CC BY
101
УДК 372.853 ББК 74
МЕТОДЫ И ПРИЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ У ОБУЧАЮЩИХСЯ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ
ВОДОВСКОВА К.А. ФГБОУВО ЮУрГГПУ, Челябинск, Россия e-mail: ksu-vodovskova@mail.ru
Аннотация
Уровень астрономических знаний школьников продолжает снижаться. Это неоднократно отмечалось в докладах и статьях представителей научной общественности. В виде решения сложившейся ситуации приводится один из способов, который позволит повысить уровень сформированности астрономических знаний школьников. Реализация предложенного способа базируется на использование подборки задач и заданий астрономического содержания на уроках физики.
Ключевые слова: методы обучения, астрономическое образование, астрономическая безграмотность.
Актуальность. Астрономия - древнейшая наука. В средние века астрономия, наряду с арифметикой (базовой наукой), музыкой (гармоникой) и геометрией, входила в состав "квадривиума" - повышенного курса светского образования в средневековых школах и университетах.
Но в последние годы в преподавании отдельных учебных дисциплин наметился кризис. Произошедшее в 2004 году сокращение часов, выделяемых в Федеральном базисном учебном плане на изучение предметов естественнонаучного цикла, привело к исключению одночасовых предметов, в том числе и астрономии [11].
По этой причине проблема создания условий для формирования у подрастающего поколения астрономических понятий средствами отработки заданий по астрономии в курсе физики считается актуальной.
Цель работы. Цель работы заключается в формировании у обучающихся
астрономические знания и умения средствами использования комплекта задач и заданий астрономического содержания на уроках физики.
Материалы и методы. Включение элементов астрономических знаний, как предлагают Шахматова В.В. и Шефер О.Р., в содержание уроков и внеурочных занятий, возможно при наличии специально подобранных заданий, которые не представлены в учебниках.
Использование задач и заданий по астрономии в процессе обучения физике, как один из методов, способен развить познавательную активность обучающихся и сформировать у них астрономические знания и умения.
На сегодняшний день особое внимание уделяется совершенствованию
естественнонаучного образования. Считается, что только на его хорошей основе можно дать специальные знания в соответствующих областях техники и технологии, формировать культуру научного мышления [11].
В общеобразовательных учреждениях естественнонаучное образование представлено в виде интегрированных курсов естествознания с курсами физики, химии, географии и биологии. Но в образовательные стандарты первого и второго поколения астрономия, как самостоятельный предмет не включена, хотя она имеет для подрастающего поколения, живущего в постиндустриальном информационном обществе, большое общеобразовательное, мировоззренческое и развивающее значение.
Хотя астрономия не изучается в качестве отдельного предмета в основной школе, но все же элементы астрономических знаний присутствуют в курсе физике основной школы.
Уровень усвоения учащимися
астрономических понятий продолжает оставаться на низком уровне. Это объясняется тем, что астрономический материал, при таком подходе, изучается разрозненно и
несогласованно.
Процесс обучения астрономии в общеобразовательном учреждении подчиняется общим законам и закономерностям дидактики, но имеет и свои специфические особенности, которые обязательно должны быть учтены учителем при конструировании процесса обучения учащихся астрономическим знаниям. К таким особенностям относятся:
• определяющая роль астрономических знаний в формировании целостной естественнонаучной картины мира;
• широкие межпредметные связи школьного предмета астрономии с физикой, географией, математикой, химией;
• специфичность восприятия и изучения астрономических объектов (размеры космических тел и их удаленность от исследователя не позволяют непосредственно изучать астрономические объекты, подвергать их измерениям, проводить наблюдения, и т.п.) [11].
Полноценное усвоение астрономических знаний возможно лишь на теоретическом уровне познания с опорой на физические законы. Что учтено в Федеральном государственного образовательном стандарта, предполагающего завершать изучение курса физики мировоззренческим разделом "Строение Вселенной", расширять систему
астрономических знаний за счет внеурочной работы по физике.
В средней школе при обучении физике на базовом уровне в раздел "Квантовая физика и элементы астрофизики" включалось изучение следующих понятий: Солнечная система; звезды и источники их энергии; Галактика; пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной. При обучении физике на профильном уровне в разделе "Строение Вселенной" все элементы, перечисленные для базового уровня являются обязательными, а также обязательным является изучение следующих элементов содержания образования: другие галактики; " красное смещение" в спектрах галактик. На всех уровнях обучения в средней школе обязательным является наблюдение и описание движения небесных тел. При изучении вопросов астрономии обязательным является компьютерное моделирование движения небесных тел [11].
