Концепция программы
В силу ряда причин, астрономическое образование в школах нашей страны пришло в полный упадок. При этом, все специалисты – педагоги едины во мнении о важности этого раздела школьной программы. Причём, попытки дать знания по астрономии школьникам интегрировав астрономию в курс естествознания в средней школе, кажутся нам неправильными по самой сути. Во-первых, астрономия, являясь, по сути, частью физики, для своего качественного освоения требует базовых знаний законов физики и математики, которыми учащиеся не обладают до старших классов. Во-вторых, астрономия, изучающая Вселенную, логично суммирует и обобщает все знания, полученные учащимися за курс средней школы. Она является тем самым связующим звеном, которое сводит воедино, в общую картину, те фрагменты знаний о природе, которые учащиеся получают на разных предметах. Общеизвестно, что школьники “не видят леса за деревьями”. Для них каждый предмет – отделен, не связан с остальными. Астрономия способна стать тем самым метапредметом, в котором органично сочетаются физика, математика, химия, биология, история, обществознание, литература. Приведённые соображения однозначно указывают на место астрономии в школьном курсе – в конце обучения.
Лицей работает по углублённой программе по физике и расширенной по математике. Это не только позволяет, но и обязывает и курс астрономии расширить и модернизировать. Углублённое изучение физики позволяет более подробно разбирать многие вопросы астрономии, и, одновременно рассмотрение многих вопросов астрономии с привлечением аппарата физики и математики позволяет придать смысл изучению этих наук для школьников, “оживить” их. Мы предлагаем модернизировать курс астрономии, расширив его по времени на два года, проведя более тесную интеграцию тем астрономии и физики, не только по содержанию, но и по времени изучения. По сравнению со стандартным курсом астрономии для 11 класса в предлагаемом нами курсе сроки прохождения части тем изменены для лучшей синхронизации с курсом физики, некоторые темы расширены, и в процесс их изучения внесены дополнительные практические занятия. По сути, изучение некоторых тем на астрономии позволит не проходить ряд вопросов в курсе физики. Они будут подробно раскрыты на уроках астрономии одновременно с изучением соответствующих тем физики. Это касается таких вопросов как движение в поле силы тяготения, спектральный анализ, виды ядерных реакций синтеза гелия, излучение абсолютно чёрного тела, закон Стефана – Больцмана. Увеличение количества часов астрономии позволит увеличить долю самостоятельной работы учащихся при решении задач, составлении докладов и презентаций. Ввиду большого объёма материала и недостатка времени эти часть работы в стандартном курсе астрономии велась формально или вообще не велась.
Таким образом, расширенный курс астрономии позволит логически завершить изучение школьного материала, оживить теоретическую “сухость” ряда предметов и раскрыть школьникам глаза на необыкновенную красоту окружающего мира. Ведь нет картины краше для человека, чем картина звёздного неба над головой.
Пояснительная записка
Настоящий календарно-тематический план (содержится в приложении) разработан применительно к авторской учебной “Программе по астрономии 10–11 класса”, Балакин М.А. 2012г. Календарно-тематический план ориентирован на использование электронного мультимедийного учебника “Открытая астрономия 2.5”, а также дополнительных пособий:
для учителя:
- “Открытая астрономия 2.6” - мультимедийный курс.
- “Red Shift 5” - виртуальный планетарий.
Для учащихся:
- “Открытая астрономия 2.6” - мультимедийный курс.
- “Red Shift 5” - виртуальный планетарий.
- Учебник “Физика 10” Ю. И. Дик, О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов, А. А. Пинский и др., 2006г.
- Сборник задач по физике Г. Н. Степанова 2003г
- Сборник задач по физике П. А. Рымкевич 2003г
Лицейское образование в современных условиях призвано обеспечить функциональную грамотность и социальную адаптацию обучающихсяна основе приобретения ими компетентностного опыта в сфере учения, познания, профессионально-трудового выбора, личностного развития, ценностных ориентаций и смыслотворчества. Это предопределяет направленность целей обучения на формирование компетентной личности, способной к жизнедеятельности и самоопределению в информационном обществе, ясно представляющей свои потенциальные возможности, ресурсы и способы реализации выбранного жизненного пути.
Главной целью лицейского образования является развитие ребенка как компетентной личности путем включения его в различные виды ценностной человеческой деятельности: учеба, познания, коммуникация, профессионально-трудовой выбор, личностное саморазвитие, ценностные ориентации, поиск смыслов жизнедеятельности. С этих позиций обучение рассматривается как процесс овладения не только определенной суммой знаний и системой соответствующих умений и навыков, но и как процесс овладения компетенциями. Это определило цель обучения астрономии:
- освоение знаний об окружающем мире, Вселенной, галактиках, Солнечной системе, масштабах окружающего мира, методах измерения астрономических величин; законах развития Вселенной; методах научного познания природы и формирование на этой основе представлений о физической картине мира;
- овладение умениями проводить наблюдения, выдвигать гипотезы и строить модели, устанавливать границы их применимости;
- применение знаний по астрономии и астрофизике для объяснения явлений природы, решения астрономических и физических задач, самостоятельного приобретения и оценки достоверности новой информации физического содержания; использование современных информационных технологий для поиска, переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации по астрономии и физике;
- развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения астрономических и физических задач и самостоятельного приобретения знаний, выполнения наблюдений, подготовки докладов, рефератов и других творчески работ;
- воспитание духа сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента, обоснованию высказываемой позиции, готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, уважения к творцам науки и техники, обеспечивающим ведущую роль физики в создании современного мира техники;
- использование приобретенных знаний и умений для решения практических, жизненных задач, рационального природопользования и защиты окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и общества, понимания места человека во Вселенной.
На основании требований Государственного образовательного стандарта в содержании календарно-тематического планирования предполагается реализовать актуальные в настоящее время компетентностный, личностно-ориентированный, деятельностный подходы, которые определяют задачи обучения:
- Приобретение знаний и умений для использования в практической деятельности и повседневной жизни;
- Овладение способами познавательной, информационно-коммуникативной и рефлексивной деятельностей;
- Освоение познавательной, информационной, коммуникативной, рефлексивной компетенций.
Компетентностный подход определяет следующие особенности предъявления содержания образования: оно представлено в виде трех тематических блоков, обеспечивающих формирование компетенций. В первом блоке представлены дидактические единицы, обеспечивающие совершенствование навыков научного познания. Во втором — дидактические единицы, которые содержат сведения по теории астрономии. Это содержание обучения является базой для развития познавательной компетенции учащихся. В третьем – дидактические единицы, отражающие историю развития астрономии и обеспечивающие развитие учебно-познавательной и рефлексивной компетенции. Таким образом, календарно-тематическое планирование обеспечивает взаимосвязанное развитие и совершенствование ключевых, общепредметных и предметных компетенций.
Принципы отбора содержания связаны с преемственностью целей образования на различных ступенях и уровнях обучения, логикой внутрипредметных связей, а также с возрастными особенностями развития учащихся. Изучение астрономии даёт шанс на приобретение естественнонаучного взгляда на окружающий мир, наличие знаний по астрономии защищает человека от мистицизма, мистификаций и обмана.
Личностная ориентация образовательного процесса выявляет приоритет воспитательных и развивающих целей обучения. Способность учащихся понимать причины и логику развития природных процессов открывает возможность для осмысленного восприятия всего разнообразия мировоззренческих, социокультурных систем, существующих в современном мире. Система учебных занятий призвана способствовать развитию личностной самоидентификации, гуманитарной культуры школьников, их приобщению к современной физической науке и технике, усилению мотивации к социальному познанию и творчеству, воспитанию личностно и общественно востребованных качеств, в том числе гражданственности, толерантности.
Деятельностный подход отражает стратегию современной образовательной политики: необходимость воспитания человека и гражданина, интегрированного в современное ему общество, нацеленного на совершенствование этого общества. Система уроков сориентирована не столько на передачу “готовых знаний”, сколько на формирование активной личности, мотивированной к самообразованию, обладающей достаточными навыками и психологическими установками к самостоятельному поиску, отбору, анализу и использованию информации. Это поможет выпускнику адаптироваться в мире, где объем информации растет, а социальная и профессиональная успешность напрямую зависят от позитивного отношения к новациям, самостоятельности мышления и инициативности, проявления творческого подхода к делу, поиска нестандартных способов решения проблем и конструктивного взаимодействия с людьми.
