 |
Астронет: Г.С. Яхно Содержание и методика проведения практических работ и моделирование астрономических явлений в курсе астрономии средней школы http://variable-stars.ru/db/msg/1173351/intro.html |
| << Предыдущая |
Введение
То бурное развитие, которое получила астрономия в последнее время, особенно в связи с выдающимися завоеваниями в космосе, определило ее большое влияние на смежные с ней науки, способствовало проникновению в них многих астрономических понятий и результатов ее исследований. Достижения астрономии стали достоянием массовых изданий, газет, журналов, произведений искусства. Естественно, что все это по-новому определяет и ее роль в системе общего образования в нашей стране. Проникновение астрономических знаний в жизнь оказывает свое влияние и на судьбы школьной астрономии, на формирование содержания этого учебного предмета и методики его преподавания.
Если прежняя астрономия ставила своей задачей дать объяснение видимых движений светил, объяснить внешнюю картину астрономических явлений, опираясь в основном на кинематические схемы, а в более поздний период (во времена Ньютона и Лапласа) и на законы динамики, то современная астрономия видит свою главную задачу в том, чтобы раскрыть физическую картину мира, проникнуть в сущность астрономических явлений, объяснить с физической точки зрения строение и развитие небесных тел и их систем. Наше время ставит перед астрономией новые несравненно более важные проблемы как научные, так и практические (например, проблемы космонавтики). И чтобы школьная астрономия соответствовала современному уровню астрономии - науки, отвечала бы ее духу и основному содержанию, она также должна видеть свою главную задачу в раскрытии физической картины мира, в том, чтобы обогатить знания учащихся сведениями о физике небесных тел, о свойствах материи вне пределов Земли. Без этого школьная астрономия будет оставаться на позициях прошлого века.
Такой крен в сторону астрофизики не может рассматриваться как своего рода "дань моде" или погоня за "ультрасовременностью". Это требование жизни. Правильная постановка вопросов астрофизики поднимет и мировоззренческое значение школьной астрономии, поможет глубже вскрыть физическую природу небесных тел и их взаимосвязь.
Как видим, задачи перед астрономией стоят большие. Но современное состояние ее преподавания в массовой школе нельзя признать удовлетворительным. Оно не соответствует требования эпохи, но отвечает тому общему подъему в совершенствовании школьного обучения, которое наблюдается в настоящее время в системе народного образования.
Проведенные нами исследования в этом направлении показывают, что в большинстве школ преподавание ведется формально, догматически и в лучшем случае сводится к переложению учебника с иллюстрацией некоторых таблиц или книжных рисунков. Выразительные демонстрации, наблюдения и другие практические работы, которые представляли бы собой какую-то связанную систему, почти полностью отсутствуют. Учащиеся в результате такого изучения не имеют фактических знаний неба и основных астрономических явлений (а особенно астрофизических), не имеют той чувственно опытной основы, на которой строят глубокие и прочные знания. И как результат, уровень их знаний крайне низок. Сам предмет, по сути дела, лишается того завершающего штриха в формировании диалектико-материалистического мировоззрения учащихся, который принадлежит ему в основных вопросах мироздания.
Чем же объяснить, что астрономия, сама по себе интересная дисциплина, оказалась в школе в таком состоянии? В чем причины неудовлетворительной постановки ее преподавания?
Их иного, и об этом подробнее будет сказано в I главе. Одной из них является неразработанность наиболее приемлемых и эффективных методов в изучении ряда важных разделов астрономии, а в особенности таких ее частей, как звездная астрономия и астрофизика, в проведении наблюдений и практических занятий, предварительного моделирования астрономических явлений и объектов, в проведении ряда классных демонстраций, способствующих лучшей организации вечерних наблюдений.
Поскольку в основе процесса познания лежит живое созерцание предметов и явлений окружающего нас мира, то наблюдениям в астрономии должна принадлежать первостепенная роль. Так же, как эксперимент, демонстрация в физике, химии, биологии, так и наблюдения в астрономии являются первоисточником знаний, основным методом познания. И от правильной их постановки будет зависеть результат усвоения всего курса. Наблюдения и другие практические работы - это методологическая основа прочных знаний.
