Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретико-методологические основы оргпнизации самостоятельной работы как системного элемента современного образовательного процесса в школе.. 15
1.1. Деятельности ый подход как методологическая основа организации самостоятельной работы учащихся 15
1.2. Системный подход как основа разработки методики организации самостоятельной работы в образовательном процессе в средней школе 34
1.3. Интегративный подход к построению методической системы организации самостоятельной работы по изучению астрофизического материала 40
1.4. Особенности организации самостоятельной работы по изучению астрофизического материала в школе на базе новых информационных технологий 48
Глава 2. Интегративная методическая система обучения основам астрофизики в курсе физики на базе новых информационных технологий 63
2.1. Целевой компонент 63
2.2. Содержательный компонент 74
2.3. Методический компонент 101
Глава 3. Организация и результаты педагогического эксперимента 133
Заключение 161
- Деятельности ый подход как методологическая основа организации самостоятельной работы учащихся
- Целевой компонент
- Содержательный компонент
Введение к работе
В условиях жизни в современном обществе от человека требуется быстро
принимать решения, ориентироваться в огромном потоке информации,
непрерывно учиться, развивать и реализовывать себя в разных сферах
деятельности. В связи с этим особенно важно не только создавать учащимся
условия для приобретения определенного объема знаний, но и систематически
развивать у них умения и привычку заниматься самообразованием. От
эффективности выработки умений самостоятельной учебной деятельности в
школе зависит успешность усвоения учащимися предметных знаний и
результативность дальнейшего обучения. Исследование проблемы
организации самостоятельной работы сегодня является весьма актуальным и в связи с переходом к профильной системе обучения, что является одной из важнейших задач модернизации образования. Основная идея обновления старшей ступени общего образования состоит в том, что физическое школьное образование должно стать более индивидуализированным, ориентированным на создание условий выбора для удовлетворения образовательных потребностей старшеклассников.
Наука прочно входит во все сферы жизни современного человека. Интенсивно разрабатываются научные интегративиые комплексные программы. Интеграционные процессы, характерные для науки, находят отражение в образовательном процессе, что соответствует современной концепции «образование как учебная модель науки». В связи с этим становится более важным осваивать методологию получения знаний, чем усваивать готовые знания. Однако существующая предметная система обучения в школе в основном ориентирует учащихся на дифференциацию научного знания и оценку результатов обучения по качеству репродукции знаний. Обозначенная проблема является актуальной и для школьного физического образования.
Астрофизика, являясь интегративной наукой, решающей задачи астрономии средствами современной физики, предоставляет широкое поле для
демонстрации возможностей межнаучного взаимодействия. Как наука комплексная, она позволяет на базе учебных курсов обеспечить формирование общих приемов и способов интеллектуальной и практической деятельности, компетентностей, в том числе специфических для предметной области физики. Однако этот потенциал астрофизического знания в школьном курсе физики и астрономии используется недостаточно.
Преобразования, происходящие в современном обществе, существенно влияют на все сферы жизни человека, в том числе, на содержание и организацию процесса обучения. Изменился характер взаимодействия субъектов образования, обусловленный содержанием, формами и методами учебно-воспитательной деятельности учителя. Информационные технологии сегодня рассматриваются как эффективное средство развития учащегося. Развитие информационных технологий идет настолько интенсивно, что можно говорить об определенном отставании осмысления возникающих новых методов, форм и средств обучения физике и астрономии педагогической наукой.
Диссертационные исследования затрагивают различные аспекты информатизации процесса обучения физике и астрономии.
Вопросам теории и методики применения компьютеров в обучении физике посвящены исследования Извозчикова В.А., Лаптева В.В., Кондратьева А.С., Ходановича А.И., Фрадкина В.Е., Смирнова А.В., Сельдяева В.И. и др. Частным вопросам методики преподавания физики с использованием информационных технологий посвящены исследования Абросимова П.В. и Светлицкого С.Л. Методике организации учебного физического эксперимента с использованием автоматизированных компьютерных комплексов как средства повышения эффективности учебного физического эксперимента по механике посвящено исследование Говоркова А.В. Исследование Нуркаевой И.М. посвящено методике организации самостоятельной работы учащихся с компьютерными моделирующими программами на занятиях по физике. Вопросам развития самостоятельности учащихся при изучении школьного
5 курса физики в условиях обновления информационной культуры общества посвящено исследование ОспенниковоЙ Е.В.
