Holdet 2024VH as/2 (II) - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2024/25
Institution Viborg Katedralskole
Fag og niveau Astronomi C
Lærer(e) Thomas Mellergaard Amby
Hold 2024VH as/2 (II) (3g as/2 (II))
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 AsC.1 - Introduktion til Astronomi
Titel 2 AsC.2 - Solsystemet
Titel 3 AsC.3 - Keplers love
Titel 4 AsC.4 - Exoplaneter og liv i rummet
Titel 5 AsC.5 - Afstandsbestemmelse i universet
Titel 6 AsC.6 - Stjerneudvikling
Titel 7 AsC.7 - Galakser og Sorte huller
Titel 8 AsC.8 - Kosmologi og Big Bang
Titel 9 AsC.9 - Eksamensforberedelse

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 AsC.1 - Introduktion til Astronomi

Dette forløb har til formål at introducere eleverne til faget Astronomi C.

Modulet er planlagt således at eleverne stifter bekendtskab med fagets overordnede faglige mål samt med den eksperimentelle dimension af faget.

Indhold:
- Gennemgang af de faglige mål for faget astronomi C
- Introduktion til den astronomiske portfolio.


Praktisk arbejde:
- Bygning af en SolarGraf ❓💣🎇💀❗

Videoer og Animationer:
- How to make a Solargraphy Camera
Indhold
Omfang Estimeret: 1,00 modul
Dækker over: 1 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Lærerstyret undervisning
Titel 2 AsC.2 - Solsystemet

Forøbet tager udgangspunkt i Stub, H., & Stub, H. (2020). Det levende Univers (4. udgave, 1. oplag). Praxis - Nyt Teknisk Forlag. s. 57 - 60, 63 - 71, 77 - 78 og 91 - 130. Bogen har været anvendt som opslagsværk men forløbets indhold er dækket ved de angivne sider og afsnit i bogen.

Resumé:
Gennem forløbet introduceres eleverne til den nære astronomi, altså det der kan observeres umiddelbart med det blotte øje og de møder Solen som den første beksrivelse af en stjerne, samt planeterne i solsystemet.

Faglige mål:
Eleverne skal:
- kunne forklare elementære astronomiske fænomener med udgangspunkt i fænomener som dag og nat, Månens faser, formørkelser, planeternes bevægelse samt årstidernes skiften.
- kunne indhente, bearbejde og fortolke astronomiske data.
- have indsigt i anvendelsen af modeller til kvalitativ og kvantitativ beskrivelse af astronomiske fænomener og processer.
- kunne bearbejde en elementær astronomisk tekst og gøre rede for de benyttede faglige begreber og den faglige argumentation
- kunne udvælge og strukturere relevante og centrale astronomiske elementer og formidle astronomiske emner til en udvalgt målgruppe

Indhold:
5 - Solen og månen
5.1 Solen som stjerne
5.2 Solens opbygning
5.3 Solen og Jorden
5.5 Månen

6 - Baner i solsystemet
6.1 Solsystemet

7 - Planeterne
7.1 På turistrejse gennem solsystemet
7.2 Cassinis lange rejse slut

Praktisk arbejde:
- Måling af Solens diameter - med PV-rør
- Bestemmelse af døgnets længde
- Solens differentielle rotation - med data fra SoHo satellitten
- Billeder af Solen (og Månen) med ZWO Seestar Z50 Teleskop.
- Skalamodeller af Solsystemet på papir

Videoer og Animationer:
- Star Size Comparison 1(HD)
- The fingerprint of stars
- Earth space lab
- The Earth Tilt
- SST - Solar Granulation

Forskningsartikler inddraget:
- Usoskin, I. G. (2008). A History of Solar Activity over Millennia. Living Reviews in Solar Physics, 5(1).(PDF)
Indhold
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Lytte
  • Læse
  • Søge information
  • Skrive
  • Projektarbejde
  • Formidling
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Forelæsninger
  • Gruppearbejde
  • Individuelt arbejde
Titel 3 AsC.3 - Keplers love

Forøbet tager udgangspunkt i Stub, H., & Stub, H. (2020). Det levende Univers (4. udgave, 1. oplag). Praxis - Nyt Teknisk Forlag. s. 43 - 46 samt 78 - 84. Bogen har været anvendt som opslagsværk men forløbets indhold er dækket ved de angivne sider og afsnit i bogen.

Forløbet dækkede desuden over udvidet gennemgang af teleskopets historie i forbindelse med det offentlige foredrag i naturvidenskab med titlen Teleskopet - Vores øje til universet. Dette regnes som supplerende stof.

Desuden snakkede vi om kometen C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS og eleverne forsøget at se den på himmelen - ligeledes supplerende stof.

