CC BY
60Ключевые аспекты изучения школьного курса астрономии
Ечмаева Галина Анатольевна
кандидат педагогических наук, доцент, декан, Тюменский государственный университет, g.a.echmaeva@utmn.ru
Малышева Елена Николаевна
кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой Тюменский государственный университет,
el.n.malysheva@utmn.ru
В статье рассматриваются особенности школьного курса астрономии, как фундаментальной основы формирования современной научной картина мира обучающихся, в условиях развития цифровых технологий. Представлены результаты анализа текущих условий обучения астрономии в школе: не системность; теоретическая насыщенность не большого по объему курса; отсутствие учителей со специальной предметной и методической подготовкой. Обозначены проблемы ключевых показателей эффективности: слабое участие школьников в предметной олимпиаде, не высокий уровень предметных знаний обучающихся, стагнация развития частных вопросов методики преподавания астрономии. Вместе с тем, авторы выделяют методическую привлекательность школьного курса астрономии, его огромный потенциал в формировании интереса к научному знанию, удовлетворении естественной подростковой любознательности, интереса к неизведанному и пока необъясненному, связанную с возможностью вариативной подачи материала, активного использования современных цифровых технологии. Ключевые слова: астрономия, школьный курс астрономии, формирование естественнонаучной картины мира, ключевые аспекты школьной астрономии, ресурсный центр образовательной астрономии «КВАЗАР».
о
Е
£
в) ^
0
(Ч
п
01 г
Мы живем в XXI веке, и как бы ни определяли его суть ученые, инженеры, общественные деятели, так или иначе он самым непосредственным образом связан с развитием космической сферы, которая: является локомотивом развития современной науки; синергетическим образом связана с обороноспособность; все более активно влияет на нашу повседневную жизнь, технологически обеспечивая возможность использования сотовой связи и GPS-навигации, интернета и цифрового телевидения; имеет непосредственное и прямое отношение к развитию экономики, поскольку в основе последней в современном мире лежат мониторинговые процессы на Земле.
Сегодня только страны, имеющие слабую экономику, не участвуют в реализации космических программ или экспериментов на основе использования искусственных спутников Земли, в том числе, сугубо прагматического назначения. Постепенно люди рассматривают Космос как расширенную среду своего обитания, а знание о нем становится одним из основных элементов образованности и общей культуры.
Практически любая проблема космонавтики -это смежная или прикладная задача астрономии. Как известно, астрономия - это естественная наука, изучающая Вселенную, расположение, движение, структуру, происхождение и развитие небесных тел и систем. Зародившись еще в доисторические времена, о чем свидетельствуют множественные артефакты, астрономия с появлением и активным использованием микро- и нано-электронной техники и цифровых технологий получила колоссальные возможности своего развития. Появилась возможность получить ответы на многие вопросы, интересовавшие человечество тысячелетиями, но вместе с тем, перед астрономами возникло еще большее вопросов и проблем. За последние годы астрономами сделано большое количество открытий, среди наиболее значимых можно отметить следующие [1]:
- удалось зафиксировать гравитационные волны,
- обнаружены гигантские космические магнитные пузыри в районе Солнечной системы,
- на Марсе обнаружены следы водных потоков, а на Луне - водяной лед,
- открыт спутник Плутона,
- на Энцеладе (спутник Сатурна) открыты гейзеры: водяной пар в атмосфере, и сложные углеводородные соединения,
- открыта экзопланета Кер1ег-22Ь, находящаяся в обитаемой зоне,
- в метеоритах, упавших на Землю в 2018 г. обнаружены все ингредиенты, необходимые для зарождения жизни (вода, молекулы аминокислот) и т.д.
К сожалению, подавляющее количество людей ничего об этом не слышали и не читали.
