CC BY
61
Popova Elena Vladimirovna, chief of office, Lena_starcity@mail. ru, Russia, Moscow region, Star sity, Gagarin Cosmonaut Training Center.
Revin Sergey Nikolaevich, test cosmonaut, exp.31@yandex.ru, Russia, Moscow region, Star sity, Gagarin Cosmonaut Training Center.
УДК 378.037.1
ДИДАКТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПИЛОТИРУЕМОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ В ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ ШКОЛЬНИКОВ
В.А. Ситаров, С.Н. Ревин
Показана возможность рассмотреть пилотируемую космическую станцию как комплексное дидактическое средство и обучающую модель в экологическом образовании школьников.
Ключевые слова: дидактическая модель, метод аналогии, пилотируемая космическая станция, экосистема.
Изучение школьниками экосистемы пилотируемой космической станции как аналога земных экологических процессов служит эффективным приемом формирования основных экологический понятий, поскольку посредством включения данной системы в педагогический процесс она выполняет роль комплексного дидактического средства, сочетающего дидактические возможности наглядного пособия, обучающей модели и образца экологического существования человека в обитаемой среде.
За более чем 55-летнюю историю развития космонавтики накоплен огромный материал, посвященный таким аспектам, как изучение жизнедеятельности человека в космосе, исследования в области космической биологии, биотехнологические эксперименты, технические эксперименты, исследования в области космической технологии и материаловедения, геофизические исследования и дистанционное зондирование Земли. За этот период выполнены тысячи экспериментов.
Но, к сожалению, существует малое количество работ, посвященных использованию различных достижений космонавтики в школьном образовании. Так, например, И.В. Кожеуров в своей диссертации «Методика ознакомления с элементами космонавтики в средней школе при изучении курсов физики и астрономии» [3] выяснил, что ознакомление с элементами космонавтики повышает у учащихся интерес к учебным предметам, к технике и расширяет их научно-технический кругозор. Автор рекомендовал ряд кинофильмов использовать на внеклассных занятиях: «Снова к звездам» (о полете Г.С. Титова); «Первый рейс к звездам» (о полете Ю.А Гагарина); «Штурм космоса продолжается» (о полете А.Г. Николаева и
П.Р. Поповича); «Звездные братья» (о полете А.Г. Николаева и П.Р. Поповича); диафильм «Герои-космонавты».
Р.Р. Абдуразагов [1] определил подход к отбору прикладного материала, раскрывающего научные основы космических экспериментов, разработал методику изучения этого материала в курсе физики. Предлагаемая методика изучения научных основ космических экспериментов является важным резервом для повышения образовательного и воспитательного значения курса физики. Изучение научных основ космических экспериментов создает возможность для развития у учащихся умения самостоятельно пополнять свои знания с помощью различных источников массовой информации о достижении космонавтики. Автор в своей работе использовал фотографии экспериментальных установок и результатов проведенных экспериментов.
Н.Б. Гривачева [2], исследуя процесс формирования представлений учащихся средней школы о физических основах космонавтики, выделяет три формы изучения космонавтики.
Во-первых, включение элементов космонавтики в курсы физики и астрономии. Автор предлагает приводить примеры, иллюстрирующие те или иные физические законы и явления; заменять содержание задач, где это представляется возможным на —космонавтические” При этом автор делает вывод о том, что —космонавтический” материал пока представляет собой искусственные вкрапления в физический материал или просто материал для дополнительного чтения.
Во-вторых, изучение рассматриваемого материала в курсах по выбору: факультативных и элективных. С этой целью был создан элективный курс —Основы космонавтики”.
В-третьих, изучение подобного материала на внеклассных занятиях. Н.Б. Гривачева рекомендовала на внеклассных занятиях использовать компакт-диск —Мультимедийное приложение к энциклопедии по космонавтике”, а также следующие интернет-ресурсы: -История российской советской космонавтики” (www.novosti-kosmonavtiki.ru), «Энциклопедия -Космонавтика”» (www.cosmo-world.ru/spaceencyclopedia), содержащий
информацию о космонавтах, конструкторах, космических аппаратах, международной космической станции; —Пилотируемая космонавтика в цифрах и фактах” (www.space.kursknet.ru), содержащий информацию о пилотируемых полетах, космических кораблях, долговременных орбитальных станциях, статистика космических полетов.