Resumé:
Dette forløb introducerede eleverne til teleskopet, astronomiens vigtigste arbejdsværktøj, samt til Keplers love der danner grundlaget for den moderne forståelse af universet, samt tyngdeloven. Desuden snakkede vi om kometer da vi netop i denne periode kunne se kometen C/2023 Tsuchinshan-ATLAS på himlen.

Faglige mål:
Eleverne skal:
- kunne orienterer sig på stjernehimlen og kunne identificere planeter og udvalgte stjernebilleder
- kunne gøre rede for markante skift i det astronomiske verdensbillede
- Kunne søge information om et astronomisk emne fra forskellige kilder og vurdere pålideligheden.

Indhold:
4 - Astronomernes værktøj
4.2 Teleskoper i teorien
4.3 Teleskoper i praksis

6 - Baner i solsystemet
6.2 Keplers love
6.3 Tyngdeloven

Praktisk arbejde:
- Undersøgelse af Marsbanen med udgangspunkt i Tychos data
- Undersøgelse af afstandskvadratloven for en pære.

Videoer og Animationer:
- Den Bevægede Jord
- Planeters faser

Forskningsartikler inddraget:
Indhold


Supplerende stof:
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Skrive
  • Projektarbejde
  • Formidling
  • Almene (tværfaglige)
  • Kommunikative færdigheder
  • Overskue og strukturere
Væsentligste arbejdsformer
  • Gruppearbejde
  • Lærerstyret undervisning
  • Pararbejde
  • Projektarbejde
Titel 4 AsC.4 - Exoplaneter og liv i rummet

Forøbet tager udgangspunkt i Stub, H., & Stub, H. (2020). Det levende Univers (4. udgave, 1. oplag). Praxis - Nyt Teknisk Forlag. s. 147 - 175 samt 305 - 320. Bogen har været anvendt som opslagsværk men forløbets indhold er dækket ved de angivne sider og afsnit i bogen.

Resumé:
Gennem dette forløb har eleverne lært om exoplaneter samt i den forbindelse har de lært om forskelige metoder til detektion af exoplaneter og arbejdet med data fra satellitterne Kepler og CoRoT. Eleverne har også lært om hvilke ting der skal være til stede for at vi mener at livet ville kunne opstå på fjerne exoplaneter.

Faglige mål:
Eleverne skal:
- kunne gøde rede for det moderne astronomiske verdensbillede
- kunne indhente, bearbejde og fortolke astronomiske data

indhold:
8 - Exoplaneter
8.1 De første exoplaneter
8.2 Metoderne
8.3 Exoplaneterne - en oversigt
8.4 Teorierne

15 - Liv i universet
15.1 Livet på Jorden
15.2 Liv i solsystemet
15.3 Livets vanskelige vilkår
15.4 Kontakt søges
15.5 Tudens udfordring
15.6 Det levende univers

Praktisk arbejde:
- Exoplaneter med Kepler og CoRoT

Videoer og animationer:

Forskningsartikler inddraget:
- Kjeldsen, H. (2010). Exoplaneter fundet med Kepler og CoRoT (PDF)
- Borucki, W. I., et. al. (2010), Kepler-4b: A Hot Neptune-like Planet of a G0 Star Near Main-squence Turnoff, ApJ...713L.126B
- Koch, D. G., et. al (2010) Discovery of the Transitting Planet Kepler-5b, ApJ...713L.131K
- Latham, D.W., et. al. (2010) Kepler-7b: A Transiting Planet with Unusually Low Density, ApJ...713L.140L
- Jenkins, J.M., et. al. (2010) Discovery and Rossiter-Mclaughlin Effect of Exoplanet Kepler-8b, ApJ...724.1108J
- Barge, P., et. al. (2008) Transiting exoplanets from the CoRoT space mission. I. CoRoT-Exo-1b: a low-density short-period planet around a G0V star, A&A...482L2217B
- Alonso, R., et. al. (2008) Transiting exoplanets from the CoRoT space mission. II. CoRoT-Exo-2b: a transiting planet around an active G star, A&A...482L..21A
- Deleuil, M., et. al. (2008) Transiting exoplanets from the CoRoT space mission. VI. CoRoT-Exo-3b: the first secure inhabitant of the brown-dwarf desert, A&A...491..889D
- Aigrain, S., et. al., (2008) Transiting exoplanets from the CoRoT space mission. IV. CoRoT-Exo-4b: a transiting planet in a 9.2 day synchronous orbit, A&A...488L..43A
Indhold
Omfang Estimeret: 8,00 moduler
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 AsC.5 - Afstandsbestemmelse i universet

Forøbet tager udgangspunkt i Stub, H., & Stub, H. (2020). Det levende Univers (4. udgave, 1. oplag). Praxis - Nyt Teknisk Forlag. s. 29 - 35, 41 - 43 samt 241 - 242. Bogen har været anvendt som opslagsværk men forløbets indhold er dækket ved de angivne sider og afsnit i bogen.

