CC BY
26
11. Tovuu S.S. 'Etnicheskaya kartina mira tuvincev v istoricheskom kontekste ih social'noj real'nosti. Avtoreferat dissertacii ... kandidata filosofskih nauk. Ulan-Ud'e, 2010.
12. Lamazhaa Ch.K. K voprosu o nacional'nom haraktere narodov Central'noj Azii. Kul'tura iobschestvo. 2013; 3.
13. Kuzhuget A.K. Duhovnaya kul'tura tuvincev: struktura i transformaciya. Kemerovo: Izd. Kem. GUKI, 2006.
14. Bezrukova V.S. Pedagogika: uchebnoe posobie. Rostov-na-Donu: Feniks, 2013.
Статья поступила в редакцию 06.10.18
УДК 37.016:51
Vyborova N.N., Cand. of Sciences (Pedogogy), senior lecture, Shadrinsk State Pedagogical University (Shadrinsk, Russia),
E-mail: fmf-shgpi@mail.ru
Permyakova M.Yu., Cand. of Sciences (Pedogogy), senior lecture, Shadrinsk State Pedagogical University (Shadrinsk, Russia),
E-mail: permakova_marina@mail.ru
THE ROLE OF FUNCTIONAL-GRAPHIC KNOWLEDGE IN THE STUDY OF ASTRONOMY. The article proves the necessity of functional-graphic knowledge in the process of studying astronomy at school, since 2017 the subject of Astronomy again appeared in the obligatory part of curricula. The features of astronomical material and the goal of studying astronomy at the basic level of secondary (complete) general education, among which the formation of skills in the use of natural-science and Physics and Mathematics knowledge for objective analysis of the device of the surrounding world can be selected, underscore the enormous role of the knowledge of functional-graphic material in the formation of the natural-science picture of the world. The authors give examples of tasks of laboratory work on a basis of a computer program "Virtual Planetarium STELLARIUM", which requires functional and graphic knowledge to be used. The use of such tasks in teaching astronomy will undoubtedly contribute to the formation of solid knowledge, understanding and informal mastering of the theoretical material of the course of astronomy. In turn, the study of astronomy will motivate students' interest for mathematics as a science.
Key words: astronomy, functional-graphic knowledge, general plan of work with graph.
Н.Н. Выборова, канд. пед. наук, доц., ФГБОУ ВО «Шадринский государственный педагогический университет»,
г. Шадринск, E-mail: fmf-shgpi@mail.ru
М.Ю. Пермякова, канд. пед. наук, ФГБОУ ВО «Шадринский государственный педагогический университет»,
г. Шадринск, E-mail: permakova_marina@mail.ru
РОЛЬ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГРАФИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В ИЗУЧЕНИИ АСТРОНОМИИ
В статье обосновывается необходимость функционально-графических знаний в процессе изучения астрономии в школе. С 2017 года предмет «Астрономия» возвращен в обязательную часть учебного плана. Особенности астрономического материала и цели изучения астрономии на базовом уровне среднего (полного) общего образования, среди которых выделяют формирование навыков использования естественнонаучных и физико-математических знаний для объективного анализа устройства окружающего мира, подчеркивают огромную роль знания функционально-графического материала в формировании естественнонаучной картины мира. Авторами приводятся примеры заданий лабораторных работ на основе компьютерной программы «Виртуальный планетарий STELLARIUM», выполнение которых невозможно без использования функционально-графических знаний. Использование таких заданий в преподавании астрономии, несомненно, будет способствовать формированию прочных знаний, пониманию и неформальному усвоению теоретического материала курса астрономии. В свою очередь, изучение астрономии будет мотивировать интерес к математике, как науке.
Ключевые слова: астрономия, функционально-графические знания, обобщенный план работы с графиком.
Нормативными документами основного общего образования подчеркивается важность овладения системой функциональных понятий, развития умения использовать функционально-графические представления для решения различных математических задач, для описания и анализа реальных зависимостей. В действующих программах по математике среди требований к уровню подготовки выпускника школы, на ряду с другими, выделяют сформированность умений использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:
- выполнения расчетов по формулам, составления формул, выражающих зависимости между реальными величинами;
- нахождения нужной формулы в справочных материалах;
- моделирования практических ситуаций и исследования построенных моделей с использованием аппарата алгебры;
- описания зависимостей между физическими величинами соответствующими формулами при исследовании несложных практических ситуаций;
- интерпретации графиков реальных зависимостей между величинами [1].