В диссертационном исследовании Жукова Л.В. рассматриваются теоретические основы методики астрономической подготовки учителя физики. Вопросам методики применения отдельных видов новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом и астрономическом образовании посвящено диссертационное исследование Гомулиной Н.Н. Диссертационное исследование Марона Е.А. посвящено проблемам моделирования самостоятельной деятельности школьников в информационно-дидактической среде. Прокопенко М.В. исследовал содержание и структуру астрофизической подготовки учителя физики в системе дополнительного образования. Положенцева Л.Д. рассмотрела вопросы применения Интернет-коммуникаций как особого вида технологий в курсе астрофизики педагогического вуза. Методическим аспектам включения вопросов астрофизики в школьный курс физики посвящено исследование Матарцевой Е.А. Однако, проблемы и способы организации самостоятельной работы учащихся в условиях реализации межпредметной интеграции школьных курсов физики и астрономии на базе новых информационных' технологий подробно не исследовались.
Актуальность проблемы исследования определяется следующими существующими в настоящее время в системе физического образования противоречиями:
между ценностью астрономического материала для изучения физики, в особенности для создания адекватного представления о современной физической картине мира, и современным состоянием преподавания интегрированных курсов физики и астрономии в средней школе, когда вопросы астрофизики включаются в курс физики и астрономии как отдельные иллюстративные фрагменты, а также существующей тенденцией исключения вопросов астрофизического содержания из курса физики в практике работы
учителей, что лишает выпускника школы полноценных базовых знаний естественнонаучного цикла;
между всеобщим признанием наличия у астрономии как науки мировоззренческого, эстетического и развивающего потенциалов и сложившейся традиционной практикой изучения астрономического материала с прагматическими целями (решение задач с целью запоминания формул, заучивания фактов и др.) без раскрытия практической, мировоззренческой, экологической, социальной значимости астрофизических знаний;
между высоким личностно-развивающим потенциалом самостоятельной познавательной деятельности и традиционным преобладанием репродуктивной деятельности в практике преподавания физики и астрономии, что приводит к формализму в усвоении учащимися содержания физического образования;
между широкими возможностями современных компьютерных технологий как средства организации самостоятельной работы учащихся по изучению астрофизического материала и наблюдающейся слабой степенью реализации этих возможностей в процессе обучения физике и астрономии, в частности, по причине недостаточной разработки средств методического обеспечения организации такой самостоятельной работы учащихся;
между значительным количеством существующих в настоящее время различных мультимедийных учебных пособий по изучению физического и астрономического материала, богатством содержания астрономического материала научно-исследовательского, научного и учебного характера в открытом доступе в сети Интернет и недостаточным уровнем методической и дидактической обеспеченности процесса применения такого материала в условиях осуществления реального учебного процесса.
Есть все основания предполагать, что эти противоречия в значительной степени позволит разрешить организация самостоятельной работы учащихся по изучению астрофизического материала на базе новых информационных
технологий на основе построения интегративнои методической системы в процессе обучения физике и астрономии в средней школе.
Объект исследования - процесс обучения физике и астрономии в современной школе.
Предмет исследования - самостоятельная работа учащихся по изучению астрофизического материала в процессе обучения физике и астрономии в школе на основе новых информационных технологий.
Цель исследования - теоретическое обоснование возможности и целесообразности реализации такого подхода к формированию научного мировоззрения и развитию исследовательских навыков учащихся, в основе которого лежит организация самостоятельной работы учащихся по изучению астрофизического материала на базе информационных технологий и разработка интегративнои методической системы, реализующей данный подход в рамках системы школьного физического образования.