Особое значение при проведении занятий автор придает образовательной программе «Уроки из космоса». Впервые с борта орбитальной станции «Мир» экипажи проводили уроки, которые транслировались в режиме прямой связи в Центр управления полетом. Используя уникальные возможности невесомости для иллюстрации действия законов природы, космонавты демонстрировали опыты и эксперименты, показывали раз-
личные природные явления, происходящие на Земле. Было проведено 18 уроков, темы которых касались вопросов физики, географии, экологии, биологии, физкультуры. На основе проведенных «уроков» были выпущены учебные видеофильмы.
В нашем исследовании предпринята попытка в качестве дидактического средства применения метода аналогии использовать экосистему космической станции, которая в своем строении и функционировании отражает основные закономерности и процессы взаимоотношения человека со средой обитания. Пилотируемая космическая станция как обучающий аналог и модель позволяет более адекватно обучать экологическим понятиям, поскольку объект изучения (в частности сама станция как эко- аналог Земли) не поглощает субъект изучения и сознание школьников свободно от его влияния. Ученики рассматривают экологические феномены со стороны, имея при этом возможность моделировать их в учебном процессе. Таким образом, выполняется одно из главных психологических требований формирования понятий - достижение рефлексии и возможности оперирования объектом познания путем отделения его от субъекта с тем, чтобы в дальнейшем изучать объект независимо, с разных сторон, в целостном виде, включая его в различные связи и отношения. Изучение биосферы Земли напрямую весьма затруднительно потому, что сами школьники и педагог включены в нее непосредственно и не могут ее покинуть, стать как бы над ней, а значит, осмыслить ее целиком.
В образовательной ситуации в случае использования пилотируемой космической станции в качестве обучающего аналога и модели происходит удаление объекта изучения, т.е. биосферы, от субъектов познания, она перемещается на станцию. И в этом случае достигается эффект оторванности субъекта и выход из лона объекта в позицию независимого исследователя-экспериментатора. Экосистема Международной космической станции представляется как своего рода зеркало, в которое может заглянуть ученик и увидеть биосферу и себя в ней в целостном и завершенном виде. Кроме того, он может не просто заглянуть, но и включиться в жизнь на станции посредством идентификации с космонавтом. Он может ощутить себя в роли жителя станции, попробовать справляться с задачами полета и обеспечения жизнедеятельности, а главное - почувствовать хрупкость, уязвимость, уникальность самой экосистемы и осознать ведущую роль человека в ее функционировании и процветании.
Данный подход нами применялся в процессе изучения ряда тем уроков в курсе -Экология” для учащихся 5-6 классов (таблица).
Содержание основных тем экспериментального курса —Ксмонавтика и экология” для учащихся 5-6 классов
№ п/п Те- ма Содержание Обеспечение
1 о д ^ £. Л « ° о а в я ю 1? ю О Конструкция космической станции, водообеспечение и атмосфера на космической станции. Сферы Земли: литосфера, гидросфера, атмосфера. Взаимосвязь сфер Земли. Живые организмы на космической станции. Живые организмы Земли и их распределение по сферам. Границы распространения живых организмов на космической станции. Границы распространения живых организмов в сферах Земли. Биосфера как совокупность сфер, населенных живыми организмами. Многообразие и высокая численность живых организмов на границах контактирующих сфер. Демонстрация фотографий космической станции и космонавтов, видеофрагментов о жизнедеятельности космонавтов, о животных, растениях и микроорганизмах на космической станции; демонстрация таблиц по геосферам Земли, по биосфере, справочников.
