Diplomsko delo ASTRONOMIJA SKOZI PRIZMO POUČEVANJA

Transcription

1 UNIVERZA V MARIBORU PEDAGOŠKA FAKULTETA ODDELEK ZA RAZREDNI POUK Diplomsko delo ASTRONOMIJA SKOZI PRIZMO POUČEVANJA V ČETRTEM RAZREDU OSNOVNE ŠOLE NAŠE OSONČJE Mentor: dr. Martina Rajšp Kandidat: Miloš Osterc Maribor, 2015

2 Lektor in prevajalec: Bojan Osterc, prof. slovenščine in angleščine

3 ZAHVALA Iskreno se zahvaljujem mentorici dr. Martini Rajšp za vodenje in podporo pri nastajanju diplomskega dela, za strokovno pomoč, za prijaznost in obilo pozitivne energije. Zahvaljujem se prav tako Osnovni šoli Kamnica in učiteljici Mateji Kolarič za pomoč, prijaznost in za priložnost nastopanja v razredu. Rad bi se zahvalil tudi vsem svojim najbližjim za spodbudo in podporo v času študijskega obdobja in ob nastajanju diplomske naloge. Hvala iz srca!

4 Univerza v Mariboru Pedagoška fakulteta IZJAVA Podpisani Miloš Osterc, rojen , študent Pedagoške fakultete Univerze v Mariboru, smer razredni pouk, izjavljam, da je diplomsko delo z naslovom Astronomija skozi prizmo poučevanja v četrtem razredu osnovne šole Naše osončje pri mentorici dr. Martini Rajšp avtorsko delo. V diplomskem delu so uporabljeni viri in literatura korektno navedeni; teksti niso prepisani brez navedbe avtorjev. Maribor, 2015 Miloš Osterc

5 POVZETEK Diplomska naloga»astronomija skozi prizmo poučevanja v 4. razredu osnovne šole«je sestavljena iz dveh med seboj povezujočih se delov teoretičnega in praktičnega. V teoretičnem delu je predstavljeno naravoslovje in njegov razvoj od začetka do danes. Posebej je izpostavljena astronomija v osnovni šoli. S stališča astronomije je pregledan učni načrt za naravoslovje in tehniko (2011). Ugotovljeno je, da v njem astronomija kljub aktualnosti ni posebej prisotna. Praktični del vsebuje natančno učno pripravo, potek dela in evalvacijo učno ure Naše osončje, ki je bila izpeljana v 4. b razredu Osnovne šole Kamnica. Ugotavljamo, da učna vsebina učence zelo zanima. Kljub temu, da snov ni povsem zajeta v učnem načrtu do četrtega razreda, vedo o njej presenetljivo veliko in se o astronomiji samoiniciativno izobražujejo tudi v prostem času. Sklenemo lahko, da se metoda dela prikazovanja planetov z različnimi sadeži dobro obnese, saj si lahko učenci zelo nazorno predstavljajo velikostna razmerja planetov v Osončju. Ključne besede: naravoslovje, astronomija, sončni sistem, naravoslovje in tehnika, četrti razred.

6 ABSTRACT The thesis "Astronomy through the Prism of Teaching in the Year 4 of Primary School" is comprised of two mutually connected and intertwined parts - theoretical and practical. The theoretical part presents the science and its development from the beginning until today, with a special regard to astronomy in primary schools. Therefore the curriculum for science and technology (2011) is reviewed from the viewpoint of astronomy. In spite of the actuality astronomy is not particularly present in the curriculum. The practical part contains precise teaching preparation, workflow and evaluation of a lesson Our solar system, which was carried out in the class 4. b of Osnovna Šola Kamnica primary school. The pupils found the content very interesting. Despite the fact that the topic is not particularly covered in the curriculum of fourth year, the pupils knowledge of it is surprisingly large and it seems they study astronomy basics in their spare time, on their own initiative. We can conclude that the method showing the planets with different fruit models works well because this way the magnitude relationship of the planets in the Solar System is presented in a simple and clear manner. Keywords: science, astronomy, solar system, science and technology, year 4.

7 Kazalo I. UVOD... 1 II. TEORETIČNI DEL Naravoslovje Zgodovina naravoslovja Naravoslovje v zgodnjem otroštvu Opredelitev naravoslovnih dejavnosti v osnovni šoli Namen in cilj naravoslovnih dejavnosti v osnovni šoli Oblike dela Skupinska oblika Individualna oblika Delo v dvojicah Metode Raziskovalna metoda Metoda praktičnega dela Metoda demonstriranja Metoda risanja Metoda razgovora Metoda razlage Metoda dela s tekstom Naravoslovno znanje Naravoslovna pismenost Naravoslovni postopki Spoznavni postopki Razvrščanje Urejanje Prirejanje Razporejanje v prostoru in času Uporaba sistemov znamenj Histogram Naravoslovni postopki Opazovanje Eksperimentiranje... 19

8 Napovedovanje Sporočanje Astronomija Zgodovinski začetki Egipčani Kitajci Babilonci Grki Prvi observatoriji Središče vesolja Aristotel Ptolemaj Kopernik Kepler Galileo Galilei Vesolje danes Astronomi Astronomski instrumenti Več vrst astronomov Nastanek vesolja Galaksije Razširjanje vesolja Galaksija Rimska cesta Razvoj Rimske ceste Rimska cesta se bo združila z galaksijo Andromeda Zvezde Naše Osončje Sonce Razvoj Sonca Sateliti Kometi Mrki Sončevi mrki Merkur... 43

9 Zgradba planeta Opazovanje Merkurja Venera Zgradba planeta Zemlja Zgradba Zemlje Zemljino gibanje Luna Mars Zgradba planeta Raziskovanje Marsa Ceres in asteroidni pas Jupiter Lune Saturn Lune Uran Zgradba Urana Neptun Kuiperjev pas in Pluton Pluton Učni predmet Naravoslovje in tehnika Predstavitev predmeta Smisel in namen predmeta Splošni cilji Tematski sklopi Analiza Učnega načrta za pouk naravoslovja in tehnike (2011) s stališča astronomije III PRAKTIČNI DEL Namen Predstavitev šole: OŠ Kamnica Predstavitev razreda Podrobna učna priprava, potek dela in evalvacija Podrobna učna priprava... 72

10 4.2. Potek učne ure Uvajanje Usvajanje novih učnih snovi Ponovitev Zaključek Evalvacija narejenega IV SKLEP Naravoslovje Astronomija Naravoslovje in tehnika v osnovni šoli VIRI IN LITERATURA:

11 Kazalo slik: Slika 1: Tehtnica»naravoslovno znanje« Slika 2: Krožci Slika 3: Razvrščeni krožci Slika 4: Lončki Slika 5: Razvrščeni lončki Slika 6: Skodelice Slika 7: Aristotelova skica Slika 8: Ptolemaj Slika 9: J. Kepler Slika 10: Galileo Galilei Slika 11: Vesolje Naše Osončje Slika 12: Hubblov teleskop Slika 13: Galaksija Rimska cesta Slika 14: Sonce Slika 15: Prikaz delovanja satelita Slika 16: Mrk Sonca in Lune Slika 17: Merkur Slika 18: Venera Slika 19: Zemlja Slika 20: Mars Slika 21: Jupiter Slika 22: Saturn Slika 23: Uran Slika 24: Neptun Slika 25: Pluton Slika 26: Učiteljica 4.b razreda Mateja Kolarič Slika 27: Učenec Filip razloži rebus Slika 28: Učenci pozorno poslušajo in dvigujejo roke za besedo Slika 29: Predstavitev prvega živega bitja v vesolju Slika 30: S pomočjo globusa ponazorim gibanje Zemlje Slika 31: Učenec predstavlja Sonce Slika 32: S pomočjo različnega sadja uprizorimo planete Slika 33: Učenec nariše navidezno pot Zemlje okoli Sonca Slika 34: Učenci sredi razreda ponazarjajo planete našega Osončja Slika 35: Razlaga ob videoposnetku Slika 36: Učenci na igrišču pred vajo gibanja planetov Slika 37: Učenci 4.b razreda uprizarjajo gibanje planetov Slika 38: 4.b OŠ Kamnica 2014/

12 Kazalo preglednic: Preglednica 1: Klasifikacija zvezd Preglednica 2: Merkur Preglednica 3: Venera Preglednica 4: Zemlja Preglednica 5: Mars Preglednica 6: Jupiter Preglednica 7: Saturn Preglednica 8: Uran Preglednica 9: Neptun Preglednica 10: Pluton Preglednica 11: Tematski sklopi Preglednica 12: Astronomija pri pouku Naravoslovja in tehnike... 67

13 I. UVOD»Da si boste lažje predstavljali razsežnosti Zemlje, naj vam povem, da so, preden so odkrili elektriko, za vseh šest kontinentov vzdrževali pravcato armado svetilničarjev. Od daleč je to napravilo sijajen vtis. Najprej so prišli na vrsto svetilničarji Nove Zelandije in Avstralije. Prižgali so svetilke in odšli spat. Za njimi so nastopili svetilničarji Kitajske in Sibirije. Nakar so se tudi oni umaknili za kulise. Potem so bili na vrsti svetilničarji Rusije in Indije. Nato afriški in evropski svetilničarji. Potem svetilničarji Južne Amerike. Potem severnoameriški. In nikdar niso zamešali vrstnega reda, po katerem so prihajali na oder. To je bilo veličastno!«(antoine de Saint-Exupery: Mali princ) Že od nekdaj se sprašujemo, od kod prihajamo, kako je svet, ki ga poznamo, sploh nastal ter kje se naš svet sploh nahaja. Človeštvo je potrebovalo veliko časa, da je prišlo do določenih spoznanj in dejstev o našem nastanku. Predvsem o širšem svetu, torej o vesolju, človek dolgo ni vedel tako rekoč ničesar. Znanstveniki bi rekli, da še zdaj vemo relativno malo. Navkljub vsemu, kar poznamo in o čemer pišejo knjige, nam je poznan le majhen delček celote. Redkokdo bi se našel, ki bi trdil, da ga skrivnostni svet vesolja sploh ne zanima, saj večina ljudi kar rada prisluhne, ko gre za vesolje in vse, kar se skriva nad našimi oblaki. Tudi otroci niso izjema, sam se spomnim, da sem že v ranem otroštvu zelo rad prelistal kakšno knjigo o vesolju ali spremljal po televiziji dokumentarno oddajo. Otroci v nižjih razredih osnovne šole imajo nadvse bujno domišljijo, zelo radi imajo abstraktne zadeve, domišljijski svet in podobno. To je tudi glavno vodilo, da jih takšne vsebine tako pritegnejo, saj je domišljija ključnega pomena pri naših predstavah o svetu, ki ga večina izmed nas nikdar ne bo videla na lastne oči. Vse 1

14 predstave se vrtijo le v naših mislih. Kar je skrivnostno in nedosegljivo, je zanimivo, pravijo. Kot učenec nižjih razredov osnovne šole sem bil nekoliko razočaran, saj vsebin o vesolju ni bilo veliko, pri pouku smo o tem govorili bore malo. Tudi v današnjem času je tako. Menim, da bi vsebine, ki so že v osnovi otrokom zanimive, morale imeti večjo vlogo v šoli, zlasti v nižjih razredih, kjer učence uvajamo v svet učenja, kjer jim dajemo zagon za širjenje znanj in spodbujamo njihovo domišljijo. Prav zato sem se odločil za takšno temo diplomskega dela, saj sem želel otrokom podati njim zanimive vsebine na njim čim bolj nazoren način, da bi si lahko vesoljstvo kar najbolj slikovito predstavljali. Nenazadnje sem tudi sam nalogo opravljal z zanimanjem, saj me te vsebine še zmerom pritegnejo. Astronomija je eno redkih področij, zanimivo prav vsaki generaciji. Izkazalo se je, da so učenci dandanes še zmeraj zelo navdušeni nad takšnimi temami in o vesolju vedo že veliko, saj se o tem poučujejo nekateri tudi med prostim časom. Dejstvo pa je, da so v današnjem času podatki o podobnih vsebinah veliko bolj dostopni kot pred desetletjem ali več. 2

15 II. TEORETIČNI DEL 1. Naravoslovje»Naravoslovje temelji na znanstveno potrjenih spoznanjih o naravi. Človek je del narave, zato je proučevanje naravnih pojavov pomembno za prepoznavanje vloge in mesta človeštva na našem planetu pa tudi za raziskovanje človeške družbe. Raziskovanje naravnih pojavov je eno najzanimivejših področij človekove dejavnosti in med drugim izredno dragocen vir tudi za podrobnejše samospoznavanje. Pred zlasti množično uporabo novih spoznanj pa je kritično tehtanje možnih pozitivnih in negativnih posledic nujno.«(novak idr., 2003, str. 9) Naravoslovne vede raziskujejo predvsem fizično, nečloveško podobo naravnega sveta. Razlikujejo se od družbenih ved na eni strani in od umetnosti in humanističnih ved na drugi strani. Poznamo biološke znanosti, ki se tičejo bioloških procesov, in jih razlikujemo od fizikalnih znanosti, ki proučujejo fizikalne in kemijske zakone kot temelj Vesolja. Najbolj znane naravoslovne vede so: astronomija, biologija, ekologija, strojništvo, elektrotehnika, fizika, kemija, kozmologija, medicinske vede, rudarstvo, pedologija, geologija, matematika. (prav tam)»v vsakdanjem življenju neprestano ravnamo podobno kot znanstveniki, le da si zastavljamo vsakodnevna in ne znanstvena vprašanja. Ko smo npr. lačni (problem oz. vprašanje, ki ga rešujemo), v mislih preverimo pomembne znane podatke (kaj bi jedli, kje je hrana, kako pridemo do nje itd.) in si izberemo način, metodo za izpolnitev cilja (gremo v shrambo, odpremo hladilnik itd.). Cilj je dosežen (problem rešen), ko hrano zaužijemo in si lakoto potešimo. Podobna vprašanja se pojavljajo pri otroku med igro (želi si določene igrače), ob nesreči ali prizadetosti (hlepi po tolažbi in razumevanju).«(novak, idr., 2003, str. 8) 3

16 1.1. Zgodovina naravoslovja»začetki naravoslovja izvirajo iz obdobij starih ljudstev, zlasti Asircev, Arabcev, Grkov in Majev. Raziskovali so svet in razlagali njegov nastanek. Proučevali so zgradbo in lastnosti snovi, od katerih je odvisno preživetje človeka in drugih živih bitij, ter opazovali, raziskovali in razlagali naravne pojave. Do konca 17. stoletja so znanje o naravi obravnavali v okviru filozofije družbene vednosti o modrosti, torej o splošno veljavnih spoznanjih. Zaradi vse hitrejšega kopičenja znanja in novih, znanstvenih metod proučevanja (opazovanja, meritve, poskusi), se je na začetku 16. stoletja ob koncu srednjega veka znanost oddelila od filozofije kot samostojna družbena vednost. Izhodišče za njen nastanek so bila mnoga spoznanja starih ljudstev, ki predstavljajo temelje sodobnih znanosti. Johannes Kepler, Galileo Galilei in Isaac Newton so največ prispevali k ločitvi znanosti od filozofije. Zaradi vse hitrejšega kopičenja znanja so se fizika, kemija in biologija na začetku18. stoletja izoblikovale v samostojne znanosti, čeprav je njihov predmet raziskovanja narava isti. To so znanosti o živi in neživi naravi o njuni zgradbi in zakonitostih naravnih pojavov in procesov. Zato te vede in znanosti skupaj z geologijo in fizično geografijo imenujejo naravoslovne znanosti.«(novak, idr., 2003, str. 9) 1.2. Naravoslovje v zgodnjem otroštvu»otrok v najbolj zgodnjem obdobju spoznava svoje okolje le s čutili. Prepoznava okoliške predmete in zaznava nekatere pojave. Pouk naravoslovja pomeni za otroka prvo vodeno spoznavanje narave sveta, ki ga obkroža. Ob tem začne sistematično spoznavati in usvajati pojme in razumevati nekatere pojave in procese. Seznanja se z nekaterimi naravoslovnimi postopki. Nauči se oblikovati stališča, temelječa na kritičnosti in objektivnosti, ki sta značilni sestavini znanstvenega raziskovanja. Začetno naravoslovje torej predstavlja otrokovo prvo srečanje z znanostjo in njenimi metodami dela, kar odločilno vpliva na njegov kasnejši odnos do znanstvenega sveta nasploh in do uporabe znanstvenih odkritij.«(novak, idr., 2003, str. 10) 4

17 »Otroci ne glede na to, ali so vključeni v pouk naravoslovja ali ne, skladno s svojim kognitivnim razvojem sami konstruirajo pojme in razvijajo teorije. Ideje, pridobljene na osnovi naključnega opazovanja in brez organiziranega raziskovanja, so osnova le za naivno, neznanstveno dojemanje sveta. Povrh so mnoge naravoslovne (kemijske, biološke in fizikalne) vsebine abstraktne in otroci niso zmožni najti povezav med svojimi laičnimi ter znanstvenimi pojmovanji. Zato so ob srečanju z znanostjo pogosto v stiski. Posledici sta zavračanje naravoslovja in slaba uspešnost ali neuspešnost pri pouku, kar je v naših osnovnih šolah dokaj pogost pojav. Z vodenim proučevanjem okolja z opazovanji, s primernimi meritvami in poskusi je mogoče že najmlajše navaditi na te metode znanstvenega dela in zelo ublažiti prehod iz naivnega v razumsko dojemanje sveta. Vzgojiteljice in vzgojitelji imajo pri tem izredno pomembno vlogo usmerjevalcev in preusmerjevalcev napačnih naivno-laičnih predstav v strokovno ustrezne, seveda prirejene otrokovi ravni zmožnosti dojemanja.«(prav tam, str. 11)»V obdobju zgodnjega otroštva so prav naravoslovne teme najprimernejše za vodeno raziskovanje, saj so predmeti in pojavi konkretni, hkrati pa omogočajo širok razpon nadgradnje na abstraktni ravni. Pri tem je zelo pomembno, da pričakovane stopnje abstraktnega umevanja pojmov, pojavov, procesov itd. niso določene in so neprestano»dostopne, odprte«za vsakogar, dokler osebno ne dozori za ustrezno umevanje. Zato naravoslovje za najmlajše ni obremenjujoče in nasilno, saj lahko otrok dojema določen predmet, živo bitje, pojav ali proces bodisi konkretno bodisi v povezavi z drugimi predmeti, živimi bitji in pojavi. V nasprotju z naravoslovnimi so družboslovne teme same po sebi abstraktne in zato za otroke prezahtevne; otroci jih praviloma dojamejo šele v kasnejših obdobjih, najmlajši pa se z njimi seznanjajo pretežno le informativno ali pa zelo konkretno (spoznajo pomembnost političnih in kulturnih praznikov, doživijo krutost in prijaznost itd.). Naravoslovne teme imajo v zgodnjem otroštvu dve pomembni vlogi. Prvič, za otroke predstavljajo neposredno okolje, ki ga lahko raziskujejo brez tuje pomoči in zato pristno, neobremenjeno s predsodki in prisilo ter vedno motivirano. Zato se večina odraslih zelo rada spominja otroških let. Drugič, naravoslovne teme omogočajo preskoke od konkretnega v abstrakten način 5

