 |
Астронет: Л. В. Жуков/РПГУ им. А.И. Герцена Современная астрономия и методика ее преподавания http://variable-stars.ru/db/msg/1177124/52.html |
| << Предыдущая |
Мировоззренческая функция астрономии в интегрированном курсе физики и астрономии
Матарцева Е.А.
(Школа N287 г.Санкт-Петербург)
Человеческая цивилизация начала свой путь не с создания каменного рубила, а с оформления мировоззрения, с осознания себя частью космического мироздания. Организующая сила картины Мира огромна. Мировоззренческая функция обучения способствует и умственному развитию, и умственному воспитанию.
Идея интегрирования курсов физики и астрономии основана на том, что между земными и небесными явлениями нет принципиальной разницы, поэтому они описываются одними и теми же теориями, в них действуют одни и те же закономерности. Такой подход исключительно важен с мировоззренческих позиций, т. к. он позволяет сформировать у учащихся более полную естественнонаучную картину окружающего нас Мира. Она не столько итог и механическая сумма знаний после прохождения всего курса физики и астрономии, сколько общее направление курса, передача им современного научного способа мышления.
Исходными "клеточками" интегрированного знания физики и астрономии являются исходные обобщения и абстракции. Понятие физического взаимодействия оказывается принадлежащим именно к таким исходным основополагающим абстракциям, а анализ качественного своеобразия взаимодействий на различных пространственно-временных уровнях приводит к научной картине Мира. Значительные усилия прилагаются в настоящее время в попытках рассмотреть на единой основе не только электромагнитное и слабое, но и сильное взаимодействие. Наблюдаемые большие различия между этими взаимодействиями считаются обусловленными нарушением симметрии при доступных в настоящее время энергиях. Их единая природа может проявляться только при энергиях частиц во встречных пучках порядка 1014 ГэВ. При этом кварки и лептоны окажутся однотипными объектами и станут возможными их взаимные превращения. Следствием таких представлений явилось предсказание нестабильности свободного протона со средним временем жизни 1030-1032 лет, что существенно превышает возраст Вселенной. Эта теория известна под названием Великого объединения. Теория, которая сумеет включить и гравитацию, уже заранее получила название Суперобъединение. Теории Великого объединения актуальны лишь при столь высоких энергиях, какие могли быть только на самых ранних этапах существования Вселенной. Т. о., физика элементарных частиц, прорываясь в область высоких энергий, соединилась с современной космологией - теорией эволюции Вселенной. Конкретные фундаментальные физические теории входят в научную картину Мира как составные части, подчиняясь иерархической лестнице пространственных расстояний, диктующей иерархию и астрономических законов, и самих подходов к описанию движения с их помощью.
Космические объекты как часть природы, описываются законами физики, отражающими универсальность законов природы от микрочастиц до Галактических систем. Излагать законы физики без применения их к космическим объектам - значит знакомить учащихся с отдельными аспектами окружающего мира природы и техники. Астрономия же знакомит учащихся с миром в целом - со Вселенной. Включение вопросов астрономии в курс физики способствует преодолению формализма в знаниях, упрощает проблему мотивации обучения, на примере контрастов делает сложный материал наиболее ярким и доступным пониманию. Рассмотрим несколько примеров. Тема кинематики "Относительность механического движения" значительно выигрывает, если в качестве иллюстрации привести пример движения Луны вокруг Земли, планет вокруг Солнца. На примере решения Ньютоном прямой и обратной задач механики можно убедительно показать важную роль законов Кеплера для открытия закона всемирного тяготения. Изучение темы "Термодинамика" целесообразно начать с обсуждения механизма излучения звезд, влияние солнечного излучения на жизнь на Земле, в процессе изучения темы привести примеры различных видов теплообмена: движение атмосферного воздуха, теплообмен в мантии Земли, теплообмен на Солнце, теплообмен организма человека с окружающей средой. В разделе "Атом и атомное ядро" нельзя не сказать о том, что термоядерные реакции - источник энергии Солнца и звезд. Введение понятий "сильное" и "слабое" взаимодействие позволяет показать их роль в реакциях термоядерного синтеза, в рождении и во взаимном превращении элементарных частиц. Рассмотрение понятий "энергия" и "взаимодействие" позволяет обсудить в 11 классе вопрос о круговороте газа и пыли во Вселенной, имеющий большое мировоззренческое значение. Кроме того, изучение основ астрономии влечет за собой изучение материала других предметов. Например, изучая особенности орбит планет, ученики познакомятся с новыми математическими приемами и при изучении источников энергии в звездах приобретут знания в области химии. Таким образом, видна важная роль астрономии в познании фундаментальных законов природы, использование которых является основой научно-технического прогресса. Физика, используя неограниченные возможности астрономии, поднимается на новую высоту. Мировоззренческой функции астрономии не выполнит никакой другой учебный предмет. Интеграция курсов физики и астрономии поможет решить проблему перегрузки учащихся и сокращения часов обучения этим предметам на уровне современных программ и при продуманном построении может явиться тем оригинальным предметом, который укажет индивидуальный путь для каждого ученика в постижении основ мироздания.
| << Предыдущая |