Гипотеза исследования сформулирована следующим образом:
самостоятельная работа учащихся по изучению астрофизического материала с применением новых информационных технологий в средней школе будет способствовать:
повышению качества знаний учащихся по физике,
формированию целостного представления о физической картине мира,
созданию объективных возможностей обучения школьников методологическим основам научного исследования,
развитию исследовательских навыков учащихся,
преодолению формализма в знаниях учащихся по физике,
повышению уровня физического понимания,
повышению интереса учащихся к физике как науке,
формированию информационной компетентности,
если она будет организована на базе методической системы, разработанной на основе деятельностью го, интегративного, системного подходов к обучению,
использовать потенциал современной астрономической информационной среды и коммуникативные возможности сети Интернет, ориентироваться на технологии исследовательской деятельности учащихся.
В соответствии с целью исследования и для проверки достоверности гипотезы исследования были поставлены следующие задачи:
исследовать роль и функции самостоятельной работы в процессе обучения;
исследовать специфику организации самостоятельной работы в условиях информатизации образовательного процесса;
проанализировать содержание школьного курса физики с целью выявления межпредметных связей с астрономией и выделить в материале школьного курса физики разделы и темы, изучение которых наиболее эффективно на основе астрофизического материала;
4) разработать интегративную методическую систему на базе
деятельностного, системного, интегративного подходов к обучению, которая
позволит учащимся эффективно осваивать астрофизический материал,
способствующий формированию физической картины мира, приобретать
исследовательские навыки, формировать информационную компетентность в
ходе самостоятельной работы с применением информационных
образовательных технологий;
5) разработать критерии эффективности предложенной
экспериментальной методики и в ходе педагогического эксперимента оценить
степень ее влияния на качество знаний учащихся, неформальный характер
приобретенных знаний, проявляющийся в повышении уровня физического
понимания процессов и явлений, развитие творческого потенциала учащихся,
развитие навыков обработки информации, коммуникативных навыков.
Теоретико-методологические основы исследования: - теория деятельностного подхода (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.А. Запорожец, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Д.Б. Эльконин и др.);
теория системного подхода (В.Г. Афанасьев, И.В. Блауберг, Л.А. Петрушенко, В.Н. Садовский, А.И. Уемов, А. Д. Урсул, Э.Г. Юдин и др.);
исследования, посвященные месту и роли самостоятельности в формировании человеческой личности, концепции человека как субъекта деятельности (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, А. Маслоу, Н.А. Менчинская, Н. Ф. Талызина, Л.М. Фридман, И.С. Якиманская);
труды по теории и методологии конструирования содержания образования (Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер, М.С. Скаткин и др.);
философские, культурологические, социологические и педагогические идеи о роли и функциях общего образования, его влиянии на развитие личности человека и общества (И.Ю. Алексашина, А.П. Валицкая, И.И. Соколова, А.П.Тряпицина и др.);
теория модернизации отечественного образования и компетентностного обучения (Г. А. Бордовский, Л. Я. Зорина, В. В. Краевский, В.В. Лаптев, А.П. Тряпицина, В.Д. Шадриков);
исследования, посвященные проблемам профильного обучения (И. 10. Алексашина, И.В. Гладкая, СП. Ильина, И.Ю. Лебедева, СВ. Ривкина, А.П. Тряпицина, В.Е. Фрадкин)
теоретические исследования по проблемам интеграции и межпредметных связей (М. С. Асимов, Н. Е. Кузнецова, В. Н. Максимова, Г. А. Монахова, О. М. Сичивица, Т. Ф. Федорец, М. А. Шаталов и др.);
- исследования по определению сущности понятия «самостоятельная
работа» и по проблеме формирования умений самостоятельной учебной работы
(А.С. Границкая, М.А. Данилов, Б.П. Есипов, И.А. Зимняя, Т.И. Ильина, И.Я.
Лернер, О.А. Нильсон, И.Т. Огородников, П.И. Пидкасистый, М.Н. Скаткин,
А.В. Усова, Л.М. Фридман и др.);
- достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике,
методологические основы школьного курса физики (С. В. Бубликов, А. С.
Кондратьев, В. В. Лаптев, А.В. Ляпцев, Н.С.Пурышева, А. А. Самарский,
Т.Н.Шамало и др.);
- научно-методические работы по методике обучения астрономии (Б. А.
