Métodos de ensino das noções básicas de astronomia usando o disco "Biblioteca multimídia sobre astronomia" Recomendações para o uso do disco multimídia "Biblioteca multimídia sobre astronomia.
Tipo de aula: Lição aprendendo novo material educacional.
Visão Sessões de treinamento: aula combinada com o uso de treinamento em tecnologia da informação.
O objetivo da aula: Consolidação dos conhecimentos dos alunos sobre a diversidade das estrelas em temperatura, espectro e luminosidade. Formação de um sistema de conceitos básicos: a sequência principal, o diagrama "espectro-luminosidade", a relação entre as características das estrelas.
Tarefas Educacionais: consolidação, generalização e sistematização do conhecimento sobre as estrelas, sobre as formas de evolução das estrelas em função da sua massa, sobre as mudanças nas características físicas das estrelas em função da sua idade.
Tarefas Educacionais: formação perspectiva científica, sistemas de visão sobre o mundo.
Tarefas de desenvolvimento: formação de competências em análise de informação. Formação da capacidade de observar, para tirar conclusões de que os rastros da evolução estelar, todo o caminho da vida das estrelas dependem da massa inicial das estrelas.
Equipamento para a aula: Disco multimídia "Biblioteca multimídia sobre astronomia", projetor de vídeo, tela, aparelho de TV, gravador de vídeo, filme de vídeo "Astronomia", parte 2, curso "Astronomia aberta".
Estágios da lição
| № | Tarefas das etapas da aula | Tempo, min. | Ações do professor | Atividades estudantis planejadas |
| 1 | Organização do início da aula, anúncio do tema e objetivo da aula | 1 | Discussão do curso da aula | Ouça com atenção, prepare-se para a lição |
| 2 | Verificando o conhecimento sobre o tema "Natureza física das estrelas", atualizando | 10 | Levantamento frontal | Respostas dos alunos |
| 3 | Aprendendo novos materiais. Modelagem por computador | 25 | Explicação do novo material | Escrevendo em cadernos. Preenchendo a tabela |
| 4 | Resumindo a lição. Trabalho de casa | 2 | Dá instruções para trabalhos de casa individuais. Resume a lição. | Registro individual trabalho de casa |
Durante as aulas
1. Organização do início da aula, anúncio do tema e objetivo da aula
2. Questões para uma breve pesquisa frontal na etapa de verificação do dever de casa sobre o tema "Natureza física das estrelas":
Quais são os raios e as massas das estrelas?
Quais são os limites da luminosidade das estrelas?
Quais estrelas são as mais quentes?
Quais estrelas são as mais frias?
Que estrelas são chamadas de gigantes?
Que tipo de estrelas são chamadas de anãs?
A que temperatura estão as anãs vermelhas?
A que temperatura estão as anãs amarelas?
A que temperatura estão as gigantes azuis?
Qual é a luminosidade de uma estrela?
A luminosidade de uma estrela pode ser expressa em watts?
É correto dizer que a luminosidade de uma estrela é o poder de sua radiação?
Qual é a luminosidade do Sol em watts?
Por que a luminosidade das estrelas geralmente é determinada em termos da luminosidade do Sol?
Que tipos espectrais de estrelas você conhece?
A que classe espectral de estrelas o Sol pertence?
No início da explicação, é necessário chamar a atenção dos alunos para a relação das características das estrelas. As temperaturas e luminosidades das estrelas estão dentro de limites muito amplos, mas esses parâmetros não são independentes.
M V \u003d + 4,82 m, L V \u003d 3,58 10 26 W
As luminosidades de outras estrelas são determinadas em unidades relativas, comparadas com a luminosidade do Sol.
| Estrela | Luminosidade |
| Sírius | 22L |
| Canopus | 4 700 L |
| Arcturus | 107L |
| Vega | 50L |
Entre as estrelas existem estrelas centenas de milhares de vezes mais brilhantes que o Sol, por exemplo, uma estrela na constelação Golden Fish S Dor (M V = - 8,9 m).
Arroz. Tamanhos comparativos do Sol e gigantes
Entre as estrelas existem anãs, centenas de milhares de vezes mais fracas, por exemplo, uma das estrelas mais próximas do Sol, Wolf 359 (M V = + 16,5 m).
Arroz. Tamanhos comparativos do Sol e das anãs 
Arroz. Tamanhos comparativos da Terra e anãs brancas
Concentre a atenção dos alunos no fato de que as estrelas com baixa luminosidade são chamadas de anãs e as de alta luminosidade são chamadas de gigantes.
Ao repetir as características das classes espectrais, recomenda-se utilizar a tabela de classes espectrais de acordo com a classificação de Harvard.
Arroz. Características das Classes Espectrais 
Arroz. Diagrama de espectro-luminosidade 
Arroz. Fotografias dos espectros de várias estrelas
Um bom indicador da temperatura das camadas externas de uma estrela é sua cor. As estrelas quentes dos tipos espectrais O e B são azuis; estrelas semelhantes ao nosso Sol (cujo tipo espectral é G2) aparecem em amarelo, enquanto estrelas de classes espectrais K e M são vermelhas. A relação entre o índice de cores e os tipos espectrais para estrelas da sequência principal é a seguinte:
| Classe espectral | cor da estrela | Temperatura, K |
| O5 | Azulado | 40 000 |
| ÀS 5 | Branco azul | 15 500 |
| A0 | Branco | 10 000 |
| F5 | branco amarelado | 6 600 |
| G5 | Amarelo | 5 500 |
| K5 | vermelho alaranjado | 4 000 |
| M5 | Vermelho | 3 000 |
Assim, estabelecemos uma relação entre o tipo espectral, a cor de uma estrela e sua temperatura.
Ao explicar a história da descoberta da dependência "espectro-luminosidade", recomenda-se primeiro abrir o parágrafo 6.2.1. "Diagrama Hertzsprung-Russell" e, em seguida, abra em novas janelas ao mesmo tempo I.5.7. "Einar Hertzsprung", I.5.4. "Henrietta Leavit".
Arroz. Diagrama de Hertzsprung-Russell 
Arroz. Modelo de evolução estelar
Ao estudar este tópico, o modelo "Star Evolution" é absolutamente necessário, enquanto esse modelo possui qualidades que não são encontradas em outras ilustrações sobre este tópico:
1. Você pode alterar a massa inicial da estrela.
2. Todas as trilhas evolutivas das estrelas podem ser mostradas várias vezes.
Primeiramente, recomenda-se demonstrar a evolução de uma gigante azul, chamando a atenção dos alunos para o fato de que o tempo de evolução de uma estrela é mostrado à esquerda a partir do momento em que as reações nucleares começam nela após o estágio de protoestrela.
Em seguida, recomenda-se mostrar a evolução de estrelas com massa de 1 M . Como leva muito mais tempo para demonstrar a evolução de estrelas dessa massa, e a fase da gigante vermelha e o caminho para a fase da anã branca passam quase instantaneamente, o que reflete as fases reais da vida das estrelas, é recomendou que os alunos se concentrassem primeiro no tempo de passagem de cada estágio de evolução.
A evolução de uma estrela é entendida como uma mudança em sua estrutura interna, características físicas e fontes de radiação desde o momento do nascimento até o término da existência como estrela.
Questões de discussão:
Qual é o significado do diagrama de Hertzsprung-Russell?
Que objetos são chamados de estrelas no estágio final da evolução?
Quantos anos o Sol estará na sequência principal?
Quantos anos o nosso Sol existe? Em que estágio de evolução se encontra atualmente?
No final de sua evolução, o Sol começará a se expandir e se transformar em uma gigante vermelha. Como resultado, a temperatura da superfície cairá pela metade e a luminosidade aumentará 400 vezes. Sob tais condições, o Sol absorverá algum dos planetas?
Solução.
De acordo com a lei de Stefan-Boltzmann, a luminosidade de uma estrela está relacionada pelo raio R e a temperatura da superfície T pela fórmula:
L \u003d 4πR 2 σТ 4.
O raio da estrela é proporcional a R ~ T -2 L ½
Então, para o Sol na era da gigante vermelha, temos:
Isso é um pouco menor que o raio da órbita de Mercúrio (0,387 UA). Como a órbita de Mercúrio é bastante alongada e no periélio o planeta se aproxima do Sol a uma distância de 0,31 UA. e., Mercúrio será engolido.
Teste de verificação
Teste de verificação(distribuído a todos os alunos ao mesmo tempo), o teste pode ser formado a partir das questões de controle incluídas no capítulo 6.
1. Se as estrelas forem plotadas em um diagrama de espectro-luminosidade (Hertzsprung-Russell), então a maioria delas estará na sequência principal. Disso decorre que:
A. As estrelas mais jovens estão concentradas na sequência principal.
B. O tempo de permanência no estágio da sequência principal excede o tempo de evolução em outros estágios.
P. Isso é pura coincidência e não é explicado pela teoria da evolução das estrelas.
D. As estrelas mais antigas estão concentradas na sequência principal.
2. O diagrama Hertzsprung-Russell representa a relação entre:
A. A massa e classe espectral da estrela.
B. Classe espectral e raio.
B. Massa e raio.
D. Luminosidade e temperatura efetiva.
3. A região das anãs brancas no diagrama de Hertzsprung-Russell está localizada:
A. No canto superior esquerdo do diagrama;
B. No canto superior direito do diagrama;
B. No canto inferior esquerdo do diagrama;
4. A região das supergigantes vermelhas, onde as estrelas massivas se movem no processo de evolução no diagrama de Hertzsprung-Russell, está localizada:
A. No canto superior esquerdo do diagrama.
B. No canto superior direito do diagrama.
B. Na parte inferior esquerda do diagrama.
D. No canto inferior direito do diagrama.
5. A estrela no diagrama de Hertzsprung-Russell após a conversão de hidrogênio em hélio se move na direção:
A. Suba a sequência principal para os gigantes azuis.
B. Da sequência principal às gigantes vermelhas e supergigantes.
B. Para baixas luminosidades.
D. Rumo às primeiras classes espectrais.
E. Uma estrela que uma vez pousou na sequência principal no processo de evolução não se afasta dela.
Discussão dos resultados do teste:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|
| Respostas corretas | B | G | NO | B | B |
Trabalho de casa
Resultado Educacional Obrigatório (CRO): Levitan E. P. Astronomia. § 25 questões-tarefas: 1–6.
