Sovremennaya astronomiya i metodika ee prepodavaniya| << Predydushaya |
Iz opyta ispol'zovaniya astronomii v kurse "Koncepcii sovremennogo estestvoznaniya"
Dubnisheva T.Ya., Pigarev A.Yu.
Novosibirskaya gosudarstvennaya
akademiya ekonomiki i upravleniya,
E-mail: philos@seman.nsu.ru
Global'nye problemy, stoyashie pered chelovechestvom, razreshit' mozhno tol'ko pri sovmestnom reshenii ih vsemi narodami, vsemi gosudarstvami, vsemi dostizheniyami nauk. Prinyatie otvetstvennyh reshenii, neobhodimyh dlya upravlyaemogo razvitiya obshestva, nevozmozhno bez znaniya sovremennoi nauki, ee yazyka i metodov. Potomu i trebuetsya postroenie uchebnyh kursov, integriruyushee idei i metody neskol'kih estestvennonauchnyh disciplin. Vedushuyu rol' v etom processe dolzhen igrat' novyi predmet "Koncepcii sovremennogo estestvoznaniya" (KSE), vvedennyi v standart vuzovskogo obrazovaniya dlya gumanitarnyh i social'no-ekonomicheskih special'nostei.
Celostnoe opisanie s edinyh pozicii shirokogo spektra ob'ektov mira prirody, kotorye byli predmetom izucheniya razlichnyh nauchnyh disciplin, pozvolyaet ocenit' poyavlyayushiesya otdel'nye soobsheniya i, tem samym, stat' osnovoi obrazovaniya. Didaktika i metodika prepodavaniya svyazana s mirovozzrencheskimi i metodologicheskimi ustanovkami uchitelya. V to vremya, kogda chelovechestvo stremitsya poluchat' vse bol'shuyu vygodu ot rezul'tatov nauchnyh issledovanii, yavno nedoocenivaetsya rol' "global'nyh" problem, i vopros ob ustroistve i razvitii Vselennoi sopryazhen s voprosom o meste kazhdogo iz nas v etom mire. Astronomiya i kosmologiya, kak naibolee romanticheskie iz vseh estestvennonauchnyh disciplin, sposobny vozbuzhdat' interes k poznaniyu mira i svoego mesta v nem.
Ispol'zovanie svedenii o Vselennoi, evolyucionnyh predstavlenii i svedenii iz istorii nauchnyh idei pozvolyaet kompaktno predstavit' neobhodimyi dlya usvoeniya material, sdelat' ego mnogomernym i sovremennym. Ved' molodoe pokolenie "usvaivaet istinu srazu", formiruet svoe mirovozzrenie. Opyt prepodavaniya KSE pokazyvaet, chto ispol'zovanie etih materialov na seminarah, pozvolyaet stimulirovat' interes k izucheniyu estestvennyh i tochnyh nauk prakticheski kazhdomu studentu.
Naprimer, v klassicheskoi koncepcii izmereniya izmeritel'nyi pribor yavlyaetsya vneshnim po otnosheniyu k issleduemomu ob'ektu, to est' sam principial'no ne mozhet povliyat' na rezul'taty izmereniya. Podbiraya vse bolee chuvstvitel'nyi pribor, mozhno svesti vse pogreshnosti k nulyu. Dlya motivirovannogo vospriyatiya etoi koncepcii mozhno reshit' sleduyushie zadachi.
V den' letnego solncestoyaniya v okrestnostyah goroda Sieny (nyneshnii Asuan v Egipte) v polden' Solnce otrazhalos' na dne samyh glubokih kolodcev. V etot zhe den' v Aleksandrii, nahodyasheisya na 800 km severnee Sieny, solnechnye luchi obrazovali ugol 7,2œ s vertikal'yu. Ispol'zuya eti dannye, okolo treh vekov do nashei ery drevnegrecheskii matematik, astronom i geograf Eratosfen Kirenskii opredelil razmery zemnogo shara. Povtorite ego rassuzhdeniya.
V III veke do n.e. veke Aristarh Samosskii pridumal sposob opredeleniya rasstoyaniya do Luny. Iz otnosheniya srednei prodolzhitel'nosti lunnyh zatmenii k dlitel'nosti lunnogo mesyaca Aristarh opredelil ugol d » 12 mr (polovina uglovoi mery puti, prohodimogo Luna za vremya zatmeniya). Uglovoi radius Solnca Aristarh opredelil iz nablyudenii g » 4,7 mr. Schitaya rasstoyanie ot Zemli do Solnca mnogo bol'she rasstoyaniya ot Zemli do Luny, ocenite rasstoyanie do Luny v radiusah Zemli.