18 dojemanja, ki je pomemben za celosten razvoj otrokove osebnosti, ne le za njegovo naravoslovno razgledovanje.«(prav tam, str. 11)»Zelo pomembno je dejstvo, da imajo otroci raziskovalne aktivnosti radi, zato se med igro neprisiljeno seznanjajo z mnogimi dejstvi in usvajajo številne pojme. To pa je temelj za njihovo kreativnost, ki je nemara najbolj bistvena za njihovo osebno uspešnost v prihodnosti. Vzgojiteljica in vzgojitelj, ki se teh dejstev zavedata, razumeta tudi svoji vlogi pri izvajanju naravoslovnih dejavnosti (prav tam, str.12): - otrokom pomagata premostiti prehod od laičnega v razumsko dojemanje sveta in mu s tem olajšata usvajanje znanstvenih spoznanj; - pri dejavnostih otroka v začetku vključujeta v vnaprej organizirano raziskovanje, nato pa mu vse bolj dopuščata osebno kreativnost ter ga pri tem usmerjata in spodbujata h kritičnemu vrednotenju.«v kolikor se otrok prične že zgodaj znanstveno opismenjevati, bo v času odraslosti v demokratičnih družbah lahko vplival prav tako na delo znanstvenikov in uporabo znanstvenih odkritij. V vsakdanu bo lažje sprejemal nove dosežke znanosti in tehnologije, jih bolje uporabljal in vrednotil v odnosu do narave. (Krnel, 1993) 1.3. Opredelitev naravoslovnih dejavnosti v osnovni šoli Naravoslovne dejavnosti so področje vzgojno izobraževalnega dela, ki vključuje naravoslovna znanja in povezuje naravoslovne predmete: spoznavanje narave in družbe, spoznavanje narave, fiziko, kemijo, biologijo, geografijo in nekatere vsebine s področja naravoslovja, ki so sestavni del drugih predmetov (tel. vzgoja, tehn. vzgoja, gospodinjstvo). (Čonč, 1987)»Naravoslovne dejavnosti omogočajo učencem sistematično pridobivanje, razširjanje in poglabljanje znanja o naravi in družbi, uvajanje v razumevanje temeljnih zakonitosti razvoja narave. Učencem omogočajo tudi razvijanje vedoželjnosti, sposobnosti za opazovanje, kritično in samostojno mišljenje ter usposabljanje za smotrno uporabo znanja, odkrivanje vrednot in lepot narave, 6

19 razvijanje odnosa do učenja in dela kot temeljne vrednote, razvijanje zavesti o potrebi varstva človekovega zdravja in življenja; razvijajo pa tudi učenčeve želje, nagnjenja in interese. Pri naravoslovnih dejavnostih učenci pridobivajo znanja z eksperimentalnim in raziskovalnim delom ter se tako tudi usposabljajo za te metode dela.«(prav tam, str. 9) Namen in cilj naravoslovnih dejavnosti v osnovni šoli Namen in cilj naravoslovnih dejavnosti je poglabljanje teoretičnega znanja naravoslovnih predmetov ter uporabnost spoznanj v raziskovalnem in znanstvenem procesu. (Čonč, 1987) 1.4. Oblike dela Naloga učitelja je pravilna izbira in uporaba učnih oblik dela, ki ustrezajo značilnostim učencev in seveda vrsti vsebine Skupinska oblika»naravoslovne dejavnosti praviloma izvajamo v skupinski obliki. Uspešnost dela v tej obliki bomo zaman pričakovali, če učencev nismo sistematično navajali (pri frontalnem pouku) na voden pogovor, diskusijo, logično branje, na uporabo leksikonov ipd., torej na samostojne metode in tehnike dela. V prvi fazi skupinske oblike dela učence frontalno seznanimo z učno vsebino in s cilji. Posamezne naloge, ki jih razdelimo med skupine učencev, morajo zajemati manjša, vendar celostna področja, ki sestavljajo zaokroženo celoto. V tej fazi učencem razdelimo tudi ustrezna učna oziroma delovna sredstva, ki jih bodo pri delu uporabljali. Učenci bodo rešili naloge le, če so razumljivo zastavljene. Sledi faza ustvarjalnega dela, v kateri skupine samostojno proučujejo gradivo, opazujejo, izvajajo poskuse, opravljajo meritve, pripravljajo ustna in pisna 7

20 poročila, izdelujejo grafikone, načrte ipd.. Nekatera dela potekajo tudi zunaj matične učilnice to je na terenu, v drugih šolskih prostorih, v muzejih ipd.. V tretji fazi sledi poročanje s sintezo učne snovi ter ovrednotenje prispevka posameznih skupin in učencev; to najuspešneje izvedemo v učilnici.«(čonč, 1987, str. 16) Individualna oblika»individualno delo je samostojno delo učencev. To obliko dela pri naravoslovnih dejavnostih uporabimo pri neposrednem opazovanju, zbiranju, sortiranju in shranjevanju gradiv, anketiranju, razgovorih, pisanju poročil, poročanju itd. Zato učitelj načrtuje več nalog, ki jih učenec rešuje glede na svoje sposobnosti.«(prav tam, str. 17) Delo v dvojicah»za to obliko dela pri naravoslovnih dejavnostih se odločimo, kadar posamezne dvojice učencev rešujejo naloge, zbirajo material, izdelujejo skice ipd. Pogosto posamezne skupine učencev opravijo nekatere naloge v dvojicah, ker jim le to omogoča medsebojno pomoč pri reševanju problema.«(prav tam, str. 17) 1.5. Metode»Uresničevanje in uspeh dejavnosti sta odvisna tudi od pravilno izbranih učnih metod. Izbiro metod narekujejo: vsebina, smotri, sposobnost učencev, njihovo število, opremljenost šole ter čas, ki je na voljo. Pri izbiri moramo upoštevati, da ne gre za eno samo metodo, ampak da se le-te med seboj prepletajo in menjujejo. Najpogosteje se odločimo za naslednje metode dela:«(čonč, str. 17) 1. Raziskovalna metoda 2. Metoda demonstriranja 8

21 3. Metoda praktičnih del 4. Metoda risanja 5. Metoda razgovora 6. Metoda razlage 7. Metoda dela s tekstom Raziskovalna metoda»imenujemo jo tudi eksperimentalna, laboratorijska ali metoda praktičnih del, ki je zaradi narave dela najbolj pomembna. Pri tej metodi učenci bolj ali manj samostojno dobivajo informacije, ko predmete opazujejo, razčlenjujejo, opravljajo poskuse in iščejo gradiva. Učence zaposluje z največ čutili, zahteva njihovo aktivnost, samostojnost ter jim razvija spretnosti in delovne navade. Učenci lahko raziskujejo: na polju, na travniku, v gozdu, na šolskem vrtu, v delavnici oziroma v učilnici. V 4. in 5. razredu učitelj organizira delo, vnaprej določi postopke, učenci delajo samostojno. Učitelj delo nadzoruje. Uspeh te metode je odvisen od organizacije, priprave in kontrole dela. Za delo je treba določiti namen, vsebino in načrt; sestaviti temeljite napotke za delo; pripraviti ustrezne pripomočke in material ter razdeliti učence in jim določiti delo. NAMEN določimo z vidika izobraževanja in vzgajanja. Z VSEBINO moramo uresničiti namen. NAČRT naj predvidi pripravo, opravljanje dela in obravnavo rezultata. NAPOTKI ZA DELO vsebujejo razlago naloge, njen namen, seznanitev s potekom dela, z orodjem in delovnimi sredstvi.«(čonč, 1987, str. 18 in 19) Metoda praktičnega dela»nekakšno raziskovalno delo opravljajo učenci tudi pri praktičnem delu, kjer ne spoznajo samo orodij in različnih materialov, ampak tudi tehnološke spremembe 9

22 materiala pri obdelovanju. Tako si razvijajo tudi ustrezne delovne navade. Izdelujejo modele, zbirajo razne predmete, sestavljajo, merijo in opravljajo vrsto drugih praktičnih operacij.«(prav tam, str. 21) Metoda demonstriranja»z opazovanjem predmetov, procesov, dejavnosti učenci zaznavajo predmete in njihove lastnosti, z miselnimi operacijami pa prihajajo do pojmov. Z uporabo te metode razvijamo učencem opazovanje in mišljenje. Opazovanja se morajo učenci učiti sistematično. Zato izdela učitelj pred demonstriranjem načrt, učence mora opozarjati na namen opazovanja pa tudi na to, da bodo morali o ugotovitvah poročati. V začetku usmerja učitelj opazovanje s vprašanji. Učitelj sestavi vprašanja za učence tako, da učenci samostojno opazujejo. Sposobnejši učenci naj sami sestavijo načrt za opazovanje. Na razredni stopnji razvijamo opazovanja predmetov po analitični poti. Predmete ali pojave najprej opazujemo v celoti, nato jih analiziramo in opazujemo razmerja med njimi, odnose in nato elemente sintetiziramo. Demonstriranje ne sme biti naključje, temveč stopnja v učnem procesu pridobivanja znanj. Pri naravoslovnih dejavnostih je lahko demonstracija izhodišče motivacije ali pa z demonstriranjem utrdimo znanje, ki ga učenci že imajo. Če je le mogoče, učenci na razredni stopnji najprej opazujejo predmete v naravnem okolju, če to ni mogoče, demonstriramo učilo (model, skico, idr.). Pri demonstriranju veljajo določene didaktične zahteve: (Čonč, 1987, str. 21 in 22.): - Predmet naj bo dovolj velik in dovolj osvetljen; če je premajhen, razdelimo učence v skupine in ga kažemo po skupinah, kadar smo 10

23 prepričani, da učenci ne bodo pokvarili predmeta ali da se ne bodo poškodovali; - Med opazovanjem ali po njem učenci predmet skicirajo; - Po opazovanju morajo učenci poročati in povedati, kaj so opazili.« Metoda risanja»metoda risanja omogoča vizualno predstavo predmetov, objektov, družbenih elementov, količinskih odnosov. Slikovno ponazorjene odnose učenci veliko lažje razumejo. Z različnimi risbami učencem olajšamo spoznavni proces in jim tako pojave tudi pojasnjujemo. Pri uporabi te metode je treba upoštevati, da je risba enakovredno izrazno sredstvo verbalnemu izražanju.«(prav tam, str. 22) Metoda razgovora»temelji na medsebojni komunikaciji učitelja in učenca. Temeljna struktura pogovora sta vprašanje in odgovor. Z vprašanji želi učitelj vplivati na učenca, da išče odgovore in se tako uči določene vsebine. Zato sta kvaliteta in nivo zastavljenih vprašanj zelo pomembna. V pogovoru naj prevladujejo vprašanja, ki ne zahtevajo le spominske reprodukcije osvojenih podatkov in dejstev, ampak predvsem tista, ki angažirajo tudi višje miselne procese učencev (analiza, sinteza).«(prav tam, str. 22) Metoda razlage»v pripovedi učencem posredujemo verbalno razlago določene učne vsebine. Učitelj naj se odloči za to metodo, kadar učenci nimajo znanja, da bi bil možen razgovor, ko ni nobene možnosti demonstracije, ko želimo z živo besedo vplivati na čustva učencev. Razlaga lahko poteka v obliki pripovedi, opisovanja, poročanja in pojasnjevanja.«(prav tam, str. 22) 11

24 Metoda dela s tekstom»predpogoj za uporabo metode dela s tekstom je obvladovanje tehnike branja, kajti branje poteka po določenih zakonitostih. To metodo dela v naravoslovne dejavnosti vključujemo pogosto, saj s fragmentarnim branjem učenci prihajajo do argumentov, preverjajo spoznanja, dokazujejo točnost podatkov itd.. Zato naj se učitelj zaveda, da učenec porabi čas najprej za integracijo novo sprejetih misli ter delov teksta v celoto in da mu zato dostikrat ne ostane dovolj časa za dojemanje in uzaveščanje neznane besede in nerazumljivega dela teksta.«(čonč, 1987, str. 24) 1.6. Naravoslovno znanje V strokovni literaturi se v zvezi s tem najpogosteje pojavijo trije izrazi, ki opredeljujejo naravoslovno znanje: pojmovanja, postopki in stališča. Ti so med seboj povezani in se razvijajo z naravoslovnimi dejavnostmi. Wynee Harlen naravoslovno znanje razdeli (Skribe Dimec, 2007): 1. Pojmovanja 2. Postopki: zaznavanje, oblikovanje hipotez, napovedovanje, raziskovanje, interpretacija ugotovitev in oblikovanje zaključkov, sporočanje 3. Stališča: radovednost, upoštevanje dokazov, pripravljenost spremeniti zamisli, kritično razmišljanje (Harlen, 1992, str. 184) Naravoslovno znanje pa bi lahko prikazali tudi s pomočjo tehtnice: Slika 1: Tehtnica»naravoslovno znanje«vir: (Skribe Dimec, 2007) 12

25 Delež leve in desne strani tehtnice naj bi bil na začetnih stopnjah poučevanja naravoslovja uravnotežen, kasneje, ko so učenci že vešči raziskovalnega dela, pa se lahko postopoma pojmovni delež povečuje, delež raziskovalnih metod dela pa skladno s tem zmanjšuje. Čeprav se raziskovalni del zmanjšuje, ga je potrebno ohraniti na vseh stopnjah poučevanja naravoslovja. Ves čas se mora nadgrajevati in razvijati. (prav tam) 1.7. Naravoslovna pismenost Je opredeljena kot sposobnost uporabe naravoslovnega znanja in procesov, ne le za razumevanje naravnega sveta, temveč za sodelovanje v odločitvah, ki nanj vplivajo. (Strukturni sklad, b.d.) V zadnjem času namesto o naravoslovnem znanju raje govorimo o naravoslovni pismenosti, ki tudi kot naravoslovno znanje nima ene same natančne opredelitve. Miller (1983, po Laugksch in Spargo, 1996) pravi, da je pojem naravoslovna pismenost sestavljen iz treh dimenzij (Skribe Dimec, 2007): a) Razumevanje naravoslovnih pravil in metod pojmovanje naravoslovja b) Ključni naravoslovni izrazi in pojmovanja in c) Razumevanje vpliva naravoslovja in tehnologije na družbo Naravoslovni postopki V tem poglavju bomo pregledali ustaljene naravoslovne postopke, ki se uporabljajo pri poučevanju naravoslovja Spoznavni postopki Med temeljne spoznavne postopke sodijo razvrščanje, urejanje, prirejanje, razporejanje po prostoru (razmeščanje teles) in času (zapovrstje pojavov), ter uporaba sistemov znamenj (reprezentacij): za kvalitativne spremenljivke modele, 13

26 risbe, slike in besede, za semikvantitativne spremenljivke pa tabele in histograme. Anette Carmiloff Smith priporoča za ozaveščanje postopkov prevajanje znanja iz ene v drugo reprezentacijo. (Pedagoška fakulteta Ljubljana, b.d.) Razvrščanje Razvrščanje (sortiranje) na ekvivalenčne (enake) razrede je naravoslovni postopek, pri katerem ugotavljamo enakost oz. neenakost med elementi dane množice glede na kvalitativno spremenljivko. Razvrščamo tako, da vzamemo en element iz množice in ugotavljamo, ali je drugi po neki lastnosti enak ali neenak prvemu. Zato so na začetku primerne množice elementov, ki se razlikujejo le po eni lastnosti, npr. samo po barvi, in ne še po obliki ali kaki drugi spremenljivki (ki je v tem primeru distraktor), npr. raznobarvni KROŽCI. Otrok naj s kupčka krožcev vzame enega in ga da npr. v kozarček, nato naj vzame drugega in se vpraša, ali je po barvi enak prvemu. Če je odgovor pritrdilen, naj ga da v kozarček, če pa ni, naj ga da v posodico. Nato vzame tretjega in postopek ponovi. Na ta način razcepi množico raznobarvnih krožcev na dve množici, in sicer na množico krožcev enake barve kot prvi krožec in na drugo množico krožcev, ki niso iste barve. Nato strese krožce iz kozarčka na en kupček in preostale krožce iz posodice na drug kupček. Na začetku je dobro prostorska območja omejiti z npr. vrvicami. Nato postopek ponovi s krožci z drugega kupčka, ki so še različnih barv: vzame enega in ga da v kozarček, nato vzame drugega in se vpraša, ali je enake barve kot prvi; če je, ga da v kozarček, če pa ni, ga da v posodico. Spet je preostalo množico razcepil na dve množici, in sicer na množico krožcev enake barve in na množico krožcev različnih barv. Prvo množico strese poleg prvega kupčka, z drugo množico pa postopek ponovi. Postopek ponavlja, dokler mu tudi v posodici ne ostanejo samo krožci enake barve. Na klopi ima tako razvrščene kupčke krožcev po barvi. (prav tam) 14

27 Slika 2: Krožci Vir: Pedagoška fakulteta Ljubljana, b.d. Slika 3: Razvrščeni krožci Vir: Pedagoška fakulteta Ljubljana, b.d Urejanje Naslednji naravoslovni postopek je urejanje, ki nam pove še kaj več kot samo enakost ali neenakost. Če dva elementa množice nista enaka, je lahko eden npr. večji ali manjši od drugega (semikvantitativna spremenljivka ali napol kvantitativna). Odnosu "je večji od" v razmeščanju po prostoru ustreza npr. "je desno od". Za urejanje so primerne npr. posodice enakih oblik in enakih barv, a različnih prostornin, npr. lončki. Spet vzamemo poljuben lonček in ga postavimo na mizo. Nato vzamemo poljuben drug lonček in se vprašamo, ali je (po prostornini) večji od prvega. Če je, ga postavimo desno od prvega, če ni, ga postavimo levo od prvega. Nato vzamemo tretji lonček in ga primerjamo s prvim. Če je večji, ga damo na desno. Če je tam drug lonček, se moramo spet vprašati, ali 15

28 je večji od njega. Če je, ga postavimo desno od njega, če pa ni, ga postavimo vmes med prva dva lončka. Tako postopek ponavljamo, dokler ne uredimo vseh lončkov po velikosti od levega najmanjšega do desnega največjega. Lahko jih urejamo tudi navpično navzgor od največjega do najmanjšega. (prav tam) Slika 4: Lončki Vir: Pedagoška fakulteta Ljubljana, b.d. Slika 5: Razvrščeni lončki Vir: Pedagoška fakulteta Ljubljana, b.d Prirejanje Prirejanje je operacija z dvema množicama, ki je natančno definirano v matematiki kot funkcija ali (bijektivna) preslikava dveh množic druge v drugo. Povezovalno pravilo izraža relacijo med sestavinami obeh množic. Najpreprostejše je prirejanje SKODELIC KROŽNIČKOM. (prav tam) 16

29 Slika 6: Skodelice Vir: Pedagoška fakulteta Ljubljana, b.d Razporejanje v prostoru in času Razporejanje je preslikava v prostor. Reči, ki so si podobne, damo v isto prostorsko območje - na polico, v prostor ali na kupček. V šolski torbi so pospravljeni zvezki v enem žepu, delovni zvezki v drugem žepu in peresnica v tretjem. Tudi dejavnosti razporejamo po prostoru. Kuhamo v kuhinji, umivamo se v kopalnici, spimo v spalnici. (Ferbar, 1996)»Za razvrščanje je primerna razporeditev na kupčke, za urejanje pa nizanje v vrstice ali stolpce. Dva kupčka sta primerna za prirejanje, saj lahko njune elemente povezujemo z veznimi črtami. Preglednejše so tudi preglednice z dvema stolpcema ali dvema vrsticama. To omogoča prikaz prirejanja s kartezičnim produktom v obliki pravokotnega polja z okenci.«(krnel, 2011, str. 24) Uporaba sistemov znamenj Pri uporabi sistemov znamenj je mišljena zlasti uporaba reprezentacij. Za prikazovanje kvalitativnih in semikvalitativnih spremenljivk uporabljamo različne reprezentacije. Pri kvalitativnih spremenljivkah so primerni modeli, slike, risbe in besede. Pri semikvalitativnih spremenljivkah pa preglednice in histogrami. (prav tam) 17

30 Histogram Množico predmetov ali pojavov opišemo tako, da povemo, po čem so si podobni (intenziteta množice) in koliko jih je (ekstenziteta množice). Rečemo na primer: "V predalu je 5 žlic." Podobnost je zajeta v besedi "žlica". Sporoča obliko predmeta in njegovo uporabnost. Število 5 pa odgovori na vprašanje, koliko članov ima množica. Z razvrščanjem lahko osnovno množico razcepimo na več podmnožic - razredov. Reči, ki sodijo v isti razred, so si po nečem podobne, reči v različnih razredih pa se razlikujejo. Z razvrščanjem smo v množici opredelili spremenljivko. Žlice lahko razvrstimo na kovinske, lesene in plastične. Tako smo vpeljali spremenljivko snov za izdelavo žlic. Ta spremenljivka ima v množici 3 vrednosti, ki smo jih že našteli: kovina, les, plastika. Množico lahko predstavimo z enim samim telesom - s stolpičem ali trakom. Moč - ekstenziteto množice preslikamo v višino stolpca ali dolžino traku, intenziteto množice pa preslikamo v kak drug atribut stolpca. Najpogosteje je to njegova lega, lahko pa je tudi barva. S histogrami lahko prikažemo tudi porazdelitev kake lastnosti v množici. Porazdelitev množice ENOTSKIH KOCK po barvi prikažemo s stolpičnim histogramom, ki nam pove, katere barve kock je največ, za koliko je več rdečih od modrih ipd. (Pedagoška fakulteta Ljubljana, b.d.) Naravoslovni postopki Opazovanje Opazovanje je dejavnost s katero zbiramo podatke, je načrtna in usmerjena. Število opazovanih predmetov in vrsta določajo natančnost in sistematičnost opazovanja. Z izkušnjami in z večjim obsegom znanja se natančnost in sistematičnost opazovanja večata. Mlajši otroci opazujejo objekt kot celoto, zato jih pri opazovanju usmerjamo. Usmerimo jih lahko iz opazovanja celote na posamezne dele ali obratno. Opazovanje se stopnjuje tudi pri opazovanju teles. Na začetku opazujemo telesa in nato preidemo v opazovanje pojavov. Pojavi se spreminjajo in niso stalni, zato pri 18

31 tem opazujemo lastnost, ki se spreminja. Pri tem se otroci seznanijo z besedo spremenljivka ter se navajajo na sistematična in dolgotrajnejša opazovanja. (Krnel, 2004) Eksperimentiranje Samostojno lahko izvedemo ali namerno povzročimo nekatere pojave, ki se odvijajo v naravi. Pri odkrivanjih zakonitosti te pojave opazujemo in spreminjamo pogoje. Nekatere poskuse izvedemo zelo hitro in rezultate dobimo takoj, pri nekaterih pa rezultate čakamo nekoliko dlje. (Cencič in Cencič, 2002) Učiteljeva naloga pri eksperimentiranju je, da učence navaja na načrtno opazovanje, jim razloži namen eksperimenta, predstavi uporabljene naprave in jih spodbuja k oblikovanju domnev izida eksperimenta. (Hribar, b.d.) Faze, ki nastanejo pri pripravi in izvedbi eksperimenta, si logično sledijo v naslednjem zaporedju (prav tam): - Postavitev domnev, - Postavitev problema, - Izbira spremenljivk, - Izbira pripomočkov, - Postavitev, - Načrtovanje izvedbe, - Izvedba, - Analiza Napovedovanje Napoved oblikujemo na podlagi opazovanja ter podatkov in je tesno povezano s sklepanjem. Pri napovedi odgovorimo na določeno vprašanje oziroma napovemo, kaj pričakujemo, da se bo zgodilo, pri tem pa ne vključimo razlage. 19

32 Različne napovedi lahko pri otrocih preidejo v konflikt, pri tem bo vsak poskušal drugega prepričati v svoj prav. Pomembno je, da otroke opozorimo na to, da je pri napovedi potrebno upoštevati spremenljivke in da naj bo napoved preverljiva. (Šefer, 2002) Sporočanje Podatke, ki jih pridobimo z opazovanjem in eksperimentiranjem, je potrebno urediti in zapisati. Podatke lahko podajo ustno ali pisno in so namenjeni drugim, zato je pomembno, da so razumljivi. Učencem pomagamo pri iskanju ustreznih besed, saj je njihovo izražanje na tej stopnji nekoliko pomanjkljivo, vendar naša pomoč ne sme vplivati na njihova osebna spoznanja. (prav tam) 20

33 2. Astronomija Vesolje vsakomur pomeni nekaj drugega. Nekateri v njem iščejo umetniški navdih, drugim so bliže filozofska vprašanja, spet tretjim simbolizira nekaj neznanega, kar jih neprijetno opominja na meje njihovega lastnega znanja. Mnogim, ki se poklicno ukvarjajo s povsem zemeljskimi stvarmi, sta astronomija in vesolje skriti konjiček, posebno zanimanje, nikoli izpolnjena želja. Zakaj? Morda zaradi prvinskosti nočnega neba, morda preprosto zato, ker ljudi že tisočletja zanima, kje smo, kdo smo, kam gremo. In končno je astronomija tista naravoslovna veda, ki je zanimiva že v osnovni šoli. Tudi če se potem usmerimo drugam. (Zwitter, 2002) Astronomija je veda, ki se posveča preučevanju nebesnih teles ter vseh pomembnih naravnih pojavov, ki se dogajajo zunaj našega planeta. Dandanes je astronomija znanost, ki uporablja zapletene tehnologije; v njej so potrebni težki matematični izračuni, obsega pa tudi potovanja po vesolju. Današnja astronomija je precej drugačna, kot je bila ob svojem nastajanju. (TZS, 2004) Pot razumevanja vesolja smo utrli pred nedavnim. Večine povedanega pred 50 leti še nismo vedeli. In marsikaj so odkritja zadnjih desetih let. Tako se srečujemo s svojevrstnim paradoksom. Na eni strani je astronomija prva naravoslovna znanost, ki je s svojimi uspehi spodbudila razvoj drugih ved, kot sta matematika in fizika, na drugi strani pa naše razumevanje vesolja skokovito napreduje prav v zadnjih desetletjih. Za tako hiter razvoj se lahko zahvalimo dvema dejavnikoma: tehnološkemu napredku na področju detektorjev in teleskopov ter razvoju računalništva. (Zwitter, 2002) 2.1. Zgodovinski začetki Že od pradavnine se ljudje zanimajo za svet okoli sebe. Pastirji so preživljali večere zroč v nebo. Tako so tudi nastale še dandanes zanimive zgodbe, ki so povezane z navideznimi figurami na nebu. Prvi nam znani astronomi so bili iz starega Egipta. Več kot 5000 let pred našim štetjem so Egipčani verjeli, da 21

34 njihova dolina dolina Nila meji na celotno vesolje, ter da bi se z gora, ki obdajajo dolino, lahko dotaknili zvezd, saj so bile nekatere tik nad njimi. Ravno tako je Sonce vsako jutro vzhajalo za gorami na eni strani in zahajalo za gorami na drugi strani doline. Dosežki zgodnjih astronomov so bili glede na takratna znana dejstva ogromni. Kakor je čas mineval, tako so nove generacije odkrivale vedno nova dejstva. Njihovo znanje o vesolju je raslo. Tako so postopoma ovrgli vse napačne predstave o vesolju, kot na primer o fiksno pritrjenih zvezdah nad gorami okoli doline Nila. (VanCleave, 1997) Egipčani Starodavni Egipčani so verjeli, da se nad Zemljo boči njihova boginja neba Nut. Njeno telo je bilo narejeno iz zvezd, na nebu pa se je kazalo kot pot Rimske ceste. Nut je podpiral Šu, bog svetlobe in zraka. Pod njima je bil Nutin mož Geb, bog Zemlje. (Stott, 2003) Kitajci Najstarejše kronike so nam zapustili Kitajci. V Analih Luja, ki jih pripisujejo Konfuciju, so opisana opazovanja 34 Sončevih mrkov med leti 722 in 481 pr.n.št. Od tega jih je 32 kronološko identificiranih. Tako so Sončevi mrki dragoceno pomagalo pri natančni dataciji in omogočajo absolutno časovno umestitev kronik starih ljudstev. (Zwitter, 2002) Kitajci so verjeli, da poskuša Sonce pojesti zmaj. Z bobnanjem, gongi in streljanjem puščic v nebo so poskušali zmaja pregnati. (Stott, 2003) 22

35 Babilonci Babilonci, ki so pred 4000 leti živeli na Bližnjem vzhodu, so bili najbolj napredni astronomi starega sveta. V primerjavi z današnjimi astronomi so vedeli zelo malo, vendar pa ima naše znanje korenine v njihovih začetkih. Na znanju Babiloncev so gradili stari Grki, arabsko govoreča ljudstva pa so ga nato prinesla v srednjeveško Evropo. (Stott, 2003) Babilonci so bogove telesa enačili s telesi Osončja. Zato je razumljivo, da so bili takratni astronomi pravzaprav astrologi. Za napovedovanje dogodkov na Zemlji so natančno opazovali nebo in to zapisovali na glinaste tablice. Ko so pozneje primerjali svoje tekoče zapise s starejšimi, so se iz astrologov spreminjali v astronome. Astronomija ima zato korenine v Babilonu. Babilonci so zapisali vse Sončeve mrke po letu 747 pr.n.št. Natančno so poznali dolžino leta ter čas, ki ga Luna potrebuje za en obhod okoli Zemlje. Končno so odkrili tudi periodo Sarosa, ki je odločilna za napovedovanje Sončevih mrkov. Pomembno je, da Babilonci niso poznali gravitacijskega zakona, a mrke so napovedovali empirično, z analizo kronološko natančnih zapisov preteklih pojavov. (Zwitter, 2002) Grki Naslednji korak so naredili stari Grki. Razvoj geometrije jim je omogočal postaviti temelj sodobnega razumevanja Osončja. Mnogi zmotno mislijo, da smo oblike, velikosti in razdalje med telesi v Osončju spoznali šele v dobi vesoljskih poletov. Položaji teles našega Osončja so danes znani na metre natančno. Osnovne meritve pa so opravili že stari Grki. In to brez vesoljskih potovanj, največkrat dobesedno z domačega dvorišča. Imeti so morali le dobre zamisli in slediti neizprosni logiki geometrijskega razmišljanja. In izvirnih idej starim ljudstvom ni manjkalo. (prav tam) 23

36 Prvi observatoriji Skozi stoletja so astronomi čedalje bolje poznali vesolje. Opazovali so, merili, sestavljali sezname zvezd in pojasnjevali, kako se različni deli vesolja ujemajo. V astronomske namene so gradili zgradbe in strukture. Maji so v Mehiki pred približno tisoč leti zgradili tempelj Caracol. Njegova okna so vstavili tako, da je na določene datume skoznje bilo mogoče videti Venero. (prav tam) Arheologi so na severu Kitajske v bližini Linfena našli ostanke observatorija, ki bi bil lahko najstarejši na svetu. Ostanki naj bi bili stari okrog let, odkritje pa naj bi veliko pripomoglo k razumevanju starodavne astronomije. Observatorij sestavlja polkrožna podlaga, ki jo obdaja 13 stebrov, s katerimi naj bi označevali gibanje Sonca skozi letne čase. Prizorišče naj bi takratni prebivalci uporabljali tudi za žrtvene daritve. Arheologi so najdišče preučevali 18 mesecev in ugotovili, da se podatki, pridobljeni z observatorijem, le za 2 dni razlikujejo od tradicionalnega kitajskega koledarja. (RTVSlo, 2005) Središče vesolja Astronomi starega sveta so bili prepričani, da je Zemlja središče vesolja in da druga telesa krožijo okoli nje. Astronomsko znanje je bilo zbrano v knjigi z imenom Almagest, ki jo je v drugem stoletju napisal grški astronom Ptolemaj. Ptolemajevo razumevanje vesolja je bilo v veljavi do 16. stoletja, ko je revolucionarna zamisel spremenila astronomski svet. Nikolaj Kopernik je razvil novo, preprostejšo razlago o gibanju teles v vesolju. Prepričan je bil, da v središče sodi Sonce. Poznejši astronomi so se z njim strinjali in dokazali, da ima prav. (Stott, 2003) 24

37 Aristotel Grški filozof se je leta 384 pred našim štetjem rodil v Stagiri. Umrl je leta 322 pred našim štetjem v Kalcedoniji. Bil je eden najpomembnejših mislecev tistega časa, posvečal se je botaniki, zoologiji, fiziologiji, medicini, fiziki in astronomiji, pa tudi filozofiji. Znanost je bila le eno od področij njegovega delovanja in na tem področju ni zapustil veliko del. Kljub temu je bila njegova avtoriteta misleca tako velika, da so njegove ugotovitve na področju znanosti stoletja dolgo veljale za neizpodbitne. Aristotel je trdil, da je Zemlja krogla, ki miruje v določeni točki prostora in ta točka je središče vesolja. Drugi planeti, zvezde, Luna in Sonce krožijo okoli nje. Svojo trditev je dokazoval s filozofskim argumentiranjem. Ker tedaj nihče ni razpolagal z modernim matematičnim znanjem ali z opazovalnimi instrumenti, mu ni bilo moč oporekati. Vse, kar je rekel Aristotel, tako v astronomiji kot tudi na drugih področjih, je skoraj tisoč let veljalo kot absolutna resnica. (prav tam) Aristotel trdi, da je Zemlja okrogla, ker ima Zemljina senca ob Luninih mrkih okrogel obris. V neopažanju paralakse zvezd pa najde dokaz, da Zemlja miruje. Seveda se paralakse zvezd na oko ne vidi (Aristotel je torej pravilno sklepal glede na takratna opažanja), če bi pa Aristotel imel na razpolago današnje teleskope, pa po meritvah paralakse ne bi več dvomil v premikanje Zemlje. (Astronomski krožek Gimnazije Šentvid, b.d.) Slika 7: Aristotelova skica Vir: Astronomski krožek gimnazije Šentvid, b.d. 25

38 Ptolemaj Grški filozof, matematik in astronom se je rodil in živel v Aleksandriji v drugem stoletju pred našim štetjem. Napisal je veličastno delo v trinajstih zvezkih z naslovom»matematična sintaksa«, v katerem je zbral vse tedaj obstoječe astronomsko znanje. Izdal je tudi astronomske tablice in pomembno prispeval na področju kartografije; na osnovi njegovega dela so izdelali najbolj natančne zemljevide tistega časa. Izdelal je tudi katalog, ki je obsegal 1200 zvezd. Njegov glavni prispevek k astronomiji je model Osončja, ki ga je izpeljal. Opisal ga je v petih knjigah. Njegovo razumevanje vesolja so tedanji astronomi sprejeli in bilo je v veljavi več kot trinajst stoletij. Slika 8: Ptolemaj Vir: E-učbeniki, b.d Kopernik Poljski astronom Nikolaj Kopernik se je rodil 19. februarja 1473 v kraju Torun na bregovih Vistule in umrl v Frombrocku 24. maja Na univerzah v Krakovu, Bologni in Padovi je študiral pravo, astronomijo in jezike. Od leta 1512 je bil fromborški kanonik. V mestu je opravljal kanoniške posle in se ukvarjal z astronomskimi opazovanji. Razvil je tudi več zelo uporabnih iznajdb za mesto, na primer hidravlični dovod vode. Kopernik je bil pozoren analitik vseh tedaj znanih znanstvenih teorij, ki jih je primerjal z najnovejšim razpoložljivim znanjem in s podatki iz lastnih opazovanj. Na podlagi vsega tega je zaključil, da Zemlja ni središče Vesolja. Trdil je, da Zemlja kroži okoli Sonca. (Stott, 2003) 26

39 Kepler Nemški astronom Johannes Kepler se je rodil 27. decembra 1571 v kraju Weil der Stadt in umrl 15. novembra 1630 v Ratisboni. Zaposlen je bil kot državni matematik, vendar je bil ves čas v hudih finančnih zagatah. Da bi lahko učinkoviteje opazoval, je izdelal teleskop. Glavni poudarek pri astronomskem delu pa je namenil matematičnemu izračunavanju planetnih tirnic. Na ta način je prišel do zakonov, po katerih se planeti gibljejo. Keplerjevi zakoni povedo, da se planeti okrog Sonca gibljejo po eliptičnih tirnicah ter da se gibljejo tem hitreje, čim bliže so Soncu. (prav tam) Slika 9: J. Kepler Vir: Molecular expressions, b.d Galileo Galilei Odkril je zakone nihanja, se ukvarjal s hidrostatičnim ravnovesjem in iznašel plinski termometer. Leta 1609 je skonstruiral izboljšani teleskop, ki je omogočal tridesetkratno povečavo. Uporabljal ga je za preučevanje zvezd. Na področju astronomije je prispeval več pomembnih del, kot sta na primer odkritje Sončevih peg in izračun rotacijske periode Sonca. Ugotovil je, da so zvezde zelo daleč stran od Zemlje in prišel do ideje, da je vesolje morda neskončno. Bil je velik zagovornik Kopernikove teorije, kar ga je pripeljalo do sporov s cerkvijo. Ta je namreč Kopernikovo trditev, da Zemlja ni središče vesolja, razglasila za krivo vero. Inkvizicija je Galilea ovadila in ga postavila pred sodišče. Zaradi grožnje, da bo pristal v ječi, je bil leta 1632 prisiljen odreči se svojemu prepričanju. Nato je 27

40 bil obsojen na hišni pripor, v katerem pa je napol slep ob pomoči svojih učencev nadaljeval delo. (Stott, 2003) Galileo Galilei se je rodil 15. februarja 1564 očetu Vincenzu Galileiju in materi Giulii degli Ammannati. Oče Vincenzo je bil kot glasbenik zelo aktiven v florentinskih umetniških krogih, ki so želeli obuditi formo starogrškega gledališča, iz česar se je kasneje rodila opera. Na očetovo željo se je Galileo s sedemnajstimi leti vpisal na univerzo v Pisi in študiral medicino, a ga predavanja niso pretirano zanimala. S sholastičnimi profesorji se je spuščal v dolge debate, v katerih je nastopal zelo samozavestno. Namesto univerzitetnih predavanj je raje poslušal osebnega učitelja Ostilia Riccija, s katerim sta prebirala Evklidove Elemente. Po pričevanju njegovega učenca in prvega, a zelo nezanesljivega biografa Vincenza Vivianija je leta 1583 med opazovanjem nihanja svečnikov katedrale v Pisi odkril, da je nihajni čas nihala neodvisen od amplitude nihanja. Študiral je tudi Arhimeda, ker se je hotel miselno oddaljiti od Aristotela. (Kvarkadabra, 2000) Slika 10: Galileo Galilei Vir: Kvarkadabra, Vesolje danes Astronomi so bili v preteklosti prepričani, da lahko vidijo celotno vesolje. V resnici pa so lahko videli le majcen delček tisti del, ki je viden s prostimi očmi. Danes vemo, da je vesolje veliko večje in da Sonce ni v njegovem središču. Sonce je le eno izmed milijard zvezd v galaksiji Rimska cesta, ta pa je ena izmed milijard galaksij v vesolju. 28

41 Slika 11: Vesolje Naše Osončje Vir: Modrijan, b.d Astronomi Astronomi že tisočletja opazujejo in poskušajo razumeti vesolje. Skozi stoletja so prišli do osupljivih odkritij in odgovorili na mnoga vprašanja, vendar pa neznanega ostaja še veliko. Danes na univerzah po vsem svetu dela več kot 8000 poklicnih astronomov. Drugi delajo v vladnih organizacijah in vesoljskih agencijah. Zbirajo, obdelujejo in tolmačijo podatke iz vesolja. (Stott, 2003) Astronomski instrumenti Poklicni astronomi pri svojem delu uporabljajo zmogljive računalnike. Svoje teorije gradijo s pomočjo zapletenih matematičnih formul. Pri opazovanju daljnega vesolja uporabljajo tudi ogromne teleskope. 29

42 Slika 12: Hubblov teleskop Vir: Wikipedia, 2015 Teleskopom, s katerimi opazujemo vidno svetlobo, ki jo oddajajo zvezde in druga nebesna telesa, pravimo optični instrumenti. Po odkritju radijskih valov ter drugih vrst elektromagnetnega sevanja pa so se astronomiji odprla še druga polja. Tako teleskopi mnogih observatorijev lovijo radijske valove, ki jih oddajajo najbolj oddaljeni deli vesolja in so do Zemlje potovali milijone let. Tej vrsti astronomije pravimo radijska astronomija. (TZS, 2003) Spektometri so instrumenti, s katerimi analiziramo svetlobo, ki prihaja iz vesolja (npr. od zvezde) in omogoča določanje vsebnosti elementov v opazovanem objektu ali območju neba. Interferometer sestavljata dve zrcali, ki sta nameščeni na določeni medsebojni razdalji in odbijeta sliko sprejetega valovanja na optični ali radijski teleskop tako, da nastane interferenčna slika. Na ta način se izboljša ločljivost teleskopa. Radar oddaja pakete radijskih signalov proti nebesnemu telesu (npr. luni ali planetu) in nato sprejme odbito valovanje. Na ta način lahko preučujemo površje telesa ter določimo njegovo oddaljenost od nas. (prav tam) Več vrst astronomov Astronomi, ki so živeli in delovali pred več kot 100 leti, so preučevali vsa telesa in pojave v vesolju. Astronom 21. stoletja pa je običajno specialist, ki zelo podrobno preučuje le en del vesolja. Zvezdne astronome zanimajo zvezde in to, 30

43 kar je med njimi. Nekateri astronomi se osredotočajo na galaksije ali Sončev sistem. Drugi se ne ukvarjajo s telesi, pač pa z različnimi oblikami informacij, ki prihajajo iz vesolja, na primer radijskimi in rentgenskimi valovi. Kozmologi preučujejo začetek, razvoj in prihodnost vesolja. (Stott, 2003) - Raziskovalka zvezd: Američanka Annie Jump Cannon je leta 1896 začela s svojim delom v observatoriju harvardske univerze v ZDA. Astronomi so takrat veliko truda vložili v spoznavanje zvezd. Cannonova je preučila spektre več kot četrt milijona zvezd. Razvila je sistem za razvrščanje zvezd v skupine glede na njihov spekter. Njen sistem uporabljamo še danes. - Vesoljski astronomi: od petdesetih let prejšnjega stoletja astronomi razvijajo in izstreljujejo vesoljska plovila, ki jim pomagajo pri delu. Astronomi iz ZDA in Evrope skupaj obdelujejo podatke z vesoljskega teleskopa Hubble. - Kozmolog: Anglež Fred Hoyle je bil eden najpomembnejših astronomov 20. stoletja. Eden njegovih največjih dosežkov je bila razlaga, kako v zvezdah nastajajo kemijski elementi. Poskušal je tudi pojasniti stanje vesolja. Ni verjel, da se je vesolje začelo z velikansko eksplozijo, vendar je prav on prvi uporabil izraz veliki pok. - Astrofotograf: astronomija in tehnologija sta bili vedno tesno povezani. Astronomi razvijajo in gradijo svoje naprave, uporabljajo pa tudi instrumente in tehnike drugih. Že od sredine 19. stoletja skoraj od izuma fotografije fotografirajo nebo. Današnji aparati zmorejo čedalje boljše posnetke neba in nebesnih teles Nastanek vesolja Vesolje je bilo na začetku skupek izjemno goste, težke snovi tisoč in tisočkrat težje, kot so kamnine, iz katerih je sestavljen naš planet. Pred približno petnajstimi milijardami let je ta snov eksplodirala in ob tem so se njeni deli začeli širiti v vse smeri. Iz delov te snovi so nastali galaksije, zvezde in druga nebesna telesa, ki se vsi še vedno gibljejo stran drug od drugega. Skupaj se držijo le 31

44 sestavine posameznega sistema, kot so na primer galaksije, ki vsebujejo tisoče zvezd. Ti sistemi zvezd galaksije potujejo skozi vesolje skupaj in se oddaljujejo od vseh drugih galaksij. Tri tisoč let po eksploziji velikega poka se je vesolje dovolj ohladilo, da so lahko začeli nastajati prvi atomi. (TZS, 2004) Vesolje je skupek galaksij, ki se ves čas oddaljujejo druga od druge in je v neprestanem gibanju. S pojmom galaksija označujemo skupek zvezd, planetov, kometov, plinastih oblakov in oblakov v prahu, ki se vrtijo okoli skupnega središča. (Beaumont, 2009) Galaksija Rimska cesta je naša galaksija, v kateri je Zemlja. Znanstveniki uvrščajo Rimsko cesto med spiralne galaksije s prečko. Naše Osončje je v enem od njenih rokavov zelo daleč od središča galaksije in potrebuje kar 225 milijonov let, da obkroži središče. (Astronomski krožek, Gimnazija Šentvid, b.d.) 2.4. Galaksije Vesolje se razširja, vse odkar se je zgodila začetna velika eksplozija. Iz snovi, ki je nastala pri tej eksploziji, so se oblikovali oblaki medzvezdnega prahu in plinov, zvezde in planeti. Vendar pa snov in nebesni objekti po prostoru niso enakomerno razporejeni, temveč se združujejo v skupine in različne združbe galaksije. Poznamo več vrst galaksij. Nekatere galaksije so okrogle ali nekoliko eliptične oblike, druge so ploščate ali lečaste, tretje so zvite v spiralo, z dvema ali več spiralnimi kraki, ki se vijejo iz jedra galaksije, kjer je največ zvezd. (TZS, 2004) Razširjanje vesolja Eden od dokazov za razširjanje vesolja je dejstvo, da se galaksije, ki ga sestavljajo, oddaljujejo druga od druge. Opazovanja z Zemlje, ki je del Galaksije, kažejo, da se druge galaksije od nas oddaljujejo tem hitreje, čim bolj so oddaljene. Galaksije, ki se nahajajo na najbolj oddaljenih koncih vesolja, so tiste, ki so 32

45 nastale prve najstarejše galaksije. Te se gibljejo s hitrostmi, ki se približujejo svetlobni hitrosti, kar je največja možna hitrost. Najbolj oddaljene galaksije se gibljejo s hitrostjo okrog kilometrov na sekundo. (prav tam) Galaksija Rimska cesta Med mnogimi galaksijami, ki sestavljajo vesolje, nam je najbolj poznana Rimska cesta, saj je to naša Galaksija. V njej se nahajajo naše Sonce in njegovi planeti, in sicer na eni strani sploščenega diska Galaksije. (TZS, 2004) Slika 13: Galaksija Rimska cesta Vir: Lifestylenatural, Razvoj Rimske ceste Zdi se, da je bila Rimska cesta v začetku kroglasta galaksija, ki se je počasi vrtela. Nato se je medzvezdna snov v središču galaksije bolj skoncentrirala, postala gostejša in se vrtela vse hitreje. Zato se je sprva kroglasti oblak vse bolj sploščal, dokler ni prišlo do sedanjega videza sploščenega diska. Ko so začele nastajati zvezde še na obrobju galaksije, so se tvorili rokavi, celoten sistem pa je dobil 33

46 obliko spiralne galaksije s kraki. Opisani proces je trajal približno deset milijard let. Osrednje jedro galaksije ima premer okrog svetlobnih let, debelina osrednjega dela pa je okrog 2000 svetlobnih let. Ocenjeno je, da ima Rimska cesta kakih vidnih zvezd. Vseh zvezd v Galaksiji je ok. 200 milijard. (prav tam) Rimska cesta se bo združila z galaksijo Andromeda Galaksija Andromeda, ki je oddaljena 2,5 milijona svetlobnih let, se bo čez štiri milijarde let zaletela v našo galaksijo Rimsko cesto, nakar se bosta obe združili v eno, proces združevanja pa bo trajal še dve milijardi let. Znanstveniki že več let raziskujejo teorije o trku galaksij, saj Andromeda, ki jo je prvi leta 964 zaznal perzijski astronom Abd al Rahman al Sufi, drvi proti Rimski cesti s hitrostjo kilometrov na uro. (Lifestylenatural, 2010) Zvezde Zvezde so masivne krogle razbeljenega plina. Po prostoru so razporejene precej enakomerno; nekatere od njih se združujejo v skupine, ki jih na nočnem nebu vidimo kot majhne svetle lise. Nekatere zvezde so svetlejše od drugih, vendar je ta vtis morda le navidezen, saj je sij zvezde odvisen od tega, koliko je ta oddaljena od nas. Zvezde niso ves čas enake, ampak se rodijo, razvijajo in na koncu umrejo. Nekatere od njih, na primer Sonce, obkrožajo planeti. Vesolje je polno drobnih delcev snovi in razpršenih atomov. Tej snovi pravimo vesoljski prah. Ponekod v vesolju je te snovi le za kake tri atome na kubični meter, drugod pa je prisotne dovolj snovi, da se ta na nekem mestu postopoma začne zgoščati. Zvezda se rodi, ko se vesoljski prah začne zbirati in zgoščati okrog neke točke. Ko zbrana masa doseže določeno velikost, se zvezda v svoji notranjosti začne segrevati. V sredici zvezde lahko temperatura doseže nekaj milijonov stopinj. Tedaj začne zvezda oddajati svetlobo. Temu trenutku pravimo 34

47 rojstvo zvezde. Ko so zvezde mlade, se v neenakomernih presledkih krčijo in pri tem oddajajo velike količine delcev, podobno kot pri pojavu Sončevega vetra. Če mlada zvezda dolgo časa doživlja takšna krčenja, kmalu porabi vse svoje gorivo in ugasne že v nekaj milijonih let. Znotraj zvezd se dogaja cela vrsta pojavov, ki so velikega pomena za vse vesolje. Sem sodi nastajanje kemijskih elementov, iz katerih je sestavljena snov; govorimo o procesu jedrske fuzije (zlitja). Zelo masivne zvezde so tudi izvor enega najbolj osupljivih in skrivnostnih pojavov v vesolju; znamenitih črnih lukenj. (TZS, 2004) Preglednica 1: Klasifikacija zvezd ip Barva Temperatura površja K Glavne značilnosti W modra > 50,000 Redke zvezde z zelo vročo temperaturo površja O modra > 25,000 Vidne le posamezne črte ioniziranega helija v spektralni analizi. Močan ultravijolični kontinuum. B modra 11,000-25,000 Nevtralne helijske črte v absorpciji. A bela 7,500-11,000 Vodikove črte so najmočnejše pri tipu A0, potem upadajo. F bela do rumena 6,000-7,500 Pojavijo se kovinske črte. G rumena 5,000-6,000 K Spektrum, podoben našemu soncu. Absorpcijske črte nevtralnih kovinskih atomov in ionov (na primer Enkrat ionizirani kalcij) rastejo in se krepijo. oranžna do rdeča 3,500-5,000 Kovinske črte prevladujejo. Slab modri kontinuum. M rdeča < 3,500 Opazne molekularne vezi titanovega oksida. Vir: Andros, b.d. Poznamo več vrst zvezd (TZS, 2004): - Dvojne zvezde: Marsikje po vesolju najdemo pare zvezd, katerih članici krožita okrog skupnega težišča. Te zvezde poznamo pod imenom dvojne zvezde. Za takšne pare zvezd je značilno, da so nastale iz istega skupka snovi, imajo torej skupni izvor - Spremenljivke: Obstajajo tudi zvezde, ki ne sijejo vedno enako močno. Njihov izsev se spreminja v pravilnih časovnih presledkih, od nekaj 35

48 mesecev pa do nekaj let. Takim zvezdam pravimo spremenljivke. Obstajajo pa še t.i. nepravilne spremenljivke, katerih svetlost se zaradi določenih sprememb, ki se dogajajo v njihovi notranjosti, spreminja v nepravilnih časovnih intervalih. Svetlost nekaterih zvezd pa se spreminja zato, ker krožijo v paru druga okrog druge, pri čemer gledano z Zemlje izmenoma druga drugo delno zasenčijo. - Nove: Pri dvojnicah, ki jih sestavljata rdeča pritlikavka in bela orjakinja, se včasih zgodi, da pritlikavka z močno privlačno silo začne vleči nase vodik z orjakinje, zaradi česar za več ur močneje zasveti. Dodatno gorivo (vodik) namreč nenadno poveča svetlost zvezde in temu pojavu oz. videzu zvezde pravimo nova. - Supernove: V zadnjih življenjskih fazah so zvezde rdeče barve. Orjakinje spektakularno eksplodirajo in njihova svetlost se poveča za nekaj tisočkrat. Ta eksplozija je posledica dejstva, da je pri jedrskih reakcijah znotraj zvezde zgorel ves razpoložljivi vodik in da so začeli nastajati novi, težki elementi. Masa je tako velika, da zvezda implodira sama vase in nato eksplodira, pri čemer snov iz svoje notranjosti izvrže v okoliški prostor. - Pulzarji: to so nevtronske zvezde, ki nastanejo iz orjaških zvezd po eksploziji ob njihovem koncu. Pulzarji se hitro vrtijo okrog svoje telesne osi ( s frekvencami do 600krat na sekundo), njihova močna magnetna polja pa ustvarjajo zelo močne elektromagnetne tokove. Elektromagnetno valovanje, ki ga pulzarji oddajajo, doseže Zemljo v obliki pulzov, ki se ponavljajo v pravilnih časovnih intervalih, kot da bi zvezda utripala, od koder tudi prihaja ime»pulzar«. - Kvazarji: odkrili so jih leta So zelo oddaljeni viri elektromagnetnega valovanja. Verjetno so to najbolj oddaljeni poznani objekti. Gibljejo se s hitrostjo do okrog kilometrov na sekundo. Lahko da so to jedra mladih galaksij, ki še nastajajo, ali pa središča črnih lukenj Naše Osončje Sončev sistem sestavljajo planeti, asteroidi in kometi, ki krožijo okrog zvezde, ki ji pravimo Sonce. Naše Osončje je nastalo pred 4,6 milijarde let iz meglice plinov 36

49 in prahu. Najbližje Soncu krožijo manjši, gosti, kamniti svetovi Merkurja, Venere, Zemlje in Marsa. Če bi jih položili v velikanski škaf vode, bi potonili. Pravimo jim notranji ali zemeljski planeti. Za notranjimi planeti je pas asteroidov, v katerem krožijo majhni kamniti asteroidi in Ceres. Tega uvrščamo med pritlikave planete, v novo kategorijo, ki jo je leta 2006 uvedla Mednarodna astronomska zveza. Sledijo plinasti planeti Jupiter, Saturn, Uran in Neptun. Ti planeti so veliki, obkrožajo jih obroči in številne lune, sestavljajo pa jih plini. Pravimo jim zunanji planeti. Onkraj velikanskih plinastih planetov se daleč v vesolje razprostira Kuiperjev pas, območje kometov in drugega galaktičnega drobirja. V Kuiperjevem pasu krožita okrog Sonca tudi Pluton z luno Haron in Erida. Skupaj s Ceres v asteroidnem pasu ju uvrščamo med pritlikave planete. Sestavljajo ju kamnine in led. (Aguilar, 2007) Sonce Sonce je zvezda srednje starosti, stara približno 4,6 milijarde let. V Soncu je 99 odstotkov snovi našega Osončja. Vsi planeti, lune, asteroidi in kometi skupaj zavzamejo le en odstotek. Čeprav bi v Sonce lahko spravili milijon Zemelj, ga uvrščamo med povprečno velike zvezde. Betelgeza, zvezda na levem ramenu ozvezdja Orion, je 630-krat večja. Kot druge zvezde je tudi Sonce orjaška vodikova krogla, ki v procesu jedrskega zlivanja oddaja toploto in svetlobo. Drugače kot pri cepitvi jeder ali fisiji, pri kateri prihaja do smrtonosnega sevanja, se pri fuziji atomi zlivajo, pri tem pa nastajajo čistejše in močnejše reakcije. S fuzijo Sonce vsako sekundo pretvori štiri milijone ton snovi v energijo. Sonce in druge zvezde se vrtijo okrog središča Galaksije. (prav tam) V premeru sonce meri 1,4 milijona kilometrov prek njegovega diska bi lahko razvrstili 109 Zemelj. Tako kot druge zvezde Sonce ni trdno telo, vidno površje pa imenujemo fotosfera. Temperatura na tem površju znaša 5500 stopinj Celzija. Sonce sije zato, ker proizvaja svetlobno energijo. Fotosfera je živahen kraj. Plin se nenehno vrtinči in se s površine dviga v curkih in stebrih. Redno se pojavljajo temne pege, stotine ali tisoče kilometrov široke, nad njimi pa se bočijo gigantski plinski izbruhi. (Stott, 2003) 37

50 Sonce je zvezda tipa rumene pritlikavke. Je precej majhna zvezda, ker pa je oddaljena le 150 milijonov kilometrov, je za nas najpomembnejša zvezda na nebu. Sonce je ogromna krogla, sestavljena iz 24% helija, 75% vodika in 1% drugih elementov. V notranjosti Sonca potekajo reakcije jedrske fuzije, v katerih se vodikovi atomi zlivajo v atome helija, ki je težji od vodika, pri tem pa se sprosti tudi nekaj energije. Ta energija, ki jo Sonce oddaja v okolico, pripotuje tudi do Zemlje in omogoča življenje na njej. Sončeva masa je približno večja od mase Zemlje. Vsako sekundo Sončeva»peč«porabi 600 milijonov ton vodika. Zanimivo je, da svetloba s Sonca potuje na Zemljo približno 8 minut. (TZS, 2003) Sonce se zavrti okoli svoje osi v 25 dneh. Zunanja plast Sončeve atmosfere se imenuje Korona. Kot sij postane vidna, ko Luna ob popolnem mrku zakrije Sonce. Temperatura v območju korone znaša od do stopinj Celzija. Sredica Sonca pa je njegov najbolj vroč del, saj temperatura naraste na stopinj Celzija. Od tam izhaja Sončeva energija. (Beaumont, 2009) Sonce z vsemi svojimi elementi, pa tudi vsi elementi na Zemlji in v naših telesih, so bili reciklirani iz tistih, ki so nastali ob eksploziji dveh zvezd. Kadar astronavti opazujejo Sonce iz vesolja, žari belo. Če pa ga gledamo z Zemlje skozi ozračje, je videti kot rumena zvezda. Pri preučevanju Sončevega površja astronomi vidijo veliko bolj zapleteno sestavo kot le svetlo plinasto kroglo. Najočitnejše so Sončeve pege. Ti temni madeži so hladnejša območja, ki so videti temnejša v primerjavi z bolj vročim ozadjem. Povprečna temperatura Sončevih peg je približno pol manjša od površja, vendar še vedno okrog 3000 stopinj Celzija. Z območja Sončevih peg bruhajo bakle ali protuberance izjemno vročih plinov. Sledijo nevidnim magnetnim silnicam, ki povezujejo Sončeve pege. Loki bakel segajo na stotine kilometrov daleč nad fotosfero, kot pravimo vidnemu površju Sonca. Sončevi izbruhi, eksplozije naelektrenih delcev, včasih sežejo od Sončevega površja do najbolj oddaljenih delov našega Osončja. Povzročajo čudovite polarne sije na Zemlji, Jupitru, Saturnu ter celo oddaljenima Uranu in Neptunu. (Aguilar, 2007) Vemo, da Sonce omogoča življenje na Zemlji. A čeprav brez njega ne bi mogli preživeti, povzroča tudi težave. 28. oktobra 2003 smo spoznali, kako resne so 38

51 lahko te težave. Velikanski Sončev izbruh, ki je bil usmerjen naravnost proti Zemlji, nas je močno obstreljeval z naelektrenimi delci kot s kroglami. Letala niso mogla leteti nad polarnimi območji, ker bi bili potniki izpostavljeni povečanemu sevanju. Na Švedskem je izpadla električna energija, nekateri sateliti pa so bili poškodovani. Številne druge, med njimi tudi Hubblov vesoljski teleskop, so morali izključiti in jih preklopiti v»varni«način delovanja, da bi zavarovali njihovo občutljivo elektroniko. (prav tam) V sredici Sonca vlada nepredstavljivo velik tlak, ki uravnoveša težo zunanjih plasti. Povprečna gostota Sonca je podobna gostoti vode, tista v sredici pa je sicer približno stokrat večja. Sonce je zelo svetlo, seva pa zaradi spajanja vodika v helij v njegovi sredici. (Zwitter, 2002) Slika 14: Sonce Vir: Andros, b.d Razvoj Sonca Sonce, ki je staro skoraj 5 milijard let, je majhna zvezda, ki še oddaja energijo, čeprav je preživela že polovico svojega življenja. Astronomi predvidevajo, da bo Sonce nehalo oddajati energijo čez 5 milijard let. Takrat bo Sonce stokrat večje, kot je danes, in bo vsrkalo vse planete Osončja, tudi Zemljo. Čez 10 milijard let pa bo postalo čisto majhno in ugasnilo. Vloga Sonca je za nas ključnega pomena. Življenje na Zemlji omogočata Sonce in voda. Že z malce več ali manj Sončevega sevanja bi se vse skupaj zelo 39

52 spremenilo. Če bi Sonce oddajalo manj toplote, bi celotne dežele izginile pod ledom. Če pa bi Sonce oddajalo več toplote, bi se led na tečajih stopil, gladina morij in oceanov bi se zvišala in na našem planetu bi divjale hude nevihte, voda pa bi prekrila skoraj vse površje in pogoltnila številna mesta. (Beaumont, 2007) Sateliti Osončje je sestavljeno iz več manjših sistemov, poznanih pod imenom planetni sistemi; v teh vladajo enaki zakoni, kakršni so tisti, s katerimi so planeti»privezani«na Sonce. Vsak planetni sistem sestavlja planet in eden ali več naravnih satelitov ali lun, ki krožijo okrog planeta. Majhni planeti imajo le malo lun: Merkur in Venera nimata nobene, Mars ima dve, Zemlja pa eno. Orjaški planeti pa imajo veliko število lun: Jupiter jih ima šestnajst, Saturn triindvajset, Uran petnajst in Neptun osem. Pluton ima, podobno kot drugi majhni planeti, le eno luno. (TZS, 2004) Satelit prosto pada proti Zemlji, a ker ima dovolj veliko začetno hitrost v smeri vzporedno s površjem Zemlje, nikoli ne pade na njeno površje. (Tiktaktest, 2010) Slika 15: Prikaz delovanja satelita Vir: Sparknotes, b.d. 40

53 Kometi Kometi sodijo med najbolj spektakularne pojave na nočnem nebu. Nekateri od njih se pojavljajo v pravilnih časovnih intervalih, drugi se vrnejo po mnogih stoletjih ali pa se prikažejo le enkrat. Kometi so potujoča telesa, ki tavajo po vesolju. Ko zaidejo v bližino Sonca, navadno razvijejo za seboj ogromno svetlečo sled, ki jim pravimo rep kometa. Kometi, ki jih z Zemlje lahko opazujemo s prostim očesom, so sestavljeni iz jedra, ki ga obdaja svetleč oblak z imenom glava kometa, pogosto pa se iz kometa vije še dolg rep. Jedro kometa je skupek kamnite snovi, ki jo skupaj drži led. Povprečni premer kometov je okrog 10 kilometrov, nekateri od njih pa so precej večji. Glava kometa je sestavljena večinoma iz plinov in prahu, po velikosti pa je mnogo večja od jedra. Rep je sestavljen iz plinov in prahu, tako kot glava, razvije pa se v bližini Sonca, ko Sončev veter piha v pline kometove glave. Vsi kometi nimajo repa, saj se ta ne more razviti, če so kometi majhni in je zato količina razpoložljivega plina in prahu premajhna. (TZS, 2004) Mrki V davnih časih so mrke pogosto razumeli kot napovedi slabega, saj so ljudje verjeli, da je izginotje»luči«božja kazen. Danes vemo, da so mrki naravni pojav, do katerega pride, ko se dve ali več nebesnih teles poravna v določenih legah. Pri tem eno telo prepreči osvetljenost drugega telesa. Vsako nebesno telo, ki kroži okoli zvezde, je vselej na eni strani osvetljeno, njegova druga stran pa je temna. Poleg tega se od telesa na nasprotni strani, kot je Sonce, ki ga osvetljuje, odpira širok stožec sence. Tako je tudi v primeru Zemlje, ki obkroža Sonce. Ponoči, tudi če potujemo nekaj kilometrov nad površjem Zemlje, ostajamo v temi, saj je projicirani stožec sence zelo dolg. Ko se Luna na svoji poti znajde v tem stožcu, je prav tako v senci, z Zemlje pa tak položaj vidimo kot Lunin mrk. Obratno je, ko pride Luna med nas in Sonce. Tedaj se zgodi Sončev mrk. Ker pa je Luna manjša, je tudi njen projicirani stožec sence 41

54 manjši in zato ne prekrije celotnega površja Zemlje, ampak le določen krog na njej. (prav tam) Slika 16: Mrk Sonca in Lune Vir: Pipan, Sončevi mrki Sončev mrk je eden najbolj spektakularnih nebesnih pojavov, ki jih lahko opazujemo z Zemlje. Ko Luna pride med Sonce in Zemljo, njena okrogla senca povzroči, da se za nekaj minut dan prevesi v noč. Vendar se to zgodi le na območju popolnega mrka, drugod na Zemlji opazovalci vidijo, da je Luna prekrila le del Sončevega diska; pravimo, da je prišlo do delnega Sončevega mrka. Kadar je Luna bolj oddaljena od Zemlje in je zato videti kotno manjša od Sonca, nastane kolobarjasti mrk. (TZS, 2014) 42

55 Merkur Preglednica 2: Merkur Vir: Andros 2005 MERKUR Premer km Masa 0, kg Iz Zemlje bi lahko oblikovali 18 Merkurjev Oddaljenost od Sonca km Vrsta čvrst, skalnat Atmosfera nima Število lun 0 Slika 17: Merkur Vir: Wikipedia, 2015 Merkur je Soncu najbližji planet in je najmanjši od notranjih planetov. Ker kroži tako blizu Sonca, se pogosto izgubi v Sončevem siju in ga težko vidimo z Zemlje. Potovanje po površju Merkurja bi bila prava nočna mora, saj je površje razbrazdano s kraterji, prepredeno z visokimi nazobčanimi stenami in posejano z visokimi starodavnimi ognjeniki. Merkurjeva os ni nagnjena, zato Sonce sije pravokotno na ekvator. To pomeni, da je tam podnevi peklensko vroče, ponoči pa ledeno mrzlo. Razpon temperatur je 427 stopinj na obsijani strani in 183 stopinj na nočni strani. Merkur potrebuje za pot okoli Sonca 88 zemeljskih dni, od sončnega vzhoda in zahoda pa tam preteče skoraj pol leta. Dan na Merkurju je dolg kar 176 zemeljskih dni. (Aguilar, 2007) Do tako izjemnih razlik v temperaturah pride zaradi odsotnosti atmosfere Merkurja, kar je povezano z majhnostjo planeta. Merkurjeva gravitacija je tako šibka, da plinastega»pokrova«ozračja, kakršnega imamo na Zemlji, ne bi mogla zadržati na sebi. (TZS, 2003) Zaradi počasne rotacije planeta in velike bližine Sonca bi obiskovalec Merkurja opazoval zanimivo potovanje naše zvezde. Videl bi, kako se Sonce dviguje nad horizont in se navidezno povečuje (napihuje). Po nekaj mesecih bi doseglo zenit, tu bi se zaustavilo in se pričelo vračati nazaj za nekaj stopinj. Potem bi se spet 43

56 zaustavilo in nadaljevalo pot v prejšnji smeri vse do horizonta. Spet bi se zmanjšalo in zašlo za obzorjem. V tem času bi se zvezde trikrat zavrtele okoli opazovalčeve osi. Vse skupaj traja eno in pol Merkurjevega leta ali 132 zemeljskih dni. (Andros, 2005) Zgradba planeta Merkur je trden planet, ki ga sestavljajo kovinska sredica (nikelj, železo), kamnit plašč (silikati) in na vrhu skorja. Merkur je nastal pred približno 4,5 milijarde let. Ker je majhen, se je hitro strjeval. Na njem najbrž ni nikoli bilo nobene vulkanske aktivnosti, tako da vse od svojega nastanka planet ni doživel preoblikovanja, razen nastanka kraterjev na njegovi površini, ki so posledica meteoritov. (TZS, 2004) Krater Caloris Platinia velja za enega največjih kraterjev v našem Osončju. Njegov premer meri okrog 1300 kilometrov. Nastal je pred 400 milijoni let, ko je v Merkur treščil velikanski asteroid z močjo bilijona vodikovih bomb. (Aguilar, 2007) Opazovanje Merkurja Mali planet Merkur je z Zemlje težko videti zaradi njegove nagnjene orbite in zaradi bližine Sonca. Blizu obzorja ga lahko vidimo ob zori in ob zarji, ko se Merkur kopa v svetlobi. Merkur ima, tako kot Luna, faze. Ko je poln, je skrit za Soncem in ga ne moremo videti, tudi ob fazi»mladega«planeta ga le redko lahko opazimo. Najboljši čas za opazovanje s teleskopom je v obdobju prvega in zadnjega krajca. (TZS, 2004) 44

57 Venera Preglednica 3: Venera Vir: Andros, 2005 VENERA Premer km Masa 4, kg Iz Zemlje bi lahko oblikovali 1,2 Veneri Oddaljenost od Sonca km Vrsta čvrsta, skalnata Atmosfera ogljikov dioksid Število lun 0 Slika 18: Venera Vir: Wikipedia, 2015 Za Venero, ki se na nočnem nebu lesketa kot dragulj, pravijo, da je Zemljina sestra. Kljub temu, da jo povezujemo s pojmom lepote, je pokrajina na njej srhljivo rdeča, debeli oblaki pa sončnim žarkom preprečujejo, da bi prodrli do tal. Venera je malce manjša od Zemlje in tudi njena kemijska sestava je podobna Zemljini. V preteklosti so jo morda prekrivala morja in morda je imela celo Luno. Danes pa je eden najmanj gostoljubnih planetov našega Osončja. Odeta je v več kot 60 kilometrov debel sloj ogljikovega dioksida in ima med vsemi planeti Osončja najgostejše ozračje, kar 90-krat gostejše od Zemljinega. Kdorkoli bi se podal na njeno površje, bi ga zmečkalo kot papirnati kozarec ali pa scvrlo. Temperatura na površju Venere doseže tudi 467 stopinj Celzija. To je dovolj vroče, da bi se stalil svinec. V vrhovih oblakov divjajo vetrovi s hitrostjo več kot 320 kilometrov na uro, na površju pa vlada skoraj popolno brezvetrje. A ozračje je tako gosto, da bi tudi najmanjša sapica človeka premetala kot orjaški morski val. (Aguilar, 2007) Venera je Zemlji najbližji planet in je tudi eden najsvetlejših planetov na nočnem nebu; vidna je ob zori in ob zarji. Sodi med notranje planete, njene dimenzije in masa so podobne Zemljinim. Nekoč so verjeli, da Venero prekrivajo oceani. Vendar pa smo s pomočjo vesoljskih ladij odkrili, da je površina na Veneri popolnoma suha in da temperature na njenem površju dosegajo vrednosti do 45

58 skoraj 500 stopinj Celzija, kar ovira obstoj kakršnegakoli življenja. Zanimiva lastnost tega planeta je dejstvo, da se vrti v nasprotni smeri kot vsi drugi planeti v Osončju. Zdi se, da je to posledica vpada ogromnega meteorita na Venero. To je tudi edini planet, katerega dan je daljši od njegovega leta. (TZS, 2004) Zgradba planeta Venera je trden planet, ki ga sestavljajo: kovinska sredica (nikelj, železo), to obdaja debel silikatni kamniti pas, kateremu sledi skorja. Vesoljske sonde, ki so pristale na površini Venere, so posredovale podatke o obsežnih ravnicah, globokih dolinah in gorah, ki so visoke do 10 tisoč metrov. Globoke kotanje so videti kot ostanki nekdanjih morij, ki so na Veneri najbrž morala obstajati, preden je nastala sedanja debela atmosferska plast. Ta plast je sestavljena pretežno iz ogljikovega dioksida, poleg njega pa je še nekaj drugih elementov in kemijskih spojin. Na višini približno petdeset do petinsedemdeset kilometrov nad površjem je gosta plast oblakov, v katere je planet popolnoma zavit. V tej plasti se dogajajo močne električne nevihte. Gosta plast oblakov deluje kot pregrada in povzroča močan učinek tople grede, kar pomeni, da preprečuje, da bi toplota s površja Venere odtekala v okolico. To je razlog, da se na Veneri vzdržuje visoka površinska temperatura, ki preprečuje obstoj življenja na planetu. (TZS, 2004) Zgled Venere kaže, kaj bi se lahko zgodilo Zemlji, če bi bila malce bliže Soncu. Po drugi strani pa znanstveniki verjamejo, da je mogoče Venero teraformirati. To pomeni oblikovati podobno Zemlji. Najprej naj bi v Venerino ozračje spustili alge, ki jim prija tako kisla in topla atmosfera iz ogljikovega oksida. Tega bi naj skozi nekaj stoletij predelale v kisik in s tem spremenile strukturo atmosfere. Nato bi bilo mogoče poslati človeško posadko na planet. Na Venero so do sedaj sonde poslali le Rusi. Zaradi agresivnega okolja nobena ni zdržala več kakor 30 minut. Predvidevajo, da je na Veneri tudi velika količina vode, pravzaprav za cele oceane. A je zaradi izredno visokih temperatur izparela in se vsa nahaja v gosti in negostoljubni atmosferi. S teraformiranjem bi voda kondenzirala in ustvarila reke, jezera in oceane tako, kot je to na Zemlji. (Andros, 2005) 46

59 Na Veneri resnično ni potrebe po napovedovanju vremena. Kolikor vedo astronomi, nikoli ne dežuje. Kapljice žveplene kisline, ki padajo proti tlom, izparijo, še preden dosežejo površje. Temperatura med dnevom in nočjo se ne spreminja. Vremenska napoved je vedno enaka. Površje Venere je posejano z velikimi udarnimi kraterji s premerom od 2,5 do 270 kilometrov. Majhnih kraterjev ni, ker zaradi gostega ozračja manjši meteorji razpadejo in izparijo, preden dosežejo površje. Dve obsežni, planotasti višavji sta morda ostanek iz časov, ko so bila na Veneri morja. S prostranih planjav tega planeta se dvigajo ognjeniki vseh velikosti in vrst, zato večino Venere prekriva lava. Skoraj 170 teh ognjenikov ima ob vznožju premer vsaj 100 kilometrov. Neznanska vročina na Veneri je posledica ognjeniških izbruhov, med katerimi prihaja v ozračje ogljikov dioksid, ki povzroča učinek tople grede. Nekoč, stotine milijonov let v prihodnosti, ko bodo ognjeniki že daljna preteklost, se bo Venera začela ohlajevati in spet bodo lahko nastala morja. Pomagala bodo pospešeno odstranjevati ogljikov dioksid iz ozračja, ki se bo naravno raztapljal v vodi, tako kot se to dogaja v morjih na Zemlji. Takrat bo Venera resnično bolj podobna Zemlji in bo postala njena dvojčica. (Aguilar, 2007) Zemlja Preglednica 4: Zemlja Vir: Andros, 2005 ZEMLJA Premer km Masa 5, kg Iz Zemlje bi lahko oblikovali - Oddaljenost od Sonca km (povprečno) Vrsta čvrsta, skalnata Atmosfera dušik, kisik Število lun 1 Slika 19: Zemlja Vir: Wikipedia,

60 Zemlja je edini planet Osončja, na katerem je mogoč obstoj življenja. Zemljina skorja je še vedno geološko zelo aktivna in je v nenehnem procesu preoblikovanja. Zemlja ima samo en naravni satelit oz. luno (Luna ali Mesec). Ker je Zemlja planet, na katerem živimo, nam služi kot izhodišče za preučevanje drugih nebesnih teles. Zato mnoge značilnosti drugih planetov izražamo z vrednostmi za Zemljo, na primer maso, gravitacijo in trajanje rotacijske periode. Četudi je ta planet naš dom, je na njem še mnogo pojavov, ki niso povsem dobro raziskani. Od konca dvajsetega stoletja je ob pomoči vesoljskih ladij in vesoljskih postaj opazovanje Zemlje od daleč postalo možno, kar je prispevalo k pojasnitvi nekaterih skrivnosti. Gravitacija na površini Zemlje znaša 9,81 m/s 2. Naš planet je nastal istočasno kot Sonce, ko se je zgostila ogromna masa snovi, ki je nastala v eksploziji neke predhodne zvezde (supernove). Iz večine snovi se je oblikovalo Sonce, iz preostankov pa so nastali planeti povsod tam, kjer so večje zgostitve snovi potegnile nase dovolj prahu in manjših kosov snovi iz okolice. Proces oblikovanja planetov je trajal kakih 100 milijonov let. Novonastali planet se je močno segrel in stalil, ko so v njem razpadali radioaktivni elementi. Sledil je proces ohlajanja zunanjih plasti planeta, ki so se na koncu strdile, in nastala je skorja. Najprej je Zemljo bombardiranje meteoritov (ker še ni bilo atmosfere) segrelo do točke tališča, ob tem so težji predmeti potonili v notranjost Zemlje, kjer sedaj tvorijo sredico planeta. (TZS, 2004) Zemlja je največji kamniti planet in tretji od Sonca. V premeru meri kilometrov in nudi vse, kar potrebujemo za preživetje. Planet je večinoma prekrit z vodo, kopno pa spreminjajo naravne sile. Temperature na Zemlji segajo od 90 do 58 stopinj Celzija. 23,9-urno vrtenje Zemlje prinaša dan in noč, 365,25-dnevni obhod okoli Sonca pa letne čase. (Stott, 2003) Zemlja je edini planet, za katerega vemo, da gosti življenje. Najdemo ga povsod na zemeljski obli na vseh celinah, v njenih oceanih in v zraku. Voda na Zemlji se nenehno giblje med površino planeta in atmosfero. Voda pokriva skupno 71% zemeljskega površja in daje planetu značilno modro barvo. Z vesolja je viden tudi del atmosfere, ki obdaja Zemljo. To je tanka, z dušikom bogata plast plina, ki 48

61 varuje Zemljo pred škodljivimi žarki, vzdržuje zmerno temperaturo in vsebuje zrak, ki ga dihamo. (prav tam) A Zemlja ima še druge spremljevalce, ki niso lune. Najbolj znana sta asteroida 3753 Cruithne in 2002 AA29. Zaradi medsebojnega učinka Zemlje in Lune kroži 3757 Cruithne okrog Zemlje v zelo zamotani krožnici, ki spominja na obliko konjske podkve. Stabilizirana je tako, da kroži v isti ravni kot naš Mesec, vendar se ne bo nikoli zaletel ne v Luno in ne v Zemljo. Njegov premer je 5km, odkrit je bil leta Asteroid 2002 AA29 pa hiti za Zemljo v obliki spiralne krožnice, pravokotne na ekliptiko, in njen premer presega premer krožnice Meseca. Odkrit je bil leta 2002, njegov premer še ni natančno določen (ocena je 2,5km). Take asteroide imenujemo spremljevalci, retrogradni ali kvazi-sateliti. Obstaja verjetnost, da ima Zemlja še več takšnih spremljevalnih asteroidov. Vsekakor pa je človek v krožnico izstrelil veliko umetnih satelitov, ki na različnih višinah in po različnih krožnicah krožijo okrog Zemlje. (Andros, 2005) Zgradba Zemlje Zemlja je eden od trdih planetov in je zgrajena iz več raznovrstnih plasti, ki obdajajo razbeljeno sredico. Na zunanji plasti, ki ji pravimo skorja, obstaja življenje. Skorja ni negibna struktura, ampak je nenehno dejavna; v njej potekajo številni pojavi, kot so vulkani, potresi, itd. Najbolj notranji del Zemlje je sredica, ki jo pretežno sestavljata železo in nikelj. Sredica ima dva dela: notranji je trden, zunanji pa tekoč. Temu sledi plašč (debelina okrog 2500 kilometrov), ki je globlje v Zemlji trden, nato pa v smeri navzven postaja viskozen. Zadnja plast je skorja (debelina okrog 70 kilometrov), pravimo ji litosfera. To je najtanjša plast, sestavljena pa je iz trdega materiala. Na skorji so oceani in morja (hidrosfera) in nad njimi atmosfera to je zrak, ki ga dihamo. (TZS, 2004) 49

62 Atmosfera je bila nekoč drugačna, kot je danes. Vodna para, z vulkanskimi izbruhi izvržena iz notranjosti Zemlje, se je v obliki dežja vračala na njeno površje in postopoma zapolnila najnižja območja planeta kotanje. Nastali so oceani. Prve rastline so se pojavile v oceanih in začele proizvajati kisik. Oddajale so ga v okolico in s tem spremenile začetno, za dihanje neprimerno atmosfero v ozračje, bogato s kisikom. Meteorološke karte nam prikazujejo nenehno spreminjanje Zemljinega ozračja. Vetrovi porivajo pred seboj fronte, enkrat dežuje, drugič sije sonce, temperature so enkrat nižje, drugič višje. Vendar se to dogajanje odvija le v spodnjih atmosferskih plasteh, tistih, ki na naše življenje najbolj vplivajo. Z naraščajočo nadmorsko višino je vedno manj kisika, temperature pa padajo. (prav tam) Zemljino gibanje Zemlja je ves čas v gibanju. Skupaj z drugimi planeti in s soncem se giblje skozi Galaksijo, vendar to na naše vsakodnevno življenje ne vpliva. Za nas je bolj pomembno vrtenje Zemlje okoli svoje osi, zaradi česar se spreminjata dan in noč, ter kroženje Zemlje okrog Sonca, kar (skupaj z nagnjenostjo Zemljine osi) pri zmernih zemljepisnih širinah ustvarja letne čase. Dan je osnovna enota časa. To je čas, ki je potreben, da se Zemlja zavrti okrog svoje rotacijske osi. Kar pomeni, da bo po tem času opazovalec v neki točki na Zemlji, ki je na začetku gledal določeno nebesno telo, spet videl to telo. Ker se je za popoln obrat potrebno zavrteti za 360 stopinj, se nebesno telo vsako uro premakne za 15 stopinj. Zemljina najvišja hitrost je na ekvatorju in znaša 1665 kilometrov na uro okoli svoje osi. Zemlja potuje okoli Sonca z več kot kilometri na uro. Pojav letnih časov je povezan z dolžino dneva in kotom, pod katerim Sončevi žarki padajo na površje Zemlje v različnih obdobjih leta. To velja za večji del planeta, izjema so le območja okrog ekvatorja. Zato so v enem delu leta dnevi krajši in temperature nižje, temu obdobju pravimo zima. V drugem delu leta pa so 50

