Методика преподавания астрономии| << Предыдущая |
Анализ современных
школьных учебных программ и учебников
астрономии.
Проект Стандарта астрономического
образования
Сборник учебных программ для общеобразовательных учреждений Министерства образования Российской Федерации "Физика. Астрономия" [М.: Просвещение, 1994; 1996] содержит три программы по астрономии для старшего звена обучения разных типов средних учебных заведений.
Программа по астрономии для XI класса А.В. Засова и Э.В. Кононовича предусматривает базовый уровень изучения курса в выпускном классе в объеме 35 часов (1 ч. в неделю) или, в физико-математических классах, углубленное изучение астрономии в объеме 68 часов (2 ч. в неделю). Первое (пробное) издание учебника осуществлено в 1986 году, второе - в 1993 году. По мнению авторов, "Основное направление школьного курса астрономии - последовательное формирование физической картины мира с многочисленными и интригующими результатами наблюдений астрономических явлений". Задачи курса: формирование "научно обоснованного представления об окружающем мире и нашем месте в нем"; объяснение наблюдаемых астрономических явлений, понимание их причин и физической природы; расширение сферы интересов и любознательности молодежи, обогащение их духовного мира. Содержание программы:
1. Введение в астрономию (2 ч).
2. Основы практической астрономии (3 ч).
3. Законы движения небесных тел (4 ч).
4. Методы астрофизических исследований (3 ч).
5. Природа тел Солнечной системы (4 ч).
6. Звезды и Солнце (8 ч).
7. Наша Галактика (4 ч).
8. За пределами нашей Галактики (2 ч).
9. Строение и эволюция Вселенной (2 ч).
Изложение учебного материала в учебнике А.В. Засова, Э.В. Кононовича [64] преследует цели сообщения учащимся "четких представлений об окружающем мире, объяснения причин и физической природы повседневно наблюдаемых астрономических явлений и развития любознательности учащихся". Математический аппарат учебника сокращен, многие важные явления и процессы (звездная эволюция и др.) описываются лишь на качественном уровне, отсутствуют определения ряда астрономических понятий (абсолютная звездная величина, спектральные классы звезд и некоторые другие); элементы сферической астрономии даны в минимальном объеме. В учебнике 9 разделов, содержащих 34 параграфа: "1. Введение. 2. Основы практической астрономии (Видимое движение светил. Система небесных координат. Видимые движения Луны и Солнца. Солнечные и лунные затмения. Время и календарь). 3. Законы движения небесных тел (Движение планет. Взаимное расположение планет. Законы движения планет. Движение тел под действием гравитации. Орбиты космических аппаратов и космические исследования). 4. Методы астрофизических исследований (Исследования электромагнитного излучения небесных тел. Телескопы в астрономии. Определение физических свойств и скорости движения небесных тел по их спектрам. Масса небесных тел). 5. Природа тел Солнечной системы (Состав и происхождение Солнечной системы. Планета Земля. Система Земля-Луна. Физические свойства больших планет. Малые тела Солнечной системы и межпланетная среда). 6. Звезды и Солнце (Звездные величины. Основные свойства звезд. Физика звезд. Необычные звезды. Звезды, меняющие светимость. Солнце - ближайшая к нам звезда. Эволюция звезд и Солнца). 7. Наша Галактика (Состав и структура Галактики. Движение звезд. Межзвездная среда. Образование звезд; проблема возникновения жизни). 8. За пределами нашей Галактики (Галактики. Необычные галактики). 9. Строение и эволюция Вселенной (Расширяющаяся Вселенная)"; первоначальные вопросы и упражнения, разбор решения типовых задач и основные выводы в конце каждого раздела и "приложения".
Программа курса астрономии для ХI класса Е.П. Левитана наиболее близка по содержанию и расположению программам, использовавшимся в средней школе в последнее десятилетие, предусматривающим изучение астрономии в объеме 34 часов (1 урок в неделю).
