НАЧАЛЬНАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ
Р.Я.СИМОНЯН, А.П.ПОПОВА,
МОУ лицей № 82, г. Челябинск
Занимательная Вселенная
Элективный межпредметный курс:
ФИЗИКА + АСТРОНОМИЯ,
54 ч. 9-й класс
Пояснительная записка
Элективный курс предпрофильной
подготовки, межпредметный, направленный на
интеграцию физических и астрономических знаний,
умений, навыков, входит в образовательную
область «Естествознание» и сопровождает учебный
предмет «Физика» в основном образовании
школьников. Предназначен для учащихся 9-го класса
ООШ для расширения практических умений и
углубления (или закрепления – в зависимости от
категории учащихся) знаний учащихся по
астрономии и физике посредством применения их в
практике для объяснения природных явлений
астрономического характера, а также
способствует выбору учащимися дальнейшего
профиля обучения.
Программа состоит из одного инвариантного
(10 ч) и трёх вариативных (13 ч, 17 ч и 14 ч)
компонентов. Для 1-й категории учащихся общий
объём составляет 23 ч; для 2-й категории – 27 ч; для
3-й – 24 ч. Категории обучающихся различаются
уровнями подготовки по предмету «Физика»:
1-я категория: имеющие высокий уровень
мотивации к изучению физики и астрономии («Мне
это интересно!»);
2-я категория: не определившие на
момент выбора свои предпочтения в какой-либо
учебно-познавательной деятельности и желающие
попробовать изучать данный элективный курс
(«Другим интересно, может быть, и мне будет
интересно!»);
3-я категория: с достаточным уровнем
познавательного интереса к изучению физики и
астрономии, но имеющие личностные
характеристики слабоуспевающих учеников.
Курс может проводиться в школьном
кабинете физики, в физической лаборатории или
астрофизической обсерватории вуза или
учреждения дополнительного образования
(планетарий).
Форма обучения – очная.
Новизна программы в системе
предпрофильной подготовки заключается в
расширении предметных компетенций по физике за
счёт практико-ориентированных приёмов
познавательной деятельности, активизирующих
познавательный интерес учащихся через
мотивационный подход и эмпирические методы. Курс
выстроен таким образом, чтобы не только дать
сумму научно-прикладной информации, но и
выработать, развить самостоятельность,
инициативу, умение логично и рационально
мыслить, выполнять широкий спектр различных
операций и действий, включённых в единый метод
научного познания. Эти компетенции связаны с
жизнью, будут востребованы в будущем ученика и
позволят ему определиться в обществе.
Методологическое основание курса:
практико-ориентированный подход, связанный с
получением учащимися реального опыта
познавательной деятельности теоретического и
эмпирического вида, что обеспечивает механизм
закрепления и развития приобретённых знаний,
умений, навыков, а также способствует
формированию образовательной компетентности по
физике через расширение и углубление ключевых и
предметных компетенций в освоении единого
метода научного познания.
Формирование образовательной
компетентности ученика по физике происходит
через овладение знаниями, а также
целесообразными способами деятельности.
Категория «Знание» включает в себя: научные
знания, миропонимание, образовательные ценности
(в том числе эмоциональное отношение к продуктам
собственной учебно-познавательной
деятельности).
В понятии «Научные знания» выделяют
три уровня знания: теоретические, эмпирические и
научно-технические. Миропонимание представляет
собой наиболее высокий уровень мировоззрения и
может быть раскрыто в содержании обучения через
представления о научной астрофизической картине
мира. Рассматривая более подробно
образовательные ценности в содержании обучения,
можно выделить следующие её аспекты:
историко-культурный, экономический,
гуманитарный, экологический. Таким образом,
содержание обучения в основном образовании
включает знания, умения, навыки, которые в
совокупности отражают знаниевый компонент
личности обучающегося и обеспечивают
репродуктивный уровень познания через такие
мыслительные операции как восприятие,
запоминание, припоминание, воспроизведение
информации и алгоритмическое применение
приобретённых знаний, умений, навыков в учебной
ситуации.
Способы деятельности, заложенные в
содержание элективного курса «Занимательная
Вселенная», опираются на первичное освоение
методов теоретического и эмпирического познания
на основе алгоритмически заданных учителем
действий по овладению содержанием этих методов
на обычных занятиях по физике. Они позволяют
ученику проводить научно-прикладные
исследования под руководством учителя, а также
работать с источниками знаний, самостоятельно
добывать необходимую информацию. Таким образом,
приоритетным является не знаниевый, а
деятельностный компонент, что требует
применения новых подходов в обучении.
