Введение к работе
Астрономия - одна из древнейших наук, возникла в силу необходимости ведения счета времени и изыскания способов ориентировки на местности, поэтому астрономия является одной из старейших учебных дисциплин
Астрономия как учебный предмет формирует у учащихся полное представление о мире Благодаря космическим программам по освоению Солнечной системы человек перестает чувствовать себя ограниченным в пределах достаточно узкого пространства. Создание более совершенных ракетно-исследовательских средств способствует развитию науки, которая играет все более важную роль в решении глобальных проблем человечества экологической, сырьевой, энергетической и других Изучение вопросов астрономии в школе способствует осознанию учащимися того, что человечество - часть Вселенной Поэтому астрономию можно назвать «старшей» сестрой всех естественнонаучных дисциплин Это видно из истории развития методики преподавания астрономии
Первый учебник по астрономии - «Альмагест» Птолемея был написан еще в Древней Греции Ценность данной работы заключалась в беспрецедентной полноте и систематизации знаний для того времени В этой книге Птолемей детально описал движение семи известных «планет», создал теорию геоцентрической системы мира и движения звездного неба, снабдив учебник, кроме того, таблицами, необходимыми для реконструкции неба в прошлом и будущем
Средневековье восприняло от древности геоцентрическую теорию, и обучение основам ее было введено в школах «квадривиума» («Квадривиум» -средневековые школы, где содержание образования было представлено в виде четырех основных предметов арифметика, геометрия, астрономия, музыка) В российские школы астрономия попала в ХП веке
Систематическое обучение астрономии в России берет начало с учреждения 14 января (25 января, новый стиль) 1701 года Петром I школы «математических и навигацких хитростно искусств учения» Эту дату можно считать рождением «российского предмета» астрономии
В последующем развитие астрономии как учебного предмета происходило по-разному, периодически она то вливалась в какой-либо естественнонаучный предмет, то становилась самостоятельным предметом
Пик развития методики преподавания астрономии в нашей стране приходится на XX век В век освоения космоса астрономия становится самостоятельным учебным предметом и прочно входит в школьную жизнь Выходят первые советские учебники по астрономии, пишутся учебные пособия по преподаванию астрономии в средней школе (МЕ Набоков, ЕЛ Левитан), защищаются первые диссертации по методике преподавания астрономии
В середине XX века появляются первые диссертации посвященные преподаванию астрономии и межпредметным связям астрономии с другими предметами В этом русле защищают диссертации АА Курлаева, Е П Левитан, Д Г. Кикин, Ю И. Дик, Е К Страут, А А Пинский
В последующие годы значение астрономических гнаний в системе образования снижается На преподавание астрономии отводится 1 час в неделю
В 90-е годы в соответствии с идеями личностнс-ориентированной педагогики была проведена реформа образования, в результате которой в базисный учебный план общеобразовательных учебных заведений были внесены изменения В частности, в новом базисном учебном плане астрономия отсутствует как учебный предмет, но оговаривается, что астрономия может входить в образовательную область естествознания и преподаваться в часы школьного компонента.
В настоящее время средняя полная школа является профильной Обязательный минимум содержания образовательных программ предусматривает изучение вопросов астрономии, в том числе астрофизики, в классах всех профилей в рамках курса физики
Анализ научно-методических исследований и современного состояния астрономического образования позволяет говорить о следующих противоречиях
между ролью школьного астрономического образования в формировании мировоззрения учащихся и существующим положении астрономии в учебных планах и программах для средней (полой) школы,
между существенными возможностями астрономического образования для реализации профильного обучения и отсутствием методики учета специфики профиля при формировании астрономических знаний учащихся
Эти противоречия обуславливают актуальность темы исследования «Астрономическая подготовка учащихся при обучении физике в классах различных профилей»
Объектом исследования является процесс обучения физике в профильной школе.
Предметом исследования является астрономическая подготовка учащихся при обучении физике в классах различных профилей
Целью исследования выступает теоретическое обоснование и разработка методической системы астрономической подготовки учащихся при обучении физике в средней (полной) школе с учетом специфики профиля обучения
Гипотеза исследования формулируется следующим образом, если создать методику астрономической подготовки учащихся в курсе физики,
учитывающую специфику профиля обучения (способности, познавательные интересы и профессиональные намерения учащихся),
включающую в содержание, исходя из этого, инвариантный и вариативный материал,
- использующую интегративный подход при определении содержания
ученого материала, форм и методов обучения,
то это будет способствовать повышению качества знаний по астрономии и физике, формированию умений переноса этих знаний в другие предметные области, развитию познавательного интереса и подготовке учащихся к их будущей профессиональной деятельности
Для достижения цели и проверки гипотезы исследования решались следующие задачи
Изучить состояние проблемы исследования в теории и практике
Обосновать значение астрофизического образования учащихся классов различных профилей
Выявить критерии отбора содержания астрономического образования в профильной школе Отобрать понятия астрофизики для каждого профиля
Создать модель методической системы астрономической подготовки учащихся при обучении физике в профильной школе
Обосновать и разработать соответствующие методы, формы и средства включения вопросов астрофизического содержания в содержание уроков физики, удовлетворяющие требованиям современной дидактики и учитывающие современное состояние науки и образования
Провести педагогический эксперимент с целью проверки гипотезы исследования
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования и виды деятельности