Основываясь на этом, диссертант и предпринял попытку выработки мер по улучшению проведения практической части курса, чтобы тем самым способствовать улучшению постановки преподавания предмета в целом. При этом значительные усилия автором были направлены на разработку демонстраций, наблюдений и других практических работ, иллюстрирующих важные астрофизические вопросы, такие как фотометрия (визуальная, фотографическая и фотоэлектрическая), астрофотография, спектральный анализ, актинометрия и др.
Выше уже говорилось, что одной из основных задач современной астрономии является изучение физической природы небесных тел, объяснение физической картины мира. Поэтому диссертант и исходил из того, что разработка и внедрение в практику школ астрофизических работ будет способствовать приближению школьной астрономии к современному ее уровню, поможет в решении задачи по отбору тех средств и приемов, которыми она должна пользоваться для достижения поставленной цели.
Еще в свое время проф. М.Е. Набоков призывал разрабатывать методику астрофизики в курсе школьной астрономии, так как большинство методистов продолжало углублять сферическую ее часть. Неоднократно высказывался за пересмотр структуры и методики преподавания астрономии в пользу астрофизики проф. Б.А. Воронцов-Вельяминов. Совсем недавно с конкретными предложениями по пересмотру школьной астрономии в этом же направлении выступил проф. Р.В. Куницкий.
Из этого совсем не следует, что элементы сферической астрономии, понятие о способах измерения времени и другие вопросы, не относящиеся к астрофизике, должны быть изъяты из школьной астрономии. Совсем нет. С ними также необходимо знакомить учащихся. Но, во-первых, эти вопросы уже достаточно полно разработаны методически и, во-вторых, они не могут более рассматриваться как основные. Целесообразнее с ними знакомить учащихся непосредственно на практических применениях астрономии при проведении наблюдений и практических работ.
Проблема улучшения практической части курса астрономии - это важнейшее звено в цепи мер по совершенствованию школьного обучения. Постановка этой проблемы в полной мере отвечает задачам, стоящим сейчас перед советской школой и педагогической наукой. Она созвучна нашему времени как о точки зрения задач коммунистического воспитания и формирования научного мировоззрения, так и о точки зрения активизации методов обучения и соединения обучения с практикой, с жизнью.
В школьной программе по астрономии за последние годы заметно усилилось внимание к практической части курса. Вполне определенно выделены обязательные демонстрации по каждой теме, хоть и в конце программы, но перечислены важнейшие наблюдения и практические занятия. Имеются специальные указания к проведению наблюдений и в школьном учебнике астрономии Б.А. Воронцова-Вельяминова. Чтобы обеспечить проведение наблюдений, программой специально предусмотрены для этого в общем бюджете времени 4 часа. Это уже само по себе обязывает учителя организовать практические занятия в определенной системе, с конкретным их содержанием и формой.
Однако этой системы практических работ с методикой их выполнения в курсе школьной астрономии до настоящего времени и не было разработано (как это мы имеем, например, в физическом практикуме). Совершенно недостаточно разработаны и многие демонстрации. Поэтому диссертант и ставил целью своего исследования выработку более или менее приемлемой системы практических работ, внедрение ее в учебный процесс и проверку ее эффективности. Разработку ряда важных демонстраций по звездной астрономии, по методам астрофизики, по моделированию некоторых астрономических явлений и объектов. Наряду с поисками новых путей в разработке практической части, использовались также изложенные в различных методических работах рекомендации других авторов с проверкой их в общей системе работ.
Диссертант проанализировал имеющиеся исследования и отдельные работы по вопросам методики школьной астрономии. Наиболее близко касаются рассматриваемой здесь проблемы диссертации А.Д. Могилко [87] и И.Ф. Боярченко [22].