Воронцов-Вельяминов, М. М. Дагаев, Е. Ю. Диркова, Л.В. Жуков, А. В. Засов,
В. В. Иванов, Э.В. Кононович, Е. П Левитан, И.И. Соколова, В. Г. Сурдин, К.В.
Холшевников, В.М. Чаругин и др.);
научно-методические работы по проблемам информатизации образования и компьютерным технологиям обучения физике (В.А.Извозчиков, А. С. Кондратьев, В. В. Лаптев, Е.В.Оспенникова, В.И.Сельдяев, А.В.Смирнов, А.И. Ходанович, В.Е.Фрадкин и др.).
Методы исследования подбирались в соответствии с задачами исследования на его различных этапах: теоретический анализ литературы по теме исследования, изучение и обобщение опыта педагогов, анализ процесса обучения физике в средней школе, педагогические измерения (по результатам педагогических наблюдений, анкетирования студентов, аспирантов, учителей и учащихся, проведения контрольных работ, зачетов), сравнительный педагогический эксперимент с обработкой результатов; констатирующий и формирующий эксперименты по проверке отдельных теоретических положений работы.
Научная новизна исследования. В отличие от предыдущих работ, в которых рассматриваются вопросы методики обучения физике и астрономии в средней школе с использованием информационных технологий, в данной работе представлены:
разработка теоретических оснований методики изучения астрофизического материала при обучении физике и астрономии на основе реализации межпредметных связей в ходе самостоятельной работы учащихся на базе новых информационных технологий обучения, ориентированной на формирование научного мировоззрения, физического мышления, информационной компетентности и исследовательских навыков;
- построение интегративной методической системы, реализующей
данный подход при обучении физике и астрономии в средней школе;
- разработка форм, содержания, методического сопровождения самостоятельной работы учащихся по изучению астрофизического материала на базе информационных технологий на основе трехуровневой системы задач.
Теоретическая значимость результатов диссертационного исследования состоит в том, что построение данной интегративной методической системы может служить моделью решения аналогичных задач при разработке методик организации самостоятельной работы учащихся в других предметных областях на базе новых информационных технологий. Разработанная в исследовании интегративная методическая система обучения основам астрофизики в курсе физики на базе новых информационных технологий может конкретизироваться при создании системы дистанционного обучения. Теоретические положения и выводы диссертации могут стать основанием для разработки целей, содержания, методов, форм и средств обучения астрономии и астрофизике на уровне высшего образования при подготовке педагогов.
Практическая значимость работы состоит в том, что результаты диссертационного исследования в области построения содержания интегративной методической системы обучения основам астрофизики в курсе физики на базе новых информационных технологий представлены на уровне конкретных методических разработок и рекомендаций по их использованию в педагогической практике.
Разработаны методические рекомендации по включению в процесс обучения физике средней школы различных форм организации самостоятельной работы по изучению астрофизического материала на базе новых информационных технологий для учащихся разных возрастных категорий, разных уровней исследовательской деятельности.
Положении, выносимые па защиту:
1. Формирование у учащихся целостного представления о физической картине мира, приобретение исследовательских навыков возможно и эффективно в условиях реализации методической системы обучения в ходе самостоятельной работы по изучению астрофизического материала в курсе
12 физики средней школы на базе новых информационных технологий, существенными особенностями которой являются:
интегративный характер, проявляющийся как в целостности и взаимосвязи всех компонентов системы, так и на уровне каждого из ее компонентов, имеющих общие теоретико-методологические основания;
интеграция на уровне целей методической системы, которые предполагают обеспечение единства усвоения интегративной предметной области знаний по физике и астрофизике и деятелыюстиого компонента содержания образования, соответствующего логике проектирования учебной деятельности по освоению предметных знаний, умений и навыков и проявляющегося в формировании общих приемов и способов интеллектуальной и практической деятельности, компетентностей, в частности, исследовательской компетентности;
иерархическая интеграция, проявляющаяся на уровне задач методической системы в виде трехуровневой системы задач, являющаяся конкретным выражением интеграции на уровне целеполагания в условиях многоаспектное содержания методической системы и согласованности ее целей и задач с целями и задачами современного физического образования.
