудняется с ответом, ход переходит соперникам. Каждый вопрос имеет разную степень сложности, и оценивается пропорционально сложности в баллах.Задача обеих команд ответить правильно на все вопросы и набрать как можно больше баллов.

Вопросы, представленные на карточках:

1. Годы жизни Николая Коперника? (3 балла).

2. Закончите фразу: «И почему нам не считать, что суточное вращение для неба является видимостью, а для …». (3 балла).

3. Что такое солнечная система? (5 баллов).

4. Назовите планеты солнечной системы? (5 баллов).

5. В чем различие геоцентрической системы мира от гелиоцентрической? (7 баллов).

6. Назовите 2-3 тезиса теории Коперника, с которыми вы согласны? (7 баллов).

7. В честь Коперника названы некоторые вещи в природе.* (10 баллов).

8. В философский обиход вошло выражение «коперниканский переворот», что оно стало обозначать?* (10 баллов).

9. Изобразите систему мира Коперника? (15 баллов).

*– вопросы особой сложности.

Контрольные задания

1. НИКОЛАЙ КОПЕРНИК ПО НАЦИОНАЛЬНОСТИ БЫЛ

А) болгарином

Б) поляком

В) евреем

2. КОПЕРНИК БЫЛ АВТОРОМ

А) геоцентрической системы

Б) гео-гелиоцентрической системы

В) гелиоцентрической системы

3. ГЛАВНЫЙ ТРУД НИКОЛАЯ КОПЕРНИКА НАЗЫВАЕТСЯ

А) «Малый комментарий о гипотезах, относящихся к небесным движениям»

Б) «О вращении небесных сфер»

В) «Tractatus de monetis»

4. НИКОЛАЙ КОПЕРНИК ВО ВРЕМЯ ПУТЕШЕСТВИЯ В ИТАЛИЮ ИЗУЧИЛ

А) древнегреческий язык

Б) итальянский язык

В) латинский язык

5. ИНСТРУМЕНТ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩИЙ ВЛОЖЕННЫЕ ДРУГ В ДРУГА ПОВОРОТНЫЕ КОЛЬЦА, ДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧАТЬ ОТСЧЁТЫ ПО НУЖНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ, НАЗЫВАЕТСЯ

А) гороскопий

Б) армиллярная сфера

В) трикветрум

6. СУТЬ ТЕОРИИ КОПЕРНИКА ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ТОМ, ЧТО

А) земля движется вокруг Солнца

Б) земля одновременно движется и вокруг своей оси и вокруг Солнца

В) солнце движется вокруг Земли

7. Какой вклад внес Николай Коперник в развитие науки?

Заключение

Первоначально Коперник стремился сделать модель Птолемея более стройной и простой. Наблюдения и размышления привели ученого к выводу о том, что такая модель не дает объяснения многим процессам и явлениям, происходящим на небе. Коперник предложил новую теорию о строении Вселенной, в центр которой поставил Солнце, а не Землю.

Значение учения Коперника для развития науки безмерно велико: оно произвело настоящую революцию не только в астрономии, но и во всем человеческом мировоззрении.

Литература

Используемая литература:

1. Основная литература:

1. Е. А. Гребенник, "Николай Коперник" – М.: изд. Наука, 1973г. – 221с.

2. Владимир Губарев, От Коперника до "Коперника" – М.: изд. Полит.Литература, 1973г.

1. Дополнительная литература:

1. Горохов В.Г. Концепции современного естествознания. - М.: Инфра-М, 2003г. – 295с.

2. Коперник Н. О вращениях небесных сфер. Малый комментарий. Послание против Вернера. Упсальская запись. / Серия "Классики науки". Перевод проф. И. Н. Веселовского, статья и общая редакция члена-корреспондента АН СССР А. А. Михайлова. — М.: Наука, 1964г. — 653 с.

3. Энциклопедия «Кругосвет» [Электронный ресурс] – режим доступа: http://www.krugosvet.ru/node/35505.

Словарь.

№	Термин	Определение
1	Торунь	Торговый город на севере Польши, на реке Висла.
2	Вармия	Польская земля, простирающаяся по берегам Вислы от города Торунь до Балтийского моря.
3	Затмение	Астрономическая ситуация, при которой одно небесное тело заслоняет свет от другого небесного тела
4	Комета	Небольшое небесное тело, движущееся в межпланетном пространстве и обильно выделяющее газ при сближении с Солнцем.
5	Альмагест	Классический труд Клавдия Птолемея, появившийся около 140 года и включающий полный комплекс астрономических знаний Греции и Ближнего Востока того времени.
6	Юлианский календарь	("старый стиль") календарь, принятый в Европе и России до перехода на григорианский календарь.
7	Трикветрум	Древний астрономический угломерный инструмент, применявшийся для измерения зенитных расстояний небесных светил. Состоял из трёх шарнирно-соединённых стержней, образующих равнобедренный треугольник, у которого угол при вершине мог изменяться в соответствии с измеряемым зенитным расстоянием.
8	Гороскопий	Астрономический инструмент, представляющий из себя вертикальную плоскость с выступающим стерженьком в верхнем углу. Прибор устанавливался по линии север - юг и позволял по направлению полуденной тени в моменты солнцестояний судить о наклоне эклиптики к небесному экватору
9	Армиллярная сфера	Астрономический инструмент, состоящий из вложенных друг в друга поворотные кольца, которые служили моделью небесных координат и давали возможность получать отсчёты по нужным направлениям.
10	Эклиптика	Большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца.
11	Индекс запрещенных книг	Список публикаций, которые были запрещены к чтению Римско-католической церковью под угрозой отлучения.