Aristarh Samosskii predlozhil metod opredeleniya rasstoyaniya do Solnca: kogda s Zemli my vidim Lunu, osveshennoi rovno napolovinu, kosinus ugla mezhdu napravleniyami na centry Luny i Solnca raven f » 1/400. Ocenite rasstoyanie do Solnca v rasstoyaniyah do Luny.
Motivaciya zaklyuchaetsya v tom istoricheskom fakte, chto lyudi smogli ocenit' masshtaby Vselennoi tol'ko s pomosh'yu predstavlenii evklidovoi geometrii i dannyh neposredstvennyh nablyudenii, buduchi ogranichennymi v prostranstvennom peremeshenii.
Po koncepcii modelirovaniya poznanie prirody sostoit v postroenii adekvatnyh nauchnyh modelei, kogda v ramkah prinyatoi gipotezy soznatel'no otbirayutsya naibolee znachimye osobennosti ob'ekta, opuskaya to, chto schitaetsya nesushestvennym. No, soglasno koncepcii eksperimental'noi dostovernosti, lyubaya teoriya ostaetsya gipotezoi do teh por, poka ne naideny fakty, kotorye mozhno schitat' proyavleniem ee predskazanii. Motivirovannoe vospriyatie etih koncepcii mozhet byt' realizovano v hode resheniya sleduyushei zadachi.
Ispol'zuya dannye izmereniya gravitacionnoi postoyannoi Genri Kavendshem (G = 6,67ž10-11 m3/kgžs2), ocenite massu Zemli, a uchityvaya radius orbity Zemli - massu Solnca. Kakie issledovaniya podtverdili opredelennye takim obrazom massy Zemli i Solnca?
Motivaciya v ispol'zovanii paradoksa - opredelenie massy Zemli i Solnca "na krutil'nyh vesah". Pri obsuzhdenii sleduet otmetit', chto predskazaniya teorii podtverdilis' issledovaniyami seismicheskoi aktivnosti Zemli i processov na Solnce.
Pri postroenii mehanicheskoi modeli Solnechnoi sistemy naibolee znachimymi harakteristikami okazalis' massy sostavlyayushih ee ob'ektov i ih udalennost' ot Solnca. Polezno obsudit' i effektivnost' ispol'zovaniya modeli material'noi tochki dlya opisaniya dvizheniya planet.
Privedem v zaklyuchenie neskol'ko primerov zadach i voprosov, svyazannyh s astronomiei, kotorye ispol'zovalis' v kurse KSE.
1. Kak izmerili razmery Zemli, Luny, Solnca?
Kakie zakony opredelyayut dvizheniya planet?
Opredelite massu Solnca, esli izvestno, chto
Zemlya dvizhetsya vokrug nego so skorost'yu 30
km/s na srednem rasstoyanii 150 mln km.
2. Chto takoe "orbita planety"? Naskol'ko
otlichayutsya orbity planet? Perechislite
bol'shie planety po poryadku ih udalennosti
ot Solnca. Mogut li planety stolknut'sya pri
svoem dvizhenii vokrug Solnca? Kakovy zakony
ih dvizheniya? Esli period obrasheniya Plutona
raven 250 zemnyh let, tak kakovo ego
rasstoyanie ot Solnca i kakuyu chast' svoego
"goda" on proshel posle togo, kak ego
otkryli?
3. Chto takoe asteroidy, gde oni raspolozheny,
kakovy ih orbity i razmery? Nazovite
naibolee krupnye iz nih. Kakovy vozmozhnosti
nablyudeniya asteroidov? Naskol'ko blizko
nekotorye iz nih mogut priblizit'sya k Zemle?
V chem sostoit otlichie ponyatii "meteor"
i "meteorit"?
4. Luna nahoditsya v sozvezdii Strel'ca. V
kakom sozvezdii budet nahodit'sya Zemlya dlya
nablyudatelya, nahodyashegosya na Lune? Kak,
nahodyas' na obratnoi storone Luny, mozhno
dogadat'sya, chto Luna vrashaetsya vokrug Zemli?