Первая из них посвящена разработке некоторых астрономических наблюдений и иллюстративных методов преподавания. В ней автор впервые предлагает ряд астрофизических наблюдений, которые в настоящей диссертации подверглись дальнейшей разработке. Предложил полезный для школ учебный звездный атлас, который в значительной мере облегчает учителю подготовку и проведение вечерних наблюдений. В нем дается целый ряд астрофизических характеристик звезд, помогающих учащимся лучше представить те физические состояния, в которых находится этот самый многочисленный тип небесных тел, даются фотографии туманностей, звездных скоплений, млечного пути, рисунки некоторых двойных звезд и др. Все это способствует более глубокому пониманию физической картины Вселенной.
В диссертации И.Ф. Боярченко обстоятельно изложена методика некоторых практических работ с теодолитом. Показаны пути продвижения этого превосходного инструмента в практику школ и перехода от примитивных средств в выполнении измерений к точным инструментальным методам.
Вопросам проведения практических занятий по астрономии посвящены и работы Н.К. Семакина [122, 128], П.П. Колмогорцева [77], И.К. Посягина [118]. Однако, если Н.К. Семакин останавливается на организации методике проведения некоторых работ (в основном по сферической астрономии), то последние два автора описывают только применявшееся ими оборудование и перечень работ, но не раскрывают по сути дела ни организации, ни методики проводимых ими занятий, не касаются тех результатов, которых они добились.
Кроме того, были проанализированы и другие диссертации по методике школьной и вузовской астрономии, которые косвенно касаются проблемы исследования. В диссертациях П.Н. Карницкого [69] и И.К. Петрайтите [121] (так же, как частично и в диссертации И.Ф. Боярченко) речь идет о пропедевтических наблюдениях по астрономии. В них не только обосновывается необходимость перенесения простейшие астрономических наблюдений в младшие классы, где они могли бы быть проведены с большим успехом на уроках географии, физики, математики, но и разработаны конкретные формы целого ряда таких работ.
Конечно, с полезностью предлагаемых мер нельзя не согласиться. Однако, пока такая реформа не проведена сверху (а на местах учителя этого сделать не могут!), для выполнения практической части курса астрономии остается один путь: выполнять ее только в 10 классе и использовать только отведенное учебным планом время. Диссертант в своей работе и исходил из этого.
Диссертация В.А. Шишакова [141] касается общих вопросов школьной астрономии и использована нами только в связи с рассмотрением оборудования для практических работ (гл. IV).
Анализируя состояние преподавания школьной астрономии в настоящее время и проблему подготовки педагогических кадров (глава I), автор учел выводы, сделанные в диссертации М.М. Дагаева [50], посвященной методике вузовской астрономии. Использованы и некоторые его методические советы по проведению практических работ [51].
Знакомство с немецкой методической литературой [149-154]
привело автора к выводу, что практические работы в школах ГДР во многом сходны
с нашими и что у них также ставится вопрос об определении некоторого минимума
этих работ, которые бы выполнялись по типу практикума.
Кроме традиционных работ по ориентированию, определению географических координат,
наблюдению за движением светил, в немецких школах в последнее время уделяется
внимание также астрофизическим наблюдениям (спектр Солнца, применение астрофотографии,
простейшая фотометрия и др.) У них отмечаются и серьезные сдвиги в материальном
оснащении уроков астрономии.
Все это позволяет сделать заключение, что наши немецкие коллеги придают важное значение практической части астрономии и добились в этом немалых успехов.
Методы исследования
А. В период работы над темой исследования и подготовки диссертации автором были изучены следующие литературные источники:
1) Произведения основоположников марксизма-ленинизма и решения партии и правительства
по вопросам коммунистического воспитания;
2) произведения классиков педагогической науки, в которых дан анализ общих принципов
обучения и воспитания;
3) педагогическая литература, в которой освещается теория и практика советской
школы по дальнейшему развитию методов обучения;
4) литература по вопросам психологии обучения;
5) литература по различным вопросам астрономии;
6) литература по методике преподавания астрономии;
7) программы, учебники, различные наглядные пособия;
8) немецкая литература, освещающая состояние преподавания астрономии в школах
ГДР.
Б. Проведено изучение и обобщение опыта средних школ.