2. Условиями эффективного решения проблем преодоления формализма знаний учащихся по физике и повышения уровня физического понимания на основе предлагаемой интегративной методической системы является реализация следующих основных форм организации самостоятельной работы по изучению астрофизического материала:
- блоки домашних заданий по астрофизике на базе изученного
физического материала, а также астрофизического материала
пропедевтического характера по отношению к изучаемому учащимися курсу
физики;
самостоятельная работа частично-поискового и учебно-исследовательского характера по изучению астрофизического материала в рамках обобщающих уроков по основным темам курса физики;
- учебное исследование по конкретной проблематике в рамках
элективного курса по астрофизике.
3. Реализация предлагаемой интегративной методической системы обучения основам астрофизики в курсе физики средней школы в условиях организации самостоятельной работы учащихся на базе новых информационных технологий способствует личностному развитию учащегося, проявляющемуся в:
- развитии мотивации изучения физического и астрофизического
материала;
- приобретении опыта самостоятельной познавательной деятельности и
формированию познавательной самостоятельности учащихся как важного
личностного качества;
- развитии исследовательских навыков и достижении максимально
возможного для учащегося уровня исследовательской компетентности в
рассматриваемой предметной области.
Апробация результатов исследования осуществлялась:
на научных конференциях: V Межвузовская конференция «Студент -исследователь - учитель», 2003 г., РГПУ им. А.И. Герцена; IV Всероссийская научно-практическая конференция «Современная астрономия и методика ее преподавания» 24-26 марта 2004 г., РГПУ им. А.И.Герцена; XIV Международная конференция-выставка «Информационные технологии в образовании», 1-5 ноября 2004 г., Москва; XV Международная конференция-выставка «Информационные технологии в образовании», 6-Ю ноября 2005 г., Москва; V Всероссийская научно-практическая конференция «Современная астрономия и методика ее преподавания» 17-19 апреля 2006 г., РГПУ им. А.И.Герцена;
на аспирантских семинарах кафедры методики обучения физике РГПУ им. А.И.Герцена;
- посредством публикаций научных статей и тезисов докладов
конференций (10 публикаций).
14 Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии и приложения. Основной объем текста 175 страниц. В работу включены рисунки, графики, схемы, таблицы. Библиографический список содержит 157 наименований.
Деятельности ый подход как методологическая основа организации самостоятельной работы учащихся
Системы образования в любой стране призваны способствовать реализации основных задач социально-экономического и культурного развития общества. Сегодня от учащихся требуется не только овладение определенным учебным содержанием, но и развитие их личностных качеств, творческого потенциала, ценностных ориентации. Происходит существенное изменение целей образовательной системы, переход от «знаниецентрической» организации, определяющей в качестве ведущих целей и результатов обучения знания, умения и навыки ученика, к гуманистической личностной ориентации на развитие и самореализацию сущностных сил, способностей, дарований человека как главной цели образования [40]. Изменение целей образовательной системы, в свою очередь, ведет к пересмотру содержания образования как ее основного компонента.
Законом Российской Федерации «Об образовании» [41] и «Федеральным компонентом государственного стандарта общего образования» предусматривается соответствие содержания общего образования возрастным закономерностям развития учащихся, их особенностям и возможностям, а также утверждается деятельностный характер образования, направленность содержания образования на формирование общих учебных умений и навыков, обобщенных способов учебной, познавательной, практической, творческой деятельности, на получение учащимися опыта этой деятельности. В наибольшей степени этим установкам соответствует концепция содержания образования как педагогически адаптированного социального опыта во всей его структурной полноте (И.Я. Лернер, В.В. Краевский). В свете этой концепции содержание образования, изоморфное социальному опыту, состоит из следующих четырех структурных элементов: опыта познавательной деятельности, фиксированной в форме способов ее осуществления - знаний; опыта репродуктивной деятельности, фиксированной в форме способов ее осуществления - умений и навыков; опыта творческой деятельности - в форме проблемных ситуаций; опыта эмоционально-ценностных отношений [136].
Общая направленность содержания образования на реализацию развивающего обучения, при котором технология образовательного процесса строится с учетом и использованием субъектного опыта самого ученика, определила необходимость изменения целей и содержания системы школьного физического образования. Школа должна дать учащемуся инструмент познания, который позволит выпускнику включиться во все сферы жизни, то есть подготовиться к самостоятельному интеллектуальному труду в будущем, независимо от его содержания. Эти новые цели определяют актуальность современной методической концепции «образование как учебная модель науки». Одним из важнейших направлений развития методики обучения физики в рамках этой концепции является разработка содержания учебного предмета физики и методики его преподавания на основе процесса и методов познания [13]. При этом методология физики становится и объектом изучения, и способом познания.
Для эффективной реализации концепции «образование как учебная модель науки» необходимо сделать переход от репродуктивного к активному способу организации обучения на основе личностно-деятельностного подхода к содержанию физического образования. Согласно этому подходу, в содержание физического образования должны войти не только предметные знания, но и соответствующие целям развития различные виды деятельности, в которых эти знания будут функционировать.
Психологическая теория деятельности, реализуемая в форме деятельностного подхода к обучению, открывает специфическое понимание природы и принципов обучения, механизма усвоения содержания обучения.
Возникновению деятельностной теории учения, которая получила свое развитие в исследованиях А.Н. Леонтьева, П.Я. Гальперина, С.Л. Рубинштейна, А.А. Запорожца, Д.Б. Эльконина, В.В. Давыдова, способствовало развитие в отечественной психологии концепции развивающего обучения Л.С. Выготского, позволившее прийти к осознанию, что процесс развития - это самодвижение ребенка благодаря его деятельности с предметами.
Целевой компонент
Анализ материалов, обращенных к модернизации общего образования, позволяет выявить основные изменения, на которые ориентирована современная школа.
Условия жизни в современном обществе требуют от человека умений быстро принимать решения, ориентироваться в огромном потоке информации, непрерывно учиться, развивать и реализовывать себя в разных сферах. Поэтому особенно важно в деятельности общеобразовательных школ, профессиональных учебных заведений не только обеспечивать учащихся определенным объемом знаний, но и систематически развивать у них умения и привычку заниматься самообразованием. От эффективности выработки умений самостоятельной учебной деятельности в школе зависит успешность усвоения учащимися предметных знаний и результативность дальнейшего обучения.
На современном этапе своего развития система школьного физического образования, являясь неотъемлемой частью российской системы образования, претерпевает ряд изменений. В результате переосмысления сущности образования происходит изменение взглядов на цели образования, важнейшими из которых сегодня являются формирование познавательной мотивации, определяющей установку на продолжение образования, а также формирование общих приемов и способов интеллектуальной и практической деятельности, компетентностей, в том числе специфических для предметных областей [57].
Формирование компетентности не может сводиться к простому усвоению некоторой суммы знаний, умений и навыков. Представляя собой основу познавательной базы, предметные знания и умения служат отправной точкой формирования универсальных и специфических приемов и способов познавательной деятельности, которые определяют уровень образованности учащегося и одновременно являются фактором саморазвития личности. Компетентность, таким образом, предстает как «сложный синтез когнитивного, предметно-практического и личностного опыта» (В.В. Сериков).
Очевидно, что подобный опыт в существенной своей части может быть приобретен учащимся только в процессе его самостоятельной познавательной деятельности. Организуя процесс обучения, преподаватель должен иметь в виду, что каждый вид деятельности отвечает за формирование в основном определенного вида компетентности. Поэтому существенным требованием к новым методическим комплексам для организации самостоятельной работы является требование широты охвата всевозможных и необходимых для эффективного учебного процесса видов деятельности.
