Sovremennaya astronomiya i metodika ee prepodavaniya
| << Predydushaya |
IZUChENIE VOPROSOV ASTROFIZIKI V ShKOL'NOM KURSE FIZIKI
Matarceva E.A.
RGPU im. Gercena, S-Peterburg
Proishodyashaya v nastoyashee vremya modernizaciya obrazovaniya napravlena na povyshenie kachestva obucheniya fizike. Odno iz vazhneishih napravlenii v etoi oblasti - demonstraciya universal'nosti fizicheskih zakonov i ih spravedlivosti dlya vseh yavlenii prirody vo Vselennoi - svyazano s novym podhodom k probleme mezhpredmetnyh svyazei [1]. Osoboe polozhenie i rol' zdes' otvoditsya izucheniyu voprosov astrofiziki, sushestvenno rasshiryayushih i uglublyayushih nashi predstavleniya o stroenii i svoistvah okruzhayushego mira.
V XXI veke - veke, bez somneniya, kosmicheskom, vypuskniki shkol nedostatochno znakomy s dostizheniyami astrofiziki i kosmologii. Odnako, po rezul'tatam issledovaniya, provedennogo v shkolah Peterburga, interes k astronomii u rebyat yavno vyshe, chem k fizike. Nalichie takogo interesa mozhet stat' motivom k izucheniyu fizicheskih processov v kosmicheskih masshtabah. V anketah odinnadcatiklassniki, sovsem ne izuchavshie do etogo astronomiyu, otvechayut, chto hotyat hot' nemnogo znat' ob etoi nauke. Znachenie astronomii oni vidyat v tom, "chtoby izuchat' mir za predelami nashei Zemli, peremeshat'sya na druguyu planetu, izuchat' kosmicheskie ob'ekty, rasshiryat' svoi znaniya o mire i ego ustroistve, v razvitii kul'tury i znanii chelovechestva, ponyat' kto my i chto my takoe, izuchat' fizicheskie yavleniya v kosmose, predskazat' priblizhenie kakogo-to tela k Zemle" i t. d.
Sushestvuyushie uchebniki fiziki trebuyut ne tol'ko (i ne stol'ko) rasshireniya ih astronomicheskogo soderzhaniya, no i povysheniya effektivnosti usvoeniya togo astronomicheskogo materiala, chto soderzhitsya v nih uzhe desyatki let. Neobhodimy tshatel'naya pererabotka i dopolnenie astronomicheskogo soderzhaniya uchebnikov, izmenenie ih struktury i, glavnoe, razrabotka metodiki formirovaniya astronomicheskih znanii v kurse fiziki [2].
Sleduet otmetit', chto tendenciya vklyucheniya voprosov astrofiziki v uchebnye posobiya po fizike poluchila shirokoe i ustoichivoe rasprostranenie v sisteme obucheniya fizike v SShA. Pri etom sootvetstvuyushie voprosy i temy izlagayutsya kak v vide samostoyatel'nyh razdelov, tak i vklyuchayutsya v kachestve primerov pri izlozhenii tradicionnyh voprosov fiziki. Otdel'nye voprosy astrofiziki vklyuchayutsya i v otechestvennye uchebnye posobiya [3].
Pri oprose uchitelei fiziki g. S-Peterburga vyyasnilos', chto oni ispol'zuyut astronomicheskii material na svoih urokah v razdelah "Mehanika", "Elektromagnitnoe izluchenie", "Geometricheskaya optika", "Teplovye yavleniya", "Magnitnoe pole", "Atomnaya fizika", "Kvantovaya fizika". Pri bolee detal'nom issledovanii etogo voprosa stanovitsya yasno, chto est' rezerv dlya vklyucheniya astrofizicheskogo materiala v nekotoryh temah kursa fiziki.
Ne narushaya balans vremeni shkol'nogo kursa fiziki, nado vnesti dostupnyi nauchnyi material po astrofizike za schet ne effektivno ispol'zuemogo materiala - opisaniya slozhnyh tehnicheskih ustroistv, znanie kotoryh ne prigoditsya shkol'nikam v zhizni, a takzhe formal'nyh zadach, ne dayushih novyh znanii o mire. Otobrannyi material po astrofizike dolzhen otvechat' sleduyushim principam: vazhnost', nauchnost', dostupnost'.