Так, например, графические средства отображения информации используются во всех сферах жизни общества. Сами графические изображения характеризуются компактностью, образностью, символичностью, легкостью прочтения. Такие качества графических изображений обуславливают их широкое использование. Язык графики, в силу своих свойств является уникальным в коммуникативном процессе. Это древнейший из языков мира, является международным языком для общения. Он точен, лаконичен и нагляден. Наглядное представление информации в
любой области человеческих знаний можно осуществлять средствами графического языка [2].
Графический способ задания функции широко используется в преподавании многих дисциплин, в том числе и астрономии. При помощи графиков многие величины в астрономии получают геометрическую интерпретацию, раскрывается суть понятий, моделируются процессы. Используя графики зависимости звездных величин, можно судить об изменении спектра звезды в максимуме и минимуме блеска, о достижении звездой максимальной и минимальной температуры.
Многие астрономические открытия были сделаны благодаря зрительной трубе - телескопу. Но не каждому школьнику известно, что количество света, собираемого объективом телескопа, пропорционально квадрату диаметра объектива, т. е. представляет собой функциональную зависимость. Учитывая этот факт, ученые увеличивали «зоркость» телескопа на необходимую звездную величину, увеличивая его диаметр в нужное число раз. Изменение угла, под которым наблюдают за небесным телом, так же представляет собой функциональную зависимость угловых размеров. Наибольшее и наименьшее увеличение телескопа являются функциями от его диаметра. Любая информация, которую получают в результате астрономических наблюдений с помощью телескопов, может быть представлена функциональной зависимостью у = / (О).
Среди целей изучения астрономии на базовом уровне среднего (полного) общего образования выделяют формирование навыков использования естественнонаучных и физико-математических знаний для объективного анализа устройства окружающего мира [3]. По своей сути астрономические знания
являются естественнонаучными, так как астрономия вместе с физикой формирует естественнонаучную картину мира. Учащиеся на основе наблюдений знакомятся с астрономическими явлениями, в результате анализа этих явлений формируются астрономические понятия и закономерности, а затем - теории, объясняющие эти закономерности. Таким образом, полноценное усвоение астрономии возможно только на теоретическом уровне познания, поэтому изучение астрономии мотивирует интерес и к математике и к физике.
В этом контексте важными являются межпредметные связи математики, физики и астрономии, в частности тот факт, что при изучении этих дисциплин функционально-графические знания и умения играют большую роль. Умение читать график функций, находить и сравнивать параметры функции по соответствующим графикам, исследовать функции, заданные формулой, на возрастание и убывание, определять наибольшее и наименьшее значение функции - небольшой перечень умений, владение которыми необходимо для решения астрономических задач [4]. Некоторые методисты и учителя, занимающиеся преподаванием астрономии, вводят понятие «обобщенный план работы с графиком» и используют его на своих занятиях. Этот план способствует формированию умения анализировать график, т.е. указать, связь между какими физическими величинами установлена на графике, каковы единицы измерения этих величин, каков масштаб (единичный отрезок на осях координат), каков вид зависимости между величинами (прямая или обратная пропорциональность, степенной закон и др.), каковы количественные характеристики (по значению аргумента определить значение функции и наоборот), записать, используя график, уравнение функциональной зависимости [5]. Такие «обобщенные планы работы с графиком» детализируют всю деятельность учащихся по восприятию информации, заданной графически и способствуют лучшему усвоению сути астрономических понятий, закономерностей и законов.
Нами разрабатывается система лабораторных работ по астрономии на основе компьютерной программы «Виртуальный планетарий STELLARIUM». В качестве заданий, которые необходимо выполнить после проведения соответствующих наблюдений, предлагается использовать задания, требующие применения функционально-графических знаний. Например,
Библиографический список
при изучении видимого годового движения Солнца на различных широтах необходимо:
1. Определить склонение, азимуты точек в моменты восхода и захода солнца и примерную продолжительность дня и ночи на географической широте города Шадринска в дни равноденствий и солнцестояний, а также в следующие дни года: 28 января, 1 мая, 11 августа и 14 ноября;
2. По результатам задания 2 построить графики зависимости от склонения солнца:
а) азимутов точек восхода и захода Солнца;
б) моментов восхода и захода Солнца;
в) высоты Солнца в верхней и нижней кульминации;
г) продолжительности дня и ночи.