теоретические - изучение и анализ научной, учебной, психолого-педагогической и методической литературы и научно-методических исследований по рассматриваемой проблеме и документов регламентирующих процесс обучения, обобщение опыта учителей физики, проектирование и моделирование учебного процесса, системный подход,
экспериментальные - наблюдение, анкетирование, беседы с учителями и учащимися, личный опыт преподавания, педагогический эксперимент, статистическая обработка результатов эксперимента
Методологическими основами исследования являются
- общефилософская теория познания, философские аспекты мировоззрения,
философские положения о всеобщей связи и взаимообусловленности явлений и
процессов окружающего мира,
теоретико-методологические и психолого-педагогические основы визуализации учебного материала и «сгущения» информации (А А Остапенко, AM Сохор, П М. Эрдниев и др), принципы структурирования знаний, в том числе в виде системы знаковых символов (ТА Колодочка, ВС Леднев, ИЛ Лернер, ВФ Шаталов, AM Сохор), теория фреймов (ТА Дейк, НИ Жинкин, М Минский, ЕФ Тарасов, Ч Филлморидр),
- теория и методика обучения физике и астрономии в школе
(НЕ Важеевская, Н.Н Гомулина, ЮИ Дик, ЕА Дьякова, ДА Исаев,
ЕП Левитан, ME Набоков, В А Орлов, А В Перышкин, А А. Пинский,
НС Пурышева, В Г Разумовский, Г П Стефанова, ЕК Страутл А В Усова,
В М Чаругин, Н В. Шаронова, Н И Шефер и др)
Научная новизна результатов исследования состоит в следующем 1. Обоснована возможность осуществления астрономической подготовки учащихся в профильной школе в рамках курса физики при проведении интегрированных уроков, применении метода фреймового конструирования учебной информации и выполнении учебных проектов
2 Создана модель системы астрономической подготовки учащихся средней (полной) школы при обучении физике, в основу которой положена интеграция астрономического материала в курс физики в таких формах, как структурирование физического материла вокруг ключевого астрофизического
элемента знаний, проведение интегрированных уроков, систематизация материала внутри тем астрофизического содержания
Разработана методическая система астрономической подготовки учащихся при обучении физике в классах различных профилей (сформулированы цели астрономической подготовки для разных профилей, критерии и принципы отбора содержания, описаны формы, методы и средства обучения, включающие интегрированные уроки, фреймовые-схемы, проектную и исследовательскую деятельность учащихся для физико-математического, гуманитарного и биолого-химического профилей)
Доказана эффективность влияния астрономической подготовки учащихся в рамках курса физики на решение задач профильного обучения в средней (полной) школе (для физико-математического - через расширение сферы применения знаний и умений по физике на область Мегамира, для биолого-химического профиля - через формирование представлений о взаимосвязях Космоса и человека, для гуманитарного профиля - через формирование представлений об общекультурной роли астрономической науки)
Доказана целесообразность применения фреймовых-схем, интегрированных уроков как основы методической системы астрономической подготовки учащихся при обучении физике в классах различных профилей с целью интенсификации процесса обучения.
Теоретическая значимость Результаты исследования вносят вклад
- в развитие теоретических основ методических путей реализации
астрономического компонента курса физики в условиях профильного обучения
(выделены инвариантный и вариативный компоненты содержания образования и
определены требования к их выделению),
в развитии теоретических основ педагогической интеграции (выявлены пути интеграции физических и астрономических знаний в условиях профильного обучения),
в развитии теоретических основ педагогических технологии (обоснована юзможность фреймового конструирования учебной информации для интенсификации процесса астрономической подготовки учащихся при обучении физике в профильной школе)
Практическая значимость проведенного исследования заключается в том, что отобраны понятия астрофизики для курса физики в классах различных профилей, разработаны рекомендации по преподаванию вопросов астрофизического содержания на основе интегрированных уроков и фреймового конструирования астрофизического материала, сформулированы темы проектных и реферативных работ по астрономии для классов различных профилей
Применение созданных в ходе исследования учебно-методических материалов (фрагментов учебных программ, тематического планирования, сценариев уроков, заданий обучающего и диагностического характера) позволяет осуществлять астрономическую подготовку учащихся в профильной школе
На защиту выносятся следующие положения
Методическая система астрономической подготовки школьников должна строиться на основе идей интеграции, дифференциации, интенсификации процесса обучения, генерализации содержания образования.
Содержание должно включать две составляющие темы и разделы, в которых присутствуют инвариантная и вариативные части, зависящие от профиля обучения
Особенностями технологии астрономической подготовки учащихся являются использование фреймовых схем как отражение интенсификации процесса обучения, проведение интегрированных уроков и выполнение межпредметных проектов как отражение идей интеграции
Апробация исследования осуществлялась в ходе преподавания физики в ГОУ СОШ № 164, ГОУ СОШ № 158, ГОУ СОШ № 283 г Москвы На разных этапах исследования в эксперименте приняло участие примерно 600 школьников и около 70 учителей общеобразовательных школ Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на VI Международной научной конференции «Физическое образование проблемы и перспективы развития», Московский педагогический государственный университет, Москва (2007), VII Международной научной конференции «Физическое образование проблемы и перспективы развития», Московский педагогический государственный университет, Москва (2008), УШ Международной научной конференции «Физическое образование проблемы и перспективы развития», Московский педагогический государственный университет, Москва (2009), УШ научно-методическом семинаре «Современные аспекты преподавания физики школа -колледж - университет», Ульяновск (2008) Международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития современной физики и методики ее преподавания в вузе и школе», Борисоглебск (2008)