Настоящий календарно-тематический план учитывает направленность классов, в которых будет осуществляться учебный процесс – это классы физико-математический профиля, что предполагает повышенный и углубленный уровень изучения физики, достаточный для продолжения образования по физико-техническим специальностям. Для этого используется модификация стандартной программы по астрономии, а именно: несколько расширяется перечень изучаемых теоретических вопросов, значительно повышается уровень сложности теоретических и практических задач, используются задачники и дидактические материалы, для обучения решению задач повышенной сложности. Также предполагается активное использование медиаресурсов лицея и информационных технологий.
В лицейской медиатеке имеются следующие диски:
- “Открытая астрономия 2.5” Виртуальная энциклопедия
- “Red Shift 3” Виртуальный планетарий
- Электронные задачники по астрономии и физике
- “Celestia” виртуальный планетарий
- “Живая физика” программный моделирующий комплекс
- “Открытая физика 2.5” Виртуальная энциклопедия
Согласно действующему в лицее учебному плану и с учетом направленности классов, календарно-тематический план предусматривает следующую организацию процесса обучения: предполагается обучение в объеме 68 часов (34 часа в 10 классе и 34 часа в 11 классе).
В соответствии с этим реализуется модифицированная “Программа по астрономии для 11 класса”, (68 ч, 2 ч в неделю / 34 ч, 1 ч в неделю). Авторы: А.В.Засов, М.В.Медведева.
С учетом уровневой специфики класса выстроена система учебных занятий (уроков), спроектированы цели, задачи, ожидаемые результаты обучения (планируемые результаты), что представлено в схематической форме ниже.
Основой целеполагания является обновление требований к уровню подготовки выпускников в системе физико-математического образования, отражающее важнейшую особенность педагогической концепции государственного стандарта – переход от суммы “предметных результатов” (то есть образовательных результатов, достигаемых в рамках отдельных учебных предметов) к межпредметным и интегративным результатам. Такие результаты представляют собой обобщенные способы деятельности, которые отражают специфику не отдельных предметов, а ступеней общего образования. В государственном стандарте они зафиксированы как общие учебные умения, навыки и способы человеческой деятельности, что предполагает повышенное внимание к развитию межпредметных связей курсов астрономии и физики.
Для лицейского образования приоритетным можно считать развитие умений самостоятельно и мотивированно организовывать свою познавательную деятельность (от постановки цели до получения и оценки результата), использовать элементы причинно-следственного и структурно-функционального анализа, определять сущностные характеристики изучаемого объекта, самостоятельно выбирать критерии для сравнения, сопоставления, оценки и классификации объектов. Принципиальное значение в рамках курса приобретает умение различать факты, мнения, доказательства, гипотезы, аксиомы.
Учащиеся должны приобрести умения по формированию собственного алгоритма решения познавательных задач, формулировать проблему и цели своей работы, определять адекватные способы и методы решения задачи, прогнозировать ожидаемый результат и сопоставлять его с собственными физическими знаниями. Учащиеся должны научиться представлять результаты индивидуальной и групповой познавательной деятельности в формах конспекта, реферата, рецензии, исследовательского проекта, публичной презентации.
Система заданий призвана обеспечить тесную взаимосвязь различных способов и форм учебной деятельности: использование различных алгоритмов усвоения знаний и умений при сохранении единой содержательной основы курса.
Реализация календарно-тематического плана обеспечивает освоение общеучебных умений и компетенций в рамках информационно-коммуникативной деятельности. В том числе:
Способность передавать содержание текста в сжатом или развернутом виде в соответствии с целью учебного задания;
- проводить информационно-смысловой анализ текста;
- использовать различные виды чтения (ознакомительное, просмотровое, поисковое и др.);
- создавать письменные высказывания, адекватно передающие прослушанную и прочитанную информацию с заданной степенью свернутости (кратко, выборочно, полно);
- составлять план, тезисы, конспект.
Для решения познавательных и коммуникативных задач учащимся предлагается использовать различные источники информации, включая энциклопедии, словари, Интернет-ресурсы и другие базы данных, в соответствии с коммуникативной задачей, сферой и ситуацией общения осознанно выбирать выразительные средства языка и знаковые системы (текст, таблица, схема, аудиовизуальный ряд и др.).