Таким образом, были предприняты попытки обеспечения учащихся общеобразовательных учреждений необходимым минимумом
астрономических знаний посредством перенесения части астрономического материала в курс физики в средней школе. При этом возникла новая проблема: объем и содержание астрономических знаний, предлагаемых различными авторскими программами существенно отличаются. Кроме того, включение вопросов астрономии в курс физики обладает рядом положительных достоинств, так как формирует новую систему физических и астрономических знаний в единстве. С другой стороны, снижается объем, глубина и систематичность знаний о космических объектах и явлениях.
Элементы материалов астрономического характера необходимо включать в содержание уроков физики в основной школе, ведь именно в этот момент жизни школьников у них формируется интерес к астрономическим знаниям.
Результаты исследования. В рамках проводимого нами исследования, мы подобрали задачи и задания [4; 5; 6; 9 и др.] для использования в курсе физики, способствующие формированию астрономических понятий. Ознакомиться с подборкой читатель сможет в статье "О проблеме школьного астрономического образования" XII
межвузовского сборника научных трудов "Актуальные проблемы развития среднего и высшего образования".
Рассматривая данные астрономические задачи и задания в курсе физики в школе реализуется ряд личностных, метапредметных и предметных результатов освоения физики (табл. 1).
В качестве анализа эффективности предложенного способа обучающиеся прошли анкетирование, которое содержало следующий ряд вопросов:
1. Посещаете ли Вы дополнительные занятия по астрономии или астрономические кружки?
2. Нравится ли Вам изучать астрономию или решать задачи астрономического содержания?
3. Хотели бы вы изучать элементы астрономических знаний в курсе физики?
4. Участвовали ли Вы в олимпиадах по астрономии?
5. Считаете ли Вы полезной информацию о астрономических событиях в задачах?
Таблица 1
Личностные, метапредметные и предметные результаты обучения, реализующиеся при рассмотрении задач астрономического содержания на уроках физики_
Результаты обучения Конкретизация содержания
Предметные Общие предметные результаты • Знание о природе важнейших астрономических явлений окружающего мира и понимание смысла физических законов, раскрывающих связь изученных явлений; • Умения проводить астрономические наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, обрабатывать результаты экспериментов, делать соответствующие выводы и умозаключения; • Формирование убеждения в закономерной связи физики и астрономии, в познаваемости явлений природы, в высокой ценности науки в развитии материальной и духовной культуры людей; • Развитие теоретического мышления на основе формирования умений строить модели движения различных космических тел и выдвигать гипотезы;
Частные предметные результаты • Понимание и способность объяснять такие физические явления, как свободное падение тел, атмосферное давление, отражение и преломление света, дисперсию света, изменение внутренней энергии тела в результате теплопередачи, выделение энергии при термоядерных реакциях и т.д.; • Умения рассчитывать астрономические расстояния между объектами (в световых годах, парсеках, астрономических единицах), скорость и ускорение при движении ракет, массу и температуру космических объектов;
Метапредметные • Овладение навыками организации учебной деятельности, постановки целей, планирования и оценки результатов своей деятельности; • Понимание различий между моделями космических тел и реальными объектами, овладение универсальными способами деятельности на примерах выдвижения гипотез для объяснения известных фактов; • Формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нём ответы на поставленные вопросы и излагать его; • Приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации астрономического содержания с использованием различных источников информации и новых информационных технологий для решения познавательных задач;
Личностные • Формирование познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся; • Самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений; • Формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения.
По результатам анкетирования был выявлен явный интерес обучающихся к материалу астрономического содержания и
заинтересованность во включении подобного материала в курс физики (рис. 1).
Рис. 1. Распределение ответов обучающихся на анкетирование
Выводы. Материал астрономического характера в большинстве случаев
рассматривается в последних главах учебников физики 9 и 11 классов основной и средней школы, что является крайне недостаточным. Этот факт приводит к выводу о том, что школьникам необходимо улучшать свои знания благодаря научно-популярной литературе, а также посещая кружки в центрах дополнительного образования. Для того, чтобы астрономические знания наиболее лучшим образом усваивались обучающимися, необходимо производить включение астрономического материала в образовательный процесс на протяжении всего курса обучения в основной и средней школе.