Главная задача курса: "дать учащимся целостное представление о строении и эволюции Вселенной, раскрыть перед ними астрономическую картину мира ХХ века". Задачи гуманизации курса - "раскрытие многоаспектной проблемы "Человек и Вселенная": а) как, зачем и с какими результатами человек познает Вселенную и осваивает космос; б) почему и как происходит расширение экологического понятия "среда обитания" до масштабов Земли, Солнечной системы, Галактики, Метагалактики; в) на каком основании делается вывод о возможной уникальности нашей цивилизации и почему в связи с этим возрастает ответственность нынешнего поколения людей не только за выживание человечества, но и за его дальнейшее мирное и устойчивое развитие". В ходе изучения учебного материала ученики должны: "понять сущность повседневно наблюдаемых и редких астрономических явлений; познакомиться с научными методами и историей изучения Вселенной; получить представление о действии во Вселенной физических законов, открытых в земных условиях, единстве мегамира и микромира; осознать свое место в Солнечной системе и Галактике; ощутить связь своего существования со всей историей эволюции Метагалактики; выработать сознательное отношение к активно внедряемым в нашу жизнь астрологии и другим оккультным (эзотерическим) наукам, постоянно апеллирующим к космосу" [264, с.247].
Содержание программы:
1. Введение в астрономию (6 ч).
2. Строение Солнечной системы (5 ч).
3. Физическая природа тел Солнечной системы
(6 ч).
4. Солнце и звезды (10 ч).
5. Строение и эволюция Вселенной (6 ч) и
заключительная лекция.
Е.П. Левитан рассматривал создание учебника астрономии для XI класса как одну из основных частей реализации собственной концепции астрономического образования, в которой обучение основам астрономии составляет важный мотив учения, способствующий воспитанию интереса к учебе и непрерывному получению знаний. Материал учебника хорошо отражает современный уровень астрономии как науки, доступен пониманию учеников и очень интересно излагается. В учебнике реализован принцип гуманизации школьного курса астрономии; формирование астрономических понятий осуществляется с опорой на межпредметные связи. В учебнике 5 глав, содержащих 33 параграфа: "Введение в астрономию" (Предмет астрономии. Звездное небо. Изменение вида звездного неба в течение суток. Изменение вида звездного неба в течение года. Способы определения географической широты. Основы измерения времени), "Строение Солнечной системы (Видимое движение планет. Развитие представлений о Солнечной системе. Законы Кеплера - законы движения небесных тел. Обобщение и уточнение Ньютоном законов Кеплера. Определение расстояний до тел Солнечной системы и размеров этих небесных тел)", "Физическая природа тел Солнечной системы (Система Земля-Луна. Природа Луны. Планеты земной группы. Планеты-гиганты. Астероиды и метеориты. Кометы и метеоры)", "Солнце и звезды (Общие сведения о Солнце. Строение атмосферы Солнца. Источники энергии и внутреннее строение Солнца. Солнце и жизнь Земли. Расстояния до звезд. Пространственные скорости звезд. Физическая природа звезд. Связь между физическими характеристиками звезд. Двойные звезды. Физические переменные, Новые и Сверхновые звезды)", "Строение и эволюция Вселенной (Наша Галактика. Другие галактики. Метагалактика. Происхождение и эволюция галактик и звезд. Происхождение планет. Жизнь и Разум во Вселенной)", каждая глава завершается разделами "Что вам желательно знать... уметь..." и содержит систему вопросов-заданий для самоконтроля и типовые задачи.
Программа курса "Вселенная Человека", разработанная Е.П. Левитаном для X - XI классов профильной школы, представляет собой "первую попытку материализовать идеи гуманизации и гуманитаризации" и значительно отличается от привычного курса школьной астрономии как объемом - 140 часов, по 2 урока в неделю, так содержанием и порядком изучения материала, включающим в себя сведения по астрономии, космонавтике, физике, космической экологии, теории происхождения жизни и человека и истории религии. Курс призван "решить важную социально-культурную проблему - ликвидировать астрономическую безграмотность людей", "повышать научную духовность учащихся".
