В статье описываются современные дидактические возможности, а также особенности практического обустройства астрономической площадки. Автор особо указывает на её универсальность и междисциплинарность, обращая внимание исследователей и практикующих педагогов на использование астрономической площадки при проведении межпредметных занятий, устанавливая связи физики, астрономии, географии, экологии, философии и психологии.
Ключевые слова:астрономическая площадка, межпредметные связи, средства обучения
Современной дидактике известно множество эффективных и необычных способов заинтересовать учащихся изучением естественных наук [1, 2]. И эти хорошо изученные известные способы обучения, дополненные современными (техническими, информационными, компьютерными) возможностями, приобретают значительные преимущества перед радикально новыми и неапробированными способами [3].
Хорошо зарекомендовала себя правильно устроенная астрономическая площадка при школе или университете. Описывая личный опыт обустройства астрономической площадки при школе, я не могу не отметить актуальность астрономической тематики и развития наблюдательных умений и при обучении университетских студентов [4, 5].
Астрономическая площадка [6, 7] служит для проведения утренних, дневных, вечерних и ночных наблюдений. При строительстве площадки педагогам-энтузиастам следует учесть немаловажную деталь: построить её таким образом, чтобы она давала возможность учащимся наглядно представить себе размеры Солнечной системы, а поэтому при проектировании обязательно необходимо сохранить в условных единицах те расстояния и размеры, которые наблюдаются в реальности.
Место для площадки рекомендуется выбрать недалеко от школы, что позволит занятие, начатое в кабинете, продолжить через 2–3 минуты на астрономической площадке. Площадка обустраивается на круглом основании — это один из ведущих замыслов, поскольку круглая форма, как известно, занимает большую площадь при минимальной затрате строительных материалов, да и к тому же в этом случае диски Солнца и площадки геометрически подобны. При строительстве площадки вычерчивается круг, размечаются и устанавливаются все опоры и необходимые службы, затем на 5 см в высоту засыпается щебнем и битым кирпичом, после чего этот слой сверху цементируется. Цементированная поверхность покрывается краской желтого цвета. Деревянный шар (макет Земли) диаметром 20 см берётся за основу измерений.
Как известно, диаметр Солнца в 109 раз больше земного, отсюда выходит, что 2180 см — это диаметр астрономической площадки. Такой размер сооружения позволяет проводить занятие с целым классом.
Две линии, идущие по радиусам площадки, образуют угол, опирающийся на часть окружности — сектор, окрашенный в красный, желтый и белый цвета, что демонстрирует измерение температуры внутри Солнца. Зона конвекции красно-желтым цветом, зона переноса лучистой энергии — ярко-желтым цветом, зона термоядерных реакций — белым цветом. По линиям температур даются обозначения температуры в каждой зоне, по линии давлений — изменение давлений внутри Солнца.
Возле площадки, по кругу, на расстоянии 15 см от края площадки, на вкопанных в грунт столбиках укрепляются фанерные щитки размером 50 на 70 см. Они окрашены в жёлтый цвет. Щитки чередуются с кустарником. На щитках записываются паспорта планет, располагаются их карты, портреты великих ученых-астрономов, таких как Н.Коперник, Г.Галилей, И.Ньютон, М. В. Ломоносов и др.
В паспорт Солнца входят такие основные характеристики нашего светила как масса (330 тыс. масс Земли), плотность (1,4 г/см3), диаметр (109 диаметров Земли), площадь поверхности (6090 млрд км), ускорение свободного падения на поверхности (274 м/с2), скорость движения относительно окружающих звезд (19,4 км/с), мощность излучения (374 1021 квт/с).
Порой бывает затруднительно выбрать такую площадку, которая была бы открыта для наблюдений всего небосвода и находилась рядом со школой. Если же небольшая часть небосвода все же оказывается закрыта зданием школы, то именно эту сторону площадки следует использовать для размещения двух больших щитов, каждый размером 155 на 155 см. Оба щита покрыты гладкими досками. Один щит выполняет роль экрана, другой служит местом для демонстрации карты звёздного неба.
Стол на площадке позволяет ученикам вести записи и делать зарисовки наблюдений, работать с картой звёздного неба. С одной стороны — две скамьи. На них располагаются слушатели при демонстрациях.
На площадке отмечены направления на север, юг, запад, восток. Большой подвижный глобус является интересной и необходимой деталью для астрономической площадки. Ось глобуса должна совпадать с осью мира и направлена на Полярную звезду. Сориентировав глобус по широте и долготе астрономической площадки, удается продемонстрировать, каким образом в момент наблюдения Солнце освещает Землю: где полдень, где полночь, где день, а где ночь, где вечер и где утро, над каким местом Земли Солнце в зените, где полярный день, а где полярная ночь.