3. По полученным графикам сформулировать выводы о характере и причине изменения на протяжении года
а) азимутов точек восхода и захода Солнца;
б) моментов времени восхода и захода Солнца;
в) полуденной и полуночной высоты Солнца;
г) продолжительность дня и ночи.
При изучении среднего (местного), поясного и декретного времени предлагается:
1. Определить значения звездного времени в среднюю гринвичскую полночь в указанные даты: 1 января, 2 января. 1 февраля, 3 июля.
2. Построить график изменения звездного времени на протяжении года.
3. Проанализировав график, определить и объяснить закономерность в расхождении звездного и среднего времени за сутки, месяц, полгода и год.
Использование аналогичных заданий в преподавании астрономии, несомненно, будет способствовать формированию прочных знаний, пониманию и неформальному усвоению теоретического материала.
Таким образом, успешное освоение курса астрономии невозможно без привлечения опорных знаний по математике. Значительный педагогический эффект при изучении астрономических понятий, законов и величин может быть получен за счет использования межпредметных связей с математикой, формирования метапредметных умений. Понимание функциональной зависимости, соотношений между величинами в законах и формулах невозможно без усвоения свойств соответствующих функций.
1. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования: от 17 декабря 2010 г. № 1897. Российская Федерация. Министерство образования и науки. Москва: Просвещение, 2010.
2. Пермякова М.Ю. Формирование функционально-графической грамотности учащихся основной школы в процессе обучения математике. Диссертация ... кандидата педагогических наук. Екатеринбург, 2015.
3. Об организации изучения учебного предмета «Астрономия» (вместе с «Методическими рекомендациями по введению учебного предмета «Астрономия» как обязательного для изучения на уровне среднего общего образования»). Письмо Минобрнауки России от 20.06.2017 N ТС-194/08.
4. Выборова H.H., Пермякова М.Ю. Роль функционально-графической грамотности в подготовке учащихся к единому государственному экзамену по физике. Перспективы науки. 2015; 6 (45): 11 - 13.
5. Шефер О.Р. Шахматова В.В. Методика изучения элементов астрономии в курсе физики основной и средней (полной) школы: монография. Челябинск: Изд-во ИИУМЦ «Образование», 2010.
References
1. Federal'nyj gosudarstvennyj obrazovatel'nyj standart osnovnogo obschego obrazovaniya: ot 17 dekabrya 2010 g. № 1897. Rossijskaya Federaciya. Ministerstvo obrazovaniya i nauki. Moskva: Prosveschenie, 2010.
2. Permyakova M.Yu. Formirovanie funkcional'no-graficheskojgramotnosti uchaschihsya osnovnojshkoly vprocesse obucheniya matematike. Dissertaciya ... kandidata pedagogicheskih nauk. Ekaterinburg, 2015.
3. Ob organizacii izucheniya uchebnogo predmeta «Astronomiya» (vmeste s «Metodicheskimi rekomendaciyami po vvedeniyu uchebnogo predmeta «Astronomiya» kak obyazatel'nogo dlya izucheniya na urovne srednego obschego obrazovaniya»). Pis'mo Minobrnauki Rossii ot 20.06.2017 N TS-194/08.
4. Vyborova N.N., Permyakova M.Yu. Rol' funkcional'no-graficheskoj gramotnosti v podgotovke uchaschihsya k edinomu gosudarstvennomu 'ekzamenu po fizike. Perspektivy nauki. 2015; 6 (45): 11 - 13.
5. Shefer O.R. Shahmatova V.V. Metodika izucheniya 'elementov astronomii v kurse fiziki osnovnoj i srednej (polnoj) shkoly: monografiya. Chelyabinsk: Izd-vo IIUMC «Obrazovanie», 2010.
Статья поступила в редакцию 01.10.18
УДК 378
Gorbunova I.B., Doctor of Sciences (Pedagogy), Professor, Department of Informatization of Education, Chief Researcher of Educational Methodological Laboratory Music Computer Technologies, Herzen State Pedagogical University of Russia (St. Petersburg, Russia), E-mail: gorbunova@herzen.spb.ru
Goncharova M.S., Senior Researcher of Educational Methodological Laboratory Music Computer Technologies, Herzen State Pedagogical University of Russia (St. Petersburg, Russia), E-mail: skrepochka86@mail.ru