В I теме "Человек, обожествляющий Вселенную" (10 ч) излагаются сведения о мифах и религиях мира.
Во II теме "Человек, открывающий и познающий Вселенную" (40 ч) подробно рассказывается история астрономии до начала ХХ века.
В III теме "Вселенная человека ХХ века" (по 20 часов в Х и в XI классах) описана история астрономических открытий, методы и инструменты астрофизических исследований, даны сведения о строении и физической природе тел Солнечной системы, Галактики, Метагалактики и пространственно-временным свойствам Вселенной.
В IV теме "Прошлое Вселенной" (5 ч) и V теме "Будущее Вселенной" (10 ч) излагаются основы космогонии и космологии.
В VI теме "Человек, осваивающий Вселенную" (20 ч) - основы космонавтики.
В заключительной VП теме "Человек - часть Вселенной и человек как микро-Вселенная" (15 ч) развивается учение о единстве Человека и Вселенной, идеи русского космизма, проблемы происхождения и развития жизни и разума на Земле и во Вселенной, пути эволюции космических цивилизаций [там же, с.239-245].
На основе отзывов ученых-методистов, учителей астрономии, учащихся - выпускников средней школы и собственного опыта по работе с данными учебниками астрономии можно сделать выводы, что из всех трех учебников учебник Е.П. Левитана является самым интересным для учителей и учеников и наиболее перспективным для дальнейшего использования в школе, а учебник А.В. Засова, Э.В. Кононовича наиболее простым для восприятия учащимися. Разумеется, все они не лишены некоторых недостатков ("описательности" материала, отсутствия определений ряда важнейших астрономических понятий и т.д.), но новизна и нестандартность подхода к решению ряда проблем астрономического образования привлекли еще в 1986 году к пробным вариантам этих учебников пристальное внимание астрономической общественности страны.
...В 1994 году со смертью автора на 5 лет перестал издаваться знаменитый учебник астрономии Б.А. Воронцова-Вельяминова, хотя и был не хуже новых учебников астрономии и по-прежнему использовался во многих, особенно сельских, школах. В 1999 году его издание возобновилось. Астрономический материал учебника систематизирован по разделам астрономии; большое внимание стало уделяться согласованию содержания учебника и учебной программы по астрономии, усовершенствован дидактический материал, внесены некоторые дополнительные изменения в структуру учебника. Достоинства и недостатки учебника Б.А. Воронцова-Вельяминова многократно освещались на страницах печати, в журналах "Физика в школе", "Земля и Вселенная", методических пособиях и рекомендациях, отзывах ученых и учителей астрономии. Высокий профессионализм автора - одного из ведущих астрофизиков мира, члена АН СССР отразился в научной строгости и полноте изложения материала, лаконичности и даже некоторой сухости формулировок, определений понятий и законов. Недостатки учебника следует объяснять необходимостью высокой концентрации, "втискивания" огромного объема достаточно сложной научной информации в узкие рамки учебника 34-часового курса астрономии.
В 1999 году начал издаваться учебник астрономии В.В. Порфирьева, предназначенный в основном для учащихся физико-математических классов и школ. Основными задачами курса астрономии в школе автор считает выработку правильных представлений об окружающем мире и физических процессах, определяющих эволюцию космических тел, о строении и эволюции Вселенной. В большом по объему "Введении" кратко изложена история астрономии, расширено изложение вопросов движения космических аппаратов, рассматриваются методы расчета космических полетов. Подробно рассматривается внутреннее строение и модели звезд, эволюция тел Солнечной системы и Вселенной. Был исключен материал по конфигурации планет, спектральной классификации звезд и некоторые другие вопросы. В настоящее время учебник еще не получил сколь либо широкого распространения.
Федеральный Стандарт астрономического образования – государственный документ, определяющий обязательный минимум содержания образования в начальной, основной и средней школе, до сих пор не принят. Проект Стандарта разрабатывался группой московских ученых (В.И. Зинковский и др.), обсуждался на заседаниях секции физики Федерального экспертного совета Министерства общего и профессионального образования и включен в перечень обязательного минимума знаний и умений учащихся г. Москвы и Московской области.