Неравномерность обогрева глобуса солнечным излучением позволяет в буквальном смысле наощупь убедиться в существовании холодного, теплого и умеренного поясов.
Чтобы ученики могли наглядно представить пространственные масштабы Солнечной системы, рекомендуется сделать в дополнение к площадке макеты планет со спутниками. Макет Солнца — это сама астрономическая площадка. Если взять расстояние в одну астрономическую единицу за 1 метр, то удается расположить макеты планет, выдержав соотношение расстояний между ними в выбранном масштабе. Макет Меркурия находится на расстоянии 39 см от края площадки, Венеры — на расстоянии 72 см, Земли — 1 м, Марса — 1,5 м, Юпитера — 5,2 м, Сатурна — 9,5 м, Урана — 19,2 м, Нептуна — 30 м, Плутона — 40 м. Диаметры планет при этом также приходится выдерживать в похожей пропорциональной зависимости: диаметр Солнца — 21,1 м, диаметр Земли — 20 см, Меркурия — 7,6 см, Венеры — 19 см, Марса — 10,6 см, Юпитера — 224 см, Сатурна — 190 см, Урана — 76 см, Нептуна — 78 см, Плутона — 6 см.
Имеются разнообразные рекомендации по строительству и обустройству астрономической площадки рядом со школой [8]. В меньшей степени в массиве дидактической литературы представлены рекомендации по её дальнейшей практической эксплуатации, обслуживанию и совершенствованию.
Одной из нереализованных возможностей является использование межпредметного потенциала как астрономического образования вообще, так и обустроенной школьной астрономической площадки в частности.
Астрономическая площадка универсальна и междисциплинарна. Имеются огромные ещё не до конца исследованные возможности использования астрономического потенциала при реализации связей учебных предметов естественнонаучного цикла, связей естественнонаучных и гуманитарных дисциплин. Астрономические и межпредметные практические работы надолго остаются в памяти учащихся, а лекции, прочитанные на территории астрономической площадки, производят, как правило, большое впечатление. Лекции могут быть посвящены не только исключительно астрономической тематике. Мой опыт работы в системе повышения квалификации учителей показывает, что это могут быть занятия и по физике, и по биологии, и по физической географии [9], и экологии [10] и даже по психологии, например по изучению восприятия времени человеком [11]. Дело в том, что время — не только физическая и астрономическая величина, но и философская категория, а его восприятие — глубокая психологическая проблема [12]. Да и сама площадка при определённом желании может быть быстро переоборудована по математическую, биологическую или географическую — одни измерительные инструменты могут быть заменены на другие. Возможны модификации оборудования астрономической площадки для учащихся и студентов с ограниченными физическими возможностями.
Литература:
1. Усова А. В. Пути совершенствования естественнонаучного образования. Поиски и находки //Мир науки, культуры, образования. 2007. № 3. С. 83–85.
2. Набоков М. Е. Методика преподавания астрономии в средней школе. 2-е изд. — М.: Учпедгиз, 1955. — 214 с.
3. Яворук О. А. Пути архаизма и футуризма в развивающемся отечественном образовании //Гуманизация образования. 2012. № 1. С. 29–35.
4. Акименко С. Б. Особенности наблюдательных умений у студентов-гуманитариев //Новый университет. Серия: Актуальные проблемы гуманитарных и общественных наук. 2014. № 10 (43). С. 19–22.
5. Аюпов И. М., Баканов В. А., Пономарев Ю. И. Организация практических занятий и наблюдений по астрономии в вузе и школе //Современные проблемы науки и образования. 2011. № 1. С. 49–52.
6. Гринченко Н. А. Астрономическая площадка //Физика в школе. — 1981. № 3.
7. Андрианов Н. К., Карпенский А. Д. Школьная астрономическая обсерватория. — М.: Просвещение, 1977. 176 с.
8. Баканов В. А. Лабораторный практикум по астрономии: учеб. пособие для студентов физико-математических ф-тов педвузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2006. — 156 с.
9. Ветрова С. А. Использование метода микрооткрытий при обучении географии //Приволжский научный вестник. 2014. № 2 (30). С. 150–155.
10. Яворук О. А., Пономарева И. С. Особенности формирования экологического стиля мышления при обучении физике студентов колледжа //Педагогическое образование и наука. 2012. № 5. С. 108–111.
11. Яворук О. А. Изучение восприятия времени человеком. Лабораторная работа Физика+Психология, 10–11 КЛ //Физика-ПС. 2011. № 13. С. 13–15.
12. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. — СПб.: Изд-во «Питер», 2000. 712 с.