Resumé:
Gennem dette forløb introduceres elevere til den kosmiske afstandsstige, særligt vigtige begreber som blev gennemgået i denne forbindelse er, parallaksemetoden, Afstandsmodulet, Cepheide metoden og Hubble-Lemaître loven.

Faglige mål:
Eleverne skal
- kunne gøre rede for markante skift i det astronomiske verdensbillede
- undersøge problemstillinger og udvikle løsninger, hvor fagets metoder anvendes.
- demonstrere viden om fagets identitet og metoder

Indhold:
3 - Om stof og stråling
3.1 Strålingen fra rummet
3.2 Strålingslovene
3.3 Dannelse af spektre

4 - Astronomernes værktøj
4.1 Størrelsesklasser

12 - Galakser of kvasarer
12.4 Hubbles lov

Praktisk arbejde:
- Undersøgelse af parallaksemetoden med kompas
- Afstanden til galaksen M100 med Cepheider (ESO)
- Undersøgelse af Hubbles originale data fra (Hubble, E., 1929)
- Undersøgelse af moderne Hubble data


Videoer og animationer:
- The Ever Expanding Universe - Dokumentar

Forskningsartikler inddraget:
- Hubble, E. (1929) A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae, PNAS.15.3.168
- Leavitt, H.S. (1929) Periods of 25 Variable Stars in the Small Magellanic Cloud. HarCi.173....1L
- Freedman, W.L., et al. (1994) Distance to the Virgo cluster galaxy M100 from Hubble Space Telescope observations of Cepheids, Nature 371, 757 - 762
- Lemaître, G. (1927) Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extra-galactiques, ASSB...47...49L
Indhold
Omfang Estimeret: 9,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
  • Forelæsninger
  • Gruppearbejde
  • Individuelt arbejde
  • Projektarbejde
Titel 6 AsC.6 - Stjerneudvikling

Forøbet tager udgangspunkt i Stub, H., & Stub, H. (2020). Det levende Univers (4. udgave, 1. oplag). Praxis - Nyt Teknisk Forlag. s. 181 - 199 samt 203 - 212. Bogen har været anvendt som opslagsværk men forløbets indhold er dækket ved de angivne sider og afsnit i bogen.

Resumé:
I dette forløb har eleverne lært at omsætte størrelsesklasser til HR-diagrammer samt hvilken fysik stjernerne er underlagt forskellige steder i HR-diagrammet.
Endvidere har eleverne lært at placerer forskellige typer af stjerner i HR-diagrammet, fx. Røde kæmpestjerner, Hvide dværge, hovedserie stjerner mv.
Forløbet har endvidere gennemgået både pp-processen og CNO-cyklusen for energiproduktion i stjernerne. Desuden har vi kort berørt tripple-alpha processen.

Forløbet har desuden indeholdt to aften foredrag som begge regnes som supplerende stof:
Sidste nyt fra Universet ved Anja C. Andersen (KU)
Universet i fokus ved Michael Linden-Vørnle (DTU Space)


Faglige mål:
Eleverne skal
- kunne søge information om et astronomisk emne fra forskellige kilder og vurderer pålideligheden
- kunne udvælge og strukturere relevante og centrale astronomiske elementer og kunne formidle astronomiske emner til en udvalgt målgruppe.
- demonstrere viden om fagets identitet og metoder

Indhold:
9 - Stjerneudvikling
9.1 Stjernernes liv
9.2 Supernovae
9.3 Grundstofsannelse med neutronstjerner
9.4 Pulsarer
9.5 Røntgenkilden Cygnus X-1

10 - Hertzsprung-Russel Diagrammet
10.1 Historien
10.2 Spektralklasser
10.3 HR-Diagrammet
10.4 Fortolkningen
10.5 Anvendelsen

Praktisk arbejde:
- Aldersbestemmelse af en kuglehob vha HR-diagrammet

Videoer og animationer:
- Hertzsprung-Russel diagram animation (ESA)
- How to Understand What Black Holes Look Like
- Large Star Cluster formation in 3D - Matthew Bate (MOV - 194MB)

Forskningsartikler inddraget:
Indhold
Omfang Estimeret: 9,00 moduler
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 AsC.7 - Galakser og Sorte huller

Forøbet tager udgangspunkt i Stub, H., & Stub, H. (2020). Det levende Univers (4. udgave, 1. oplag). Praxis - Nyt Teknisk Forlag. s. 17 - 21, 215 - 226 samt 235 - 253. Bogen har været anvendt som opslagsværk men forløbets indhold er dækket ved de angivne sider og afsnit i bogen.