Мотивационный подход
обеспечивает формирование благоприятного
социально-психологического климата во
взаимодействии, стимулирование деятельности
участников образовательного процесса,
личностное развитие, а также развитие
познавательного интереса и других личностно
значимых характеристик. Необходим такой
психолого-педагогический механизм
стимулирования, который обеспечивал бы
эффективную деятельность всех участников
образовательного процесса. Мотивационный подход
позволяет учителю осуществлять управление
обучением так, чтобы быть организующим и
стимулирующим началом в становлении и развитии
личности каждого ученика. Реализация
организационной функции управления выдвигает
новые задачи: учитель должен убедиться, что
учащиеся хорошо понимают, каких результатов от
них ждут; уверены, что смогут получить эти
результаты; видят позитивные последствия для
себя от участия в деятельности и оценивают их как
более значимые, чем возможные негативные
последствия.
Цели элективного курса:
– формирование образовательной
компетентности ученика по физике через
овладение знаниями, а также целесообразными
способами деятельности;
– развитие познавательного интереса
учащихся к освоению единого метода научного
познания, изучению астрофизических методов
познания природы, интереса к изучению астрономии
и физики;
– развитие способностей к
коммуникативной деятельности: использование
гибких межличностных взаимодействий,
разнообразных форм общения (монолога, диалога,
полилога) в процессе обучения;
– развитие способностей к
саморефлексии собственной деятельности;
– развитие способностей к
самоопределению с учётом собственных интересов
и склонностей;
– активизация познавательной
деятельности учащихся средствами предметов
«Физика» и «Астрономия».
Задачи обучения:
1) овладение учащимися способами
применения знаний, а также интеллектуальных и
практических умений в области астрономических
наблюдений и экспериментов, позволяющих
исследовать астрофизические явления природы;
2) мотивация выбора учащимися
физико-математического или естественнонаучного
профилей обучения;
3) углубление предметных компетенций
при самостоятельной работе с научными
источниками, проведении астрономических
наблюдений, обработке наблюдательных данных,
решении задач повышенной сложности комплексного
характера;
4) формирование умения составлять и
решать задачи на основе астрофизического
материала;
5) обучение приёмам и методам
коммуникативного общения в
коллективно-распределительной деятельности, а
также самооценке собственной деятельности,
приёмам самопознания;
6) предоставление учащимся свободы
высказывания, свободы мысли, создание ситуации
успеха в обучении (И.С.Якиманская,
Е.В.Бондаревская);
7) обучение подростков 11–14 лет
дедуктивному методу познания в качестве
ведущего, «воспроизведение у детей логики
научного познания» (В.В.Давыдов, Д.Б.Эльконин);
8) использование и систематизация
субъектного опыта учащегося (И.С.Якиманская);
9) учёт мотивационных устремлений и
уровня познавательного интереса каждого
учащегося (В.К.Вилюнас, В.Я.Ляудис, А.К.Маркова,
Е.И.Машбиц, Л.М.Фридман, И.Я.Каплунович).
1-й категории учащихся соответствуют
задачи 1–6; 2-й категории – 2, 5–9; 3-й – 1, 4–9. В
соответствии с выделенными задачами выстроено
учебно-тематическое планирование (табл. 1).
Краткое содержание программы
1. Строение Солнечной системы.
Необходимо сформировать представление о
пространственно-временных масштабах Солнечной
системы и составляющих её структурных элементах:
планета, спутник, малые тела (кометы, метеорит и
астероид), межпланетная среда, – а также о силе,
которая удерживает все тела, входящие в данную
систему, и о месте человека во Вселенной.
Учащиеся должны уметь устанавливать
причинно-следственные связи, сравнивая,
например, чем одно явление отличается от другого,
и демонстрируя деятельностный подход.
2. Небесные координаты.
Характеристика небесных координат, сравнение их
с земными координатами, их значение для поиска
небесных объектов на звёздном небе. Знакомство с
представлением о небесной сфере и элементах
небесной сферы. Учащиеся усваивают
теоретические знания и демонстрируют
эмпирические способы усвоения.
3. Звёздные карты. Строение
звёздной карты, основные линии и точки отсчёта на
подвижной карте звёздного неба, способы работы с
картой. Учащиеся усваивают, повторяют и
закрепляют знания о небесных координатах и
способах ориентации по небесным объектам.
4. Астрономические величины. Характеристика
астрономических величин, их размерности,
использование физических понятий и их
применение в астрономии. Теоретический метод
познания с использованием элементов проблемного
обучения.
5. Строение Вселенной.
Основные понятия и определения:
пространственно-временные масштабы и
структурные составляющие Вселенной:
Метагалактика, скопления галактик, группы
галактик, галактики и т.д., современные
представления о ячеистой структуре Вселенной.
Учащиеся теоретически усваивают информацию о
современных представлениях Вселенной.
6. Теория Большого Взрыва.