Основу представления о том, что такое космос и космические технологии, закладывает школьный курс астрономии. Проводимые различные научные и социологические опросы астрономического характера среди молодых людей и школьников, данные по которым находятся в свободном доступе в сети Интернет, позволяют сделать неутешительные выводы о знаниях в данной предметной области. Респонденты не могут ответить на вопросы о том, как называется ближайшая к нам звезда, сколько планет в солнечной системе, а на вопрос: «Как появился окружающий нас мир?» самый распространенный ответ - создан Богом. Современные школьники об астрологических понятиях и концепциях осведомлены больше, чем об астрономических [2, 18 и др.]. И это, несмотря на то, что все мы с самого раннего детства сталкивается с астрономическими понятиями, и событиями: Солнце, Луна, день и ночь, созвездия, смена времен года, часы и календарь, затмения, северное сияние, звездопады и т.д. Все эти феномены имеют строго научное обоснование, и формирование знания о них не должно происходить в рамках религиозного, астрологического, нумерологического или изотерического подходов.
Согласно приказа № 506 от 7.06.2017 Министерства науки и образования, астрономия с 2017 г. вернулась в школу как обязательный предмет после более чем двадцати пяти летнего перерыва [19]. Следует отметить, что в этот период элементы астрономических знаний присутствовали точечно в пропедевтическом курсе «Окружающий мир» начальной школы и предмете «Физика» основной школы. Авторы учебников физики для профильного уровня уделяли этой теме внимание в 11 классе [10, 11, 12, 14, 16, 17 и др.]. Однако, следует отметить, что в курсе физики астрономическая информация используется фрагментарно, часто как иллюстративный материал, а отсутствие связей между отдельными знаниями и отрывочность изложения лишает возможности обобщать астрономические знания и поэтапно формировать фундаментальные астрономические понятия, создавая в сознании учеников астрономическую (естественнонаучную) картину мира [15].
Значительный период отсутствия предмета в учебном плане школ сказался самым негативным образом, как на дидактике школьной астрономии, так и на вопросах методики ее преподавания. Анализ текущей ситуации, после введения основного курса астрономии, показывает, что условия, в которых вынуждены работать сегодня учителя, преподающие этот предмет, характеризуются следующими обстоятельствами:
1. Существует значительный перерыв в изучении предмета в основной школе: астрономия
представлена пропедевтически на уроках «Окружающий мир» (2 класс) и самостоятельным предметом «Астрономия» (10 - 11 класс) [9, 20]. Это приводит к тому, что у учащихся, особенно, выпускников основной школы, формируются обрывочные, а иногда и искаженные знания об окружающем мире, о Вселенной. Эта проблема носит системный характер, ее разрешение возможно при разработке новой парадигмы школьного образования по астрономии, основанной, с одной стороны, на планомерном изучении астрономии, с другой стороны, на практико-ориентированном подходе к обучению. Планомерность и систематичность являются условиями поэтапного и глубокого формирования научной картины мира. Практико-ориентированный подход помогает увидеть связи предмета с практическими аспектами жизни обучающихся, показать актуальность и необходимость этих знаний в современном обществе, тем самым стимулировать развития познавательного интереса к астрономии.
2. Анализ содержательного наполнения систематического курса по астрономии и его представ-ленияе в учебниках физики [16, 17] и астрономии [10, 20] демонстрирует значительную понятийную нагрузку при относительно небольшом объеме. Учитывая средний уровень знаний обучающихся по физике, без которой астрономия как наука теряет свой естественнонаучный физический смысл, можно предположить, что особого интереса к изучению этого предмета у школьников не наблюдается. Об этом свидетельствуют отчеты о результатах школьного, муниципального и регионального этапов (как наиболее массовые) Всероссийской олимпиады школьников (ВсОШ) в различных регионах [6, 7 и др.]. На рисунке 1 представлен фрагмент отчета результатов школьного этапа ВсОШ (Красноярский край). Аналогичная ситуация наблюдается во всех регионах страны.
Наибольшее количество участники шкотыюго "тли БсШ] наилЕсоалось последующим предметам:
Мгтеиншга - 983 участника
Русский пл - 904 участника,
Обшестьинанне-бВ! участника;
. 1нтсрэту ра - 650 участи иков.