Resumé:
I dette forløb er eleverne blevet introduceret til galakser, herunder særligt Mælkevejen, men også andre typer af galakser. Eleverne har lært om klassifikation af galakser med Hubbles gaffel-diagram. Samt opbygning af en typisk spiral galakse herunder størrelses forhold for skiven diameter, samt tykkelse og bulen, og det centrale sortehul.
Desuden har eleverne arbejdet med rotationskurven for en galakse som evidens for tilstedeværelsen af mørkt stof.

Der har desuden været afviklet et foredrag som regnes som supplerende stof:
Meteoritter og liv i rummet ved Henning Hack

Der har ligeledes været afviklet en stjerneaften - hvor eleverne var i observatoriet.

Faglige mål:
Eleverne skal:
- kunne orientere sig på stjernehimlen og kunne identificere planeter og udvalgte stjernebilleder.

indhold:
1 - Stjernehimlen
1.1 Himmelkuglen
1.2 Himlens koordinater

11 - Mælkevejen
11.1 Historien
11.2 Mælkevejens geografi
11.3 Stjernepopulationer
11.4 Mælkevejens indhold af gas og støv

12 - Galakser og kvasarer
12.1 Galakse typer
12.2 Galakse hobe
12.3 Universets storstruktur
12.5 Aktive galakser og kvasarer
12.6 Galaksedannelse

Praktisk arbejde:
- Bestemmelse af massen af Sagittarius A* med lineal
- Undersøgelse af Mælkevejens rotationskurve med radioteleskop observationer(EU-Hou øvelse)

Videoer og animationer:

Forskningsartikler inddraget:
Indhold
Omfang Estimeret: 3,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Faglige
  • Lytte - Foredrag
Væsentligste arbejdsformer
  • Eksperimentelt arbejde
  • Forelæsninger
  • Gruppearbejde
  • Lærerstyret undervisning
Titel 8 AsC.8 - Kosmologi og Big Bang

Forøbet tager udgangspunkt i Stub, H., & Stub, H. (2020). Det levende Univers (4. udgave, 1. oplag). Praxis - Nyt Teknisk Forlag. s. 275 - 296 samt 333 - 340. Bogen har været anvendt som opslagsværk men forløbets indhold er dækket ved de angivne sider og afsnit i bogen.

Resumé:
Igennem forløbet har eleverne udforsket universet, vi har berørt Big Bang modellen, både i den klassiske fortolkning, men også i den mere moderne version. Vi har arbejdet med inflations teorien, vi har undersøgt den kosmiske mikrobølge baggrundssråling, og sidst men ikke mindst har vi snakket om både hvordan universet udvikler sig i fremtiden, og muligheden for multiverser.

Faglige mål:
Eleverne skal:
- kunne gøre rede for det moderne astronomiske verdensbillede
- kunne gøre rede for markante skift i det astronomiske verdensbillede
- kunne behandle problemstikkinger i samspil med andre fag.

Indhold:
14 - Universet
14.1 Historien om Big Bang
14.2 Den klassiske Big Bang teori
14.3 Universets historie beskrevet af Big Bang
14.4 Universets udvidelse
14.5 Det moderne Big Bang
14.6 Det flade univers
14.7 Universets fremtid
14.8 Andre universer

16 - Universets store historie
16.1 Universets historie
16.2 universet og anden hovedsætning
16.3 Hvad er kompleksitet?
16.4 Det levende univers

Praktisk arbejde:

Videoer og animationer:
- Det usynlige univers (foredrag ved Steen Hannestad)
- Life of a universe - Creation del 1/2 (dokumentar)
- Life of a universe - End of days del 2/2 (dokumentar)

Forskningsartikler inddraget:
- Andersen, M.C., & Nielsen, J.R. (2010) Big Bang og Inflation, Kvant (PDF)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 3,00 moduler
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 AsC.9 - Eksamensforberedelse

Dette forløb samler op på det samlede forløb i Astronomi C.

Resumé:
Eleverne har arbejdet med at gøre deres astronomiske præsentations portfolie klar til eksamen, desuden er eleverne blevet præsenteret for de faglige mål og det er blevet gennemgået hvordan eksamen i faget afvikles.
Eleverne har desuden prøvet kræfter med forskellige eksamens spørgsmål, både individuelt, i par og i mindre grupper.

Faglige mål:
Eleverne skal:
- kunne udvælge og strukturere relevante og centrale astronomiske elementer og kunne formidle astronomiske emner til en udvalgt målgruppe.

Indhold:

Praktisk arbejde:

Videoer og animationer

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 4,00 moduler
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer