Формирование представлений учащихся средней школы о физических основах космонавтики Гривачева Наталья Борисовна

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОСМОНАВТИКИ КАК ВАЖНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКИХ ШКОЛЬНИКОВ 14

1.1. Обоснование необходимости изучения элементов космонавтики учащимися средней общеобразовательной школы 14

1.2.Предпосылки формирования единой системы понятий об элементах космонавтики у учащихся общеобразовательной школы 26

1.3.Анализ отражения вопросов космонавтики в современных школьных программах и учебниках по физике и астрономии 45

Выводы по главе 1 70

Глава 2. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ УЧАЩИХСЯ О ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВАХ КОСМОНАВТИКИ 72

2.1. Содержание вопросов космонавтики для изучения учащимися общеобразовательной школы 72

2.2. Методы, формы и педагогические приемы формирования представлений учащихся средней (полной) школы о физических основах космонавтики 108

2.3. Средства изучения физических основ космонавтики в общеобразовательной школе 131

2.4. Основные положения методики формирования представлений учащихся о физических основах космонавтики в средней общеобразова-, тельной школе 155 Выводы по главе 2 162 Глава 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 164

3.1. Общая характеристика экспериментального аспекта исследования 164

3.2. Констатирующий этап 167

3.3. Поисковый этап 175

3.4. Обучающий этап 178

Выводы по главе 3 200

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 204

• Обоснование необходимости изучения элементов космонавтики учащимися средней общеобразовательной школы
• Содержание вопросов космонавтики для изучения учащимися общеобразовательной школы
• Общая характеристика экспериментального аспекта исследования

Введение к работе

Знания об окружающем мире, о Вселенной и методах ее исследования всегда были неотъемлемой частью общечеловеческой культуры. Успехи в изучении Солнечной системы средствами космонавтики позволяют более глубоко и полно понять процессы возникновения и развития Солнечной системы, прошлого и будущего Земли. Результаты космических исследований значительно расширяют и изменяют современную научную картину мира. Однако в настоящее время роль и место космонавтики в школьном образовании не соответствуют в полной мере роли и месту этой сферы человеческой деятельности в общечеловеческой культуре, поскольку познавательные, мо-тивационные и мировоззренческие функции изучения вопросов космонавтики реализуются в процессе обучения в школе недостаточно эффективно.

В наше время, когда происходит усиление антинаучных тенденций в средствах массовой информации, особо важным становится формирование у учащихся научной культуры как совокупности представлений и убеждений по проблемам устройства и исследования Вселенной и места Человека в ней. В целях противодействия антинаучным настроениям среди учащихся основное внимание следует уделять изучению фундаментальных законов физики и астрономии и формированию на их основе научного мировоззрения. На уроках также следует обращаться и к историческим фактам, с позиций современной физики и добытых ею знаний необходимо проводить анализ наиболее популярных в обществе «открытий».

По определению, КОСМОНАВТИКА (от космос и греч. nautike — искусство мореплавания, кораблевождение) (астронавтика) представляет собой совокупность отраслей науки и техники в исследовании и освоении космоса и внеземных объектов для нужд человечества с использованием космических аппаратов (КА). Космонавтика включает в себя теорию космических полетов (расчеты траекторий полетов КА); научно-технические дисциплины — конструирование ракет, двигателей, бортовых систем управления, автоматических станций и космических кораблей, научных приборов, проведение тра екторных измерений, организация и снабжение орбитальных станций; медико-биологические дисциплины — создание бортовых систем жизнеобеспечения, компенсация неблагоприятных для человеческого организма явлений, связанных с перегрузкой, невесомостью, радиацией; юридический аспект — международное правовое регулирование вопросов использования космического пространства и планет.

Анализ исследований и литературы по методике изучения космонавтики в курсах физики, астрономии и других учебных предметов (географии, биологии, химии, истории) показывает, что изучение этих вопросов разнесено во времени, программы плохо согласованы между собой.

Специфика предметов и методов изучения элементов космонавтики, не позволяющая в любое время, в необходимой последовательности и многократно реализовать даже простейшие наблюдения учащихся, также негативно сказывается на формировании представлений учащихся об опыте в широком смысле слова как изначальном источнике знаний человека. Современная практика в школе по изучению элементов космонавтики не отвечает требованиям информационного общества. Все выше сказанное позволяет утверждать, что существует целый комплекс противоречий:

1) между возможной и действительной ролью изучения элементов космонавтики в школе в развитии личности учащихся;

2) между значением вопросов космонавтики в школьном преподавании и вниманием к этим вопросам в методической литературе и практике работы современной школы;

3) между практикой современной школы по изучению физических основ космонавтики и требованиями информационного общества.

Один из наиболее простых путей преодоления этих противоречий -развитие системы курсов по выбору, позволяющей более подробно изучать вопросы космонавтики. Учащимся старших классов можно предложить курсы по выбору «Основы космонавтики», «Теоретические основы космических

полетов». Необходимый учебно-методический материал можно найти в работах А. Д. Марленского [105], В. С. Айрапетяна [2] и др. [96, 99,100, 120].

Важную роль в изучении основ космонавтики может сыграть изучение физики и астрономии в интегрированном курсе. При таком подходе может быть реализована возможность использовать результаты исследований космических явлений в качестве основы при объяснении учащимся физических закономерностей. При этом материал по космической физике мог бы логически вписываться в содержание курса физики, не перегружая его. В настоящее время в большинстве учебников к интегрированным курсам «Физика-Астрономия» элементы астрономии и космонавтики представляют собой искусственные вкрапления фрагментов астрономического материала в курс физики.

В связи с модернизацией современного школьного образования, а именно с введением в образовательный стандарт профильного образования на старшей ступени школы, позволяющего включить в Базисный учебный план школы вариативный компонент, или элективные курсы, есть основания предполагать, что на разрешение противоречий, описанных выше, может повлиять изучение основ космонавтики не как второстепенных вопросов курса физики, а путем введения отдельного самостоятельного курса, который будет преподаваться учащимся по выбору.

Это делает актуальной тему исследования «Формирование представлений учащихся средней школы о физических основах космонавтики».

Космонавтика - особая сфера человеческой деятельности, в которой переплетаются научно-технический, социально-экономический, политический, философский, этический и другие компоненты и органично интегрируются естественные науки и их техническое применение.

В основе научно-технического аспекта космонавтики лежат знания о физических объектах, явлениях и закономерностях, которые кратко можно назвать физическими основами космонавтики. Под формированием представлений о физических основах космонавтики будем понимать формирова ниє физических знаний о космонавтике и адекватных им умений, а также формирование интереса учащихся к изучению вопросов космонавтики и понимания значимости развития космонавтики.

Проблема исследования состоит в решении вопроса о том, какой должна быть методическая система изучения физических основ космонавтики учащимися общеобразовательной школы, способная обеспечить повышение качества естественнонаучного образования школьников.

Объектом исследования является процесс обучения естественнонаучным предметам, в том числе физике, в общеобразовательной школе.

В качестве предмета исследования в данной работе выступает изучение физических основ космонавтики учащимися общеобразовательной школы.

Целью исследования является обоснование и создание системы формирования представлений учащихся о физических основах космонавтики.

Гипотеза исследования состоит в том, что если осуществить системный подход к формированию представлений учащихся о физических основах космонавтики, то это позволит:

• вызвать у школьников интерес к космонавтике;

• создать у учащихся систему знаний по основам космонавтики и истории космонавтики;

• расширить понятийный аппарат ученика по физике и астрономии;

• повысить уровень научного мировоззрения школьников.

Для достижения поставленной цели и проверки гипотезы необходимо было решить следующие задачи:

1) проведение анализа передового педагогического опыта по преподаванию элементов космонавтики в школе;

2) выявление в ходе констатирующего эксперимента особенностей современного состояния проблемы изучения вопросов космонавтики в школе;

3) изучение литературы, методических и диссертационных исследований, а также существующих программно-педагогических средств (ГШС) по фи зике и астрономии в плане наличия, объема и полноты изложения в них информации по основам космонавтики;

4) отбор содержания учебного материала по космонавтике для изучения в общеобразовательной школе;

5) разработка форм, методов, приемов и средств изучения физических основ космонавтики в средней (полной) школе;

6) осуществление экспериментальной проверки возможности и результативности изучения физических основ космонавтики учащимися средней (полной) школы в соответствии с разработанной методикой.

Мы поставили перед собой задачу разработать методы, формы и средства обучения физическим основам космонавтики только для 10-11 классов и задачу экспериментально проверить гипотезу на материале 10-11 классов потому, что в рамках одного исследования сложно разработать детально методику для всех этапов обучения и, кроме того, этап 10-11 классов в первую очередь требует методического обеспечения как наиболее сложный по содержанию и технологии реализации.

Методологической основой исследования являются философские представления о сущности современного информационного общества, об изменениях в образовательной политике, а также работы, посвященные теории, методологии и практике естественнонаучного образования, нормативные документы, в частности Концепция модернизации российского образования на период до 2010 г. о введении профильного обучения.

Научная новизна исследования определяется тем, что:

1) Сформулированы цели поэтапного изучения физических основ космонавтики в школе - расширение кругозора учащихся, вклад в формирование научного мировоззрения, развитие познавательных интересов учащихся.

2) Обоснованы и созданы модели содержания учебного материала по физическим основам космонавтики для учащихся а) начальной школы, б) 5-6 классов, в) основной школы, г) средней (полной) школы (базовый и профильный уровни).

3) Разработаны программы элективных курсов по физическим основам космонавтики для 10-11 классов различных профилей.

4) Предложены методы, формы и средства изучения вопросов космонавтики учащимися средней (полной) школы, обеспечивающие включение учащихся в различные виды познавательной деятельности - от восприятия информации, выполнения учебных заданий, к самостоятельной исследовательской деятельности.

Теоретическое значение результатов исследования определяется тем, что обоснована идея целесообразности изучения на различных этапах школьного естественнонаучного образования физических основ космонавтики как одного из способов интеграции физики и астрономии и эффективного средства развития мотивационной, когнитивной и креативной сфер личности.

Практическое значение исследования состоит в том, что:

• разработаны программы и методические рекомендации по проведению занятий элективных курсов по основам космонавтики для учащихся средней (полной) школы;

• составлена система разноуровневых задач космонавтического содержания на основе деятельностно-ценностного подхода;

• описаны рекомендации по организации и проведению занятий по изучению физических основ космонавтики в курсах физики основной и средней (полной) школы.

Применение разработанного в ходе исследования учебно-методического обеспечения формирования представлений учащихся о физических основах космонавтики способствует повышению качества знаний учащихся по физике, развитию познавательных интересов учащихся, формированию научного мировоззрения.

Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на:

1) III Международной научно-методической конференции «Новые технологии в преподавании физики: школа и Вуз», посвященная 100-летию со дня

рождения А. В. Перышкина, Москва, 2002 г.

2) Научной сессии по итогам научно-исследовательской работы в 2003 году, МИГУ, Москва, 2003г.

3) Третьей Всероссийской конференции «Необратимые процессы в природе и технике», МГТУ им. Н. Э. Баумана, 24-26 января, 2005 г.

4) IV Международной научно-методической конференции «Новые технологии в преподавании физики: школа и ВУЗ (НТПФ - IV)», 14-17 марта, МИГУ, Москва, 2005 г.

5) X Международной электронной научной конференции «Новые технологии в образовании», Воронеж, 2005 г.

6) II Международной заочной научно-методической конференции «Инновационные тенденции в системе высшего и среднего образования», г. Саратов, 2005 г.

7) VI Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе», ВГИПА, Нижний Новгород, 21,22 апреля, 2005 г.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Изучение физических основ космонавтики в общеобразовательной школе целесообразно и возможно на этапах начальной, основной и средней (полной) школы как одного из путей реализации интегративных тенденций в школьном естественнонаучном образовании.

2. Изучение физических основ космонавтики целесообразно для расширения кругозора учащихся, формирования научного мировоззрения, развития познавательных интересов учащихся.

3. В содержании учебного материала по физическим основам космонавтики можно выделить три направления: 1) элементы небесной механики; 2) изучение Солнца, планет и межпланетной среды; 3) Человек и Космос.

4. Изучение физических основ космонавтики в основной и средней (полной) школе возможно в интегрированных курсах «Физика и астрономия», в элективных курсах, а также во внеклассной работе с учащимися.

5. Эффективным средством формирования представлений учащихся о физических основах космонавтики может являться система разноуровневых задач космонавтического содержания.

Структура и основное содержание диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложений.

В первой главе «Физические основы космонавтики как важная составляющая образования российских школьников» проводится анализ современного состояния школьного уровня изучения вопросов космонавтики, анализ практики изучения основ космонавтики в школе и школьных программ, диссертационных исследований и методической литературы, публикаций и научных исследований по рассматриваемой проблеме. И определяется основное направление данного исследования, а именно, обоснование целесообразности создания системы преподавания элементов космонавтики учащимся общеобразовательной школы.

Во второй главе «Методика формирования представлений у учащихся о физических основах космических исследований» описываются модели содержания учебного материала по космонавтике для младших классов, 5-6 классов, для основной и для средней (полной) (базовый и профильный уровни) школ, рассматриваются методы, формы и средства изучения элементов космонавтики школьниками трех ступеней средней школы, а именно, начальной, основной, средней (полной), описывается методика изучения основ космонавтики в 10 - 11 классах.

В третьей главе «Методика проведения и результаты педагогического эксперимента» представлены результаты проведенных констатирующего, поискового и обучающего этапов педагогического эксперимента, дана оценка предложенной методики изучения элементов космонавтики в основной и средней (полной) школе. В результате этого сделан вывод о подтверждении гипотезы исследования о влиянии изучения вопросов космонавтики на фор мирование мировоззрения учащихся, их интереса к космонавтике, на формирование знаний в данной предметной области.

В заключении формулируются основные результаты и выводы исследования, обсуждаются перспективы дальнейших исследований.

В приложениях представлены материалы анкетирования учителей и учащихся, разработанная автором программа элективного курса «Основы космонавтики», составленная автором система задач по космонавтике, некоторые разработки по технологии ТОГИС (Технология Образования в Глобальном Информационном Сообществе, автор-разработчик В. В. Гузеев) для изучения космонавтики, результаты анкетирования и тестирования школьников, участвовавших в педагогическом эксперименте.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Гривачева Н. Б., Шаронова Н. В., Соболев С. В. О формах, методах и средствах изучения космонавтики в средней школе// Преподавание физики в высшей школе. Научно-методический журнал, №31. М- 2005— С. 23-26. -0,24 п.л.-(50 % авторских).

2. Гривачева Н. Б. Построение системы задач как основа деятельностно-ценностного подхода при изучении элементов космонавтики // Новые технологии в образовании: по итогам X Международной электронной научной конференции, №1 (10). Научно-технический журнал. Воронеж-2005.-С.94-95.-0,12п.л.

3. Гривачева Н. Б. О приемах педагогической техники, способствующих повышению интереса учащихся к изучению вопросов космонавтики// Высокие технологии в педагогическом процессе: Труды VI Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов (21, 22 апреля, 2005 г.).- Н. Новгород: ВГИПА- 2005. Том З.-С. 132-134.-0,18 п.л.

4. Гривачева Н. Б., Шаронова Н. В. Организация деятельностно-образовательного подхода в элективном курсе «основы космонавтики» //

Инновационные тенденции в системе высшего и среднего образования: Материалы Второй международной заочной научно-методической конференции: В 2 ч. Ч. 1. - Саратов: Изд-во «Научная книга», 2005. - С. 145-149. - 0,3 п.л.-(80 % авторских).

5. Гривачева Н. Б. О средствах преподавания основ космонавтики в средней школе// Педагогический поиск- №11-12. Ежемесячный региональный научно-педагогический журнал-Курск: Изд-во «Учитель».- 2005 - С.61-62.-0,12 п. л.

6. Гривачева Н. Б., Соболев С. В., Шаронова Н. В. О преподавании элементов космонавтики студентам педагогических вузов // Педагогический поиск, №5-6. Ежемесячный региональный научно-педагогический журнал. Курск-2005.- С. 131-140. -0,6 п.л.-(50 % авторских).

7. Гривачева Н. Б. Оценка результативности обучении учащихся средней школы в элективном курсе «Основы космонавтики» // Образовательные технологии, № 1(14). Научно-технический журнал.- Воронеж- 2005-С.225-229- 0,3 п.л.

8. Гулуева (Гривачева) Н. Б., Шаронова Н. В. О программе элективного курса «Основы космонавтики» //Необратимые процессы в природе и технике: Тезисы докладов Третьей всероссийской конференции 24-26 января 2005 г.- М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана. - 2005. - С. 361-362. - 0,12 п.л.- (80 % авторских).

9. Шаронова Н. В., Соболев С. В., Гулуева (Гривачева) Н. Б. О разработке единой системы преподавания элементов космонавтики в школе// Преподавание физики в высшей школе, №26. Научно-методический журнал. М-2003.- С.115-118. - 0,24 п.л.-(50% авторских).

Ю.Гулуева (Гривачева) Н. Б., Соболев С. В. О преподавании физики космических исследований // Преподавание физики в высшей школе, №25. Научно-методический журнал. М- 2003.- С.55-57. — 0, 18 п.л.-(80% авторских).

Обоснование необходимости изучения элементов космонавтики учащимися средней общеобразовательной школы

Главной задачей параграфа является выделение основных аспектов изучения элементов космонавтики в школе, связанных с формированием научного мировоззрения учащихся, привитием интереса к физике и астрономии, оказанием влияния на выбор профессии.

В школьном возрасте интенсивно происходит процесс становления личного мировоззрения учащихся. Многие исследователи (Шаронова Н. В., Левитан Е. П., Щербаков Р. Н. и др.) отмечают важную роль физики и астрономии, на основе которых космонавтика получила свое развитие, в становлении научного мировоззрения учащихся [91, 171, 175].

Особенностью современной теории и практики обучения является ее обращение к мировоззренческим основаниям, «возвращение» к личности. Достижения космонавтики, став важным показателем и эффективным стимулятором научно-технического прогресса, оказывают всевозрастающее влияние не только на развитие науки и техники, но и на мировоззрение людей. Это влияние имеет особый характер, поскольку в космонавтике находит воплощение активная позиция землян по отношению к Вселенной [89, с 145]. Космонавтика открывает перед человеком новую область окружающей природы. Это расширяет горизонты научного мировоззрения, усиливает в нем космические аспекты.

Примем за определение научного мировоззрения определение, данное В. И. Вернадским: «Научным мировоззрением мы называем представление о явлениях, доступных научному изучению, которое дается наукой, под этим мы подразумеваем определенное отношение к окружающему нас миру явлений, при котором каждое явление входит в рамки научного изучения и находит объяснение, не противоречащее принципам научного искания»[22, с.41]. Главное в приведенном, как и других определениях мировоззрения, - это система обобщенных взглядов человека на окружающий мир и свое место в нем и на свое отношение к нему [89, с.117].

В жизни и учебной деятельности учащегося значительную роль играют ценности, определяющие развитие его наклонностей, способностей, интересов и предпочтений к тем или иным учебным предметам, а значит и обусловленные успехи в усвоении соответствующих знаний. Складывающиеся при этом ценностные ориентации оказывают существенное воздействие на формируемое у учащегося мировоззрение, становление и развитие системы гуманистических ценностей, а стало быть, и на его будущее в период самостоятельной деятельности.

Гуманизация обучения предполагает: создание комфортных условий для личности в процессе обучения, атмосферы оптимизма, успеха, радости; создание условий для раскрытия способностей, склонностей личности, удовлетворения интересов, проявления личного творчества, раскрепощения, формирования одновременно открытости миру и защищенности от него [171].

С учетом того, что идея гуманизации принципиально меняет направленность образования, связанную с достижением результативности в общем и профессиональном развитии личности, следует ввести понятие «научное гуманистическое мировоззрение», определенное Р. М. Роговой как «совокупность гуманистических, философских, социально-экономических, политических, нравственных, эстетических взглядов, убеждений, идеалов, определяющих духовность, ценностные ориентации детей и молодежи, их собственное Я, их деятельностное отношение к миру» [142, с.89].

Из определения следует, что объектом мировоззрения является внешний мир, включающий земную (наша планета) и внеземную природу (Вселенная), а также социальный мир (общество), вне которого человек немыслим. Таким образом, из самой сущности мировоззрения следует необходимость познания Вселенной. И одним из важных направлений познания Вселенной является ее изучение средствами космонавтики. Изучение того или иного учебного предмета завершается формированием у учащихся представлений о соответствующей «локальной» картине мира. «Физическая» и «астрономическая» картины мира в мировоззренческом плане включают в себя все другие картины мира [89]. Следовательно, изучение в школе основ космонавтики, основанной на законах физики и астрономии, имеет исключительно большое значение для формирования научного мировоззрения школьников.

Известно, что нашей стране, проложившей человечеству дорогу в Космос, принадлежит ряд приоритетных достижений: запуск первого ИСЗ, полет первого в мире космонавта, фотографирование обратной стороны Луны, выход человека в открытый космос, мягкая посадка АМС на Луну, передача на Землю панорам поверхности Венеры, уникальная по длительности и результативности работа экипажей орбитальных космических комплексов [89].

Содержание вопросов космонавтики для изучения учащимися общеобразовательной школы

Традиционно небольшой объем вопросов космонавтики в средних учебных заведениях обладает очень высокой информационной насыщенностью, позволяющей обобщать и углублять изучение материала других естественно-математических дисциплин и, по мнению большинства ученых, педагогов и астрономов-методистов, призван выполнять образовательную и воспитательную роль в качестве курса, дополняющего и завершающего не только физико-математическое, но и философское образование выпускников средних учебных заведений [153, 88, 91, 100, 127].

В основании формируемой в сознании учащихся научной картины мира должны лежать такие философские положения, как материальность мира, связь материи и движения, несотворимость и неуничтожимость материи и движения, существование движущейся материи, понятие пространства и времени, многообразие и качественное своеобразие форм материи и взаимосвязь между ними, материальное единство мира. При изучении вопросов космонавтики учащиеся должны знакомиться с ними с самого начала для обеспечения материалистического истолкования всех изучаемых объектов познания космонавтики. Широта и общность этих понятий требуют обобщений широкого и разностороннего материала, охватывающего ряд разделов курса астрономии и физики, базирующихся на философских положениях, исходящих из закона единства и борьбы противоположностей, закона перехода количественных изменений в качественные, положения о несотворимости и неуничтожимости материи, о роли практики в познании, о конкретности и относительности истины, которые можно раскрыть лишь после того, как на уроках будут рассмотрены те объекты познания космонавтики, которые конкретизируют эти философские идеи.

При определении круга философских обобщений, которые могут и должны быть сделаны в процессе изучения космонавтики, необходимо учитывать возрастные особенности учащихся, ограниченность учебного времени и исходить из принципов [128, с.391: 1. Учета мировоззренческой значимости философского положения и его места в логике философии.

2. Учета связи философского принципа с содержанием курса и его роли в понимании материала по космонавтике.

3. Доступности и научности.

Как показало наше исследование, учащиеся знакомятся на протяжении всего периода обучения в школе с четырьмя моделями содержания вопросов космонавтики. Первая модель формируется в сознании учеников, заканчивающих начальную школу (1-4 классы), на основе обобщения космонавти-ческого материала, изучаемого в курсе «Ознакомление с окружающим миром». Вторая модель, чуть более подробная, формируется у школьников 5- 6 классов при изучении курсов естествознания и природоведения. Третья, более подробная и полная модель формируется в сознании выпускников основной (9-летней) школы при изучении курса физики, а четвертая — в процессе окончания средней школы.

Анализ содержания учебных предметов и психолого-педагогический анализ возрастных особенностей школьников позволил нам сформировать четыре модели содержания вопросов космонавтики для учащихся общеобразовательных школ.

Некоторые сведения по астрономии и космонавтике, включенные в курс «Ознакомления с окружающим миром», изучаются школьниками начальных классов. Обучение в начальной школе обеспечивает учащимся знание таких понятий, как космос, космонавт, Галактика, искусственный спутник, ракета, знание названий и расположения планет Солнечной системы. Закон всемирного тяготения и гелиоцентрическая система изучаются бездоказательно, аксиоматически. Школьникам просто сообщается, что существует явление тяготения, как факт, и предлагается представить, что будет без этого явления. Исторический и политехнический материал может быть представлен некоторыми фактами из истории отечественной космонавтики (запуск первого ИСЗ, дата первого полета человека в космос, краткая биография Ю. А. Гагарина и т.п.), рассказом о применении искусственных спутников и автоматических межпланетных станций для исследования космического пространства и проведения экспериментов в космосе.

Общая характеристика экспериментального аспекта исследования

Наиболее тесно космонавтика связана с физикой и астрономией. Космонавтика использует физические знания для объяснения космических явлений и процессов, установления природы и основных характеристик и свойств космических объектов и их систем. Уровень современных физических знаний достаточен для объяснения большинства явлений и процессов в макро- и микро-мире, основанных на взаимодействиях атомных ядер, электронных оболочек атомов и квантов электромагнитного излучения - с их помощью во Вселенной можно объяснять возникновение, состав, строение, энергетику, движение, эволюцию и взаимодействие звезд, туманностей, планетных тел и их систем, что входит в компетенцию астрономии, как науки. Методы же изучения космических объектов с помощью космического эксперимента средствами космической техники, которая является как инструментом познания, так и объектом познания (устройство и принципы работы этой техники, применяемой в условиях космоса, других космических тел) входят в компетенцию физики.

Так, до середины XX века основными способами определения географических координат местности, морской и сухопутной навигации были астрономические наблюдения. С появлением радиофизики и космонавтики, широким применением радиосвязи и навигационных спутников в астроно мических методах нужда отпала, и сейчас вышеупомянутые разделы физики и технологии позволяют астрономам и географам уточнять фигуру и некоторые другие характеристики Земли.

Межпредметные связи космонавтики и математики исторически обусловлены их глубоким взаимным развивающим влиянием, необходимостью и результативностью широчайшего применения в науке математических знаний, математических способов обработки информации.

Элементы космонавтики обогащают курс математики, демонстрируют универсальность математических методов, увеличивают интерес учащихся к изучению математики. Решение задач с космонавтическим содержанием позволяют сделать их более наглядными, доступными и интересными.

Умения и навыки, приобретенные при изучении математики, используются в космонавтике (предельный переход, выводы математических выражений, всевозможные расчеты). Математическая подготовка учащихся выпускных классов вполне достаточна для успешного формирования понятий космонавтики.

Космонавтику и химию связывают вопросы влияния космических явлений и процессов на протекание химических реакций, получение новых материалов в условиях невесомости, открытого космоса. Большой интерес для химиков представляют исследования химических процессов, которые из-за их масштабов или сложности трудно или совсем не воспроизводимы в земных лабораториях (вещество в недрах планет, синтез сложных химических соединений в темных туманностях и т.д.). В свою очередь открытия в области химии обеспечивают космическую технику материалами, мало восприимчивыми к условиям космоса (прикладная радиационная небесная механика).

Космонавтику и физическую географию связывает изучение Земли как одной из планет Солнечной системы, ее основных физических характеристик (фигуры, вращения, размеров, массы и т.д.) и влияние космических факторов на географию и геологию Земли: строение, магнитные бури, дрейф магнитных полей и т.д., возникающие в результате воздействия космических явлений и процессов (солнечной активности). Одной из новых наук стало косми 159 . ческое землеведение - совокупность инструментальных исследований Земли из космоса в целях научной и практической деятельности.

Связь космонавтики и биологии обусловлена взаимным влиянием живой и неживой природы. Межпредметные связи курса биологии и космонавтики можно подразделить на несколько уровней. При осуществлении уровня базовых знаний изложения материала темы происходит непосредственное смыкание основного содержания обоих предметов. Такими точками соприкосновения являются: тема «Происхождение жизни на Земле», которая предполагает определенный уровень знаний о Земле как планете, а также об образовании и развитии Земли как космического тела, гипотезе возникновения жизни на Земле, как результате деятельности внеземных цивилизаций (гипотеза), разделы темы «Экология» - «Факториальная экология», в котором рассматриваются космические факторы как экологические; «Учение о биосфере», где рассматривается биосфера как открытая система, для существования которой необходим определенный поток энергии из космоса; вопросы размножения человека вне Земли, вопросы преобразования планет Солнечной системы для заселения человечеством, вопросы космической биологии и космической медицины, экономической экологии, проблемы контакта с внеземными цивилизациями, роли человечества во Вселенной (возможность зависимости космической эволюции от биологической и социальной). В заключение важно отметить следующее.