Календарно-тематический план предусматривает разные варианты дидактико-технологического обеспечения учебного процесса. В частности: тесты для самоконтроля, самостоятельные работы, разноуровневые контрольные работы.
Требования к уровню подготовки учащихся 10 класса
должны знать:
Имена выдающихся астрономов, специфику астрономических наблюдений, основные элементы небесной сферы, теорему о высоте Полюса мира, принципы определения горизонтальных и экваториальных координат светил, связь смены сезонов года с годовым движением Земли вокруг Солнца, принципы разделения поверхности Земли на климатические пояса, особенности различных способов счета времени, принципы, лежащие в основе составления календарей, понятие астрономической единицы, гелиоцентрическую картину строения Солнечной системы. конфигурации внутренних и внешних планет, законы движения планет, принципы, лежащие в основе выбора траекторий космических станций к телам Солнечной систем, причины возникновения приливных сил и их влияние на движение тел Солнечной системы, различные свойства тел Солнечной системы.
должны уметь:
Находить на небе ярчайшие звезды, работать со звёздной картой (определять координаты звёзд, положение Солнца в любой день года, видимую область небесной сферы для данной широты в заданное время года и суток), решать задачи на определение: высоты и зенитного расстояния светила в моменты кульминации, географической широты точек земной поверхности по астрономическим наблюдениям, лунных фаз, периодов возможного наступления затмений, синодического и сидерического периодов планет, расстояний до небесных тел и их параллаксов, конфигураций планет, на использование формул: законов Кеплера, закона всемирного тяготения, 1-й и 2-й космических скоростей, пользоваться астрономическим календарём для получения сведений о движении и возможностях наблюдения тел Солнечной системы, находить тела Солнечной системы на небе во время наблюдений.
Требования к уровню подготовки учащихся 11 класса
должны знать:
Понятия: звёздной величины, параллакса, светимости, главной последовательности, солнечной постоянной, конвекции, конвективной зоны, фотосферы, гранул, хромосферы, солнечной короны, протуберанца, солнечных вспышек, солнечных пятен, солнечного ветра, Млечного пути, Галактики, звёздного скопления, рассеянных и шаровых скоплений, тангенциальной и лучевой скоростей, межзвёздной среды, разреженного газа, межзвёздной пыли, газопылевого слоя, светлых и темных туманностей, космических лучей, гравитационной конденсации, протопланетных дисков галактик, эллиптических, спиральных и неправильных галактик, скоплений галактик, взаимодействующих галактик, галактик с активными ядрами, радиогалактик, квазаров, реликтового излучения. Гипотезу о существовании жизни во Вселенной, характер движения звёзд в диске и сферической составляющей Галактики, общие представления о размере и структуре Галактики, направление на центр Галактики, возможность использования спектрального анализа для изучения небесных объектов, физический смысл закона Вина и принципа Доплера, принцип работы, назначение и возможности телескопов, связь физических характеристик звёзд между собой: температуры, светимости, звёздной величины, цвета, массы, плотности, размера, связь земных явлений с активностью Солнца, методы определения расстояний (методы геометрического и спектрального параллакса), особенности физического состояния вещества внутри звёзд, источники энергии звёзд, наблюдательные особенности белых карликов, нейтронных звёзд, переменных звёзд, новых и сверхновых звёзд, особенности эволюции звёзд различной массы, метод определения расстояний по красному смещению, закон Хаббла, сущность однородных изотропных моделей Вселенной, о возможностях наблюдения далёких галактик в эпоху их "молодости".
должны уметь:
Решать задачи на использование принципа Доплера и закона Вина, на определение массы небесных тел по скоростям орбитального движения, на определение расстояний до звёзд, на связь между светимостью, радиусом и температурой звезды, на определение расстояний до галактик. Оценивать разрешающую способность (дифракционную) телескопов, пользоваться шкалой звёздных величин, диаграммой "температура-светимость", связывать тангенциальную и лучевую скорости небесного тела с его пространственной скоростью, грубо оценивать массу Галактики по скорости кругового движения звёзд, различать на фотографиях различные типы звёздных скоплений и межзвёздных туманностей, определять расстояние до галактик по красному смещению, объяснять смысл понятий "расширяющаяся Вселенная" и "реликтовое излучение".