Ввиду того, что не только большинство учителей, но и ученых-педагогов Урало-Сибирского региона не знакомы с московским проектом Стандарта и с учетом замечаний и пожеланий, высказанным при подготовке и в ходе защиты диссертационного исследования членами Совета, мы разработали, на основе материалов диссертации, свой проект Стандарта астрономического образования.
Разработка основных положений Стандарта осуществлялась с учетом проблем преподавания астрономии в средних учебных заведениях РФ, главной из которых является необходимость получения минимума основных астрономических знаний всеми учащимися средней школы независимо от их специализации, и концепции последовательного поэтапного формирования фундаментальных астрономических знаний на протяжении всего периода обучения в средней общеобразовательной школе, с пропедевтикой первоначальных астрономических знаний в начальных классах, широким включением астрономических сведений в базовый курс физики и интегративные курсы "Физика и астрономия" среднего звена основной школы и (или) изучением астрономии как отдельной дисциплины в XI классе средней школы.
Базовый (минимальный) уровень формирования астрономических понятий предусматривает знание учениками основных качественных свойств и характеристик космических объектов и их систем, космических явлений и космических процессов, существенно необходимых для понимания их физической природы и предназначенный удовлетворять мировоззренческий аспект астрономических интересов большинства школьников в соответствии с уровнем современных государственных стандартов по предметам естественно-математического цикла.
В курсе астрономии XI класса у школьников формируются понятия:
- связанные с объяснением ряда повседневно (часто) наблюдаемых небесных явлений, обусловленных вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, наличием у Земли атмосферы и магнитного поля;
- о способах измерения времени, календарях и Службе Времени;
- об основах классической астрономии (астрометрии): понятия о небесной сфере, системах небесных координат, способах измерения космических расстояний и размеров космических тел и т.д.;
- об основах небесной механики;
- системы фундаментальных астрономических понятий об основных типах космических объектов и их систем и о космических явлениях;
- о космических процессах, возникновении, существовании и эволюции космических объектов, их систем и Вселенной;
- знакомящие учащихся с некоторыми наиболее важными астрономическими законами (законы Кеплера и др.) и астрономическими теориями, раскрывающими природу космических процессов;
- раскрывающие космическо-земные связи, роль человека и земного человечества во Вселенной.
Выпускники средних учебных заведений должны обладать астрономическими знаниями, перечисленными в табл. 5.
Таблица 5
Астрономические знания и умения выпускников средней школы
|
Общие сведения |
Астрономические теории и законы |
Методы и инструменты астрономических исследований |
Объекты познания астрономии |
|||
|
Разделы астрономии |
Астрономические понятия |
Космические объекты и их системы |
Космические явления |
Космические процессы |
||
| Астрономия
Основные разделы астрономии. Связь астрономии с естественно-математическими науками. Сферическая астрономия. Астрометрия. Небесная механика Основы астрофотометрии Астрофизика |
Небесная сфера. Основные точки и линии небесной сферы (отвесная линия; зенит; надир; математический горизонт; ось мира; полюсы мира; небесный экватор; небесный меридиан; эклиптика; точки равноденствий и солнцестояний). Условия видимости светил в зависимости от широты местности. Системы небесных координат (горизонтальная и II экваториальная). Звездные карты и каталоги. Время (звездное; солнечное: эфемероидное; местное среднее солнечное; всемирное; поясное; декретное; летнее). Часовые пояса. Определение географических координат и времени по данным астрометрии. Космические расстояния. Геометрические способы измерения космических расстояний и размеров космических тел. Орбиты космических тел. Определение масс космических тел. Космические скорости. Блеск небесных светил Шкала звездных величин. Светимость. Абсолютная звездная величина | Законы астрометрии.
Уравнение времени Законы движения космических тел. Законы Кеплера. Основы теории образования планетных систем. Законы астрофотометрии. Формула Погсона. Связь между светимостью, спектром, абсолютной звездной величиной, массой, размерами и временем жизни звезд. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела |
Астрономические
наблюдения (визуальные, фотометрические,
фотографические, спектрометрические).