63 dnevi daljši in temperature višje, temu obdobju pravimo poletje. Pojav je posledica dejstva, da je Zemljina os nagnjena za 23 stopinj glede na ravnino, po kateri se giblje okrog Sonca. Poleti je Sonce višje in dalj časa na nebu kot pozimi, zato nam daje več toplote. Pozimi pa je na severni polobli nižje in dnevno manj časa na nebu kot poleti, zato daje manj toplote. (TZS, 2004) Luna Luna je naš najbližji sosed v vesolju. Okoli nas kroži na razdalji kilometrov in skupaj z Zemljo vsako leto obkroži Sonce. To je mrzla kepa kamenja brez življenja, približno četrtine velikosti Zemlje. Nima atmosfere ali tekoče vode, njeno površje pa je prekrito s prahom in luknjami, imenovanimi kraterji. Luna je daleč največje telo na nočnem nebu in svetlo sije zato, ker odbija svetlobo s Sonca. Luna je k Zemlji vedno obrnjena z isto stranjo. To je zato, ker se Luna zavrti v istem času, kot potrebuje za pot okoli Zemlje. Za en vrtljaj okoli Zemlje potrebuje 27,3 dneva. Lunino površje lahko nekoliko opazimo tudi z očmi. Plast prahu in skal na Luninem površju imenujemo regolit. Ker je povprečna gostota Lune enaka 3,42- kratniku gostote vode, mora biti iz težkih snovi sestavljen notranji del Lune relativno majhen. Obdaja jo plašč raztopljenih kamnin, podoben Zemljinemu plašču. Temu sledi skorja. Na skorji so naložene plasti usedlin: prahu in skal. (TZS, 2004) Luna je nastala zaradi trka v daljni preteklosti, znanstveniki pa so prepričani, da jo čaka še ena katastrofa. Čez kakšnih 5 milijard let bo Sonce prišlo v fazo rdeče orjakinje in se začelo širiti. Ko bo doseglo Lunin tir, bo orbitalno pot Lune usmerilo nazaj proti Zemlji in Luna bo razpadla. Sprva bodo kosi Lune krožili okrog Zemlje v ohlapnem obroču, postopoma pa bodo treščili na Zemljo. Kasneje bo Sonce doseglo tudi naš planet. (Aguilar, 2007) 51

64 Mars Preglednica 5: Mars Vir: Andros, 2005 MARS Premer km Masa 0, kg Iz Zemlje bi lahko oblikovali 9 Marsov Oddaljenost od Zemlje km Vrsta čvrst, skalnat Atmosfera ogljikov dioksid Število lun 2 Slika 20: Mars Vir: Delo, 2013 Planet Mars je zaradi svoje rdečkaste barve med najbolj opaznimi nebesnimi objekti. Je manjši od Zemlje, njegovo površje je prekrito z velikimi skalnatimi in peščenimi ravnicami, na njem so gore in majhni kraterji. Ima zelo redko atmosfero, na njegovih polih pa precejšnje prostranstvo ledu, obseg pa se med letom spreminja. Mars ima dve majhni luni. Polmer Marsa je enak polovici Zemljinega polmera. Planet je prepoznaven po intenzivni rdeči barvi površja, ki ga sestavljajo kovinski oksidi, ter po belih ledenih kepah, ki prekrivata pola planeta. Ker je Marsova os glede na ravnino kroženja okrog Sonca nagnjena približno toliko kot Zemljina, so na planetu v teku leta izraziti letni časi. (TZS, 2004) Mars je zarjavel kot kos kovine, ki smo ga pustili ležati na prostem. Čeprav na njem ni neviht z nalivi, je vreme skrajno nepredvidljivo. Prihrumijo lahko nenadni zaslepljujoči prašni viharji in pokrajino za več mesecev ovijejo v mrak. Tudi temperaturne razlike so velikanske. V bližini ekvatorja lahko najvišje temperature opoldan dosežejo 13 stopinj Celzija, ponoči pa se spustijo tudi do 100 stopinj Celzija. Marsovi luni, Fobos in Deimos, sta ujeta asteroida. Za razliko od naše Lune se ta drobna vesoljska kamenčka hitro premikata po nočnem nebu. 52

65 Mars je področje velikanskih ognjenikov, saj na Marsu velikosti ognjenikov ne omejujejo potresi in premikanje tektonskih plošč tako kot na Zemlji, ker na Marsu ni plošč, ki bi se premikale pod površjem. Olympus Mons, ki se dviga metrov nad okolico, je najvišji ognjenik na Marsu. Najvišji zemeljski vrh (Mont Everest) je skoraj trikrat nižji. (Aguilar, 2007) Zgradba planeta Mars je trden planet, ki ga sestavlja kovinska sredica, to pa obdajata kamnit plašč in zunanja skorja. Marsov relief se odlikuje po svoji pestrosti. Na njem so velike puščavske planjave, prekrite z rdečkastim peskom in skalami, pa tudi visoke gore, ogromne tektonske doline, vulkanski kraterji ter manjši kraterji, ki so nastali ob padcih meteoritov. (TZS, 2004) Nekoč je na Marsu obstajala tekoča voda. Obstaja veliko jasnih dokazov erozije na mnogo mestih. Vidna so velika poplavna področja in majhni rečni sistemi. Verjetno so obstajala tudi velika jezera in celo oceani. To je bilo le kratko obdobje v Marsovi geološki zgodovini in dolgo nazaj. Starost erozijskih kanalov je ocenjena na skoraj 4 milijarde let. V kolikor je obstajala voda, je tudi verjetnost, da je bilo nekoč na Marsu življenje. Sedaj o tem dokazov nimamo. (Stott, 2003) Raziskovanje Marsa Mars je vedno burkal človeško domišljijo. Planet je kamnit kakor naš in poleg Zemlje najverjetnejši gostitelj življenja. Knjige in filmi pripoveduje o fantastičnih bitjih, ki živijo na Marsu, in o tem, kako Marsovci napadajo Zemljo. Astronomi zadnjih 40 let na Mars pošiljajo vesoljske sonde, da bi ugotovili, kakšen je v resnici. Mnoge sonde so krožile okoli planeta, druge so na njem pristale, po njem pa se je celo zapeljalo majceno vozilce na daljinsko vodenje. Sonde so izdelale podrobne zemljevide planeta, preučevale vreme ter v kamninah iskale znake življenja. (Stott, 2003) 53

66 Ceres in asteroidni pas Ceres po novi klasifikaciji iz leta 2006 uvrščajo med pritlikave planete. Astronomi jo poznajo od leta Ko so jo prvič, opazili so menili, da bi to utegnil biti»manjkajoči planet«, za katerega so bili številni prepričani, da kroži nekje med Marsom in Jupitrom. Skoraj pol stoletja so jo uvrščali med planete. Potem pa so začeli v tem delu vesolja odkrivati vse več večjih ali manjših kamnitih teles, ki so jih poimenovali asteroidi, in naposled so mednje uvrstili še Ceres. Tako je ostalo vse do nedavnega, ko so ji podelili status pritlikavega planeta. Ceres ima premer 940 kilometrov, veliko manj od naše Lune (3470 kilometrov), leži pa v osrčju asteroidnega pasu. Njena masa obsega skoraj tretjino skupne mase milijonov drugih asteroidov v tem pasu. Pogosto trčijo med seboj, a ti ostanki zgodnjega Osončja kljub temu niso nagneteni tako tesno skupaj, kot včasih vidimo v znanstveno-fantastičnih filmih. Tu in tam vpliv Jupitrove gravitacije izbije kak asteroid iz orbite in ga pošlje proti Soncu. Ta lahko trči v katerega od notranjih planetov. (Aguilar, 2007) 27. septembra 2007 je bila izstreljena sonda DAWN (Zora), ki se je leta 2011 približala Vesti in leta 2015 Ceresu. Utirila naj bi se v krožnico med 700 in km nad površjem malega planeta. (Andros, 2005) 54

67 Jupiter Preglednica 6: Jupiter Vir: Andros, 2005 JUPITER Premer km Masa kg Za oblikovanje bi potrebovali 318 Zemelj Oddaljenost od Sonca km Vrsta plinasti gigant Atmosfera vodik, helij Število lun > 39 Število obročev > 3 Slika 21: Jupiter Vir: Nasa, b.d. Jupiter je velikanski planet največji v Osončju. Ima največjo družino lun in se najhitreje vrti, saj za en vrtljaj potrebuje manj kot deset ur. Jupiter ima ledenih 110 stopinj na površju, a osupljivih stopinj Celzija v sredici. Bil je pvi izmed orjaških planetov, ki ga je obiskala vesoljska sonda leta 1973 ga je preletel Pioneer 10. Od tedaj so planet raziskali oba Voyagerja in sonda Galileo. Ko pogledamo proti Jupitru, vidimo zgornjo plast atmosfere. Ta je sestavljena iz pasov različnih barv. V svetlejših pasovih se plin dviga, v temnejših se pogreza. Jupitrovo hitro vrtenje skupaj z dvigajočo se toploto iz notranjosti planeta ustvarja atmosferske turbulence, izjemno hitre vetrove in besneče nevihte. Jupitrovo notranjost tvorita predvsem vodik element, iz katerega so narejene zvezde ter nekaj helija. Jupiter nima trdnega površja, pač pa 1000 kilometrov debelo plast vodikovega in helijevega plina, ki tvori atmosfero. Pod to zunanjo plastjo sta tekoči vodik in helij. Globoko v notranjosti je trdna sredica. (Stott, 2003) Orjaški planet Jupiter ima ekscentrično orbito, zato je včasih zelo blizu Zemlje, saj se ji približa na vsega 60 milijonov kilometrov. Če planet opazujemo z daljnogledom, že lahko zasledimo štiri njegove največje lune. Ker se Jupiter zelo hitro vrti okoli svoje osi, plasti oblakov tvorijo značilne pasove temnejših in 55

68 svetlejših barv. Pogosto na stikih dveh pasov različnih barv nastajajo vrtinci, ki jih vidimo kot ogromne rdeče pege. (TZS, 2004) Jupiter je tako velik, da bi vanj lahko spravili vse ostale planete skupaj. Z najmanj 63 lunami, ki krožijo okrog njega, že sam predstavlja eno manjše osončje. Nekateri trdijo, da je Jupiter neuspela zvezda. Če bi bil ob nastanku le nekoliko večji, bi se globoko v njegovi notranjosti sprožile jedrske reakcije, ki bi oddajale toploto in svetlobo, prav tako kot naše Sonce. Če bi se to zgodilo, bi videli na nebu dve sonci namesto enega. (Aguilar, 2007) Če opazujemo Jupiter skozi manjši teleskop, zlahka opazimo njegovi poglavitni značilnosti barvite pasove oblakov in Veliko rdečo pego. Ta je stara najmanj 300 let. Predstavlja ciklonski vihar, kar je na plinastih planetih nekaj čisto običajnega. Ta orkan je velik za tri Zemlje. Bele oblake sestavljajo smrdeči kristali zmrznjenega amoniaka. Temnejše rjave, oranžne in rdeče plasti sestavlja amonijev hidrosulfid. Tudi ta močno smrdi, in sicer po gnilih jajcih. Jupiter ima obroče, a so pretanki, da bi jih videli z Zemlje. Sestavljajo jih prašni delci, ki so prišli z manjših lun. (prav tam) Lune Jupiter obkroža vsaj 63 lun. Štiri večje vidimo že z daljnogledom, pravimo jim Galilejeve lune, ker jih je leta 1610 odkril Galileo Galilei. Io, prva Galilejeva luna, je najbližja Jupitru. Le malo je večja od naše Lune in je geološko najdejavnejše telo v našem Osončju. Jupitrov gravitacijski privlak upogiba in razteza Io kot kepo plastelina, zato se v notranjosti močno segreva in na površju nenehno bruhajo ognjeniki. Kalisto je s kraterji najgosteje posejana luna v Osončju. Njeno ledeno površje morda pod seboj skriva stalno morje. Če je to morje v tekočem stanju, bi bila Kalisto lahko med kandidati v našem Osončju, na katerih je mogoče življenje, vendar znanstveniki domnevajo, da je morje v celoti zamrznjeno. Luna Ganimed je največja luna v našem Osončju. Večja je od Merkurja in vseh pritlikavih planetov. Evropa je malo manjša od Io. Ima ledeno površje, ki prekriva morje slane vode, a led je debel kar 26 kilometrov. 56

69 Ko je Galileo odkril te lune, je bila večina ljudi še prepričana, da je Zemlja središče našega Osončja. Mislili so, da vsa nebesna telesa krožijo okrog Zemlje. Te štiri Jupitrove lune so bile prvi dokaz, da je v vesolju nekaj, kar ne kroži okrog našega planeta. (TZS, 2004) Saturn Preglednica 7: Saturn Vir: Andros, 2005 SATURN Premer km Masa kg Za oblikovanje bi potrebavali 95 Zemelj Oddaljenost od Sonca km Vrsta plinasti gigant Atmosfera vodik, helij Število lun > 18 Število obročev > 6 Slika 22: Saturn Vir: Nasa, b.d. Saturn drugi največji planet je zaradi svojih obročev eden od najlepših planetov Osončja. Je tudi najsvetlejši planet v Osončju. Počasi kroži okrog Sonca, sestavlja pa ga v glavnem vodik v tekoči in plinasti obliki. Ima gosto atmosfero, polno oblakov, in osemnajst večjih lun. Saturn je nekoliko manjši od Jupitra, značilna zanj pa je manjša gostota snovi. Je lažji od vode in bi na vodi plaval. Ker je Saturnova vrtilna os nagnjena za 27 stopinj glede na ravnino kroženja, lahko na vsakih nekaj let vidimo Saturnove obroče skoraj naravnost. Vsak obroč sestavljajo majhne skale in skupki ledu; največji kos meri le nekaj metrov. (TZS, 2004) Danes vemo, da imajo vsi štirje plinasti planeti obroče, a le Saturnovi so z Zemlje vidni s teleskopom. Saturn je s svojimi obroči iz ledu in prahu videti kot pomanjšano osončje kmalu po nastanku. Obroči imajo premer kilometrov, skoraj toliko, kot je polovica razdalje med Zemljo in Luno. Če bi 57

70 potovali s hitrostjo reaktivnega letala, bi potrebovali deset dni in noči, da bi prečkali Saturnove obroče. Še bolj kot to pa je presenetljivo, da obroči niso debelejši od 7 metrov. Če bi jih skrčili na premer treh kilometrov, bi bili tanjši od lista papirja. (Aguilar, 2007) Tako kot Jupiter tudi Saturn nima trdnega površja. Njegovo brozgasto ozračje sestavljata pretežno tekoči vodik in helij, ki ga orkanski vetrovi razvlečejo v blede, raznobarvne pasove in črte. Tudi Saturn se vrti zelo hitro okoli svoje osi, saj naredi obrat v dobrih desetih urah. Za obhod okoli Sonca pa potrebuje trideset let. (prav tam) Lune Planet Saturn ima 18 glavnih lun ter še kopico manjših, med njimi so nekatere v območju obročev. Največja luna je Titan, ki ima premer 5150 kilometrov, njena srednja oddaljenost od Saturn je kilometrov. Ima gosto atmosfero, v kateri je 97% dušika, preostalo pa so metan in drugi ogljikovodiki. Zdi se, da je pod debelo plastjo oblakov, ki prekrivajo Titan, ogromen ocean metana. Znanstveniki po podatkih, ki jih je prinesla vesoljska ladja Cassini, ki je na tla Titana spustila sondo v letu 2004, sklepajo, da je bilo zgodnje ozračje na Zemlji podobno ozračju na današnjemu Titanu. Če to drži, je Titan poleg Zemlje, Marsa, Jupitrove lune Evropa in morda Kalisto eno od nebesnih teles v našem Osončju, na katerih je možno življenje. (TZS, 2004) 58

71 Uran Preglednica 8: Uran Vir: Andros, 2005 URAN Premer km Masa 86,9x10 24 kg Za oblikovanje bi potrebavali 15,5 Zemelj Oddaljenost od Sonca km Vrsta plinasti gigant Atmosfera vodik, helij, metan Število lun > 21 Število obročev > 11 Slika 23: Uran Vir: Wikipedia, 2015 Tudi Uran sodi med orjaške planete, vendar pa je zaradi velike oddaljenosti od nas z Zemlje le redko viden s prostimi očmi. Njegova sestava je podobna sestavi drugih plinastih planetov, prav tako se tudi ta planet hitro vrti okrog svoje osi. Obdaja ga par tankih obročev, ki jih s teleskopom ne moremo videti. Ima okrog 30 lun, od teh je 5 večjih. Ta planet je odkril William Herschel leta Skozi teleskop ga vidimo modre barve. Ena od njegovih zelo opaznih značilnosti je naklon njegove vrtilne osi, ki je 98 stopinj, kar pomeni, da os leži skoraj v ravnini, po kateri planet kroži okrog Sonca. Enak naklon opazimo tudi pri njegovih lunah. Strokovnjaki predvidevajo, da se je nekoč vanj zaletelo nekaj velikega in ga prevrnilo na bok. (TZS, 2004) Uranovo modrozeleno barvo povzroča vpijanje rdečega dela spektra sončne svetlobe, ko ta pride do njegovega ledeno mrzlega ozračja. Metan odbija modri in zeleni del spektra nazaj v vesolje. (Aguilar, 2007) Temperatura na Uranu znaša 220 stopinj Celzija. Ima veliko temno pego, ki predstavlja vihar, ki je večji od naše Zemlje. Siloviti vetrovi, ki divjajo okrog pege, so najhitrejši v Osončju, saj divjajo s hitrostjo 2000 kilometrov na uro. (Beaumont, 2009) 59

72 Zgradba Urana Planet sestavlja kamnita sredica, obdana z debelim plaščem ledu, ki mu sledi plinasta atmosfera. Atmosfero sestavljajo: vodik, helij, metan in drugi ogljikovodiki. Zelenkasta barva pa nakazuje, da je v Uranovi atmosferi več metana kot v atmosferah drugih planetov. (TZS, 2004) Neptun Preglednica 9: Neptun Vir: Andros, 2005 NEPTUN Premer km Masa 102x10 24 kg Iz Zemlje bi lahko oblikovali 17 Zemelj Oddaljenost od Sonca km Vrsta plinasti gigant Atmosfera vodik, helij, metan Število lun >8 Število obročev >4 Slika 24: Neptun Vir: Wikipedia, 2015 Neptun ima izmed vseh planetov v našem Osončju najbolj nemirno vreme, tamkajšnji vetrovi dosegajo skoraj 2000 kilometrov na uro. Tudi Neptun nima trdnega površja. Čeprav so oblaki, ki ga obdajajo, zelo mrzli (-210 stopinj Celzija), je njegovo kamninsko-kovinsko jedro bolj vroče od Sončevega površja. Ta notranja vročina povzroča divje viharje na planetu. Na njegovem površju so temne pege oz. vrtinčasti viharji, podobni Jupitrovi Veliki rdeči pegi. Največja, Velika temna pega, je večja od Zemlje. Planet obkrožajo štirje obroči, dva debelejša in dva tanka. Za odkritje Neptuna leta 1846 je bolj kot za opazovanje zaslužen matematični izračun. Astronomi so opazili, da nekaj zelo velikega vpliva na Uranovo orbito. To je bil Neptun, čeprav je več kot poldrugo milijardo 60

73 kilometrov dlje v vesolju. Neptun za obhod okrog Sonca potrebuje dolgih 165 let. Dan na Neptunu pa traja 19 ur. (Beaumont, 2009) Kuiperjev pas in Pluton Obsežna zgostitev vesoljskih ostankov najrazličnejših velikosti in oblik sestavlja oddaljeno območje, ki mu pravimo Kuiperjev pas. Razprostira se za Neptunovo orbito in sega na stotine milijonov kilometrov onkraj orbite pritlikavega planeta Plutona. Astronomi so prepričani, da je po nastanku plinastih orjakov našega Osončja vzajemno delovanje Jupitrovih in Saturnovih gravitacijskih sil izvrglo ta telesa daleč v vesolje. Danes uvrščajo v Kuiperjev pas tudi pritlikava planeta Pluton in Erido skupaj z njunimi lunami. (Aguilar, 2007) Pluton Preglednica 10: Pluton Vir: Andros, 2005 PLUTON Premer km Masa 0, kg Iz Zemlje bi lahko oblikovali 460 Plutonov Oddaljenost od Sonca km Vrsta čvrst, leden Atmosfera dušik Število lun 3 Slika 25: Pluton Vir: Wikipedia, 2015 Pluton je imel 76 let status devetega planeta našega Osončja, od leta 2006 pa ga uvrščamo med pritlikave planete. Pluton je nekoliko manjši od naše Lune. Sestavljajo ga kamnine in led, po zgradbi je podoben kometom. Ima veliko luno Haron. Pluton in Haron ne krožita okrog Sonca po krožni, temveč po izrazito 61

74 eliptični orbiti. Od Sonca sta tako oddaljena, da bi bilo s površja Plutona Sonce videti kot le ena svetlih zvezd na nebu. Poleg Harona ima Pluton še dve manjši luni, Niks in Hidro. V juliju 2015 je vesoljsko plovilo New Horizon letelo mimo Plutona in nam ta mali svet prvič predstavilo od blizu. (Aguilar, 2007) 62

75 3. Učni predmet Naravoslovje in tehnika 3.1. Predstavitev predmeta»predmet naravoslovje in tehnika v osnovni šoli nadaljuje predmet spoznavanja okolja iz prvega vzgojno-izobraževalnega obdobja. V predmetu so tesno povezana tako področja naravoslovja kot tehnike in tehnologije. Prav zato je od skupnega števila ur predmeta tretjina ur namenjena tehniki. Predmet naravoslovje in tehnika je usmerjen v razvoj in nadgradnjo temeljnega naravoslovnega in tehničnega znanja, spretnosti ter stališč, ki učencem omogoča odgovorno vključevanje v družbo s tem, da pridobljeno znanje in spretnosti uporabijo v različnih situacijah in pri reševanju problemov. Poučevanje predmeta omogoča učencem, da svoje naravoslovno in tehnično znanje in spretnosti uporabljajo za razumevanje, razlago in reševanje različnih situacij in vprašanj s področja naravoslovja in tehnike.«(učni načrt Naravoslovje in tehnika, 2011, str. 4) 3.2. Smisel in namen predmeta 1.»Učenci naj pri pouku naravoslovja in tehnike naravo in tehniko izkustveno doživljajo, jo spoznavajo, z delom spreminjajo in z različnih stališč vrednotijo posege vanjo. 2. Pojave v naravi, tehnične in tehnološke postopke se učijo opisovati, razlagati, napovedovati in vplivati nanje. Učijo se preverjati pravilnosti napovedi. Tehniške postopke se učijo opazovati, opisovati, jih zbirati, uporabljati, načrtovati in preverjati uresničljivost načrtov. 3. Spoznanja in izkušnje o sebi, o naravi in tehniki uporabljajo učenci za to, da se vključujejo v okolje in ga premišljeno in odgovorno spreminjajo. Učijo se vzdrževati in izboljševati svoje okolje in uporabljati sodobno tehniko in tehnologijo. 4. Učijo se sami in skupaj z drugimi presojati, kaj je prav, se odločati in delovati v svoje in skupno dobro. Zavedajo se pomena trajnostnega razvoja.«63

76 (Predlog posodobljenega Učnega načrta Naravoslovje in tehnika, 2008, str. 3) 3.3. Splošni cilji»učenci imajo možnost in priložnost pri pouku naravoslovja in tehnike naravo in tehniko izkustveno doživljati. To lahko učitelji udejanjajo tako, da del svojega časa preživljajo v različnih naravnih in umetnih okoljih, kjer opazujejo s preprostimi opazovalnimi pripomočki. Ob tem spoznajo naravne procese in pojave, si ob tem postavljajo vprašanja in z eksperimentiranjem odgovarjajo nanje. V preprostejših naravnih in tehničnih sistemih načrtujejo potek pojavov, jih usmerjajo, tako da kaj pridelajo ali izdelajo. Učenci pri predmetu usvajajo in se urijo v metodologiji raziskovanja (pojavov, procesov in stanj) s tem, da si zastavljajo vprašanja, oblikujejo domneve, načrtujejo poskuse (in kontrolo spremenljivk), zbirajo podatke, obdelujejo podatke, interpretirajo podatke, oblikujejo zaključke ter sporočajo svoje ugotovitve. Z naravnimi pojavi tudi eksperimentirajo, kar jim omogoča, da spoznajo potek pojavov in povezave med njimi v znanih in nadzorovanih okoliščinah.«(učni načrt Naravoslovje in tehnika, 2011, str. 5)»Učenci se izkustveno seznanijo z nekaj preprostimi naravnimi (niso odvisni od posegov človeka) in umetnimi (odvisni od posegov človeka) sistemi s tem, da neposredno opazujejo, kako delujejo in kako so sestavljeni. Z eksperimentiranjem preizkušajo delovanje sistemov in ob tem ugotavljajo, da je delovanje odvisno od zgradbe sistema in od razmerij med njimi. Proučujejo preproste tehnične sisteme ter načrtujejo, konstruirajo in oblikujejo nove. Ob tem z izkušnjami spoznajo, da sta zgradba in lastnost sistema (konstrukcija) odvisni od števila in lastnosti sestavin ter razmerij med njimi. Učenci z opazovanjem, s poskusi, ob delu in z uporabo virov podatkov raziskujejo povezave med strukturo in funkcijo. Učenci se učijo okolje preudarno spreminjati. Zato spoznavajo tehnične in tehnološke postopke za prenos in spreminjanje teles, snovi, energije in podatkov in njihovo smotrno uporabo. Ob praktičnem delu spoznavajo, kako skrbeti za svojo varnost in varnost drugih. Spoznavajo, da moramo varčevati z naravnimi viri. To pomeni, da je treba ohranjati različnost in pestrost v naravi, in sicer tako, 64

77 da se ogibamo nepopravljivim procesom, ki razlike v naravi zmanjšujejo in odpravljajo.«(prav tam, str. 5)»Učenci se učijo presojati smotrnost in učinkovitost tehnoloških postopkov in tehničnih sredstev za doseganje zastavljenih ciljev ter ocenjevati njihovo gospodarsko uspešnost. Navajajo se na sodelovanje pri odločanju o večjih znanstvenih in tehničnih projektih, za katere je treba skupaj in vnaprej presoditi, ali so etično sprejemljivi, tehnološko smotrni in gospodarsko obetavni (trajnostni razvoj). Učenci z dejavnim vključevanjem v pouk in s praktičnim delom odkrivajo in razvijajo svoje sposobnosti, urijo spretnosti in razvijajo pozitivne osebnostne lastnosti. Oblikujejo pozitiven odnos do narave in tehnike ter kritičen odnos do posegov v naravo. Zavedajo se pomena trajnostnega razvoja. Odkrivajo, da so naravni pojavi in tehnični sistemi temelj za številne poklice, in oblikujejo odnos do poklicnega dela. Splošni cilji se izražajo v operativnih ciljih predmeta, ki vključujejo tudi razvoj ključnih kompetenc za vseživljenjsko učenje: sporazumevanje v maternem jeziku, sporazumevanje v tujih jezikih, digitalna pismenost, učenje učenja, socialne in državljanske kompetence, samoiniciativnost in podjetnost, kulturna zavest in izražanje ter s posebnim poudarkom na razvoju matematične kompetence ter kompetence v znanosti in tehnologiji. V ospredju so predvsem cilji, ki so usmerjeni v poznavanje in razumevanje temeljnih naravoslovnih in tehnoloških konceptov ter njihove uporabe pri razlagi naravnih pojavov; uporabo osnovne terminologije pri opisovanju pojavov, procesov in zakonitosti; iskanje, obdelavo in vrednotenje podatkov iz različnih virov; oblikovanje mnenj ter razvijanje eksperimentalnih spretnosti in metod raziskovanja.«(prav tam, str. 6) 3.4. Tematski sklopi V nadaljevanju bom predstavil tematske sklope, ki jih po učnem načrtu obravnavamo v četrtem in petem razredu osnovne šole pri pouku naravoslovja in tehnike: 65

78 Preglednica 11: Tematski sklopi Tematski sklop 4. razred 5. razred Snovi Razvrščanje snovi in Shranjevanje snovi lastnosti snovi Snov v naravi (voda, Spreminjanje lastnosti prst, zrak) snovi Sile in gibanja Premikanje in prevažanje Naprave in stroji Gibanje Zemlje (konstrukcijske zbirke) Pojavi Pretakanje snovi Tekočine tečejo Toplota in temperatura Veter Vpliv Sonca na vreme Človek Človeško telo Prehrana Skrb za zdravje Živa bitja Razvrščanje živih bitij Rast in razvoj Živa bitja izmenjujejo snovi z okolico in jih spreminjajo Prehranjevalne verige in spleti Vir: Učni načrt za Naravoslovje in tehnika, 2011 Učenci v četrtem razredu osnovne šole pri pouku naravoslovja in tehnike sprva spoznajo različne snovi v naravi in preučujejo njihove lastnosti. V drugem sklopu se posvetijo začetkom fizike, kjer se lotijo sil in gibanja teles v naravi, v tem sklopu se poglobijo tudi v gibanje Zemlje v vesolju. Nadaljujejo s pretakanjem osnovnih snovi v naravi in ugotavljajo namen in posledice te lastnosti. Učenci v četrtem razredu obravnavajo tudi živa bitja. Najprej obširno spoznajo človeško telo, nato se posvetijo še ostalim živim bitjem, razvrščanju živih bitij po značilnostih, njihovi rasti in razvoju. V petem razredu učenci podrobneje spoznajo snovi v naravi, shranjevanje snovi ter se bolj poglobljeno poučijo o osnovnih snoveh v naravi (voda, prst, zrak). Pri 66

79 fizikalnem delu spoznajo nekatere naprave in stroje. V sklopu naravnih pojavov ob tekočinah spoznajo tudi temperaturo ter toploto snovi in preidejo na vremenske pojave, kjer se poučijo o vetru in vplivu Sonca na vreme in snovi na Zemlji. V petem razredu učenci v sklopu»človek«spoznajo izvor in pridelavo prehrane in skrb za zdravje. V zadnjem tematskem sklopu se v petem razredu učijo o izmenjavi snovi živih bitij z okolico ter spoznajo prehranjevalne verige Analiza Učnega načrta za pouk naravoslovja in tehnike (2011) s stališča astronomije V nadaljevanju bom predstavil pogled na obravnavanje snovi pri pouku naravoslovja in tehnike z vidika astronomije. Preglednica 12: Astronomija pri pouku Naravoslovja in tehnike Tematski sklop 4. razred 5. razred Snovi / Učenci znajo: - pojasniti, da Zemljo obdaja plast zraka (atmosfera); - ugotoviti, da je zrak zmes različnih plinov (dušik, kisik, ogljikov dioksid) Sile in gibanja Učenci znajo: - odkriti povezanost nastanka dneva in noči z vrtenjem Zemlje okoli njene osi; - dokazati, da se dan zvezno prevesi v noč in da vmes nastane mrak; - razložiti, zakaj se dan in noč razlikujeta po osvetljenosti; / 67

80 - razložiti soodvisnost lege svetila in osvetljenega predmeta glede na velikost in lego sence; - prikazati, da se svetlobni žarki iz svetila širijo naravnost in na vse strani; - razložiti, zakaj nastanejo lunine mene; - na modelu prikazati Lunin in Sončev mrk. Pojavi / - razložiti, da sončna svetloba ogreva tla in da tla ogrevajo zrak; - ugotoviti, da se tla najbolj ogrejejo, ko padajo sončni žarki pod pravim kotom; - povezati letne čase s kroženjem Zemlje okrog Sonca; - razložiti, da so letni časi povezani s tem, kako visoko je Sonce opoldne, in z dolžino svetlega dne. Človek / / Živa bitja / / Vir: Učni načrt za Naravoslovje in tehniko, 2011 Učenci se v četrtem razredu pri pouku naravoslovja in tehnike srečajo z vsebinami astronomije pri sklopu Sile in gibanja, kjer se posvetijo menjavanju dneva in noči in vrtenju Zemlje okoli svoje osi. Spoznajo tudi širjenje žarkov svetila na obsevan predmet, lastnosti tega pojava in se poučijo o Luninih menah ter mrkih Sonca in Lune. V petem razredu se učenci pri pouku naravoslovja in tehnike srečajo z elementi astronomije že v prvem sklopu, kjer obravnavajo atmosfero in njene lastnosti ter 68

81 funkcijo in spoznajo, da je zrak zmes različnih plinov. Kasneje se v sklopu naravnih pojavov osredotočijo na Sonce, pomen Sonca za naš planet ter povežejo letne čase z kroženjem Zemlje okrog Sonca. 69

82 III PRAKTIČNI DEL 1. Namen V skladu s sodobnimi strokovnimi in znanstvenimi teoretičnimi dognanji elementarne astronomije bomo načrtovali, izpeljali in evaluirali učno uro pri predmetu naravoslovje in tehnika v četrtem razredu osnovne šole. 2. Predstavitev šole: OŠ Kamnica Prve zapise o poučevanju v Kamnici zasledimo v letu 1736, ko je bil nameščen v Kamnici za učitelja za dobo petih let Karl Sartori. Vendar okusa domačinov ni preveč zadovoljil. Očitali so mu predvsem premalo znanja. Leta 1800 je bila v stari kaplaniji ustanovljena prva kamniška šola, ki slabih sto let pozneje postane trirazredna, leta 1905 pa uradno petrazredna. Medtem so leta 1868 odprli novo šolo. Leta 1919 šola postane slovenska, osem let kasneje pa tudi že šestrazredna. V šolskem letu 1951/1952 se razredi nižje gimnazije preselijo v lastno stavbo, leta 1968 se ji pridruži šola na Gaju, ki pa jo 20 let kasneje ukinejo. Leto 1975 je bilo zelo pomembno za osnovno šolo v Kamnici. Zgrajena je bila nova šola, ki se je naslednjih 17 let imenovala po Lackovem odredu. V tistih časih ne smemo pozabiti celodnevne osnovne šole, ki so jo ukinili šele leta Leta 1999 so poskusno vpeljali devetletko, leta 2000 je bila zgrajena mansarda. Leta 2005 šolo zapusti zadnja generacija osmošolcev. Vsem učencem, ki so z uspehi zaznamovali svoje življenje na šoli, posvečajo ZLATO JABOLKO, zapis z imeni vseh najboljših učencev šole v bližnji preteklosti. Posebej ponosni so na njih. (OŠ Kamnica, b.d.) 70

83 3. Predstavitev razreda Učiteljica 4.b razreda OŠ Kamnica predstavi svoj razred:»moje ime je Mateja Kolarič in sem razredničarka 4. b razredu. V razredu je 16 otrok, od tega 8 dečkov in 8 deklic. Otroci so zelo vedri, vedoželjni in vodljivi. Ker jih veliko zanima, tudi sami radi brskajo po literaturi; po knjigah, enciklopedijah, revijah ali po spletu. Radi delajo v skupinah, zato delo tudi večkrat diferenciram glede na sposobnosti otrok. Delati v tem razredu je zelo prijetno.«slika 26: Učiteljica 4.b razreda Mateja Kolarič Vir: Lasten 71

84 4. Podrobna učna priprava, potek dela in evalvacija V tem poglavju predstavljamo podrobno učno pripravo (4.1.), ki je bila zapisana s pomočjo učne priprave ( potek dela (4.2.) in evalvacijo učne ure Podrobna učna priprava PRIPRAVA NA VZGOJNO - IZOBRAŽEVALNO DELO Naravoslovje in tehnika Kandidat: Miloš Osterc Mentorica: dr. Martina Rajšp Učiteljica: Mateja Kolarič, prof. Datum: Razred: 4. Tematski sklop: Sile in gibanja Tema: Gibanje Zemlje Učna vsebina: Sončni sistem Učni cilji: Globalni: Učenci se seznanijo s planeti v našem Osončju ter z njihovimi lastnostmi. Učenci se seznanijo z gibanjem planetov in posledicami tega gibanja. Etapni: Učenci se seznanijo s pojmi Osončje, planeti in sateliti. Spoznajo razmerja velikosti med posameznimi planeti in njihovo pot okoli Sonca. 72

85 Operativni: Učenci: - Vzgojni: - Razvijajo sposobnost poslušanja. - Razvijajo sposobnost sodelovanja v delu v skupini. Učenci: - Psihomotorični: - Razvijajo verbalno komunikacijo. - Razvijajo motorične sposobnosti. Učenci: - Izobraževalni: - Se podučijo o osnovnih dejstvih o Vesolju. - Razvijajo svoje znanje o gibanju teles. Učne oblike: - Frontalna. - Individualna. - Skupinska. Učne metode: - Verbalno-tekstualna (m. razgovora, m. razlage, m. skupinskega dela). - Ilustrativno-demonstracijska (m. prikazovanja). Učni pripomočki: sadje, računalnik, projektor, globus, rumena majica, učni listi. Viri: a) knjižni: - Vanclave (1997). Astronomija za vsakega otroka, Učila, Tržič. - b) neknjižni: - Priloge: PowerPoint diapozitivi, učni list in rebus. 73

86 AKTUALI- VZGOJNO IZOBRAŽEVALNO DELO OBLIKE IN UČNI ZACIJSKE STOPNJE UČITELJ UČENEC METODE DELA PRIPOMOČKI, POMAGALA I. UVAJANJA 1. Pozdrav Odzdravijo. FRONTALNA 2. Motivacija: Odgovarjajo na OBLIKA Na tablo narišem uganko, rebus, katere rešitev je: Zemlja. vprašanja. Metoda razgovora»učenci, kaj je to, kar vidite na tabli?«prepoznate, kako se reče tej uganki?sedaj naj skuša vsak sam pri sebi rešiti rebus. Ko»Rebus«. Tabla, kreda, slike. pridete do rešitve, dvignite roko in ne povejte Priloga 1: rebus. odgovora na glas.«otroci rešujejo rebus. Individualno delo. Rešitev: Zemlja 1. Razgovor»Kaj pa je Zemlja? Kaj si predstavljate pod tem II. USVAJANJE imenom?v zemljo sadimo in imamo jo na vrtu. Na 74

87 NOVIH UČNIH SNOVI njej raste trava.naš planet.a si pod besedo zemlja predstavljate še kaj»okrogel, moder in FRONTALNA drugega? Kaj še poimenujemo s tem imenom?kako pa je videti ta naš planet? Kakšen je?«torej nekako takole? (pokažem globus) zelen.ja.«oblika Metoda razgovora Globus.»Posneli so jo iz Metoda razlage»kako pa mi sploh vemo, da naš planet zgleda nekako takole?«(prikažem sliko Zemlje na PP) vesolja.«metoda prikazovanja Računalnik, projektor»kako so posneli to sliko?«poslušajo, odgovarjajo in dodajajo svoje ugotovitve.»kaj pa je vesolje, kako si ga vi predstavljate?znanstveniki so»a smo v vesolju sami, je Zemlja edini planet? Kako to vemo?«ugotovili, da Zemlja ni edini planet.«75

88 »So ljudje že od nekdaj vedeli, kakšen je svet, v katerem živimo, od daleč? Zakaj ne?so sploh vedeli za vesolje? Kako so si vse to ljudje predstavljali včasih?«(pp znanstveniki iz zgodovine)»ljudje so si dolgo v človeški zgodovini predstavljali, da je Zemlja ploščata in niso vedeli za vesolje. Menili so, da Sonce potuje po nebu čez dan, ponoči pa ga zamenja Luna. Ti ljudje so o teh stvareh sklepali le po tem, kar so videli s prostimi očmi. A vendar jih je že od nekdaj zelo zanimalo to čudno dogajanje na nebu, katerega si niso znali razložiti.«frontalna OBLIKA Metoda razlage Metoda prikazovanja Računalnik, projektor»babilonci so pred 5000 leti že opazili poleg Sonca in Lune na nebu občasno tudi nekaj drugih 76

89 planetov. Zdeli so se jim nekaj izjemnega in imeli so jih za božanstva. Vsakemu od njih so namenili en dan v tednu. Tudi Soncu in Luni. Prav oni so sestavili teden s sedmimi dnevi, kot jih imamo še FRONTALNA danes.«(pp) Poslušajo, odgovarjajo OBLIKA Računalnik, projektor»znanstvenik Aristotel je skoraj tri tisoč let kasneje ugotovil, da je Zemlja okrogla in mislil je, da Sonce in Luna krožita okoli nje.«(pp) in dodajajo svoje ugotovitve.»zemlja je okrogla, a Sonce ne kroži okoli Metoda razlage Metoda prikazovanja»ali je imel Aristotel prav?«nje.kasneje ga je Aristarh popravil, da so planeti tisti, ki krožijo okrog Sonca.» (PP)»Nato so ljudje začeli proučevati še zvezde. Opažali so, da se pojavljajo na istih mestih in se tako rekoč ne premikajo.» (PP) 77

90 »Pred 500 leti pa je poljski znanstvenik Kopernik naredil prelomnico v človeškem mišljenju. Vedel je, da Zemlja ni središče Vesolja, da kroži okrog Sonca kot tudi ostali planeti. Razvrstil jih je v pravilnem vrstnem redu.«(pp)»galileo Galilei pa je italijanski znanstvenik, ki je prvič opazoval nebo z daljnogledom, izumil je enostaven teleskop.«(pp)»leta 1957 so ruski astronavti v vesolje poslali prvo živo bitje. To je bila psička Lajka. Plovilo se je imenovalo Sputnik 2. «Poslušajo, odgovarjajo in dodajajo svoje ugotovitve. FRONTALNA OBLIKA Metoda razlage Metoda prikazovanja Računalnik, projektor»čez štiri leta je ruski astronavt Jurij Gagarin postal prvi človek, ki je poletel v vesolje. Okrog Zemlje je preletel v manj kot dveh urah. Potem se je varno 78

91 vrnil na tla.leta 1969 pa je Američan Neil Armstrong postal prvi človek, ki je stopil na Luno.» (PP) FRONTALNA»Čez tri leta so ljudje v vesolje poslali prvo sondo. To je robotsko plovilo, ki nikjer ne pristane, le drvi čim dlje v prostranost vesolja, ga raziskuje in na Zemljo pošilja podatke. Dandanes je v vesolju Poslušajo, odgovarjajo in dodajajo svoje ugotovitve. OBLIKA Metoda razlage Metoda Računalnik, projektor kakšnih dvajset ali trideset sond.«(pp) prikazovanja»do današnjega časa so astronavti odkrili že zelo veliko stvari o vesolju. Mene pa sedaj bolj zanima,»ker niso imeli raket.«kaj o njem veste vi.vesolje je zelo daleč.zakaj mislite, da so ljudje potrebovali toliko časa, da so prišli do vesolja? Je vesolje daleč?«79

92 »Luna je najbližje nebesno telo Zemlji. A vseeno je tako daleč, da bi se, če bi to bilo seveda možno, z najhitrejšim dirkalnikom Formule 1 vozili proti Luni, ves čas s polno hitrostjo, en mesec in pol. Kako dolgo pa mislite, da bi se z najhitrejšim dirkalnikom vozili do najbližjega planeta?«(17let.) Poslušajo, odgovarjajo in dodajajo svoje ugotovitve. FRONTALNA OBLIKA Metoda razlage»katere planete še poznate?ali Zemlja v vesolju miruje? Ali veste, kako se giblje Zemlja?«Zemlja se vrti okoli svoje osi. Pokažem na globusu. En učenec pride pred tablo, s svetilko, ki ponazarja Sonce, pokažemo, kako vrtenje Zemlje vpliva na menjavanje dneva in noči.»kaj mislite, kako hitro se vrti Zemlja okoli svoje»mars, Jupiter, Zemlja se vrti.«poslušajo, odgovarjajo in dodajajo svoje ugotovitve. Metoda prikazovanja Računalnik, projektor, svetilka 80

93 osi?«a mi čutimo to gibanje? Se Zemlja vrti okoli svoje osi hitreje kot leti letalo?«(zemlja 1800km/h, letalo 2000 km/h in več)»koliko časa potrebuje Zemlja, da se enkrat zavrti okoli svoje osi?«1 dan ali 24 ur.»en dan.«frontalna OBLIKA Metoda razlage»ali se Zemlja giblje še kako drugače?«(potuje okoli Sonca, v času enega leta naredi en krog) Metoda prikazovanja Računalnik, projektor»s kolikšno hitrostjo pa mislite, da potuje Zemlja okoli Sonca?S hitrostjo km/h oz. 30 km/s. A vrtenje Zemlje okoli Sonca si bomo pogledali nekoliko kasneje.«poslušajo, odgovarjajo in dodajajo svoje ugotovitve.»zdaj me zanima Sonce. Kaj veste o njem?«(odprem PP) Povemo nekatere značilnosti o Soncu. 81

94 Učenec, ki je v razredu najvišji, pride pred tablo in si obleče živo rumeno majico. Predstavljal bo Sonce. Sede na sredino razreda, klopi so pomaknjene na stran, tako da je na sredi veliko prostora. Učenci aktivno sodelujejo v igri. FRONTALNA OBLIKA Metoda razlage Rumena majica»nekaj stvari smo že povedali tudi o našem planetu. Veste še kaj o njem? (Powerpoint) Omenimo nekaj značilnosti, zakaj je Zemlja Moder planet, zakaj je na njej mogoče življenje,»sliva.«metoda prikazovanja»učenci, kateri sadež, ki ga imam na mizi, mislite, da bi lahko ponazarjal naš planet?«s pomočjo vaje»modeliranje planetov«(priloga 2) ponazorimo planet Zemlja s slivo. Slivo postavimo na tla zraven učenca, ki predstavlja Sonce, in ji narišemo ekliptiko. Učenci aktivno sodelujejo v igri. Metoda 82

95 skupinskega dela»kot smo omenili že prej, planet Zemlja potuje okoli Sonca po navidezni krožni poti, ki ima obliko jajca. Tej poti pravimo ekliptika.«narišem pot Zemlje s kredo. Računalnik, projektor Sadje Drug učenec pride bliže in s slivo v roki potuje po tej poti okoli»sonca«. Še enkrat omenimo hitrost in trajanje tega»potovanja«. Kreda»Učenci, je planet Zemlja najbližji planet Soncu?Kateri planet je najbliže Soncu? To je Merkur. «(PP predstavitev planeta).»merkur lahko ponazorimo z lešnikom, saj je zelo majhen«. 83

96 Lešnik postavimo med»sonce«in slivo.»med Merkurjem in Zemljo se nahaja še en planet, to je Venera (PP), ki jo lahko ponazorimo z marelico.«marelico postavimo na svoje mesto na tleh. Učenci aktivno sodelujejo v igri. FRONTALNA OBLIKA Metoda razlage Računalnik, projektor»kateri planet nas čaka sedaj? To je ta, ki je nam najbliže.«(pp) Mars ponazorimo z jagodo. Tudi tega postavimo na tla dlje od Zemlje slive. Metoda prikazovanja Metoda Sadje skupinskega dela»sedaj prehajamo na največji planet v našem Osončju. Kateri je to?«jupiter. (PP) S katerim sadjem ga torej lahko ponazorimo?«lubenico postavimo na tla še dlje od jagode.»imamo še tri planete. Naslednji je planet s krono ali obročem. To je Saturn. (PP predstavitev 84

97 značilnosti). Ponazorimo ga z melono in bananami. Melono postavimo na tla. Prihajamo k planetu Uran (PP), ki ga ponazorimo z zelenim jabolkom in ga prav tako postavimo na tla k ostalim. Ostane nam še en planet, to je Neptun, modra pomaranča. (PP) Tudi to sadje postavimo na tla, k ostalim. FRONTALNA OBLIKA Metoda razlage Metoda prikazovanja Metoda skupinskega dela Računalnik, projektor Sadje»Sestavili smo torej naše navidezno Osončje. Kako se vam zdi? Približno tako je videti v vesolju, a razdalje med planeti so seveda veliko večje.«a mislite, da v vesolju poleg planetov in Sonca najdemo še kaj? Po vesolju med planeti potujejo še kometi in asteroidi. Ki so nekakšne velike kepe Učenci aktivno sodelujejo v igri. 85

98 kamenja in ledu. Nekateri planeti pa imajo Lune, tako kot naša Zemlja. Na primer Jupiter jih ima kar 60.«Sedaj bomo uprizorili gibanje planetov v vesolju. K vsakem sadežu oz. planetu pristopi en učenec, se postavi na njegovo mesto. Ponazorimo vrstni red in gibanje planetov okoli Sonca. (Priloga 3) FRONTALNA OBLIKA Metoda razlage Metoda prikazovanja Metoda skupinskega dela V kolikor so učenci dovolj spretni, lahko poskusimo še malo težjo vajo.»planeti«se gibljejo hkrati okoli svoje osi in hkrati okoli Sonca. Vajo še otežimo, če vpeljemo lastnost nagnjene osi planetov. Učenci se gibljejo nekoliko nagnjeni. (priloga 4) Učenci aktivno sodelujejo v igri. Če vreme in možnost dopuščata, lahko te vaje opravimo na 86

99 igrišču ali telovadnici, kjer je prostora nekoliko več. III. PONOVITEV Učencem predvajam videoposnetek, ob katerem skupaj obnovimo, kar smo se naučili: Učenci spremljajo videoposnetek. FRONTALNA OBLIKA Računalnik, projektor Metoda prikazovanja»učenci, sedaj nas bo Paxi popeljal v vesolje in skupaj bomo ponovili, kar smo se naučili.«zaključek Učenci dobijo učni list, na katerem povežejo planete s sadjem, ki smo ga uporabili pri uri. Pod planeti so na učnem listu zapisane tudi nekatere glavne značilnosti planetov. Učenci rešujejo učni list. Individualno delo Učni list 87

100 4.2. Potek učne ure Uvajanje Učencem sem na tablo narisal oz. sestavil rebus, ki so ga uspešno rešili. Rešitev uganke je bila»zemlja«. Slika 27: Učenec Filip razloži rebus Vir: Lasten Ko smo razložili reševanje rebusa na tabli, sem učence vprašal, kaj si predstavljajo pod besedo»zemlja«. Odgovorili so, da so iz zemlje sestavljena tla, vedeli so, da zemlji rečemo tudi prst. A za tem so ugotovili, da se bomo danes pogovarjali o drugem pomenu besede, to je naš planet Zemlja Usvajanje novih učnih snovi Preden sem postavil na mizo globus in preko projektorja prikazal sliko Zemlje, sem učence povprašal, kako si oni predstavljajo Zemljo in kakšen je videti naš planet. Odgovorili so, da je Zemlja velika in okrogla in, da je zelene, rumene, modre in bele barve. Povedali so, da se nahaja v vesolju. Zanimalo me je, kako ljudje poznamo videz Zemlje, kako so posneli fotografijo, ki je bila prikazana na 88

101 projektorju. Povedali so, da so ljudje v vesolju, kamor so prišli z raketo, posneli fotografijo Zemlje. Poznali so poklic astronavta in astronoma. Ko sem jih vprašal, kako je videti vesolje in ali smo v vesolju sami, so opisali svoje predstave o vesolju in povedali, da Zemlja ni edini planet. Učenci so med predstavitvijo zgodovine raziskovanja vesolja sedeli v polkrogu sredi učilnice in vedoželjno poslušali ter postavljali vprašanja. Slika 28: Učenci pozorno poslušajo in dvigujejo roke za besedo Vir: Lasten Ob predstavitvi so učenci spoznali, da so že najstarejša ljudstva z velikim zanimanjem opazovala nebo in dogajanje na njem in se spraševala»kaj je tam zgoraj«in kje se nahajamo. Prišli smo do zaključka, da ljudje do izpred desetletij nismo vedeli veliko o vesolju in da se spoznavanje le-tega povečuje v zadnjem stoletju, saj nam pri tem odločilno pomaga tehnika. 89

102 Slika 29: Predstavitev prvega živega bitja v vesolju Vir: Lasten Učencem sem predstavil nekatere zanimive podatke in primerjave o oddaljenosti Lune in različnih planetov od naše Zemlje. Skupaj ugotovimo, da so razdalje v vesolju nepredstavljivo velike. Učenci sicer obvladajo gibanje Zemlje okoli svoje osi in tudi gibanje okoli Sonca, a vendar vse skupaj še ponovimo s pomočjo globusa. Nazorno jim razložim posledice in značilnosti gibanja Zemlje. Slika 30: S pomočjo globusa ponazorim gibanje Zemlje Vir: Lasten 90

103 V nadaljevanju ure se osredotočimo na Sonce. Učence povprašam, kaj vedo o Soncu, in še sam dodam nekaj podrobnosti in zanimivosti o naši zvezdi. Po predstavitvi Sonca s projektorjem izberemo najvišjega učenca, ki ga primerno opremljenega postavimo na sredo razreda, saj bo pri ponazoritvi našega Osončja predstavljal Sonce. Slika 31: Učenec predstavlja Sonce Vir: Lasten S pomočjo različnega sadja po vrsti predstavim planete našega Osončja. Najprej učencem ponudim priložnost, da sami predstavijo, kaj o določenem planetu že vedo, nato s pomočjo PowerPointa predstavim planet. Učence nato vprašam, s katerim sadežem bi planet lahko ponazorili, Ko izberemo primeren sadež, pokličem prostovoljce na sredo razreda, kjer vsak učenec predstavlja določen planet s pomočjo sadeža. Sredi razreda ponazorimo velik krog našega Osončja in v pravilni razporeditvi uprizorimo planete in njihovo gibanje okoli Sonca. 91

104 Slika 32: S pomočjo različnega sadja uprizorimo planete Vir: Lasten Slika 33: Učenec nariše navidezno pot Zemlje okoli Sonca Vir: Lasten Z učenci, ki sredi razreda ponazarjajo planete v našem Osončju, uprizorimo tudi gibanje planetov okoli Sonca. Pri tem upoštevamo oddaljenosti posameznih planetov od središča našega Osončja. 92

105 Slika 34: Učenci sredi razreda ponazarjajo planete našega Osončja Vir: Lasten Ponovitev V naslednjem delu učne ure si z učenci pogledamo videoposnetek in pri tem ponovimo vse, kar smo se naučili o našem Osončju. Slika 35: Razlaga ob videoposnetku Vir: Lasten 93

106 Ob koncu učne ure se z učenci odpravimo na igrišče, kjer na velikem igrišču še enkrat na večji površini predstavimo gibanje planetov okoli Sonca in okoli svoje osi. Učenci se kasneje tudi zamenjajo, tako, da ima vsak možnost, da se preizkusi pri ponazoritvi gibanja določenega planeta. S to vajo uro tudi zaključimo, s skupnimi močmi kasneje še pospravimo in uredimo učilnico Zaključek Učencem razdelim učne liste, za domačo nalogo obnovijo pridobljeno znanje. Slika 36: Učenci na igrišču pred vajo gibanja planetov Vir: Lasten Slika 37: Učenci 4.b razreda uprizarjajo gibanje planetov Vir: Lasten 94

107 4.3. Evalvacija narejenega Nastop v tem razredu je dobro uspel, učenci so bili zelo vodljivi, mirni in težav z disciplino ni bilo. Prijetno sem bil presenečen, saj so o našem planetu in tudi o vesolju vedeli že zelo veliko. Učenec Filip se je še posebej izkazal s širokim poznavanjem Vesolja, ta tema ga nadvse zanima. Po znanju je zelo izstopal, nenehno je sodeloval in našel odgovor na vsa vprašanja. Nisem pričakoval, da bodo tako dobro obvladali tudi lastnosti in posledice gibanja Zemlje. Izkazalo se je kot pozitivno, da sem učence postavil v polkrog sred razreda že ob začetku ure, saj so se učenci tako osredotočili na predstavitev in razgovor, pred sabo niso imeli nobenih pripomočkov (zvezki, pisala, ). Tema ure jih je že od prve minute naprej zelo zanimala, vsi so zbrano poslušali in sodelovali pri pogovoru. Ob razlagi so bili zelo mirni in zavzeti. Ponazoritev planetov s sadjem jim je bila zelo zanimiva, niso si predstavljali, da so v velikosti planetov tako velike razlike, marsikatera zanimivost jih je presenetila. Le stežka so verjeli, da bi hipotetično z najhitrejšim avtomobilom na Luno potovali en mesec, do najbližjega planeta Marsa pa kar 17 let. Zelo so jih zanimale lastnosti posameznih planetov in pogoji na njih. Pri ponazarjanju gibanja planetov so imeli nekateri manjše težave, saj je bilo hkratno uprizarjanje gibanja planeta okoli Sonca in tudi okoli svoje osi kar zahtevno. Veliko lažje smo vajo izvedli na igrišču, kjer je bilo več prostora za gibanje, učenci so se bolje znašli. Učenje v tem oddelku je bilo nadvse prijetna izkušnja, saj so učenci zelo vedoželjni in radovedni. Tema učne ure jih je zelo pritegnila. Težav z disciplino in motivacijo na bilo, saj so učenci vodljivi in razred ni preveč številčen. 95

108 Slika 38: 4.b OŠ Kamnica 2014/15 Vir: Lasten 96

109 Priloga 1 (Power Point): PLANET ZEMLJA ASTRONAVT BABILONCI ARISTOTEL Starogrški znanstvenik in filozof Živel je pred 2300 leti Zemlja je okrogla. Sonce in Luna se vrtita okoli Zemlje. ARISTARH Starogrški astronom in matematik Živel je pred 2200 leti Nikolaj KOPERNIK Poljski astronom in matematik Živel je pred 500 leti Zemlja in vsi planeti krožijo okoli Sonca. Zemlja ni na sredi vesolja. Planeti se vrtijo okoli Sonca in okoli svoje osi. 97

110 GALILEO GALILEI LAJKA Italijanski fizik, matematik, astronom in filozof Živel pred 400 leti Psička Lajkaje prvo živo bitje v vesolju Potovala je z vesoljsko ladjo Sputnik 2 leta 1957 JURIJ GAGARIN Ruski astronavt. Prvi človek v vesolju. Preletel je Zemljo v 1 uri in 48 minutah. Neil ARMSTRONG Ameriški astronavt. Prvi človek na Luni. Leta Vesoljska sonda Luna Zemljin naravni satelit Za pot okoli Zemlje potrebuje 27 dni Sestavljena je iz kamenja 98

111 SONCE Sonce je naša zvezda in središče našega Osončja Okoli njega potujejo vsa njegova nebesna telesa Sestavljeno je iz plinov in prahu Temperatura na Soncu znaša stopinj Celzija. ZEMLJA Edini planet na katerem je voda Stara je več kot 4 milijarde let Sestavlja jo sedem celin, oceani in morja. Edini planet na katerem je življenje MERKUR VENERA Najmanjši planet, ki je najbliže Soncu Merkurjevo leto šteje 88 dni Po videzu je podoben Luni Zelo svetel planet Venerin zrak je mešanica strupenih plinov Zelo gosti oblaki Na Veneri divjajo hude nevihte Vsako sekundo bliskajo strele MARS Rdeči planet, skale in tla so rdeče barve Na tem planetu nikoli ne dežuje Mars ima dve luni Na tem planetu je zelo mrzlo Velika gora Olympus Mons JUPITER Največji planet v našem Osončju Sestavljen je iz plinov Ima veliko rdečo pego (super tornado) Jupiterjev dan traja 10 ur Ima 60 lun SATURN Notranjost je peklensko vroča, površje pa zelo mrzlo Ima več obročev Zelo lahek planet URAN Uran je tako oddaljen, da o njem ne vemo veliko Sestavljen je iz plinov, kamnin in različnih vrst ledu Na njem je ledeni vihar, ki je večji od Zemlje. Prevrnjen je na bok 99

112 NEPTUN Planet, ki je od Sonca najbolj odmaknjen mibxjwpennu Njegova pot okoli Sonca traja kar 165 let. Sestavljen je iz plinov in ledu Na njem je mračno in ledeno Priloga 2 (učni list): 100

113 NAŠE OSONČJE 101

114 Priloga3 (rebus): L _ B = M _ ZEMLJA 102