Енсппгия - 646 участников.
Машгеныжс количество участников школьною 1тш ВеСШ наСпюлалось последующим предметам:
Право - 102 участника:
МХК-90 участников:
^вдночнка - 63 участника;
[кнвшмй 1Ш-Й1 участник;
Астрономия - 14 участников.
Рис.1. Фрагмент отчета результатов школьного этапа ВсОШ
В тех отчетах, где количество участников олимпиады по астрономии сравнимо с другими предметами, анализ результатов школьников так же приводит к неутешительным выводам [3, 4, 5]:
Низкий интерес к астрономии можно объяснить тем, что она имеет дело с телами, объектами и явлениями, которые находятся за пределами непосредственного человеческого опыта, их нель-
о о ш и т
г
т
О т э т й А
X £ т
О
х О т
0
01 и А ы О ш А X X т
зя «пощупать», некоторые из них мы даже не видим, а значит, для оперирования этими объектами требуется сформированное на высоком уровне логическое мышление. У обучающихся может сложиться ложное впечатление, что астрономия -эти чисто теоретическая наука, весьма далекая и необязательная.
¿ффектныность [II иии:1.|ьмш о nui ВсероссвЁеквй о.шм||нй;ты школь НИКОЛ р Рсспублнкс Дагестан н 2617-2(118 >ЧсГ>НОЧ голу ЦП врщипи
№ л/л Наименование предмета Количество победителей Количество призеров Общее количество участии кон Оффегстив иость регнональ ного этапа
1 Английский Я1ЫК 3 25 96 8,45 %
2. Астрономия 0 0 77 0%
з. ЁНОЛОШЯ 4 10 102 4.22 %
4. География 0 18 89 5,43 %
5. Информатика 1 9 71 3,02 %
6. Искусство (МХЮ 4 3 50 2,L 1 %
7. История 3 9 98 3,62 %
И. КиТаКСККЙ H'UJK 0 1 1 0.3 %
9. Литература 3 26 93 8,76 %
10. Математика 6 14 88 Ь.04 %
0
еч
м
01 Z
Рис.2 Фрагмент отчета результатов регионального этапа ВсОШ
3. Ситуация со школьной астрономией осложняется тем, что введение данного предмета вменяется в подавляющем большинстве школ учителям, не имеющим специальной предметной подготовки в области астрономии, не знакомыми с ее современными технологиями, проблемами и открытиями, не владеющими частной методикой ее преподавания. Те учителя, подготовка которых включала знания по преподаванию астрономии, совершенно не готовы к обучению современной астрономии, неотъемлемой частью которой стали цифровые технологии.
Следует отметить, что довольно печально обстоят дела и в области методической науки по вопросам преподавания астрономии. В период с 1990 г. и по 2017 было защищено всего 3 докторских и 6 кандидатских диссертаций, связанных с рассмотрением вопросов методики преподавания астрономии или ее разделов [8]. Нами был проанализирован рынок учебной литературы по методике преподавания астрономии. На основе из полученных результатов, можно сделать вывод о застое в развитии частной методики преподавания астрономии в школе, наблюдаемом в данный момент.
Исходя из того, что «природа не терпит пустоты», недостаток научных знаний с успехом замещается информацией, которую школьники могу с избытком сегодня найти в сети Интернет, в телевизионных программах, где часто затрагиваются те или иные астрономические явления, но при этом допускается довольно произвольное их толкование. Вместе с тем, астрономия играет наиважнейшую мировоззренческую роль, в формировании естественнонаучной картины мира. Только курс астрономии позволяет человеку:
- понимать природу астрономических явлений и событий, с которыми человек сталкивается регулярно,
- осознать свое место во Вселенной,
- получить представление о принципиальной познаваемости окружающего мира и безграничной возможности для его познания.
Астрономия расширяет и углубляет физические знания, демонстрируя их всеобщность и универсальность, именно она способна продемонстрировать, как далеко в пространственно-временном масштабе распространяются наши знания и наш опыт. В отличие от других предметов астрономия (несмотря на то, что это одна из древнейших областей знаний человека) не создает и не должна создавать у школьников представления о том, что на все вопросы найдено решение. В этом идеологическая особенность курса астрономии, его привлекательность и огромный потенциал в формировании интереса к научному знанию, удовлетворении естественной подростковой любознательности, интереса к неизведанному и пока необъяс-ненному.
Одна из методических особенностей курса заключается в возможности подачи материала на разных уровнях сложности, путем варьирования соотношения между наглядностью, описательным подходом и строгой физической интерпретацией астрономических явлений. Кроме того, использование современных цифровых технологии позволяет сделать курс привлекательным для всех возрастов его изучения и в основном и в дополнительном образовании.
Исходя из выявленных и озвученных выше проблем в теоретических и методических вопросах школьной астрономии, преподавателями кафедры физики, математики, информатики и методик преподавания Тобольского педагогического института им. Д.И. Менделеева (филиала) ТюмГУ была подана конкурсная заявка в фонд Президентских грантов на создание ресурсного центра по образовательной астрономии. Заявка была поддержана и сегодня проект реализуется с использованием гранта Президента Российской Федерации на развитие гражданского общества.
26 января состоялось открытие ресурсного центра по образовательной астрономии «КВАЗАР». Участниками гранта разрабатываются и реализуются различные мероприятия, демонстрирующие образовательные возможности астрономии и космонавтики с использованием цифровых технологий, позволяющих сделать изучение этого предмета ярким и запоминающимся.
Литература
1. Планета Астронет: лента новостей [Электронный ресурс]; URL: http://www.astronet.ru/ (дата обращения 26.01.2019).
2. Дробчик Т.Ю., Невзоров Б.П. Преподавание астрономии школьникам: проблемы и перспективы // Профессиональное образование в России и за рубежом. - 2018. - №1 (29). - С. 113-122.
3. Протокол регионального этапа всероссийской олимпиады школьников по общеобразовательным предметам в 2017-2018 учебном году. Тюменская область; URL:
http://togirro.ru/assets/files/KONK_OLIMP_2017-2018/vsosh/ protokoly/astro_9-11_2018.pdf (дата обращения 03.02.2019).
4. Анализ результатов ВсОШ по астрономии. Астраханское министерство образования и науки. 26.01.2018; URL: https://vk.com/minobrnaukiao? w=wall- 80965443_660. (дата обращения 03.02.2019).
5. Результаты ВсОШ 2017/2018 учебного года в Республике Дагестан URL: http://www.dagminobr.ru/deyatelnost/vserossiyskaya_ olimpiada_shkolnikov/rezultati_vsosh_20172018_uch ebnogo_goda_v_res (дата обращения 03.02.2019).
6. Итоговый отчет о проведении регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников (ВсОШ) по общеобразовательным предметам в Республике Тыва в 2017-2018 учебном году. URL: https://vsosh.rtyva.ru/images/reg_etap2017/otchet/0tc het17-18.pdf. (дата обращения 03.02.2019).
7. Справка по результатам проведения этапов Всероссийской олимпиады школьников и Московской олимпиады школьников в 2017-2018 учебном году. URL: http://sch544u.mskobr.m/files/%20по%20итогам%20 ВсОШ% 2017-18.pdf. (дата обращения 03.02.2019).
8. Российская государственная библиотека: электронный каталог [Электронный ресурс]; URL: https://www.rsl.ru/ (дата обращения 15.02.2019).
9. Воронцов-Вельяминов Б.А. Астрономия. Базовый уровень. 11 кл.: учебник / Б.А. Воронцов-Вельяминов, Е.К. Страут. - М.: Дрофа, 2018. - 238 с.
10. Генденштейн Л.Э. Физика. 9 класс. В 2 ч. Ч.1. Учебник для общеобразовательных учреждений / Л.Э. Генденштейн, А.Б. Кайдалов, В.Б. Кожевников; под. ред. В.А. Орлова, И.И. Ройзена. - М.: Мнемозина, 2012. - 272 с.
11.Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир. 2 класс. В 2 ч. - Ч.1. - Самара: Учебная литература: Федоров, 2012. - 112 с.
12. Ивченкова Г.Г., Потапов И.В. Окружающий мир. 2 класс. В 2 ч. - Ч. 1. - М.: Астрель, 2012. - 80 с.
13. Муртазов А.К. Интегрированное дополнительное образование детей в области астрофизики и экологии космоса: моногр. / А.К. Муртазов; Ряз. гос. ун-т им. С.А. Есенина. - Рязань: 2011. -260 с.
14. Пурышева Н.С. Физика. 9 класс: учебник / Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская, В.М. Чаругин. -М.: Дрофа, 2015. - 272 с.
15. Румянцев А.Ю. Методические основы формирования системы астрономических знаний в курсе физики средней общеобразовательной школы: дисс... доктора пед наук. - Челябинск: 1999. -570 с.
16. Физика. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.А. Касьянов. - М.: Дрофа, 2011. - 448 с.
17. Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений и шк. с углубл. изучением физики: профил. уровень / А.Т. Глазунов, О.Ф. Кабардин, А.Н. Малинин и др.; под. ред. А.А. Пинского, О.Ф.
Кабардина; Рос. акад. наук, Рос. акад. образования, изд-во «Просвещение». - М.: Просвещение, 2011. - 416 с.
18. Опрос по астрономии: апрель 2016; URL: https://www.youtube.com/watch? v=1abaI3OJJDE (дата обращения 20.01.2019).
19. Приказ Министерства образования и науки РФ от 7 июня 2017 г. N 506 "О внесении изменений в федеральный компонент государственных образовательных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования, утвержденный приказом Министерства образования Российской Федерации от 5 марта 2004 г. N 1089". - URL: http://www.edu.ru/documents/view/63877/ - (дата обращения 03.02.2019).
20. Чаругин В.М. Астрономия. 10-11 классы: учеб. для общеобразоват. организаций: базовый уровень / В.М. Чаругин. - М.: Просвещение, 2018. - 144 с.
Key Aspects of Studying Astronomy School Echmaeva G.A., Malysheva E.N.
Tyumen State University
This paper presents special Astronomy aspects as a fundamental formation of students' modern scientific world views principle in the digital age. Following results of current astronomy learning conditions analysis at school are presented: absence of pattern, theoretical density of a minor capacity course, the absence of teachers with field and method competence. Determined key efficiency parameters: negligible students' contribution in subject Olympiad, low students' subject knowledge level, stagnation of particular teaching techniques. At the same time, contributors pointing out astronomy course appeal and its vast potential in motivation to scientific knowledge, satisfaction to adolescent curiosity, obsession with unexplored and not yet explained, interconnected with a variety of delivery methods actively using modern digital techniques. Key words: Astronomy, student course, the formation of students' modern scientific world views, main idea of astronomy at school, a resource center of educational astronomy «QUASAR». References
1. Planet Astronet: news feed [Electronic resource]; URL: http://www.astronet.ru/ (appeal date 01/26/2019).
2. Drobchik T.Yu., Nevzorov B.P. Teaching astronomy to schoolchildren: problems and prospects // Professional education in Russia and abroad. - 2018. - №1 (29). - p. 113122.
3. Protocol of the regional stage of the All-Russian Olympiad of
schoolchildren in general education subjects in the 2017-2018 academic year. Tyumen region; URL: http://togirro.ru/assets/files/K0NK_0LIMP_2017-2018/vsosh/ protokoly / astro_9-11_2018.pdf (appeal date 03.02.2019).
4. Analysis of the results of VOSH astronomy. Astrakhan Ministry of
Education and Science. 01/26/2018; URL: https://vk.com/minobrnaukiao? w = wall- 80965443_660. (the date of circulation 03.02.2019).