Nível avançado: Levitan E. P. Astronomia. § 25 questões-tarefas: 1–8;
Tarefas:
Por que uma estrela de alta massa vive menos que uma estrela de baixa massa?
O que determina principalmente a pressão e a temperatura no centro de uma estrela?
Como os astrônomos conseguem aprender sobre o caminho evolutivo que as estrelas percorrem?
Levitan E.P. Fundamentos do ensino de astronomia: um guia metodológico para escolas profissionais secundárias. - M.: Escola superior, 1987. - 135 p.
Zhukov L. V. Sokolova I. I. Manual de Astronomia.
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O tema da metodologia de ensino de astronomia nas escolas secundárias é a educação astronômica e a educação comunista da geração mais jovem, que está inextricavelmente ligada a ela. De acordo com isso, na primeira parte do livro, com base nas melhores práticas de professores e metodólogos de astronomia, as tarefas, conteúdos, princípios e métodos de ensino dos fundamentos da ciência astronômica, instrumentos e auxílios visuais, métodos de condução escolar observações, bem como questões de organização e realização de atividades extracurriculares e extracurriculares são consideradas. É dada especial atenção à formação de uma visão de mundo materialista e à educação ateísta dos alunos no processo de ensino de astronomia.
DA HISTÓRIA DO ENSINO DE ASTRONOMIA NO NOSSO PAÍS.
O ensino de astronomia na Rússia remonta ao estabelecimento em 1701 por Pedro, o Grande, da Escola de Artes de Ensino Matemático e de Navegação.
Desde o início do século XVIII. a astronomia foi estudada apenas em especial instituições educacionais(naval, artilharia, engenharia, etc.) em conexão com as necessidades de navegação, assuntos militares, mapeamento e após os anos 80 do século XVII. a astronomia tornou-se difundida nas escolas secundárias. Uma dessas escolas era um ginásio acadêmico organizado por M. V. Lomonosov. Nele, a astronomia era ensinada no curso de geografia matemática.
Em 1817, o Ministério de Assuntos Espirituais e Educação Pública criado declarou livros didáticos que interpretam a rotação da Terra e a origem natural do mundo como "sem Deus". A lei de Deus foi proclamada "o único fundamento firme para qualquer doutrina útil", e a piedade cristã - "o fundamento da verdadeira iluminação". Nessas condições, o desenvolvimento do ensino de astronomia (cosmografia) encontrou grandes dificuldades. O nome da disciplina - cosmografia - não correspondia ao seu conteúdo, pois no ensino, que estava muito aquém do nível da ciência, a menor atenção era dada à descrição dos corpos celestes e seus sistemas (ou seja, a descrição do Universo ou Cosmos), e a ênfase principal foi colocada na astronomia esférica, muitas vezes simplesmente incluída no curso de física.
Tipo de aula: Lição aprendendo novo material educacional.
Tipo de sessões de treinamento: aula combinada usando tecnologias da informação Aprendendo.
O objetivo da aula: Consolidação dos conhecimentos dos alunos sobre a diversidade das estrelas em temperatura, espectro e luminosidade. Formação de um sistema de conceitos básicos: a sequência principal, o diagrama "espectro-luminosidade", a relação entre as características das estrelas.
Tarefas Educacionais: consolidação, generalização e sistematização do conhecimento sobre as estrelas, sobre as formas de evolução das estrelas em função da sua massa, sobre as mudanças nas características físicas das estrelas em função da sua idade.
Tarefas Educacionais: a formação de uma cosmovisão científica, um sistema de visões sobre o mundo.
Tarefas de desenvolvimento: formação de competências em análise de informação. Formação da capacidade de observar, para tirar conclusões de que os rastros da evolução estelar, todo o caminho da vida das estrelas dependem da massa inicial das estrelas.
Equipamento para a aula: Disco multimídia "Biblioteca multimídia sobre astronomia", projetor de vídeo, tela, TV, gravador de video, filme em vídeo "Astronomia", parte 2, curso "Astronomia Aberta".
Estágios da lição
Tarefas das etapas da aula | Tempo, | Ações do professor | Atividades estudantis planejadas |
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Organização do início da aula, anúncio do tema e objetivo da aula | Discussão do curso da aula | Ouça com atenção, prepare-se para a lição |
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Verificando o conhecimento sobre o tema "Natureza física das estrelas", atualizando | Levantamento frontal | Respostas dos alunos |
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Aprendendo novos materiais. Modelagem por computador | Explicação do novo material | Escrevendo em cadernos. Preenchendo a tabela |
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Resumindo a lição. Trabalho de casa | Dá instruções para trabalhos de casa individuais. Resume a lição. | Anote os trabalhos de casa individuais |
Durante as aulas
1. Organização do início da aula, anúncio do tema e objetivo da aula
2. Questões para uma breve pesquisa frontal na etapa de verificação do dever de casa sobre o tema "Natureza física das estrelas":
Quais são os limites para os raios e as massas das estrelas?
Quais são os limites da luminosidade das estrelas?
Quais são as estrelas mais quentes?
Quais são as estrelas mais frias?
Que estrelas são chamadas de gigantes?
Que tipo de estrelas são chamadas de anãs?
A que temperatura estão as anãs vermelhas?
A que temperatura estão as anãs amarelas?
Qual é a temperatura das gigantes azuis?
Qual é a luminosidade de uma estrela?
É possível expressar a luminosidade de uma estrela em watts?
É correto dizer que a luminosidade de uma estrela é o poder de sua radiação?
Qual é a luminosidade do Sol em watts?
· Por que a luminosidade das estrelas geralmente é determinada em função da luminosidade do Sol?
Que tipos espectrais de estrelas você conhece?
A que classe espectral de estrelas o Sol pertence?
3. Aprendendo novos materiais.
No início da explicação, é necessário chamar a atenção dos alunos para a relação das características das estrelas. As temperaturas e luminosidades das estrelas estão dentro de limites muito amplos, mas esses parâmetros não são independentes.
MV¤ = + 4,82m, LV¤ = 3,58 1026 W
As luminosidades de outras estrelas são determinadas em unidades relativas, comparadas com a luminosidade do Sol.
Estrela | Luminosidade |
Entre as estrelas existem estrelas centenas de milhares de vezes mais brilhantes que o Sol, por exemplo, uma estrela na constelação Dorado S Dor (MV = - 8,9m).
Arroz. Tamanhos comparativos do Sol e gigantes
Entre as estrelas existem anãs, centenas de milhares de vezes mais fracas, por exemplo, uma das estrelas mais próximas do Sol, Wolf 359 (MV = + 16,5m).
Arroz. Tamanhos comparativos do Sol e das anãs
Arroz. Tamanhos comparativos da Terra e anãs brancas
Concentre a atenção dos alunos no fato de que as estrelas com baixa luminosidade são chamadas de anãs e as de alta luminosidade são chamadas de gigantes.
Ao repetir as características das classes espectrais, recomenda-se utilizar a tabela de classes espectrais de acordo com a classificação de Harvard.
Arroz. Características das Classes Espectrais
Arroz. Diagrama de espectro-luminosidade
Arroz. Fotografias dos espectros de várias estrelas
Um bom indicador da temperatura das camadas externas de uma estrela é sua cor. As estrelas quentes dos tipos espectrais O e B são azuis; estrelas semelhantes ao nosso Sol (cujo tipo espectral é G2) aparecem em amarelo, enquanto estrelas de classes espectrais K e M são vermelhas. A relação entre o índice de cores e os tipos espectrais para estrelas da sequência principal é a seguinte:
Assim, estabelecemos uma relação entre o tipo espectral, a cor de uma estrela e sua temperatura.
Ao explicar a história da descoberta da dependência "espectro-luminosidade", recomenda-se primeiro abrir o parágrafo 6.2.1. "Diagrama Hertzsprung-Russell" e, em seguida, abra em novas janelas ao mesmo tempo I.5.7. "Einar Hertzsprung", I.5.4. "Henrietta Leavit".
Arroz. Diagrama de Hertzsprung-Russell
Arroz. Modelo de evolução estelar
Ao estudar este tópico, o modelo "Star Evolution" é absolutamente necessário, enquanto esse modelo possui qualidades que não são encontradas em outras ilustrações sobre este tópico:
1. Você pode alterar a massa inicial da estrela.
2. Todas as trilhas evolutivas das estrelas podem ser mostradas várias vezes.
Primeiramente, recomenda-se demonstrar a evolução de uma gigante azul, chamando a atenção dos alunos para o fato de que o tempo de evolução de uma estrela é mostrado à esquerda a partir do momento em que as reações nucleares começam nela após o estágio de protoestrela.
Em seguida, recomenda-se mostrar a evolução de estrelas com massa de 1 M¤. Como leva muito mais tempo para demonstrar a evolução de estrelas dessa massa, e a fase da gigante vermelha e o caminho para a fase da anã branca passam quase instantaneamente, o que reflete as fases reais da vida das estrelas, é recomendou que os alunos se concentrassem primeiro no tempo de passagem de cada estágio de evolução.
A evolução de uma estrela é entendida como uma mudança em sua estrutura interna, características físicas e fontes de radiação desde o momento do nascimento até o término da existência como estrela.
Questões de discussão:
· Qual é o significado do diagrama de Hertzsprung-Russell?
Que objetos são chamados de estrelas no estágio final da evolução?
Quantos anos o Sol estará na sequência principal?
Quantos anos o nosso Sol existe? Em que estágio de evolução se encontra atualmente?
A solução do problema
No final de sua evolução, o Sol começará a se expandir e se transformar em uma gigante vermelha. Como resultado, a temperatura da superfície cairá pela metade e a luminosidade aumentará 400 vezes. Sob tais condições, o Sol absorverá algum dos planetas?
Solução.
De acordo com a lei de Stefan-Boltzmann, a luminosidade de uma estrela está relacionada pelo raio R e a temperatura da superfície T pela fórmula:
L = 4πR¤2 σТ4.
O raio da estrela é proporcional a R ~ T -2L½
Então, para o Sol na era da gigante vermelha, temos:
Isso é um pouco menor que o raio da órbita de Mercúrio (0,387 UA). Como a órbita de Mercúrio é bastante alongada e no periélio o planeta se aproxima do Sol a uma distância de 0,31 UA. e., Mercúrio será engolido.
Teste de verificação
Teste de verificação(distribuído a todos os alunos ao mesmo tempo), o teste pode ser formado a partir das questões de controle incluídas no capítulo 6.
1. Se as estrelas forem plotadas em um diagrama de espectro-luminosidade (Hertzsprung-Russell), então a maioria delas estará na sequência principal. Disso decorre que:
A. As estrelas mais jovens estão concentradas na sequência principal.
B. O tempo de permanência no estágio da sequência principal excede o tempo de evolução em outros estágios.
P. Isso é pura coincidência e não é explicado pela teoria da evolução das estrelas.
D. As estrelas mais antigas estão concentradas na sequência principal.
2. O diagrama Hertzsprung-Russell representa a relação entre:
A. A massa e classe espectral da estrela.
B. Classe espectral e raio.
B. Massa e raio.
D. Luminosidade e temperatura efetiva.
3. A região das anãs brancas no diagrama de Hertzsprung-Russell está localizada:
A. No canto superior esquerdo do diagrama;
B. No canto superior direito do diagrama;
B. No canto inferior esquerdo do diagrama;
4. A região das supergigantes vermelhas, onde as estrelas massivas se movem no processo de evolução no diagrama de Hertzsprung-Russell, está localizada:
A. No canto superior esquerdo do diagrama.
B. No canto superior direito do diagrama.
B. Na parte inferior esquerda do diagrama.
D. No canto inferior direito do diagrama.
5. Uma estrela no diagrama Hertzsprung-Russell após a transformação hidrogênio em hélio se move na direção:
A. Suba a sequência principal para os gigantes azuis.
B. Da sequência principal às gigantes vermelhas e supergigantes.
B. Para baixas luminosidades.
D. Rumo às primeiras classes espectrais.
E. Uma estrela que uma vez pousou na sequência principal no processo de evolução não se afasta dela.
Discussão dos resultados do teste:
Respostas corretas |
Trabalho de casa
Resultado Educacional Obrigatório (CRO): Levitan. § 25 questões-tarefas: 1–6.
Nível avançado: Levitan. § 25 questões-tarefas: 1–8;
Tarefas:
1. Por que uma estrela de alta massa vive menos do que uma estrela de baixa massa?
2. O que determina, em primeiro lugar, a pressão e a temperatura no centro de uma estrela?
3. Como os astrônomos aprendem sobre o caminho evolutivo que as estrelas seguem?
Literatura metódica
1. Levitan ensinando astronomia: Um manual para escolas secundárias profissionais. - M.: Escola superior, 1987. - 135 p.
2. Caderno de Zhukov sobre astronomia.
Parte um
QUESTÕES GERAIS DO ENSINO DE ASTRONOMIA
Capítulo I
ASTRONOMIA COMO ASSUNTO EDUCACIONAL GERAL
§ 1. DA HISTÓRIA DO ENSINO DE ASTRONOMIA EM NOSSO PAÍS
Um papel importante na melhoria do ensino da astronomia foi desempenhado pela Sociedade Astronômica Russa, organizada em São Petersburgo em 1890 por iniciativa de astrônomos e professores progressistas.
As ideias de ensinar astronomia com base em observações independentes de alunos estão gradualmente se tornando mais difundidas. Assim, A. Gatlikh no prefácio do livro "The Beginnings of Cosmography" (1899) escreveu: a mesma hora não é a mesma em dias diferentes ano, que o Sol não nasce e se põe no mesmo ponto do horizonte, que a Lua se move rapidamente entre as estrelas, etc. Ele deve certamente distinguir as constelações e estrelas mais importantes de primeira magnitude no céu, ser capaz de determinar aproximadamente a linha do meio-dia e o meio-dia verdadeiro.
Em 1911, foi publicado o livro de N. F. Platonov “Practical Lessons in Elementary Astronomy”, no qual observações e aulas práticas de astronomia foram analisadas de acordo com as características etárias dos alunos e seus interesses.
N. F. Platonov enfatizou que as observações devem ser feitas antes de estudar os fenômenos em sala de aula e também chamou a atenção dos professores para a conveniência do trabalho amador com alunos que demonstram interesse no estudo da astronomia.
Ideias metodológicas e a melhor experiência de professores russos progressistas posteriormente se tornaram a base para o desenvolvimento dos métodos soviéticos de ensino de astronomia.
Em junho de 1917, ocorreu em Moscou a Segunda Conferência de Professores de Física, Química e Cosmografia de Toda a Rússia. Aconteceu às vésperas da Grande Revolução Socialista de Outubro, quando os professores sentiram certa liberdade de expressão de seus pensamentos e puderam prestar atenção às questões de visão de mundo. Os palestrantes eram em sua maioria jovens professores que introduziram astronomia e observação e, na medida do possível, questões de visão de mundo no ensino.
Os palestrantes (N. F. Platonov, K. L. Baev, M. E. Nabokov, P. A. Simagin, D. V. Lermantov) relataram o estado do ensino de astronomia nas escolas de vários tipos da época (ginásio masculino e feminino, escolas reais, corpo de cadetes) e apresentaram projetos para melhorar ensino. Um resumo desses projetos está contido em uma resolução que mostra até que ponto o pensamento pedagógico avançou naquela época. A resolução dizia: "... cosmografia, compartilhando com todas as ciências naturais papel educacional, tem seu próprio alto significado especial: forma uma visão de mundo científica ... "
Para apreciar a importância de propor o papel ideológico da astronomia como disciplina acadêmica, lembremos que a crítica à religião geralmente não era permitida na escola pré-revolucionária. Na prática, isso levou ao fato de que nos livros didáticos russos final do XIX e o início do século XX. o papel da descoberta de Copérnico não foi revelado, mas apenas sobre a "hipótese copernicana sobre o movimento da Terra", os nomes de Galileu e Bruno não foram mencionados, as questões da cosmogonia foram pouco abordadas.
Na jovem escola soviética, a importância do ensino dos fundamentos da astronomia para a formação de uma visão de mundo dialético-materialista era entendida principalmente como uma apresentação da doutrina da rotação e circulação da Terra e das biografias de cientistas que defendiam o sistema heliocêntrico do mundo. Isso foi amplamente facilitado pela posição incerta e instável da astronomia na escola, que não se destacou imediatamente como uma disciplina acadêmica independente. Assim, no período dos "métodos complexos", e depois no período dos "métodos de projeto", os temas astronômicos foram dispersos e incluídos ao acaso em vários anos de escolaridade. “Tudo isso na verdade traduziu o ensino de astronomia para a categoria de trabalho extracurricular, e depois episódico, e fez com que os alunos não recebessem um conhecimento sólido e integral sobre o mundo ao seu redor e, portanto, a tarefa de formar o grupo marxista-leninista. visão de mundo dos alunos dessa área não foi realizada”1 . Na década de 1930, a astronomia como disciplina entrou na escola secundária soviética e a nota em astronomia foi incluída no certificado de matrícula.
O primeiro livro de astronomia estável para ensino médio foi escrito pelos professores M. E. Nabokov e B. A. Vorontsov-Velyaminov. Em 1947, este livro foi substituído por um livro de B. A. Vorontsov-Velyaminov.
No período pós-guerra, os métodos de ensino de astronomia em nosso país se desenvolveram com base no estudo e generalização das melhores práticas de professores de astronomia soviéticos e estrangeiros.
Começar era espacial(4 de outubro de 1957), os notáveis vôos dos cosmonautas soviéticos despertaram grande interesse pela astronomia entre pessoas de todas as idades, especialmente entre os jovens. O valor educacional geral da astronomia aumentou. As tarefas de melhorar o ensino da astronomia foram discutidas no III Congresso da All-Union Astronomical and Geodetic Society (VAGO) na Academia de Ciências da URSS (Kyiv, 1960). O congresso afirmou que a "tendência até agora observada de eliminar a astronomia nas instituições de ensino médio e superior é completamente inaceitável e infundada e é causada por mal-entendidos e ignorando as instruções do Partido Comunista da União Soviética para fortalecer a educação materialista-dialética dos jovens pessoas e propaganda científico-ateísta"1. Para melhorar a qualificação dos professores de astronomia, o congresso do VAGO recomendou a organização de seminários permanentes nos institutos para o aperfeiçoamento dos professores. Seções especiais da resolução do congresso VAGO continham recomendações para melhorar o ensino de astronomia nas universidades e universidades pedagógicas em nosso país.
Os esforços de professores, metodólogos e da comunidade astronômica de nosso país resultaram em alguns sucessos alcançados no ensino de astronomia. Novo programa em que a astronomia é ensinada desde 1964/65 ano escolar, e o livro de astronomia revisado de acordo com ele (autor Prof. B. A. Vorontsov-Velyaminov) é melhor do que os usados pela escola soviética antes e não pode ser comparado com os pré-revolucionários. No novo programa, a parte ideológica do curso foi fortalecida e uma maior aproximação entre teoria e prática foi alcançada. Foram criados novos materiais didáticos, tabelas visuais, filmes educativos e fragmentos de filmes, a produção industrial de telescópios escolares, bem como alguns instrumentos, maquetes e outros manuais (Calendário Astronômico Escolar, Atlas Estelar Educacional, etc.), necessários para o ensino de astronomia , foi dominado.
§ 2. PRINCIPAIS OBJETIVOS DO ENSINO DE ASTRONOMIA
A astronomia na escola secundária soviética é uma importante disciplina de educação geral que contribui para o desenvolvimento e a formação da visão de mundo dialético-materialista dos alunos com base nas idéias modernas sobre o Universo. O significado ideológico da astronomia como disciplina acadêmica é decisivo para determinar o papel da astronomia no sistema de educação e educação da escola soviética.
Sendo uma disciplina educacional geral de visão de mundo, a astronomia dá aos alunos um certo mínimo de conhecimento prático.
1 Resoluções do III Congresso da Sociedade Astronômica e Geodésica da União, M., 1960.
conhecimentos e habilidades cal: os alunos se familiarizam com os fundamentos da astronomia prática (orientação no solo, determinação de coordenadas geográficas, medição de tempo, etc.), adquirem algumas habilidades no manuseio de instrumentos goniométricos e ópticos (telescópio, teodolito escolar), praticam a resolução de problemas em astronomia com o uso de fórmulas, um calendário astronômico, um mapa do céu estrelado, etc. Além disso, estudando as leis básicas da mecânica celeste, os alunos recebem um mínimo de informações educacionais gerais necessárias para uma geração que vive na era da navegação espacial . Os alunos não devem memorizar definições individuais, fórmulas, conclusões, mas ser capazes de substanciá-las e imaginar o propósito para o qual esta ou aquela seção do curso está sendo estudada, como esta seção está conectada com outras, qual é o seu papel na ciência, na vida , etc
§ 3. RELAÇÃO DA ASTRONOMIA COM OUTROS ASSUNTOS
Um dos traços característicos do desenvolvimento das ciências modernas - sua interligação e enriquecimento mútuo - deve se refletir no ensino escolar.
Os alunos adquirem algumas informações sobre astronomia até a série X de acordo com os programas atuais de física, geografia física e história. Resumindo e sistematizando essas informações, é necessário usar todas as possibilidades (associações metodológicas, jornais da escola do professor, etc.) .) *
Astronomia e geografia física
No curso de geografia física (aula V), as informações iniciais sobre a Terra e os corpos celestes obtidas pelos alunos do ensino fundamental são ampliadas e aprofundadas, e as informações sobre a Terra e o Sol são apresentadas em um determinado sistema.
Ao estudar várias seções do curso de geografia física (“Plano e Mapa”, “Forma e Movimento da Terra”, “Tempo e Clima”, etc.), é possível não apenas familiarizar os alunos com a natureza física da Terra , planetas e o Sol, mas também para realizar observações astronômicas e trabalhos práticos bastante adequados às características etárias dos alunos. No curso de astronomia, os alunos se familiarizam com os fundamentos dos métodos de orientação astronômica, medição de tempo e determinação prática de coordenadas geográficas, ou seja, recebem uma visão mais holística das questões, cujo conceito lhes foi dado em o curso de geografia. Informações sobre a natureza física da Terra são uma base importante para considerar a natureza física dos planetas do sistema solar.
Astronomia e física
A ligação inseparável entre as ciências astronômicas e físicas se reflete no ensino escolar principalmente no fato de que muitas vezes as mesmas questões são consideradas nos cursos de ambas as disciplinas escolares (“Explicação dos eclipses solares e lunares”, “Gravitação universal”, “Satélites artificiais da Terra e foguetes espaciais”, “Telescópios”, “Análise espectral”, etc.). As questões e tópicos mais difíceis para os alunos de um curso de física (peso e massa, movimento rotacional, gravitação universal, ótica geométrica e física, a estrutura dos átomos e seus núcleos) são absorvidos com muito mais eficácia pelos alunos se o professor usar habilmente informações astronômicas ao apresentar o material relevante. Por outro lado, o estudo dos fundamentos físicos e técnicos da astronáutica no curso de física permite que o curso de astronomia se concentre em aspectos astronômicos Problemas.
O estudo da natureza física dos corpos celestes no curso da astronomia é uma conclusão logicamente necessária da formação de conceitos físicos no ensino médio.
A conexão entre o ensino de física e astronomia pode ser realizada nas seguintes áreas:
a) ao longo do curso de física, o professor deve, sempre que possível, ilustrar o material a ser estudado com exemplos emprestados da astronomia;
b) o estudo de uma série de questões no curso da física pode ser associado a observações astronômicas;
c) ao estudar o curso de astronomia, é necessário aproveitar ao máximo os conhecimentos adquiridos pelos alunos em física (mecânica, eletricidade, ótica); contar com esse conhecimento ao considerar o movimento e a natureza física dos corpos celestes, bem como os métodos de pesquisa astronômica; para complementar o conhecimento de física dos alunos com informações sobre plasma espacial, a natureza da emissão de rádio, etc. Tudo isso será mostrado em material concreto na segunda parte deste livro.
Astronomia e matemática
Conceitos matemáticos abstratos (reta, ângulo, retas paralelas, etc.), bem como a solução de triângulos retângulos e oblíquos, podem ser facilmente associados a diversas questões teóricas e práticas da astronomia. Claro que não se trata de ensinar astronomia nas aulas de matemática: basta nos limitarmos a resolver alguns problemas com conteúdo astronômico, além de fazer as medições mais simples na esfera celeste. Por outro lado, no curso de astronomia não se deve evitar o uso de fórmulas, cálculos simples, gráficos, que, juntamente com os conceitos físicos, devem ser introduzidos não como material supérfluo, adicional, mas como meio e método para o desenvolvimento científico. consideração de questões da astronomia moderna.
Astronomia e ciências sociais
A ciência social é um assunto importante em que os fundamentos da visão de mundo comunista e a doutrina marxista-leninista do desenvolvimento da sociedade são expostos de uma forma acessível aos estudantes, e é dada uma descrição detalhada da sociedade socialista.
O curso de astronomia está mais intimamente ligado à seção filosófica do curso de ciências sociais - "O conceito de materialismo dialético e histórico", que apresenta aos alunos as leis e categorias filosóficas básicas. A essência da relação entre os cursos de astronomia e ciências sociais é a seguinte.
Em primeiro lugar, a introdução de um curso de ciências sociais contribui para elevar o nível ideológico do ensino de astronomia e resolver o problema da formação de uma visão de mundo científico-ateísta dos alunos (pp. 12-22). Em segundo lugar, a apresentação das questões do materialismo dialético no curso das ciências sociais deve ser baseada nos dados da ciência natural científica moderna, incluindo as conquistas da astronomia. A solução da primeira tarefa exige que o professor tenha um profundo conhecimento da filosofia marxista.
Ao resolver a segunda tarefa, o professor de astronomia terá que desempenhar o papel de um consultor ajudando o professor de ciências sociais a selecionar exemplos inteligíveis e significativos da astronomia para a fundamentação científica das categorias filosóficas mais importantes.
Astronomia e outras disciplinas escolares
Deve-se ter em mente que os alunos se familiarizam com algumas questões de astronomia ao estudar história nas séries V-VII. (“Cultura dos países da Mesopotâmia”, “Religião no Egito Antigo”, “Cultura do Egito”, “Índia Antiga”, “Ciência da Grécia Antiga”, “Cultura e vida de Roma no século I dC”, “Cientistas - lutadores para ciência avançada, etc.) É útil para um professor de astronomia se familiarizar com a cobertura de questões de astronomia nos tópicos listados e ajudar o professor de história em sua explicação. No processo de estudo da astronomia, o conhecimento da história ajuda os alunos a imaginar as condições em que os cientistas viveram e trabalharam, através de cujos trabalhos a ciência moderna foi criada.
No ensino de astronomia, o conhecimento dos alunos do curso de química deve ser usado. Isso se aplica principalmente às propriedades de vários elementos químicos e seus compostos,
bois, etc. Familiarizando-se com a composição química da atmosfera de planetas e estrelas, a prevalência de elementos químicos no espaço, as transformações de elementos químicos no processo de reações nucleares e explosões de novas e supernovas, os alunos reabastecerão e aprofundarão suas conhecimento de química.
Ainda não foi desenvolvido um sistema unificado e coerente para estudar todas as matérias básicas em estreita ligação com a astronomia e a astronáutica, embora a necessidade disso comece a ser sentida já nos primeiros anos da era espacial. Uma contribuição para o desenvolvimento deste sistema pode ser feita por cada professor de astronomia, que, através da comunicação pessoal com seus colegas lecionando outras disciplinas, falando em conselhos pedagógicos e associações metodológicas, será capaz de cativa-los com a ideia de usar dados de astronomia em suas aulas. Não há disciplinas na escola que não estejam absolutamente relacionadas à astronomia. Além de física, matemática, geografia, ciências sociais, história, química, pode-se citar biologia, em cujas lições é útil fornecer informações interessantes do campo da astrobotânica e da astrobiologia. A apresentação de ideias modernas sobre a origem e desenvolvimento da vida na Terra está diretamente relacionada aos dados da cosmogonia.
Elementos de astronomia, inteligentemente introduzidos no ensino de diversas disciplinas, animarão o ensino, pois os adolescentes se interessam especialmente pela astronomia. Ao mesmo tempo, a base necessária para estudar um curso sistemático de astronomia no 10º ano será gradualmente criada.
§ 4. FORMAÇÃO DAS BASES DA VISÃO MUNDIAL MATERIALÍSTICA
A astronomia, que estuda os corpos celestes e seus sistemas no Universo infinito no tempo e no espaço, responde a uma série de questões fundamentais de visão de mundo. Ao estudar astronomia, os alunos aprendem sobre o que é o mundo ao nosso redor, que lugar o Sol, a Terra e outros planetas ocupam nele, como passo a passo a mente humana revelou e está revelando os segredos mais íntimos do universo. O surgimento da astronomia é uma ilustração da importante tese do materialismo histórico de que a ciência surge das necessidades sociedade humana. A história do desenvolvimento da astronomia, inseparável da luta da ciência materialista com o idealismo, confirma a correção dos princípios do materialismo dialético, expõe a natureza não científica da imagem bíblica do mundo e o fracasso dos conceitos idealistas modernos que tentam dar uma justificação filosófica aos dados da astronomia moderna. O impacto das conquistas da astronomia nas pessoas é muito grande. Não é coincidência que os clássicos do marxismo-leninismo repetidamente se voltaram para as realizações da ciência astronômica para a mais convincente fundamentação da ciência natural da filosofia do materialismo dialético.
Ao estudar astronomia no ensino médio, é importante mostrar aos alunos a dialética da natureza, para convencê-los de que o mundo ao nosso redor não consiste em corpos celestes prontos, criados de uma vez por todas por Deus, mas é um conjunto de processos naturais , cujas leis podem ser conhecidas pelo homem. Na prática, isso significa que a tarefa de formar uma visão de mundo materialista no ensino de astronomia é dar uma generalização filosófica marxista dos fatos astronômicos de uma forma acessível e excitante para os alunos, para revelar sua essência ateísta ao estudar cada tópico do curso. Para fazer isso, você não precisa transformar as aulas de astronomia em palestras sobre filosofia e ateísmo. As questões filosóficas são suficientemente cobertas no curso das ciências sociais. Muitas vezes algumas frases de um professor de astronomia, bom exemplo ou uma comparação, uma observação feita durante as observações dos corpos celestes pelos alunos, pode encher de conteúdo concreto as categorias filosóficas abstratas que o aluno ouviu nas aulas de educação cívica, memorizou, mas ainda não “pôs de lado” em sua mente, não fez suas convicções. Por exemplo, ao apresentar aos alunos o céu estrelado, é útil comparar as informações sobre as estrelas que as pessoas tinham antes e agora e, em seguida, apontar a cognoscibilidade do mundo. Tais generalizações contribuem para a formação de conceitos filosóficos.
Nesta seção, mostraremos que material factual do curso de astronomia, bem como as observações dos alunos, podem ser usados para fundamentar as principais disposições da filosofia do materialismo dialético.
Matéria
A ciência moderna conhece dois tipos principais de matéria: matéria e campo. Uma substância pode estar em vários estados de agregação, dos quais os mais estudados são sólido, líquido, gasoso e plasma. Especificamente, a matéria no Universo é observada na forma de estrelas, gás interestelar, poeira cósmica, planetas e meteoróides. Estrelas e matéria difusa de gás e poeira são as formas mais comuns de objetos espaciais. O estado mais comum de agregação de matéria no universo, aparentemente, é o plasma. Quase inteiramente no estado de plasma há uma enorme quantidade de matéria na forma de estrelas e matéria difusa. Parcialmente no estado de plasma estão as atmosferas dos planetas, por exemplo, algumas camadas superiores da atmosfera terrestre (ionosfera). Caudas de cometas também são plasma. Em contraste com o plasma estelar quente nas atmosferas dos planetas, caudas de cometas, gás rarefeito
nebulosas, observa-se plasma frio, cujo estudo também tem grande importância científica e valor prático. É possível que uma maior exploração do universo leve à descoberta de novos tipos de matéria.
É necessário que os alunos não apenas ouçam sobre vários objetos espaciais, mas também vejam com seus próprios olhos o que é visível a olho nu, através de binóculos e um telescópio escolar. Durante as observações, os alunos devem familiarizar-se diretamente com a Lua, planetas, Sol, estrelas, alguns sistemas estelares e nebulosas. Essas observações formarão a base para estudar os objetos espaciais mais importantes nas aulas de astronomia.
A densidade média da matéria na parte observável do Universo - a Metagalaxia - é extremamente baixa. Um quilômetro cúbico de espaço é responsável por aproximadamente KG14 g de matéria. No espaço intergaláctico, além de estrelas individuais, poeira e plasma rarefeito, a matéria existe na forma de campos, sendo os principais gravitacionais e eletromagnéticos.
Unidade e diversidade do mundo. Conexão universal de fenômenos na natureza
A unidade do mundo está em sua materialidade, no reconhecimento de que não há nada no mundo além de tipos qualitativamente diferentes de matéria em movimento e em desenvolvimento. A unidade do mundo nega a existência de um “outro” mundo não material. A unidade material do mundo é confirmada (mas não esgotada!) leis (a lei da gravitação universal no sistema solar e em sistemas de estrelas duplas), etc.
O que precede não exclui a possibilidade de descobrir novas leis da natureza, novos objetos cósmicos materiais, cujas propriedades quantitativas e qualitativas ainda são completamente desconhecidas.
A unidade do mundo também se manifesta na estreita conexão e condicionamento mútuo de muitos fenômenos no espaço sideral. A verdadeira imagem da relação entre objetos e fenômenos espaciais pode ser estabelecida como resultado de uma cuidadosa análise científica. Por exemplo, a partir de uma análise da distribuição aparente das estrelas, chegou-se a uma conclusão sobre a existência da Galáxia.
A manifestação das relações de causa e efeito pode ser encontrada em nosso sistema solar, considerando a mudança das estações, a presença de uma atmosfera em um determinado planeta, a relação da atividade solar
com fenômenos geofísicos, o fenômeno de fluxos e refluxos, etc.
A natureza universal da relação significa a ausência de objetos absolutamente isolados na natureza. No entanto, não se segue disso, como se pensava no século 18, que cada parte do universo pode influenciar significativamente o curso dos eventos em todas as outras regiões do universo. É sempre possível destacar um número limitado de conexões principais, desprezando o conjunto de outras conexões (fracas e insignificantes) para um determinado sistema quase isolado.
Movimento da matéria
O movimento é uma propriedade essencial da matéria. A familiarização com o movimento mecânico dos corpos celestes convence claramente os alunos da ausência de objetos absolutamente imóveis. Os principais movimentos da Terra são a rotação em torno do seu eixo e a circulação em torno do Sol. Além disso, a Terra realiza movimentos complexos sob a influência da atração da Lua e dos planetas, ela, junto com o Sol, participa do movimento em torno do centro da Galáxia, se move junto com a Galáxia, etc. Assim, a Terra , que durante séculos foi considerado o centro imóvel do universo, faz um grande número de movimentos no espaço.
Uma imagem grandiosa do movimento da matéria no Universo é revelada pela astronomia extragaláctica, que provou que todas as galáxias se movem no espaço a velocidades tremendas, às vezes excedendo a metade da velocidade da luz.
O movimento mecânico é a forma mais simples de movimento da matéria. Em termos gerais, o movimento inclui quaisquer mudanças nos objetos materiais. Os corpos celestes não apenas se movem no espaço, mas também mudam continuamente, evoluem. Essas mudanças foram detectadas não apenas na superfície do Sol e nas atmosferas dos planetas, mas também na Lua, que por muito tempo parecia ser um corpo completamente “morto”. As mudanças que ocorrem no mundo das estrelas e galáxias foram descobertas, apesar do fato de que a evolução de estrelas e sistemas estelares "estacionários" comuns é extremamente lenta. O estudo de estrelas fisicamente variáveis, novas e supernovas, processos ativos nos núcleos das galáxias indica que o Universo não se caracteriza por estados estáticos, mas por dinâmicas e explosões violentas, acompanhadas pela liberação de enormes energias e transições de matéria de um tipo para outro, bem como substâncias e campos de transformações mútuas.
É importante que durante as observações (Capítulo III) os alunos se convençam do movimento dos satélites de Júpiter, da rotação do Sol em torno do seu eixo, do movimento dos planetas e da Lua contra o fundo do céu estrelado e da mudança no brilho de estrelas variáveis.
Espaço e tempo. Infinito e Eternidade do Universo
A matéria se move no espaço e no tempo. A inseparabilidade do espaço da matéria é confirmada por dados astronômicos, que atestam que não há espaço vazio na natureza, que tipos de matéria como matéria e vários campos podem ser encontrados em todos os lugares.
O desenvolvimento dos corpos celestes ocorre no tempo. A descoberta de objetos celestes antigos e jovens, o estabelecimento das etapas mais importantes na evolução dos planetas e das estrelas levou a ciência moderna a operar não apenas com pequenos intervalos de tempo, calculados em milionésimos de segundo, mas também com enormes escalas de tempo, nas quais um bilhão de anos é uma unidade de medida de tempo muito conveniente. Fora do tempo, nem partículas elementares em rápida decomposição, que vivem (de acordo com nossos relógios terrestres!) apenas uma insignificante fração de segundo, nem colossais sistemas de galáxias, em comparação com o tempo de vida do qual a idade de nosso sistema solar não é mais do que um instante, pode existir.
A estreita conexão do espaço e do tempo com os processos físicos que ocorrem neles refletiu-se na teoria da relatividade de Einstein.
É importante explicar aos alunos que o espaço e o tempo, assim como o movimento, são atributos universais da matéria, que não podem existir independentemente (sem matéria).
O problema do infinito e da eternidade do Universo tem um caráter ideológico geral. A infinita diversidade da natureza se reflete na infinidade do espaço-tempo do Universo. O mundo à nossa volta. o universo real é infinito no tempo e no espaço, embora qualquer sistema espacial (sistema solar, galáxia, metagaláxia) seja finito. A eternidade do Universo decorre da lei de conservação e transformação da matéria. A consideração do Universo como um processo material exclui qualquer momento de sua formação, pois isso, em qualquer formulação, significaria o reconhecimento da criação da matéria. Ao mesmo tempo, enfatiza-se muitas vezes a insuficiência da compreensão da infinidade do Universo no tempo no sentido da duração infinita do tempo na direção do passado e do futuro. O tempo é inseparável da matéria. A matéria pode existir em formas que ainda nos são desconhecidas. Isso significa que, em princípio, é possível a existência de vários tipos de relações temporais. Portanto, pode-se falar sobre o início da existência e o fim da existência da Metagaláxia, mas isso não significa o início e o fim dos tempos em geral.
Da mesma forma, a infinidade do universo no espaço não é suficiente para entender simplesmente como sua extensão infinita em qualquer direção. Hegel, que corretamente criticou o infinito "ruim", ele próprio, em virtude de seu idealismo, deslizou para ele.
sempre que tentava explicar a infinidade do universo no espaço: “Não importa o quão longe movamos a estrela, posso ir mais longe. O mundo não está fechado em nenhum lugar.” Então, de fato, pode-se explicar a ilimitação do Universo. No entanto, deve-se ter em mente que, em primeiro lugar, o espaço ilimitado euclidiano é simultaneamente infinito. Em segundo lugar, os próprios espaços, incluindo metagaláxias "diferentes", podem ter propriedades diferentes (por exemplo, métricas) que não são redutíveis umas às outras.
A questão principal da filosofia e as tarefas fundamentais da ciência
A principal questão da filosofia sobre a relação da consciência com o ser é um critério científico que nos permite reduzir várias correntes filosóficas a dois campos irreconciliáveis - o materialismo e o idealismo. V. I. Lenin em sua obra “Materialismo e Empirio-Crítica” enfatizou que a questão venenosa para os idealistas é a questão da existência da natureza antes do homem. Os dados da cosmogonia, que estuda a origem e o desenvolvimento dos sistemas de corpos celestes, atestam irrefutavelmente que a Terra, os planetas, as estrelas existiam muito antes do homem aparecer e sua consciência tomar forma, que a princípio só podia refletir a natureza objetivamente existente, e então exercer uma influência ativa sobre ele. Este último só é possível com uma ciência suficientemente desenvolvida, que é uma das formas de consciência social.
Usando o exemplo da astronomia, deve-se não apenas mostrar como a ciência surge, mas também explicar corretamente seu propósito. Ao mesmo tempo, os propagadores medievais do cristianismo declararam que depois de Cristo não havia necessidade de nenhuma ciência, que a tarefa da “verdadeira ciência” não era explicar como o céu está organizado, mas como se deve viver na Terra para ir para o céu após a morte. Como resultado, a ciência era permitida apenas dentro dos limites da fé e era a "serva da teologia". Os filósofos idealistas burgueses modernos estão tentando provar que o objetivo da ciência no século 20. é a construção de um sistema simples de princípios a partir do qual fatos científicos observáveis podem ser deduzidos matematicamente. No entanto, a tarefa da ciência não pode ser reduzida nem à construção de um sistema de princípios, nem à formulação de leis gerais, nem à cega imitação da natureza. " Maior conquista ciência - não onde imita a natureza, mas onde cria oportunidades para a transformação da natureza. Limitamo-nos a um exemplo. A descoberta das fontes de energia do Sol e das estrelas é de fundamental importância para a astrofísica. No entanto, as características específicas da fusão termonuclear nos intestinos
1 M. V. Keldysh, Problemas de Metodologia e o Progresso da Ciência. Sentado. : Problemas metodológicos da ciência, ed. Ciência, 1964, p. 224
as estrelas não permitem que "prontas" tomem emprestado da natureza o mecanismo de conversão de hidrogênio em hélio. Em particular, em vez da difícil reação da colisão de dois prótons, foi necessário usar a interação de núcleos de deutério, obtendo um isótopo de hélio e um nêutron, ou seja, substituir a formação de uma nova partícula (nêutron) por um rearranjo de partículas contidas no original ...
Cognoscibilidade do mundo e seus padrões
A questão da cognoscibilidade do mundo está inextricavelmente ligada à questão fundamental da filosofia e da unidade material do mundo. Ao contrário de várias correntes do idealismo, que negam a possibilidade de conhecer a natureza, os materialistas estão convencidos da possibilidade de conhecer a natureza, o mundo realmente existente. A ciência não poderia se desenvolver, tornando-se a força produtiva direta da sociedade, se o mundo fosse incognoscível.
A unidade material do mundo permite (dentro de certos limites) estender as leis estabelecidas nos laboratórios terrestres aos objetos espaciais, isto é, conhecer o mundo. Escusado será dizer que os fenômenos e leis no "laboratório espacial" podem encontrar aplicações importantes em condições terrestres. Conhecer a verdade é um processo complexo. “Da contemplação viva ao pensamento abstrato e dele à prática – tal é o caminho dialético de conhecer a verdade, conhecer a realidade objetiva”1. Na astronomia, o papel da "contemplação viva" é desempenhado por observações, da utilidade prática de que as pessoas, como se sabe, estavam convencidas nos tempos antigos. Por muitos séculos, a astronomia foi uma ciência "puramente" observacional. Só recentemente as observações foram complementadas por experimentos no espaço.
As observações diretas apresentam uma pessoa a vários fenômenos astronômicos: a rotação diária e anual da esfera celeste, o movimento visível dos planetas, eclipses solares e lunares, meteoros, diferentes cores das estrelas, mudanças no brilho de algumas estrelas. O desenvolvimento da ciência tornou gradualmente possível revelar a essência desses fenômenos, conhecer as verdadeiras leis da natureza e usá-las em benefício do homem. A ciência conseguiu explicar a rotação da esfera celeste pelo movimento diário da Terra, descobrindo as leis do movimento planetário, descobrindo a causa dos eclipses, explicando os fenômenos dos meteoros, ligando a cor das estrelas à sua temperatura e explicando a razão a mudança no brilho das estrelas. Os dados de observações astronômicas permitiram estabelecer padrões importantes no sistema solar e no mundo das estrelas. Como exemplo, vamos apontar os padrões no sistema solar, a ciclicidade da atividade solar, a relação “espectro-luminosidade”, etc. No processo de desenvolvimento da ciência, os padrões encontrados são refinados com base em novos fatos observacionais . A confirmação da cognoscibilidade do mundo e suas leis é a determinação das distâncias dos corpos celestes, a determinação de seus tamanhos, massas, temperaturas, velocidades, composição química etc.
O principal critério para a verdade do conhecimento científico é a prática e, em particular, as observações astronômicas. V. I. Lenin assinalou que “a prática que nos serve de critério na teoria do conhecimento deve incluir a prática das observações astronômicas”1. A discrepância entre a hipótese astronômica e as observações requer uma revisão da hipótese ou sua rejeição. Uma teoria científica que interpreta corretamente um determinado fenômeno não apenas concorda bem com as observações, mas também permite antecipar descobertas telescópicas diretas e prever com precisão o início de um ou outro fenômeno com antecedência. Um exemplo de confirmação da exatidão dos ensinamentos de Copérnico foi a descoberta de Netuno.
Os dados calculados sobre as distâncias dos corpos celestes do sistema solar já foram verificados por métodos de radar. Satélites artificiais da Terra e foguetes espaciais tornaram possível detectar correntes solares corpusculares no espaço sideral, cuja existência havia sido prevista pela teoria muito antes. O próprio fato do movimento de satélites e foguetes no campo gravitacional da Terra e do Sol ao longo de órbitas pré-calculadas é uma confirmação experimental da correção da mecânica celeste.
Leis da dialética
Nas aulas de astronomia, é possível ilustrar leis gerais evolução da matéria
a) A lei da unidade e luta dos opostos. V. I. Lenin enfatizou repetidamente que a doutrina da luta dos opostos como fonte interna universal de todo desenvolvimento é o núcleo da dialética. Vamos explicar isso com alguns exemplos astronômicos. Uma estrela "estacionária" como o nosso Sol representa a unidade de dois opostos principais: a força da gravidade e a força da pressão interna do gás. As forças gravitacionais comprimem a bola de gás, mas essa ação é equilibrada pelas forças de pressão interna do plasma quente. Portanto, as observações não revelam nenhuma mudança significativa no tamanho do Sol.
A pressão da luz (um caso especial de forças repulsivas) desempenha um papel especial na astrofísica quando a luz pressiona pequenas partículas de matéria. Nesse caso, o valor da pressão leve pode não apenas ser comparável à força da gravidade, mas também superá-la.
A contabilização da interação fotogravitacional é necessária na solução prática de problemas de navegação espacial.
No período inicial da formação da Terra e dos planetas a partir da nuvem de poeira gasosa ao redor do Sol, a pressão da radiação provavelmente desempenhou um papel significativo na "classificação" das partículas. Isso poderia predeterminar a diferença na composição química dos planetas atualmente observada: a composição dos planetas mais distantes do Sol inclui principalmente elementos químicos leves, como o hidrogênio, que é muito comum no espaço sideral.
As galáxias representam uma unidade dialética de duas propriedades contraditórias. São formações discretas (descontínuas), pois consistem em estrelas individuais movendo-se aleatoriamente uma em relação à outra. São formações contínuas (sólidas), pois as distâncias entre as estrelas são pequenas em comparação com o tamanho das galáxias, e as próprias galáxias têm um movimento rotacional especial.
De excepcional importância para a astrofísica são os processos intimamente relacionados de radiação e absorção, ionização e recombinação, decaimento radioativo e fusão de núcleos atômicos.
b) A lei de transição de mudanças quantitativas em qualitativas. Um exemplo da transição de mudanças quantitativas para qualitativas é a evolução das estrelas. Junto com o lento desenvolvimento evolutivo dos corpos celestes, há uma transição abrupta e explosiva de mudanças quantitativas em qualitativas (explosões de novas e supernovas), processos explosivos nos núcleos de galáxias, etc.
c) A lei da negação da negação é de grande importância na teoria do conhecimento. O movimento do conhecimento científico se dá em uma espiral ascendente, como se voltasse ao ponto de vista anterior, mas em um nível superior. Assim, as idéias heliocêntricas apresentadas pelo astrônomo grego Aristarco de Samos (c. 320-250 aC) não se difundiram. O geocentrismo reinou supremo até o século XVI, quando foi feita a descoberta de Copérnico, que posteriormente recebeu reconhecimento universal.
A brilhante conjectura de Bruno sobre a natureza das estrelas não pôde ser fundamentada cientificamente por muito tempo e, em essência, foi negada. Somente nos séculos XIX-XX. conseguiu obter provas irrefutáveis da exatidão de suas suposições.
A hipótese cosmogônica de Kant (século XVIII) foi negada pelas hipóteses segundo as quais a Terra e os planetas estavam originalmente em estado de incandescência. No entanto, a hipótese cosmogônica moderna da escola de O. Yu. Schmidt parte de conceitos que têm muito em comum com as visões de Kant. A manifestação da lei da negação da negação também pode ser encontrada nos fenômenos da natureza, onde alguns estados qualitativos são substituídos por outros na forma de uma cadeia de negações. Por exemplo, a partir de 21 de março, desde o início da metade primavera-verão do ano, os sinais de um inverno futuro já estão aparecendo: a partir de 21 de março, o dia chega mais devagar e, a partir de 22 de junho, o dia já está diminuindo, embora o auge do verão ainda esteja à frente.
A educação ateísta deve ser considerada como parte integrante da formação da visão de mundo materialista dos alunos. A astronomia tem as mais ricas oportunidades para explicar a origem e a essência da religião, demonstrando a luta da religião contra a ciência, bem como a superação de preconceitos religiosos e superstições.
Os clássicos do marxismo-leninismo apontaram repetidamente a necessidade de uma explicação materialista da fonte da fé e da religião. As ideias pré-científicas das pessoas sobre o mundo ao nosso redor se desenvolveram nas condições do sistema comunal primitivo. A percepção sensorial da Terra e dos corpos celestes naquela época, é claro, não foi submetida à reflexão crítica. O desconhecimento das leis da natureza e a impotência do homem diante dela levaram ao surgimento da fé nas forças sobrenaturais da natureza. Muitos traços característicos das ideias religiosas primitivas (por exemplo, superstições, rituais, etc.) entraram nas religiões modernas. Até agora, os livros "sagrados" (a Bíblia, o Alcorão, etc.) contêm idéias sobre a Terra plana, localizada abaixo e sendo a fundação imóvel do mundo; sobre a firme cúpula do céu que se estende sobre a Terra; sobre a criação divina do mundo em seis dias, etc. Criticando isso, o professor de astronomia deve ter em mente que os teólogos modernos justificam os contos bíblicos ingênuos pelo fato de que Deus supostamente falou às pessoas na linguagem daquele tempo distante, quando as pessoas, que a princípio possuíam um pensamento muito primitivo, não podiam perceber a imagem moderna do universo. Portanto, é alegadamente absurdo e até blasfemo tomar as narrativas bíblicas literalmente na atualidade, pois a Bíblia contém símbolos cujo significado alegórico só pode ser entendido com o auxílio da arte teológica.
É necessário expor não apenas a anticiência, mas também o caráter reacionário da cosmovisão religiosa. A religião inspira os crentes com a ideia de que o mundo é dividido em duas partes - terrena e celestial, e a vida de uma pessoa na Terra é apenas um breve momento, seguido pelo eterno "reino dos céus", no qual os crentes que suportaram inquestionavelmente o sofrimento na Terra encontrará a paz eterna. Por esta religião distrai as massas trabalhadoras da luta revolucionária, ajuda as classes exploradoras a manter o povo em sujeição. A luta secular entre as duas principais correntes da filosofia: o materialismo e uma forma velada de religião - o idealismo - encontrou sua manifestação vívida na luta pelo sistema heliocêntrico do mundo de Copérnico.
No entanto, não basta apontar o papel reacionário da religião em relação ao estudo da época do estabelecimento da doutrina heliocêntrica. É necessário traçar a continuação da luta ideológica entre os dois
visões de mundo até o presente, quando os objetos de luta são as descobertas dos astrônomos do século XX. Por exemplo, usando a teoria do Universo em expansão, os teólogos estão tentando "provar" que a astronomia moderna, que descobriu o desvio para o vermelho nos espectros das galáxias, atesta a criação do mundo por Deus!
A ideia da irreconciliabilidade da ciência e da religião deve ser levada ao longo de todo o curso da astronomia. Na era moderna do florescimento da ciência, na era dos voos espaciais, a religião não pode se opor abertamente à ciência, queimar pensadores na fogueira, proibir livros que contenham descobertas científicas etc. Por exemplo, o Vaticano tem seu próprio observatório astronômico, e os "pais" da Igreja Ortodoxa Russa "regozijam-se" com o sucesso na exploração espacial e rezam pelo retorno seguro dos astronautas à Terra. Apenas a forma da luta mudou: a resistência furiosa foi substituída por um "acordo" visível e a Igreja travou sua luta ideológica mais sutil e mais cautelosa. É importante retornar repetidamente à ideia de que, diferentemente da religião, que obriga a acreditar em tudo, a astronomia extrai suas informações de observações feitas com instrumentos modernos.
A religião há muito inspira os crentes de que o mundo inteiro foi criado para o homem, que o Sol, a Lua e as estrelas existem apenas para aquecer e iluminar o homem, que a estrutura “conveniente” do Universo é a prova da existência de Deus. Criticando isso, é útil notar que a Terra recebe apenas uma parte insignificante da energia irradiada pelo Sol, e todo o restante da energia é dissipado "sem propósito" no espaço. A Terra recebe uma quantidade incomensuravelmente menor de luz e calor das estrelas, pelo que o “senso comum”1 não conseguiu por muito tempo identificar as estrelas e o Sol.
É sabido que em nosso país a opressão social das massas trabalhadoras, que, segundo V. I. Lenin, é a raiz mais profunda da religião, há muito desapareceu. No entanto, o preconceito religioso ainda não foi completamente erradicado. Portanto, é importante não "perder" um único fenômeno natural, cuja explicação materialista revela a falta de sentido dos preconceitos religiosos. A propaganda anti-religiosa em sala de aula, atividades extracurriculares em astronomia, bem como durante as observações, está intrinsecamente ligada ao principal material educacional: não deve ser não religioso explicar as causas e a possibilidade de prever eclipses, o aparecimento de cometas e meteoros, a natureza física dos corpos celestes, o dispositivo do calendário, questões de exploração espacial, problemas de cosmogonia, etc. Ao mesmo tempo, não basta, por exemplo, apenas informar os alunos sobre as descobertas de Galileu. Precisamos dar-lhes a oportunidade de ver pelo telescópio tudo o que Galileu viu, e então explicar (como é feito no livro de astronomia) por que essas descobertas desempenharam um papel importante na fundamentação dos ensinamentos de Copérnico.
Características específicas O ensino de astronomia se deve principalmente à conexão de material didático com observações e ao tempo extremamente limitado destinado ao estudo do curso de astronomia no ensino médio. A primeira exige que o professor tenha conhecimento do céu estrelado, domínio da metodologia para realizar as mais simples observações telescópicas da Lua, do Sol, planetas e estrelas, e capacidade de organizar observações em grupo e individuais dos alunos. A segunda leva inevitavelmente a economizar cada minuto da aula, sua grande riqueza e dinamismo, o que exige certo esforço e organização do professor e dos alunos. O ensino de astronomia é composto pela apresentação pelo professor do material do programa na aula, observações, resolução de problemas, fixação do material no livro didático e anotações pelos alunos, testando o conhecimento dos alunos. A eficácia do ensino de astronomia é alcançada pela coordenação e interligação de vários métodos e formas.
Um dos principais métodos de apresentação de material didático nas aulas de astronomia é uma palestra acompanhada de demonstração de maquetes, tabelas visuais, tiras de filme e filmes. A palestra permite apresentar de forma mais completa e rigorosa questões que exigem uma justificativa lógica consistente, e é mais condizente com as características etárias dos egressos do ensino médio e as especificidades da astronomia como disciplina acadêmica. Durante a palestra, os alunos fazem notas curtas contendo o plano da palestra e comentários sobre os pontos individuais do plano. A necessidade de acompanhamento sistemático da assimilação do material didático pelos alunos reduz a duração da aula, que, como mostra a segunda parte do livro, só pode ser planejada para 45 minutos em aulas individuais. Alguns professores confiam a explanação de certas questões de material novo sobre astronomia a oradores pré-preparados, o que, embora contribua para uma certa ativação dos alunos e seja de grande benefício para os oradores, ainda é menos desejável do que a explicação do professor. A conveniência do uso do método expositivo no ensino de astronomia é confirmada pela experiência de ensino de astronomia em nosso país e no exterior.
A visualização, cujo papel é suficientemente fundamentado pela pedagogia moderna, é de particular importância na astronomia. O uso de vários recursos visuais resolve, como se sabe, as seguintes tarefas:
a) fotografias e desenhos (transparências, tiras de filme), complementando as observações independentes dos alunos, familiarizando-os com a aparência dos objetos celestes;
b) desenhos, desenhos, filmes e maquetes permitem revelar a essência de muitos fenômenos observados;
c) diagramas, fotografias, modelos de instrumentos facilitam aos alunos a compreensão dos métodos de pesquisa astronômica, dão uma representação visual dos principais instrumentos astronômicos.
Ao apresentar o curso de astronomia, são utilizados métodos de indução e dedução que se provaram no ensino de disciplinas físicas e matemáticas. O método indutivo é preferido nos casos em que é necessário identificar padrões no mundo dos planetas e estrelas, quando se forma uma ideia da Galáxia e da Metagaláxia, etc. corpos são estudados, questões de cosmogonia são consideradas, etc. No processo de estudo da astronomia, dedução e indução não estão isoladas uma da outra, mas estão intimamente entrelaçadas, complementando-se. Por exemplo, explicar aos alunos posição geral filosofia materialista de que a vida inevitavelmente surge em qualquer planeta, se ocorrerem condições favoráveis no processo de desenvolvimento, pode-se avaliar o quão adequados certos planetas do sistema solar são para a vida, as condições físicas sobre as quais os alunos já conhecem. No entanto, juntamente com o uso da dedução aqui, é preciso recorrer à indução para substanciar, com base na natureza física dos planetas, sua divisão em dois grupos principais.
O método comparativo desempenha um papel importante no ensino de astronomia. Uma comparação figurativa bem-sucedida torna mais fácil para os alunos perceberem as escalas espaço-temporais com as quais a astrotomia opera. Tornou-se tradicional explicar as distâncias da Terra à Lua, ao Sol, às estrelas mais próximas usando os intervalos de tempo durante os quais essas distâncias são percorridas por um avião a jato, um feixe de luz etc. Sol com o tamanho e a massa da Terra permite que os alunos imaginem com mais clareza as dimensões do sol. A comparação da temperatura das manchas solares com a temperatura de um arco elétrico mostra o quão arbitrária é a ideia de manchas solares como nuvens de gás "resfriado". O professor deve lembrar a necessidade de selecionar exemplos e comparações adequados ao ler literatura de ciência popular.