1) Знакомство с состоянием преподавания астрономии в средних школах г. Арзамаса
и в ряде школ Арзамасского района.
2) Письменная проверка практических знаний учащихся этих школ, проведенная в
течение ряда лет (1960-1964).
3) Беседы с учителями астрономии и руководителями школ о формах и методах преподавания
астрономии.
4) Беседы с учащимися по практическим и мировоззренческим вопросам астрономии.
5) Проведение анкетного опроса в 60-ти средних школах Горьковской области о
состоянии преподавания астрономии (1964 г.)
6) Опытная работа в двух школах города Арзамаса под руководством диссертанта
по проведению практических работ по астрономии.
7) Проведение анкетного опроса среди выпускников средних школ, поступающих на
1 курс Арзамасского пединститута.
В. Педагогический эксперимент.
В течение 5 лет (1960-1964) в одной из средних школ г. Арзамаса (СШ N 4) диссертантом проводилась экспериментальная работа по внедрению системы практических работ по астрономии.
Целью эксперимента ставилась проверка объема и характера работ, отработка методики их проведения, определений влияния этих работ на прочность усвоения знаний. Причем, перед изучением и в конце курса проверялись фактические знания учащихся по астрономии путем письменных контрольных опросов и сравнивались с контрольными классами, где экспериментальная работа не проводилась.
Как правило, по результатам выполненной практической работы учащиеся составляли отчет по определенной форме, производили расчеты, вычисления, делали выводы из наблюдений. Выполненные таким образом работы анализировались и служили основанием как для оценки знаний учащихся, так и для определения эффективности самой системы практических работ. Кроме письменных контрольных опросов проводились с учащимися и беседы по различным вопросам астрономии. Результаты бесед потом оформлялись в виде отдельных протоколов.
Таким образом, по сравнению с предыдущими исследованиями, настоящая диссертация в решение поставленной проблемы вносит новые элементы:
а) проведение длительного педагогического эксперимента по внедрению не отдельных
мер, а определенной системы астрономических наблюдений и других практических
работ;
б) выполнение их учащимися в большинстве своем по типу лабораторных, с оформлением
результатов проведенных наблюдений, зарисовок, вычислений, выводов;
в) дает систематизированный перечень наблюдений и практических работ и методику
их выполнения (причем, ряд работ для школ являются оригинальными и предлагаются
впервые);
г) дает разработку новых демонстраций, моделирующих небесные объекты и астрономические
явления, которые учитель может показать прямо на уроке во время изложения нового
материала, не дожидаясь вечерних наблюдений, тем самым готовя учащихся как к
проведению групповых, так и самостоятельных наблюдений;
д) приводит результаты применения рекомендаций и советов других авторов в области
практических работ;
е) дает анализ проводившихся контрольных опросов с целью проверки воздействия
применяемых мер на усвоение знаний, на выработку некоторых практических навыков
и формирование материалистического мировоззрения.
По проблеме практических работ в школьном курсе астрономии автором даны следующие публикации:
1) К определению времени по звездам. Журнал "Физика в школе" N 5,
1949.
2) Систематические наблюдения - основа изучения астрономии в средней школе.
Журнал "Физика в школе" N 3, 1960.
3) Астрономический уголок в школе. Журнал "Физика в школе" N 6, 1964.
4) Наблюдения и практические работы по астрономии в средней школе. Издательство
"Просвещение", 1965 (методическое пособие объемом в 2 печатных листа).
5) Об имитации звездного неба. Журнал "Физика в школе" N 5, 1965 (в
соавторстве с А.Д. Марленским).
6) Об изучении понятия спектрального анализа на примере солнечного спектра.
Журнал "Физика в школе" N 1, 1966.
7) Об использовании репродукционных колец для фотографирования небесных светил.
Журнал "Физика в школе" N 2, 1966 (в соавторстве с Чуркиным А.С.).
8) К обсуждению новой программы по астрономии (о содержании практических работ).
Журнал "Физика в школе" N 1, 1966.
| << Предыдущая |