Особенности астрономических наблюдений.
Угломерные инструменты (гномон; высотомер; теодолит) Космические исследования. Радиолокация и радиосвязь в космонавтике. Телескопы: оптические; радиотелескопы; инфракрасные; ультрафиолетовые; рентгеновские. Основные характеристики телескопов. |
Определения всех
основных типов, классов и групп
космических тел и их систем. Формирование понятия "планетные тела". Обобщение ранее изученного материала. Классификация планетных тел по основным физическим характеристикам: - метеороиды (метеорные частицы, кометы, астероиды); - планетоиды (силикатные и силикатно-ледяные); - планеты (землеподобные, гиганты) Солнечная система. Планетные системы. Формирование понятия "звезда". Обобщение ранее изученного материала. Классификация звезд по основным физическим характеристикам и по спектрам. Внутреннее строение и энергетика основных классов звезд (протон-протонный и азотно-углеродный цикл) Солнце. Основные физические характеристики, строение, состав, энергетика. Солнечная атмосфера и проявления активности (пятна, флоккулы, протуберанцы, вспышки и т.д.) Физические переменные звезды (цефеиды и мириды); Новые и Сверхновые. Планетарные и волокнистые туманности. Белые карлики. Нейтронные звезды (пульсары). Черные дыры |
Видимое движение светил
на небесной сфере. Кульминации светил (верхняя
и нижняя). Движение и конфигурации
планет (соединения; элонгации;
противостояния). Покрытия. Прохождения
Меркурия и Венеры по диску Солнца. Смена
времен года. Суточный и годичный параллакс. Возмущения. Следствия возмущений: захват; аккреция; приливы; прецессия. Рефракция: искажение небесных координат, размеров, формы небесных светил. Солнечная активность и её влияние на геосферные процессы. Влияние космических факторов на возникновение и развитие биосферы Земли. Изменение блеска звезд. Вспышки Новых и Сверхновых звезд |
Формирование планетных
систем. Формирование Земли, планет земной группы и планет-гигантов. Эволюция Земли, планет земной группы и планет-гигантов. Эволюция Солнечной системы. Существование звезд. |
| Космогония Астрофизика |
Основы теории
звездообразования Основы теории эволюции звезд |
Формирование понятия
"космическая среда". Межпланетная и
межзвездная среда. ГМО. Туманности:
диффузные газопылевые (светлые и темные);
протозвездные; глобулы. Протозвезды. Звездные системы: одиночные, двойные и кратные. Звездные скопления: рассеянные и шаровые. Галактика (основные физические характеристики, строение, состав). |
Эволюция звезд Эволюция космической среды. Кругооборот космического вещества. Звездообразование. |
|||
| Внегалактическая астрономия |
Основы теории
образования галактик. |
Галактики. Классификация галактик по морфологическим признакам; основные классы галактик: спиральные, эллиптические, линзовидные, неправильные. Взаимодействующие и активные галактики; квазары и квазаги. Скопления и Сверхскопления галактик. | "Красное смещение" в спектрах галактик | Образование и развитие галактик | ||
| Космология |
Основы теории
образования и эволюции Вселенной |
Метагалактика (структура,
состав и основные свойства). Мини-Вселенная. Формирование понятия "Вселенная" (структура, состав и основные свойства) |
Образование Вселенной Эволюция Вселенной (основные направления и свойства) Возникновение и эволюция жизни и разума во Вселенной |
|||
| << Предыдущая |
|
Публикации с ключевыми словами:
методика преподавания - преподавание астрономии - наблюдения - лабораторные работы - практические работы - учебная программа - учебные пособия - лекции - педагогический эксперимент - дидактика - контрольные работы - задача
Публикации со словами: методика преподавания - преподавание астрономии - наблюдения - лабораторные работы - практические работы - учебная программа - учебные пособия - лекции - педагогический эксперимент - дидактика - контрольные работы - задача | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
