Комментарии и пояснения к каждому из разделов программы.
Наблюдения, перечисленные в школьной программе по астрономии, необходимо провести с наибольшей эффективностью.
На протяжении учебного года рекомендуется провести четыре занятия с наблюдениями. Одно из них — днем (наблюдения Солнца), а три — вечером. Вечерние наблюдения желательно выполнять в сентябре, октябре и в конце марта — начале апреля, с тем чтобы учащиеся самостоятельно убедились в происходящих сезонных изменениях вида звездного неба и в изменении условий видимости планет. Планировать проведение наблюдений на холодные месяцы года (ноябрь — февраль) не рекомендуется, поскольку пользы от них не будет из-за значительных морозов в безоблачные вечера.
Наблюдения созвездий проводятся невооруженным глазом. Для проведения других наблюдений требуется простейший телескоп или хотя бы небольшая зрительная труба с 20-кратным увеличением, укрепленная на устойчивом штативе.
При всех вечерних наблюдениях необходимо использовать подвижную карту звездного неба, чтобы ученики смогли вполне овладеть ею. Записи наблюдений обязательны, но зарисовки — далеко не всегда. Так, например, совершенно не нужны зарисовки расположения созвездий относительно горизонта, которые приносят мало пользы, но отнимают много времени. Созвездия на небе легко отождествляются по подвижной карте звездного неба, для чего надо по созвездию Большой Медведицы отыскать Полярную звезду, а затем созвездия Кассиопеи, Персея, Возничего, Лебедя, Лиры и некоторые другие. Сравнение вида созвездий с изображением на карте позволяет легко запомнить их контуры. В записях необходимо отметить дату и время наблюдений, а также указать названия нескольких созвездий, расположенных вблизи северного горизонта, вблизи зенита, к югу, западу и востоку от зенита. Сравнивая записи наблюдений, выполненных в разные месяцы, легко убедиться в изменении вида звездного неба по сезонам года.
Чтобы убедиться в суточном вращении звездного неба, достаточно выбрать любой высокий и тонкий предмет (столб, телевизионную антенну, фабричную трубу, дерево и т. п.) и расположиться так, чтобы какая-либо звезда (лучше в южной стороне неба) была загорожена этим предметом. Не меняя своего положения, можно уже через 1—2 минуты увидеть появление звезды из-за предмета, что подтверждает суточное вращение неба.
Если записать (а. можно и зарисовать схему) расположение Луны (вблизи полнолуния яркий свет Луны мешает видеть слабые звезды) относительно ближайших к ней 3—4 звезд в начале и в конце занятия (т. е. с интервалом в 1 ч), то, сравнивая записи (схемы), можно убедиться в смещении самой Луны на фоне звезд с запада к востоку на величину ее видимого поперечника (0,5°) за 1 ч. Еще легче это заметить в телескоп.
Участие всех звезд в суточном вращении неба и практическая неподвижность Полярной звезды относительно горизонта легко усматривается при наблюдениях в телескоп. Достаточно навести телескоп последовательно на 2—3 звезды в разных областях неба и увидеть их перемещение в поле зрения телескопа. Если же навести телескоп на Полярную звезду и не сдвигать его, то даже через час она все еще будет видна в поле зрения инструмента. Хорошо сфотографировать неподвижной камерой околополярную область неба; для этого необходима экспозиция в пределах получаса и фотокамера, защищенная от постороннего света. На снимке выявятся дуги кругов — видимые суточные пути звезд (в том числе и Полярной), общий геометрический центр которых представляет собой северный- полюс мира.
Если в школе имеется теодолит, то очень полезно на одном из вечерних занятий показать учащимся простейший способ измерения высоты Полярной звезды и напомнить им, что высота этой звезды приближенно равна географической широте места наблюдения. Чтобы подтвердить это, надо сравнить ее с результатами измерений.
На первом вечернем занятии следует дать приближенную оценку яркости звезд, показав звезды различной звездной величины с точностью до 1m.
Ученикам будет полезно самим оценить яркость 2—3 звезд, сравнивая ее с яркостью звезд, указанных учителем.
Невооруженным глазом цвет хорошо заметен у ярких звезд, и на него тоже надо обратить внимание учащихся, тут же объяснив, что цвет звезд зависит от их температуры.
Вечерние наблюдения в телескоп должны включать демонстрации поверхности Луны и планет, зарисовки (схемы) расположения спутников Юпитера, показ двойных звезд (с указанием их цвета), звездных скоплений и туманностей. Желающим можно рекомендовать зарисовку полос Юпитера на заранее заготовленных бланках. При появлении кометы следует показать в телескоп, ее голову и обратить внимание на исключительную прозрачность головы и хвоста, сквозь которые просвечивают даже слабые звезды.
Демонстрация небесных объектов должна сопровождаться объяснениями их физической природы. Например, можно сообщить учащимся температуру, размеры, массу и плотность (в сравнении с солнечными) звезд, а для двойных — взаимное расстояние в астрономических единицах и период обращения. При демонстрации звездных скоплений желательно указать на расстояние и линейные размеры этих объектов. Во время наблюдений галактических туманностей следует рассказать о наличии в них не только газа, но и космической пыли, об их действительных размерах и необычайно малой плотности. Словом, ученики должны не только видеть объекты, но и попутно получать общие представления об их физической природе.
При демонстрации в телескоп двойных звезд, Луны и планет рекомендуется применять наибольшее увеличение, допустимое атмосферными условиями, а при демонстрации туманностей, звездных скоплений и комет — наименьшее увеличение.
Полезно рекомендовать учащимся результаты наблюдений невооруженным глазом записывать на отдельной карточке.
Перед наблюдениями (или сразу же после наблюдений) каждого объекта ученики обязаны найти его положение на подвижной карте звездного неба и в карточке записать его название. К очередному уроку они должны вписать в карточку из учебника, «Школьного астрономического календаря» или других источников все основные характеристики объекта. Такие требования приучают учеников серьезно относиться к наблюдениям даже при их малом объеме.
Можно рекомендовать следующую примерную последовательность вечерних наблюдений.