Комплект специально подобранных и сконструированных задач и заданий по астрономии позволит повысить уровень сформированности астрономических понятий обучающихся, а также может быть использован
при подготовке школьников к различным конкурсам и олимпиадам по астрономии. Список литературы
1. Водовскова К.А. Анализ видов школьных олимпиад по астрономии /К.А. Водовскова//Наука и современность. - 2017. - №4 (10). - С. 60-69.
2. Водовскова К.А. Анализ особенностей формирования астрономических понятий / К.А. Водовскова // Наука, образование, общество. - 2016. - №3(9). - С. 20-25.
3. Водовскова К.А. О проблеме школьного астрономического образования / К.А. Водовскова //Актуальные проблемы развития среднего и высшего образования XIIмежвузовский сборник научных трудов. - Челябинск: Край Ра, 2016. - С. 132-140.
4. Воронцов-Вельяминов Б.А. Сборник задач по астрономии / Б.А. Воронцов-Вельяминов. пособ. для учащихся. - М.: Просвещение, 1980. - 56 с.
5. Дагаев М.М. Астрофизика. Книга для чтения по астрономии /М.М. Дагаев, В.М. Чарун, В.А. Обменина и др. - М.: Просвещение, 1988. - 205 с.
6. Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 10-11 кл.: пособ. для общеобразоват. учреждений /А.П. Рымкевич. - М.: Дрофа, 2013. - 188 с.
7. Усова А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения /А.В. Усова. - М.: Педагогика, 1986. -176 с.
8. Шефер О.Р. Исследование особенностей формирования астрономических понятий в школьном курсе физике / О.Р. Шефер, К.А. Водовскова // Молодежь в науке: Новые аргументы: Сборник научных работ V-го Международного молодежного конкурса (Россия, г. Липецк, 10 ноября 2016 г.). Часть IV/ Отв. ред. А.В. Горбенко. - Липецк: Научное партнерство "Аргумент", 2016. - С. 215-220.
9. Шефер О.Р. Изучение вопросов астрономии по учебникам, рекомендованным к использованию в образовательных учреждениях / О.Р. Шефер // Актуальные проблемы развития среднего и высшего образования XII межвузовский сборник научных трудов. - Челябинск: Край Ра, 2016. - С. 117-131.
10. Шефер О.Р. Педагогическое содействие в разработке и реализации индивидуальной образовательной траектории при подготовке обучающегося к олимпиадам по физике / О.Р. Шефер, В.В. Кудрина, И.Ю. Кудрина. - Челябинск: Изд-во Край Ра, 2016. - 220 с.
11. Шефер О.Р. Методика изучения элементов астрономии в курсе физики основной и средней (полной) школы / О.Р. Шефер, В.В. Шахматова. - Челябинск: Образование, 2010. - 252 с.
12. Шефер О.Р. Сборник задач и заданий к разделу "Строение Вселенной" курса физики средней (полной школы) / О.Р. Шефер, В.В. Шахматова. - Челябинск: Центр научного сотрудничества, 2011. - 67 с.
13. Шефер О.Р. Требования, предъявляемые к учителю, организующему подготовку учащихся к олимпиадам по астрономии / О.Р. Шефер, В.В. Шахматова //Эксперимент и инновации в школе. - 2010. - №3. - С. 12-14.
14. Шефер О.Р. Физика: диагностические работы к учебнику А.В. Перышкина Физика. 9 класс / О.Р. Шефер, В.В. Шахматова. - Челябинск: Край Ра, 2017. - 164 с.
METODS AND TECHNIQUES FOR FORMING ASTRONOMICAL KNOWLEDGE AND SKILLS FOR STUDENTS IN THE PROCESS OF TEACHING PHYSICS
VODOVSKOVA K.A. SUSHPU, Chelyabinsk, Russia e-mail: ksu-vodovskova@mail.ru
Abstract
The level of astronomical knowledge of schoolchildren continues to decline. This was repeatedly noted in the reports and articles of representatives of the scientific community. In the form of a solution to the current situation, one of the methods is given, which will increase the level of the formation of astronomical knowledge of schoolchildren. The implementation of the proposed method is based on the use of a selection of tasks and assignments of astronomical content in physics lessons.
Key words: teaching methods, education, astronomical, astronomical ignorance.
