Модернизация образования, базирующаяся на информационно-коммуникационных технологиях, предполагает формирование новых моделей учебной деятельности, использующих информационные и коммуникационные технологии. В докладе приводятся конкретные примеры организации исследовательской деятельности учащихся с использованием возможностей современных программно-педагогических средств, телекоммуникационных средств и их соотношения с реальными наблюдениями.

Одна из задач современного учителя астрономии и физики показать важность применения компьютерных технологий в «большой» науке астрономии при различных аспектах изучения небесных объектов: это автоматизация наблюдений, обработка их результатов, работа с астрономическими каталогами и моделирование различных процессов в звездах и Вселенной. Учитель должен показать учащимся, что современные астрономические наблюдения, в которых приемником излучения служит не линза или фотопластинка, а матрица ПЗС, могут проходить только с использованием компьютерных технологий. Более того, в последнее время появились даже такие разделы современной астрофизики, как компьютерная космология. Таким образом, знакомство учащихся с современными методами компьютерных технологий в «большой» науке совершенно необходимо и правомерно.

Все признают роль наблюдений в астрономии, как источника знаний и основного метода науки – астрономии, а также их значение для формирования экспериментальных, познавательных способностей, развития творческого мышления учащихся. Так при анкетировании учителей физики и астрономии на II Всероссийском @вгустовском педсовете 2001 года на вопрос «Считаете ли Вы наблюдения неотъемлемой частью курса астрономии?» 95% ответили, что астрономические наблюдения необходимы.

С другой стороны, отсутствуют современные методические разработки организации практической деятельности учащихся на уроках астрономии, учитывающие существенные изменения целей образования и подходов к обучению, а также возможности компьютерных технологий.

Вариантом организации практических наблюдений является метод проектов, в основе которого лежит исследовательский подход. В классе организуется несколько творческих групп, которым предлагается разработать и осуществить, а затем защитить проект, например «Наблюдение солнечной активности по числу пятен на Солнце». Солнечная активность характеризуется различными факторами. Прежде всего, это количество солнечных пятен – областей с сильным магнитным полем и более низкой температурой. Статистика солнечных пятен сводится к подсчету числа групп пятен g и числа всех пятен f, включая в группы и одиночные пятна. По результатам подсчета вычисляется число Вольфа:

W=10g+f.

Например, если число групп пятен g= 10 и число пятен N=90, то число Вольфа W= 10g + N= 190. Учащиеся учатся наблюдать за изменением солнечной активности и делать вывод о характеристике солнечной активности. Таким образом, меняется подход к организации практических занятий – наблюдать не ради наблюдения, а для решения практически значимой проблемы. Более того, в настоящее время использование компьютера позволяет «усилить задачу» и сделать её более увлекательной. Ведь наблюдения можно провести ещё и с помощью компьютерных технологий, воспользовавшись компьютерной моделью «Солнечная активность» в мультимедийном компьютерном курсе «Открытая астрономия». Затем можно на специальных сайтах через Интернет проанализировать фотографии, полученные из космоса, сравнить свои наблюдательные данные с научными данными. Найти фотографии Солнца по адресам http://sohowww.nascom.nasa.gov/ или http://www.sel.noaa.gov/solar_images/ImageIndex.cgi/ в архиве фотографий Солнца. По адресу специального сайта о солнечной активности http://www.chat.ru/~aryback/ найти показатели о числе Вольфа по дням для любого года, полученных разными наблюдателями с разных обсерваторий мира.

Основные идеи технологии организации групп учащихся:

1. Группа практических наблюдений.
2. Группа изучающих вопрос о солнечной активности с помощью компьютерной модели «Солнечная активность».
3. Группа учащихся, изучающих данный вопрос по фотографиям Солнца.
4. Группа учащихся, изучающих данный вопрос по данным о числе Вольфа с разных обсерваторий мира.

Технология организации астрономических наблюдений в рамках исследовательского проекта можно представить следующим образом:

1 этап. Поиск

1. Определение цели проекта и конкретизация необходимых действий для её достижения.
2. Определение источников и способов сбора информации. Распределение ролей.
3. Поиск и изучение информации по проблеме. В двух направлениях – в учебной и научно-популярной литературе и в компьютерных программах, сети Интернет.
4. Обмен информацией. Обсуждение и анализ исходного материала.
5. Выдвижение гипотез решения проблемы. Прогноз результатов исследования.

2 этап. Исследование.

1. Выбор способа решения проблемы. Распределение ролей.

Далее исследование идет параллельно в двух направлениях: реальные наблюдения и используя компьютерные технологии:

1. Периодические наблюдения.
2. Выполнение чертежей, зарисовок.
3. Сопоставление ожидаемых результатов с реальными.
4. Корректировка направления дальнейших наблюдений.
5. Повторные наблюдения.
6. Анализ результатов наблюдений
7. Обобщение полученного материала.

Выбор программы.

1. Выбор модели. Настройка параметров.
2. Проведение компьютерных наблюдений.
3. Проведение необходимых измерений. Фиксация результатов в виде схемы.
4. Анализ результатов. Сопоставление с ожидаемыми результатами.
5. Изменение параметров модели. Проведение повторных наблюдений.
6. Обобщение результатов
7. Обмен информацией. Обобщение результатов компьютерного моделирования и практических наблюдений.

3 этап. Презентация

1. Выбор способов представления результатов. Обсуждение сценария презентации. Распределение ролей.
2. Подготовка реферата, транспарантов, иллюстраций компьютерных моделей, фотографий, плакатов и т. д.
3. Защита проекта.
4. Обсуждение проекта. Оценка

 Можно также предложить и другой практический проект «Определение времени по наблюдению астеризма «Большой Ковш», при этом рекомендуется воспользоваться реальными наблюдениями и компьютерными программами «sky Map», «Sky Globe», «Открытой астрономией».

Литература

1. Галкина Т.А. Организация поисковой учебно-познавательной деятельности на уроках астрономии. «Физика», № 46, 2000
2. Галкина Т.А. Групповая работа как средство творческого обучения на уроках астрономии. Сборник аннотаций докладов к конференции «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» М., МПГУ, 1999.
3. Galkina T. Organization of search cognitive activity in astronomy lessons. Материалы международной конференции по астрофизике «Jenam 2000», М., 2000 г.
4. Gomulina N.N. Design and research school activity of schoolchildren in astronomy in the secondary school. Материалы международной конференции по астрофизике «Jenam 2000», М., 2000 г.
5. Гомулина Н.Н., Михайлов С.В., Методика использования интерактивных компьютерных курсов с элементами дистанционного образования. «Физика», № 39, 2000.
6. Гомулина Н.Н. Дистанционный урок: Лабораторная работа «Солнечная активность», "Прожект Хармони Инк." (Project Harmony Inc.), 2001.

написать автору

Сервер поддерживается фирмой НПП "БИТ про" Лучшие программы для образовательного процесса