5. Budet li na Zemle smena dnya i nochi, esli
Zemlya perestanet vrashat'sya vokrug svoei
osi? Pri kakih usloviyah na planete ne budet
proishodit' smeny dnya i nochi? Mozhno li
nablyudat' solnechnoe zatmenie na Severnom
polyuse?
6. Kometa Galleya prohodit v perigelii na
rasstoyanii v 0,6 a.e. ot Solnca. Vo skol'ko raz
Solnce osveshaet ee poverhnost' v perigelii
sil'nee, chem v afelii?
7. Chto takoe "galaktika", kakova ih
forma i stroenie? Kak nazyvaetsya Nasha
galaktika, kakovy ee harakteristiki? Gde
nahoditsya Solnechnaya sistema v nashei
Galaktike? Est' li svyaz' mezhdu planetami i
planetarnymi tumannostyami?
8. Kakovy istochniki energii zvezd? Daite
predstavlenie ob evolyucii obychnyh zvezd i
krasnyh gigantov i poyasnite processy,
proishodyashie v ih nedrah. Kakim obrazom
peredaetsya energiya iz centra Solnca do ego
fotosfery? Kakova perspektiva evolyucii
Solnca? Poglotit li Solnce kakuyu-libo
planetu?
9. Kakovo stroenie tipichnoi zvezdy? Kakie
processy podderzhivayut "zhizn'" zvezd?
Pochemu u belogo karlika Sirius V,
temperatura v centre kotorogo ocenivaetsya
v 40 mln K, termoyadernye reakcii ne protekayut?
Pochemu sushestvenna velichina massy zvezdy?
Pochemu zvezda s bol'shei massoi zhivet men'she,
chem zvezda s bol'shei massoi?
11. Poyasnite, chto takoe Vselennaya, kakovy ee
razmery, kakie ob'ekty ee sostavlyayut i
kakie modeli razvitiya Vselennoi Vam
izvestny.
12. Plotnost' potoka solnechnogo izlucheniya,
prihodyashego na Zemlyu, sostavlyaet 1,4Ch103 Vt/m2.
Kakoe svetovoe davlenie proizvodit
solnechnoe izluchenie na ideal'no zerkal'nuyu
poverhnost' (koefficient otrazheniya raven
edinice)?
Individual'naya rabota so studentami osushestvlyalas' i v forme referatov. Sredi obsuzhdaemyh na seminarah tem, vybiraemyh po zhelaniyu studentami, takie: "Racionalizm i misticizm v poznanii prirody"; "Antropnyi princip i fizicheskie konstanty"; "V poiskah vnezemnogo razuma"; "Prichiny populyarnosti astrologii"; "Razvitie idei russkogo kosmizma"; "Fenomen samoorganizacii v prirode i obshestve"; "Solnechno-zemnye svyazi i ih vliyanie na cheloveka"; "Gipotezy proishozhdeniya Zemli, Luny i planet"; "Gipotezy proishozhdeniya elementov vo Vselennoi" i drugie.
Itak, nauka - zhivoi, razvivayushiisya organizm, a nepreryvnoe rasshirenie prostranstvennyh i vremennyh granic poznannoi chasti Vselennoi daet cheloveku uverennost' v sobstvennoi znachimosti, stol' neobhodimuyu segodnya. Obilie ploho ili neverno vosprinimaemoi informacii chasto privodit k sotvoreniyu mifov, i vera v nechto nepostizhimoe dlya razuma ovladevaet shirokimi sloyami obshestva. Eta nisha legko zapolnyaetsya raznymi antinauchnymi ideyami, porozhdennymi krizisom sovremennogo obshestva i krizisom sistemy obrazovaniya. Vozrosshee kolichestvo informacii, v tom chisle i nevostrebovannoi, trebuet perehoda v novoe kachestvo. Samo nauchnoe znanie tozhe razvivaetsya po zakonam otkrytyh sistem. Protivorechie mezhdu ob'emom dobytoi informacii i vozmozhnost'yu ee ispol'zovaniya usilivaet znachenie uporyadochennosti informacionnogo prostranstva, kak i v lyuboi nelineinoi sisteme. I racional'noe myshlenie, razvivaemoe kursom KSE, pozvolit v potoke informacii sohranyat' zdravye suzhdeniya, opirayas' na poluchennye znaniya.
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
astronomiya - VUZ - konferencii - kurs astronomii - didaktika - didakticheskii material
Publikacii so slovami: astronomiya - VUZ - konferencii - kurs astronomii - didaktika - didakticheskii material | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