Теория Горячей Вселенной и её подтверждение,
проблемы фридмановской космологии и их
разрешение в гипотезе раздувающейся Вселенной;
современные представления об элементах
космологии: теоретические и экспериментальные
критерии, характеризующие представление
современной космологии: космологические
гипотезы. Теоретический уровень усвоения
материала.
7. Законы Кеплера, Вина,
Стефана–Больцмана, Хаббла, эффект Доплера,
правило Тициуса–Боде. Введение основных
законов и их применение для определения основных
характеристик небесных объектов: массы,
температуры, размеров, яркости, спектрального
класса, расстояний и т.п. Учащиеся демонстрируют
теоретико-эмпирические способы усвоения
информации для применения её на практике.
8. Спектральный анализ. Элементарное
изложение сведений о спектрах небесных тел,
спектральных классах, спектральном анализе и
применении его для изучения космического
пространства. Теоретический способ усвоения.
9. История астрофизики.
История развития современных представлений о
небесных телах, становление и развитие
радиоастрономии и открытие реликтового
радиоизлучения (А.Пензиас и Р.Вильсон,
И.Шкловский), рождение и развитие
астроспектроскопии (А.Белопольский, Ф.Бредихин),
развитие современных телескопов и обсерваторий (В.Я.Струве).
Объяснительно-иллюстративный способ подачи
информации. Мировоззренческий аспект проблемы.
Теоретическое усвоение информации.
10. Элементы космонавтики и закон
всемирного тяготения. Основные этапы
развития космонавтики, основоположники
космонавтики (К.Э.Циолковский, С.П.Королёв,
А.Цандер); рождение внеатмосферной астрономии
и современные достижения внеатмосферной
астрономии: исследование туманностей,
обнаружение внесолнечных планетных систем;
результаты контактных исследований планет и
перспективы исследования. Применение законов
всемирного тяготения и развитие небесной
механики; И.Ньютон и законы Кеплера.
Теоретико-эмпирический способ познания.
Методы обучения и формы
проведения занятий: объяснительно-иллюстративный,
репродуктивный, частично-поисковый,
исследовательский методы обучения,
самостоятельная работа, занимательные,
познавательные игры, конкурсы, викторины,
экскурсии; лекции, практические занятия,
конференция.
Расширенные предметные
компетенции по программе выступают в виде
требований к обучающимся: владеть общими
алгоритмами выполнения астрономических
наблюдений, т.е. владеть общими принципами
эмпирического познания; уметь самостоятельно
выполнять задания, связанные с проведением
практических работ как частного случая
реализации общих правил исследований, в
частности: наблюдать и изучать астрономические
явления, описывать результаты наблюдения,
выдвигать гипотезы, выполнять измерения по
звёздной карте, вычислять погрешности прямых и
косвенных измерений, представлять результаты
измерений в виде таблиц и графиков, делать
выводы, обсуждать результаты коллективной
деятельности, участвовать в дискуссиях,
конкурсах, викторинах, олимпиадах; составлять и
решать астрономические задачи с физическим
содержанием; решать комплексные и олимпиадные
задачи по астрономии.
Прогнозируемый результат
обучения: самостоятельная
учебно-познавательная деятельность учащихся с
успешной презентацией, публичной
аргументированной защитой сделанных выводов для
учащихся категорий 2 и 3; творческая
познавательная деятельность, связанная с
успешным участием в олимпиадах по физике и
астрономии и успешной защитой проекта на
конференции НОУ для учащихся категории 1.
Таблица 1. Учебно-тематическое
планирование курса «Занимательная Вселенная»
Формы и методы контроля
достижений учащихся
Методы оценивания раскрываются через
заранее предъявленные критерии, характеризующие
уровень и качество выполнения работы, что
позволяет ученикам контролировать себя
самостоятельно (табл. 2). Количество полученных
баллов формирует образовательный рейтинг,
который учитывается при формировании классов
физико-математического, физико-технического или
близких им профилей.
Таблица 2. Формы, методы и критерии
контроля достижений учащихся
Оборудование:
видеоаппаратура; фильмоскоп; кодоскоп;
фотоаппарат и фотопринадлежности; телескоп;
демонстрационная карта звёздного неба;
подвижные карты звёздного неба;
интернет-ресурсы; теллурий; модель небесной
сферы; демонстрационные таблицы по астрономии;
спектрограф или спектроскоп; справочные таблицы
по астрономии, математике и физике;
астрономические ежегодные календари.
Литература для учащихся
Большая детская энциклопедия:
Вселенная. – М.: РЭТ, 1999.
Брейтон Дж. 101 ключевая идея:
Астрономия. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002.
Верн Ж. В погоне за метеоритом. – М.:
Детская литература.