5. Results of the Secondary School Year 2017/2018 in the Republic
of Dagestan URL:
http://www.dagminobr.ru/deyatelnost/vserossiyskaya_olimpiada _shkolnikov/rezultati_vsosh_20172018_uchebnogo_goda_v_re s (appeal date 03/02/2019).
6. The final report on the regional stage of the All-Russian Olympiad
of Schoolchildren (VOSH) in general education subjects in the Republic of Tyva in the 2017-2018 school year. URL: https://vsosh.rtyva.ru/images/reg_etap2017/otchet/Otchet17-18.pdf. (date of treatment 03.02.2019).
7. Help on the results of the stages of the All-Russian School Olympiad and the Moscow School Olympiad in the 2017-2018 academic year. URL: http://sch544u.mskobr.ru/files/%20 on% 20 of the categories% 20% of all 2017-18.pdf. (the date of circulation 03.02.2019).
о о и n m 5 m
О m n m й А
X £ m О
x О m
О Dl n А ы о и А X X m
8. Russian State Library: electronic catalog [Electronic resource];
URL: https://www.rsl.ru/ (appeal date 02/15/2019).
9. Vorontsov-Velyaminov B.A. Astronomy. A basic level of. 11 cl .:
textbook / B.A. Vorontsov-Velyaminov, E.K. Straut. - M .: Drofa, 2018. - 238 p.
10. Gendenshtein L.E. Physics. 9th grade In 2 hours. Part 1. Textbook for educational institutions / L.E. Gendenshtein, A.B. Kaidalov, V.B. Kozhev-nikov; under. ed. V.A. Orlova, I.I. Roizen. - M .: Mnemozina, 2012. - 272 p.
11. Dmitrieva N.Y., Kazakov A.N. The world. 2 class. At 2 pm - Part 1. - Samara: Textbooks: Fedorov, 2012. - 112 p.
12. Ivchenkova G.G., Potapov I.V. The world. 2 class. At 2 pm -Part 1. - M .: Astrel, 2012. - 80 p.
13. Murtazov A.K. Integrated additional education of children in the field of astrophysics and ecology of space: monograph. / A.K. Murtazov; Ryaz state un-t them. S.A. Yesenin. - Ryazan: 2011. - 260 p.
14. Purysheva N.S. Physics. Grade 9: textbook / N.S. Purysheva, N.E. Vazheevskaya, V.M. Charugin. - M .: Drofa, 2015. - 272 p.
15. Rumyantsev A.Yu. Methodical foundations of the formation of a system of astronomical knowledge in the course of physics of an average comprehensive school: Diss ... PhD. - Chelyabinsk: 1999. - 570 p.
16. Physics. Grade 11. Profile level: studies. for general education. institutions / V.A. Kasyanov. - M .: Drofa, 2011. - 448 p.
17. Physics. Grade 11: studies. for general education. institutions and schools. with dimple the study of physics: profile. level / A.T. Glazunov, O.F. Kabardin, A.N. Malinin and others; under. ed. A.A. Pinskogo, O.F. Kabardina; Grew up Acad. Sciences, Ros. Acad. Education, publishing house "Enlightenment". - M .: Education, 2011. - 416 p.
18. Survey on astronomy: April 2016; URL: https://www.youtube.com/watch? v = 1abaI3OJJDE (appeal date 01/20/2019).
19. Order of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation of June 7, 2017 N 506 "On Amendments to the Federal Component of State Educational Standards of Primary General, Basic General and Secondary (Complete) General Education, approved by order of the Ministry of Education of the Russian The Federation of March 5, 2004 N 1089 ". - URL: http://www.edu.ru/documents/view/63877/ - (request date 03/02/2019).
20. Charugin V.M. Astronomy. Grades 10-11: studies. for general education. organizations: basic level / V.M. Charugin. - M .: Enlightenment, 2018. - 144 p.
o w
CO ei Z