В контексте решения проблемы организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся в рамках системы школьного физического образования отметим наличие у астрофизического компонента физического образования существенного деятельностного потенциала, определяемого многими факторами, основными из которых являются: интегративный характер астрофизических знаний, что определяет возможность установления и реализации межпредметных связей (межпредметной интеграции) физики и астрономии на разных уровнях - содержательном, операционном, методологическом, организационном; естественный познавательный интерес учащихся к астрономическим объектам и явлениям, который можно использовать как прочную мотивационную базу для изучения законов физики, отражающих универсальность законов природы, поскольку астрономия является одним из учебных предметов, предоставляющих возможность активного включения учащихся в самостоятельную поисково-исследовательскую деятельность; раскрытие в представлении об астрофизическом объекте деятельностной методологической составляющей, прежде всего, характеризующей процесс исследования данного объекта, что делает природный объект или явление интегративным также с точки зрения физической науки и методики ее изучения, благодаря чему учебная деятельность, приобретая исследовательский или практико-преобразовательный характер, сама становится предметом усвоения.
Содержательный компонент
Построение рассматриваемой методической системы на основе астрофизического материала, который носит интегративный характер с точки зрения предметных областей школьных курсов физики и астрономии, определяет необходимость включения системы межпредметных связей вышеупомянутых предметных областей в содержательный компонент методической системы. С помощью межпредметных связей не только на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, но также закладывается фундамент для системного видения, подхода и решения сложных проблем реальной действительности. Именно поэтому межпредметные связи являются важным условием и результатом системного подхода в обучении и воспитании школьников.
М.В. Прокопенко в своем исследовании [108] отмечает, что исключение астрономии из числа обязательных школьных предметов привело к тому, что не только ученики, но и учителя стали слабо представлять себе и устройство мира в масштабах больше земного, и фундаментальное единство природы, и взаимосвязь физики и астрономии. С целью решения данной проблемы в школьный курс физики в том или ином объеме вводят элементы астрофизики. Астрофизика - раздел астрономии, изучающий средствами физических исследований небесные тела. Особенностью астрофизики является то, что она изучает вещество в состояниях труднодостижимых или недостижимых в земных лабораториях, здесь прослеживаются большие пространственные и временные интервалы, исследуются новые, неизвестные ранее состояния материи и т.д.
В работе Матарцевой Е.А., посвященной проблеме включения астрофизических вопросов в курс физики средней школы, обосновывается вывод: при введении астрофизического материала в курс физики в средней школе
1) повышается качество школьного образования по предмету «физика»;
2) у учащихся развивается научное мышление, формируется методологическая и исследовательская культура;
3) формируется целостное системное мышление;
4) учащимися понимается универсальность физических законов для всего материального мира [84].
Общее обязательное образование заканчивается по окончании девятого класса. Поэтому курс физики седьмого - девятого класса становится универсальным базовым фундаментальным курсом, содержащим как основы физики, так и основы методологии физики как науки. В дальнейшем, в десятом - одиннадцатом классах физика изучается по различным программам, в зависимости от профиля школы. Министерство образования рекомендовало восемь программ по физике для основной школы, четыре профильные программы для средней школы и шесть экспериментальных программ.
Требования к уровню подготовки выпускников по физике (основная школа) содержат следующий астрономический материал: Солнечная система; вращение Земли вокруг своей оси и движение Земли вокруг Солнца; смена времен года; Луна; фазы Луны; затмения; энергия Солнца и звезд. В требованиях к уровню подготовки выпускников полной средней школы по физике - следующие темы: строение и эволюция Вселенной; эффект Доплера и красное смещение; Большой взрыв и расширение Вселенной; возникновение химических элементов. В основном - это материал по астрофизике или по темам, связанным с физикой тесными межпредметными связями.
Тем не менее, разработанные программы курсов физики эти межпредметные связи отражают слабо. В программе для основной школы «Физика 7-9 классы» только в разделе «Механика» представлен материал астрономической тематики. После изучения закона всемирного тяготения рассматриваются вопросы об искусственных спутниках Земли и о способах их вывода на орбиту. Присутствует также раздел «Движение небесных тел». В программе курса «Физика 7 - 10 классы» астрономического материала нет. В программе курса «Физика 8 - 9 классы» содержится астрономический материал в разделе «Механика» только как необязательный, ознакомительный. В других курсах содержится несистематический материал в разделах «Световые явления (солнечные и лунные затмения)», рассматриваются свойства планет Солнечной системы, дается материал ознакомительного характера по вопросам строения, свойств и эволюции Вселенной в различных масштабах.