2 Среды жизни и приспособления к ним живых организмов Среды жизни на космической станции: водная, воздушная, внутренняя поверхность конструкций. Основные среды жизни на Земле: водная, наземно-воздушная и почвенная. Воздушная среда обитания на космической станции. Наземновоздушная среда обитания и ее характеристика. Воздух, его газовый состав, основные свойства воздуха (прозрачность, плотность, температура, давление). Вентиляция отсеков космической станции. Перемещение воздушных потоков на Земле. Водообеспечение на космической станции. Наличие влаги как условие жизни организмов наземно-воздушной среды. Выпадение конденсата на внутренней поверхности космической станции. Осадки и их значение. Свет и температура на космической станции. Свет и температура как факторы наземновоздушной среды. Живые организмы и их приспособленность к жизни на космической станции и в наземно-воздушной среде. Демонстрация фотографий космической станции и космонавтов, видеофрагментов о жизнедеятельности космонавтов, о животных, растениях и микроорганизмах на космической станции; демонстрация разнообразия объектов живой природы (гербарий, коллекции).
3 Человек как часть природы Загрязнения атмосферы на космической станции и средства очистки атмосферы. Загрязнение воздушной среды современным человеком. Охрана воздушной среды от дальнейшего загрязнения. Использование воды на космической станции. Загрязнение и охрана водных богатств Земли. Состояние здоровья космонавтов на космической станции. Влияние окружающей среды на здоровье человека. Состояние здоровья населения страны и Земли. Деградация элементов конструкции космической станции. Отходы на космической станции и их утилизация. Потери почвы и ее охрана. Космонавты и растения на космической станции. Влияние человека на растительный мир. Охрана растений. Пожароопасная ситуация на космической станции и средства предупреждения возгораний. Лесные пожары и борьба с ними. Космонавты и животные на космической станции. Воздействия человека на животный мир и его охрана. Увеличение объема работ и численности экипажа на космической станции. Сохранение природы и самого человека в условиях увеличения народонаселения. Демонстрация фотографий космической станции и космонавтов, видеофрагментов о жизнедеятельности космонавтов, о животных, растениях и микроорганизмах на космической станции; демонстрация таблиц по экологии и охране природы, слайдов, видеофильмов, журналов и книг по экологии и охране окружающей природной среды. Экскурсия в Звездный городок; экскурсия в природу (желательно в ближайший заповедник).
Анализ результативности экспериментальной работы осуществлялся посредством уровневого мониторинга степени усвоения экологических понятий школьниками в экспериментальной и контрольной группах. Проверка знаний учащихся проводилась суммированием их текущих и итоговых школьных оценок, а также оценок экспертов, выставленных ученикам
по результатам экологических тестов и контрольных работ до и после проведения экспериментальных занятий.
В качестве критериальной основы была использована пятиуровневая шкала степени усвоения экологических понятий в следующей градации:
первый уровень - узнавание, распознавание понятий (объекта), установление различия и подобия (1- 2 балла);
второй уровень - воспроизведение учебного материала (объекта изучения) на уровне памяти, т.е. неосознанное воспроизведение (3-4 балла);
третий уровень - воспроизведение учебного материала (объекта изучения) на уровне понимания (осознанное воспроизведение), описание и анализ объекта изучения (5-6 баллов);
четвертый уровень - применение знаний в знакомой ситуации по образцу, выполнение действий с четко обозначенными правилами, применение знаний на основе обобщенного алгоритма, для решения новой учебной задачи (7-8 баллов);
пятый уровень - применение знаний (умений) в незнакомой ситуации для решения нового круга задач, самостоятельное использование ранее усвоенных знаний в новой ситуации для решения проблемы, видение проблемы (9-10 баллов).
Данная градация уровней отражает большей частью степень полноты и осознанности усвоения экологических понятий школьниками и соответствует основным этапам формирования понятия: от простого узнавания и описания через понимание к творческому применению.
Обобщенные данные оценок в контрольной и экспериментальной группах, проведенных в начале и после завершения занятий представлены на рисунке.
