 |
Астронет: Е.И. Ковязин Место, содержание и методика преподавания вопросов движения небесных светил в курсе астрономии средней школы http://variable-stars.ru/db/msg/1173487/chapter9.html |
| << Предыдущая |
§ 3. Изучение закономерностей движений небесных светил - реальный путь укрепления связей курсов физики и астрономии.
Изучение закономерностей видимых и действительных движений небесных светил в курсе астрономии средней школы необходимо не только потому, что оно помогает формированию материалистического мировоззрения школьника. Целесообразность этого шага диктуется тем, что знание этих закономерностей способствует более осмысленному и глубокому пониманию многих вопросов механики, изучаемых в курсе физики 8-го класса.
Внимательный анализ новых школьных программ по физике и астрономии показывает, что при изучении курса астрономии в 10-м классе удобно опираться на знание школьником основных понятий и закономерностей классической механики. В сложившихся условиях это наиболее реальный путь укрепления связей курсов физики и астрономии, - необходимость таких связей является бесспорной.
В самом деле, новые школьные программы по астрономии и физике в 10-м классе построены таким образом, что учитель астрономии, фактически, лишен возможности ссылаться на нужный ему материал из курса физики ("Атомное ядро", "Спектральный анализ", "Электромагнетизм" и др.), так как школьник будет знакомиться с ними значительно позднее.
Знания, полученные школьником во время изучения курса физики в 9-м классе, в своем большинстве не являются столь важными для успешного изучения многих вопросов астрофизики и звездной астрономии.
Поэтому в сложившихся условиях учитель астрономии может и должен в полной мере использовать знания учащимися основных понятий и закономерностей классической механики, опираться на них, иллюстрировать их, углублять и расширить их средствами астрономии.
Пространственные перемещения являются наиболее простой, и в то же время очень важной формой движения. Овладение их закономерностями, понимание всеобщности их - первый, а поэтому очень ответственный шаг в формировании диалектико-материалистического мировоззрения учащихся. Школьник должен первоначально понять, что именно эта форма движения материи присутствует во всех известных пространственно-временных масштабах. Только после осмысления этого факта с ним можно говорить о самом полном толковании и раскрытии содержания термина "движение".
Астрономия по своей природе способна предоставить в распоряжение учители такие примеры, которые в некоторых случаях гораздо более действенны и наглядны, чем примеры из других областей человеческих знаний.
Это можно проследить на примерах введения таких основных понятий курса механики, как "материальная точка", "система координат" и др.
В курсе физики записано: "Тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь, называется материальной точкой". Рассмотрим пример, поясняющий сказанное. Мальчик, возвращаясь из школы домой, проходит путь 1 км. Ввиду того, что размеры мальчика малы по сравнению с расстоянием, которое он проходит, движение мальчика можно рассматривать как движение материальной точки".1
Такой пример, вообще говоря, является вообще наглядным, но из курса астрономии можно привести более действенную иллюстрацию (что в этом учебнике делается не совсем удачно).
Например, если на "Карте движений планет" или на любой схеме солнечной системы мы захотим отметить в масштабе схемы положение Земли на её орбите, то мы не сможем этого сделать. Диаметр кружка, отмечающего Землю, должен быть примерно в 200 раз (для "Карты движений планет") тоньше линии, которой проведена окружность земной орбиты, а Солнце отметится как едва заметная точка в центре круга.
Понятно, что в такой системе эти тела можно считать материальными точками, истинные размеры которых просто не имеют значения.
Большое значение имеет овладение школьником термином "система отсчета". Пока школьник не поймет, что любое механическое перемещение мы рассматриваем в определенной системе отсчета (т.е. относительно каких-то других тел), не может быть и речи о понимании им абсолютности движении. Астрономия в этом плане дает совершенно уникальную возможность проследить универсальность этого понятия, предлагая целую лестницу систем отсчета все более и более общих.
Все земные примеры (например, рассмотрение двух движущихся с различными скоростями автомобилей и т.д.) не являются столь убедительными, как последовательность астрономических систем отсчета. В самом деле, учащийся сначала узнает, что какое-то тело двигается по поверхности Земли, потом он узнает, что Земля вращается вокруг оси, обращается вокруг Солнца и т.д. Солнце также не является неподвижным и двигается среди звезд в направлении созвездий Лиры и Геркулеса. Потом он узнает о вращении Галактики, о разбегании галактик в изучаемой части пространства.
Логика формирования диалектического мировоззрения требует, чтобы эту цепь систем отсчета, иллюстрирующую универсальность механических движений небесных тел. школьник представлял достаточно четко.
Астрономические примеры, применяемые для иллюстрирования подобных понятий, значительно глубже по своей мировоззренческой сути, чем аналогичные примеры из обыденной жизни.
Понятно, что первоначальное знакомство со многими понятиями классической механики должно вытекать из наблюдений и знаний явлений обыденной жизни и на первом этапе познания иллюстрации на уровне опыта школьника и его житейских представлений являются необычайно действенными.
Но для наиболее полного раскрытия содержания таких понятий, их всеобщности и их мировоззренческого значения привлечение сведений астрономического характера является совершенно необходимым.
Дело даже не только в том, что астрономия позволяет привести прекрасные по своей педагогической действенности иллюстрации очень многих понятий и закономерностей механики. Главное заключается в том, что она показывает универсальность этих законов, их действенность во всей наблюдаемой части Вселенной. Это является важным шагом вперед в формировании диалектико-материалистического мировоззрения школьника путем уточнения и углубления его физических представлений.
Очень интересной является мысль о том, что миропредставления человека в какой-то степени определяются созданной им наиболее полной системой отсчета.
Это проявляется и проявлялось не только в том, что сначала человек стремился в основу мира положить какие-то весомые фундаментальные объекты (слоны, киты, столбы - в первых наивных миропредставлениях), но и в том, что позднее его сознание невольно стремилось выделить какой-то центр, какую-то единственно полную и надежную систему отсчета. Было очень трудно понять, что такого центра и такой системы, по-видимому, не существует.
Сначала это были системы мира Птолемея и Коперника, в прошлом столетии это была "звездная вселенная" Гершеля, затем Галактика, местная группа галактик, сейчас мы уже все более определенно начинаем говорить о Метагалактике - наиболее полной формации объектов, которую мы характеризуем определенными размерами, формой, структурой и опять-таки движением.
Школьник фактически и сейчас находится на каких-то подобных позициях и его мировидение часто определяется его представлениями о какой-то самой общей системе отсчета.
Педагогический эксперимент показывает, что уточнение и углубление механистических представлений школьника средствами астрономии является очень действенным при переходе к изучению наиболее современной теории движения тел - специальной теории относительности.
1 И. К. Кикоин, А. К. Кикоин. Физика. Учебник для 8-го класса. М., "Просвещение'', 1970, стр. 7.
| << Предыдущая |