Predlagaem vnesti voprosy fiziki megamira v sleduyushie temy kursa fiziki v srednei i starshei shkole: [4, 5]
|
Kinematika |
-obshee predstavlenie o stroenii i prostranstvenno-vremennyh masshtabah Vselennoi -vremya rasprostraneniya sveta, svetovoi god -vidimoe dvizhenie zvezd -nebesnaya sfera, gorizontal'naya i ekvatorial'naya sistemy koordinat, izmerenie vremeni -vidimoe dvizhenie i fazy Luny -sutochnoe i godichnoe dvizheniya Solnca, solnechnye i zvezdnye sutki -dvizhenie Solnca sredi zvezd -vidimoe dvizhenie planet, ego ob'yasnenie po Koperniku -tangencial'naya i luchevaya skorosti zvezdy -opredelenie rasstoyanii do tel Solnechnoi sistemy -rasstoyaniya do zvezd i ih svetimosti -rasstoyaniya do galaktik |
|
Dinamika |
-zakony Keplera -dvizhenie tel pod deistviem vzaimnogo prityazheniya -opredelenie mass nebesnyh tel -dvizhenie kosmicheskih apparatov -pervaya i vtoraya kosmicheskaya skorosti -zakon vsemirnogo tyagoteniya i fizika nebesnyh tel -unikal'nost' fizicheskih uslovii na Zemle -vzaimodeistvie galaktik -gravitacionnyi paradoks |
|
Zakony sohraneniya |
-osnovnoe uravnenie nebesnoi mehaniki (zadacha dvuh tel) |
|
Mehanicheskie kolebaniya i volny |
-effekt Doplera |
|
Magnitnoe pole |
-magnitosfera Zemli i drugih planet Solnechnoi sistemy -magnitnoe pole Solnca -kosmicheskie luchi i mezhzvezdnye magnitnye polya -povedenie veshestva v sverhsil'nyh magnitnyh polyah (naprimer, v pul'sarah) |
|
Osnovy molekulyarno-kineticheskoi teorii |
-mezhzvezdnyi gaz -oblasti zvezdoobrazovaniya -predstavleniya o vozmozhnyh processah vozniknoveniya zvezd i planetnyh sistem |
|
Osnovy termodinamiki |
-razmery i temperatura zvezd -diagramma "Temperatura-svetimost'" -ravnovesie zvezd i fizicheskoe sostoyanie zvezdnogo veshestva |
|
Elektromagnitnye kolebaniya i volny |
-vsevolnovaya astronomiya -shkala elektromagnitnyh voln -okna prozrachnosti atmosfery -radiointerferometry -radiogalaktiki -radioizluchenie pul'sarov -UF-teleskopy -gamma-teleskopy -reliktovoe izluchenie |
|
Optika |
-opticheskaya shema teleskopa -uvelichenie ili uglovoe rasshirenie -solnechnye i lunnye zatmeniya -zakony izlucheniya absolyutno tverdogo tela -spektry zvezd |
|
Kvantovaya fizika |
-fotometricheskii paradoks |
|
Yadernaya fizika |
-istochniki energii zvezd |
|
Elementarnye chasticy |
-neitrinnaya astronomiya |
|
STO |
-eksperimental'naya proverka polozhenii obshei teorii otnositel'nosti |
|
Fizicheskaya kartina mira |
-kosmologicheskie i kosmogonicheskie problemy (opredelenie vozrasta Vselennoi, Λ-chlen, problema temnoi materii, zakon Habbla) |
Predlozhennyi material po fizike megamira aktualiziruet ranee izuchennye zakony, podvodit k obobsheniyu izuchennogo i, v rezul'tate, k osoznaniyu estestvennonauchnoi kartiny mira. Chast' dannogo materiala uzhe ispol'zuetsya uchitelyami fiziki na urokah, no, k sozhaleniyu, v bol'shinstve sluchaev bessistemno. V rezul'tate teryaetsya celostnoe predstavlenie o fizike megamira i voobshe o fizike. Nash razvivayushiisya mir preterpevaet izmeneniya, i oni bolee global'ny i znachimy v kosmicheskih masshtabah. V shkol'nom kurse dolzhny svoevremenno otrazhat'sya takie izmeneniya. Eto uslovie sovremennogo obrazovaniya yavlyaetsya odnoi iz vazhneishih motivacii obucheniya. Uchashihsya na urokah neobhodimo znakomit' s tem, chto proishodit v kosmose, a takzhe s perspektivami na budushee, kotorye oboznachayutsya sovremennoi naukoi.
Literatura:
1. A. S. Kondrat'ev, M. A. Krupnova, I. Ya. Lanina. Sovremennye problemy realizacii mezhpredmetnyh svyazei pri izuchenii fiziki. //Sb. "Aktual'nye problemy obucheniya fizike v shkole i vuze". -SPb., 2003.2. E.P. Levitan, A.Yu. Rumyancev. Didaktika astronomii: ot HH k HHI veku. //Zemlya i Vselennaya, № 4. 2002.
3. E.I. Butikov, A.S. Kondrat'ev. Fizika (dlya uglublennogo izucheniya) ch. I, II, III. -M., 1994, 2000, 2001.
4. Maksimenko E. V. Voprosy sovremennoi astrofiziki v uchebnyh kursah pedagogicheskogo vuza i obsheobrazovatel'noi shkoly. /Kand. diss. ped. nauk, spec. 13.00.02. -M., 2000.
5. E.I. Butikov, A.A. Bykov, A.S. Kondrat'ev. Programma po fizike; A.V. Zasov, E.V. Kononovich. Programma po astronomii. //
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
metodika prepodavaniya - metodicheskie materialy - konferencii - prepodavanie astronomii
Publikacii so slovami: metodika prepodavaniya - metodicheskie materialy - konferencii - prepodavanie astronomii | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