Как видно по результатам проведенного мониторинга, при относительно равных исходных показателях ученики экспериментальной группы оказались более продвинутыми по уровню усвоения экологических понятий после проведения экспериментальных занятий. Особенно отмечается рост способности применения полученных знаний в стандартной ситуации (прирост 4-го уровня на 16 %) и нестандартной ситуации (прирост 5-го уровня на 17 %).
Кроме того, как показали результаты наблюдений и выборочных собеседований, проведенный курс занятий с использованием метода аналогии способствовал, во-первых, изменению типа доминирующей установки у учеников по отношению к природе в пользу природосберегающего; во-вторых, росту познавательной активности, связанной с объектами природы; в-третьих, повышению непрагматического практического взаи
модействия с природными объектами, а также росту активности школьников по изменению окружения в соответствии с экофильным отношением к природе.
60 -£ 50 -
03
§40 н и 8
«30 4
о
о 20 н |ю Н 0
Контрольная группа
исходный срез □ итоговый срез
31
23 Г "1 13 13
; и н I ■ 3 11
5
12 3 4
Диаграммы динамики результативности усвоения экологических
понятий школьниками:
1 - узнавание; 2 - воспроизведение; 3 - понимание; 4 - применение знаний;
5 - решение проблемы.
В целом данные оценок указывают на отчетливый педагогический эффект проведенной работы. Сравнительный анализ замеров показал эффективность примененного метода аналогии в экологическом образовании школьников, обеспечивающего прочное и устойчивое усвоение экологических понятий, а также рост экофильной ориентации школьников.
Таким образом, результаты проведенных исследований, представленные в данной статье, раскрывают дидактический потенциал использования метода аналогии на базе изучения экосистемы пилотируемой космической станции в экологическом образовании школьников. Такой подход позволяет перед учениками развернуть универсальный план генезиса и развития жизни.
Список литературы
1. Абдуразагов Р.Р. Изучение научных основ космических экспериментов в курсе физики средней школы: дис. ... канд. пед. наук. Калуга: КГПИ, 1987.
2. Гривачева И.В. Формирование представлений учащихся средней школы о физических основах космонавтики: дис. . канд. пед. наук. Курск: КГПУ, 2005.
3. Кожеуров И.В. Методика ознакомления с элементами космонавтики в средней школе при изучении курсов физики и астрономии: дис. . канд. пед. наук. М.: МГПИ им. В.И. Ленина, 1964.
Ситаров Вячеслав Алексеевич, д-р пед. наук, проф., зав. каф., sitarov@mail.ru, Россия, Москва, Московский гуманитарный университет.
Ревин Сергей Николаевич, космонавт-испытатель, exp.31@ vandex.ru, Россия, Московская обл., Щелковский район, Звездный городок, Научно-исследовательский испытательный Центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина.
DIDACTIC POSSIBILITIES OF THE MANNED SPACE STATION IN SCHOOLCHILDREN
ECOLOGICAL EDUCATION
V.A. Sitarov, S.N. Revin
Opportunity to consider piloted space station as complex didactic means and training model in ecological education of school students is shown.
Key words: didactic model, method of analogy, ecosystem, manned space station
Sitarov Vyacheslav Alekseevich, phD, professor, chef board, Russia, Moscow, Moscow humanitarian University.
Revin Sergey Nikolaevich, test cosmonaut, exp.31@yandex.ru, Russia, Star sity, Gagarin Cosmonaut Training Center.
УДК 378.035:378.064:159.922.4
СОВРЕМЕННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ КУЛЬТУРЫ МЕЖЭТНИЧЕСКОГО ОБЩЕНИЯ СТУДЕНТОВ СОВРЕМЕННОГО
ВУЗА
Е.В. Трушина
Рассматриваются проблемы межэтнического общения, формирования культуры межэтнического общения и процесса адаптации у студентов в образовательном социуме вуза.
Ключевые слова: межэтническое общение, этническое самосознание, меж-культурный диалог, поликультурное образование.