NO infância Muitas pessoas estão interessadas em astronomia. Infelizmente, a astronomia não é ensinada nas séries iniciais da escola, de modo que esse interesse natural pela astronomia acaba sendo na maioria dos casos superficial, não resistindo ao teste do estudo sério e sistemático à beira da formatura da escola. Estudantes do ensino médio são mais difíceis de se interessar por astronomia do que estudantes mais jovens. No entanto, tendo alunos interessados, o professor facilitará muito o processo de assimilação do material didático. Nesse sentido, é importante apresentar aos alunos alguns dos problemas da astronomia moderna discutidos em jornais e literatura de ciência popular em aulas e exercícios práticos, atividades extracurriculares e extracurriculares. O papel do professor nessa questão é proteger os alunos da influência de hipóteses anticientíficas sensacionalistas, que, infelizmente, ainda muitas vezes penetram na imprensa junto com publicações científicas sérias.
Um professor que procura incutir em seus alunos amor e interesse pela astronomia encontrará e revelará aos alunos o incrível nos fenômenos astronômicos mais “comuns” (a mudança do dia e da noite, a mudança das estações, o aparecimento do céu estrelado, o movimento da Lua e dos planetas contra o fundo das estrelas, etc.). d.). Ensinar-nos a perceber os fenômenos da natureza ao nosso redor e ser capaz de explicá-los - isso significa desenvolver o interesse dos alunos pela astronomia. A própria formulação da questão é de grande importância aqui: uma coisa é formular o tema academicamente com precisão, por exemplo, “Métodos para determinar distâncias a corpos celestes”, e imediatamente começar a apresentá-lo, outra coisa é interessar os alunos em a questão de como, afinal, era possível medir a distância à Lua, planetas, Sol, estrelas, etc., ou seja, colocar um problema, perguntar a opinião dos alunos, e só então proceder à divulgação do tema. Mais um exemplo. Você pode simplesmente dizer aos alunos que os planetas não são mostrados nos mapas estelares e explicar por quê. Mas você pode fazer o contrário: usando um mapa e um atlas estelar, apresente aos alunos a figura característica de uma constelação na qual Tempo dado o planeta é claramente visível e, em seguida, sem dizer nada aos alunos sobre o planeta, convide-os a esboçar a constelação durante observações independentes. Ao completar esta tarefa, os alunos poderão “descobrir” o planeta, e o professor próxima lição vai explicar o que está acontecendo. Essa abordagem aproxima a apresentação expositiva do material educacional das conversas, que são um dos métodos ativos de ensino para testar os conhecimentos dos alunos nas aulas de astronomia.
§ 7. SISTEMA DE CONTABILIDADE E CONHECIMENTO DE CASA
Tarefas domésticas
Com a falta de tempo destinado ao ensino de astronomia, é necessário prestar bastante atenção aos trabalhos de casa dos alunos.
Ao considerar a tarefa de casa, deve-se, antes de tudo, ter em mente a acessibilidade e viabilidade da tarefa para todos os alunos. Paralelamente a isto, é necessária uma abordagem diferenciada aos alunos, tendo em conta a presença na turma de alunos fortes que irão realizar com entusiasmo os mais difíceis e tarefas interessantes. O sistema de tarefas diferenciadas, estimulando a atividade criativa dos alunos, desempenha um papel importante na identificação e desenvolvimento de suas habilidades. Tarefas mais difíceis, observações que exigem um investimento significativo de tempo (por exemplo, o movimento dos planetas contra o fundo do céu estrelado), ensaios (resumos) sobre tópicos individuais do curso, fabricação de dispositivos e manuais caseiros (por exemplo, , um relógio de sol) pode ser opcional para todos.
As poucas tarefas atribuídas em casa podem estar relacionadas não apenas ao material do tópico que está sendo estudado, mas também aos previamente estudados.
Chennyh seções do curso de astronomia. Alguns problemas, como aqueles com um mapa em movimento, requerem pouca ou nenhuma explicação por escrito. A solução de problemas computacionais deve ser elaborada nos cadernos dos alunos.
O mau tempo às vezes atrasa as observações por muito tempo. Portanto, não se deve oferecer novas tarefas para a realização de observações a cada aula: basta dar uma ou duas pequenas tarefas por mês.
Contabilizando o conhecimento do aluno
O sucesso do ensino de astronomia depende não só de uma boa apresentação do material por parte do professor e das observações, mas também de um teste de conhecimentos e habilidades dos alunos devidamente organizado. Referindo-se à falta de tempo, alguns professores certificam os alunos por uma ou duas notas. Isso, por um lado, cria condições para um trabalho não sistemático dos alunos e, por outro, enfraquece o controle sobre a assimilação do material relatado nas aulas, ou seja, perde-se” Comentários» no processo pedagógico. O sistema de contabilidade do conhecimento deve incluir uma variedade de formas e métodos, cuja combinação habilidosa é um indicador da habilidade do professor.
Deve-se dar preferência às formas de contabilização do conhecimento que ativam os alunos. Esses formulários são, em primeiro lugar, conversas com alunos, trabalhos escritos de teste sobre os tópicos de aulas individuais, testes para seções individuais do curso.
Durante a conversa, o professor coloca várias questões aos alunos sobre a matéria previamente abordada, envolvendo vários alunos na discussão destas questões, complementando e esclarecendo as respostas uns dos outros. Resumindo a conversa, a professora anuncia as notas.
Check-ups, planejados para aproximadamente 15 minutos, são ferramenta eficaz controle de assimilação do material atual. Os papéis de teste podem incluir exercícios de mapa estelar, problemas de cálculo simples e perguntas que os alunos podem dar respostas curtas e precisas em poucas linhas. A independência da execução do trabalho de verificação é amplamente assegurada pelo fato de que cada trabalho tem várias opções, e os alunos recebem tarefas em cartões. Isso simultaneamente atinge uma abordagem individual para os alunos. Maior interesse representam uma espécie de trabalho laboratorial e prático, cuja implementação não só permite, como obriga o aluno a utilizar um livro de texto, um mapa estelar, o “Calendário Astronómico Escolar”, etc. Alguns dos papéis de teste oferecidos à atenção do professor são apresentados na segunda parte deste livro.
Após o trabalho de verificação, não se limitando a reportar as marcas, é desejável analisar
com os alunos as questões principais do trabalho de teste. Por exemplo, se as tarefas resolvidas com um cartão móvel foram incluídas no trabalho de teste, é aconselhável chamar um ou dois alunos para o cartão de demonstração e analisar com eles, com a participação ativa de toda a turma, um dos opções para o trabalho de teste. Uma maior generalização da experiência de realizar regularmente esse trabalho contribuirá, sem dúvida, para o desenvolvimento dos problemas do ensino programado de astronomia.
Uma das formas de consolidar e testar o conhecimento dos alunos são os testes realizados fora do horário de aula ou em aulas separadas (teste-revisão) ao final de cada semestre. O papel dos testes é que, preparando-se para eles, os alunos repetem as seções mais importantes do curso, recebendo uma ideia generalizada e sistematizada do material didático. Na forma de testes, é aconselhável antes de tudo verificar o conhecimento daqueles alunos que, por falta de aulas ou por algum outro motivo, apresentam graves lacunas no conhecimento de determinados tópicos ou seções do curso de astronomia. Nesse caso, preparando-se para o teste, os alunos trabalham nos parágrafos relevantes do livro didático. É útil realizar uma breve consulta antes dos testes, que os alunos fracos devem fazer. A finalidade e os métodos de realização de testes serão diferentes se os testes forem organizados para alunos fortes. Nesse caso, após estudar um determinado tema, quem desejar é convidado a fazer uma prova, que inclui não apenas o material do livro didático e anotações feitas durante a explicação do professor, mas também a decisão Tarefas adicionais, bem como a leitura de literatura adicional recomendada pelo professor. Até agora, pouca atenção tem sido dada a esta forma de trabalho com alunos capazes.
Em alguns casos, não é possível evitar o tradicional questionamento oral na lousa, mas também adquire características próprias no ensino de astronomia. O fato é que nas aulas de astronomia nem sempre é possível ouvir as histórias detalhadas de dois ou três alunos no quadro-negro. Portanto, ao planejar uma pesquisa, é necessário formular perguntas de forma que possam receber uma resposta bastante curta, que revele plenamente a compreensão da essência do assunto e a capacidade do aluno de pensar de forma independente. Apenas em casos excepcionais deve ser exigida uma explicação mais detalhada. Você pode se limitar a uma pergunta principal que exija uma pequena história coerente sobre o material do tópico que está sendo estudado e uma pergunta adicional incluída na lista de perguntas para repetir os tópicos abordados anteriormente.
A escolha da forma de contabilização do conhecimento está organicamente ligada às especificidades do material didático em astronomia. Assim, o material associado à solução de problemas de natureza computacional ou à utilização de um mapa celeste móvel e manuais de referência podem ser controlados por trabalhos de verificação. Ao contrário, a assimilação de questões de cosmovisão, descobrindo o quanto elas se tornaram uma convicção pessoal
alunos, é aconselhável verificar nas conversas, nas provas, durante as respostas dos alunos na lousa.
Aplicando várias formas de teste de conhecimento, o professor tem a oportunidade de eliminar as deficiências de algumas formas e usar as vantagens de outras, o que, em última análise, permite obter uma visão bastante completa do conhecimento dos alunos.
§ 8. RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS NO CURSO DE ASTRONOMIA
Uma das formas que contribuem para uma assimilação mais consciente e firme do material didático e uma formação clara de conceitos astronômicos é a resolução de problemas.
As tarefas podem ser emprestadas dos exercícios disponíveis no livro, escolha as tarefas mais fáceis da "Coleção de tarefas e exercícios de astronomia" do prof. B. A. Vorontsov-Velyaminov, bem como do novo manual “Problemas e Exercícios em Astronomia para Escolas Secundárias” de B. A. Volynsky e outros. Problemas e questões originais são publicados na revista Physics at School. O "Calendário Astronômico Escolar" analisa regularmente os problemas das Olimpíadas para estudantes nas escolas de Moscou. Finalmente, o próprio professor pode compor tarefas, com base no material de relatórios TASS sobre lançamentos de corpos celestes artificiais, dados de referência, etc. ler o texto do livro didático e encontrar nele o que passou despercebido antes. Tarefas mais difíceis são mais convenientes para analisar em aulas de círculo.
As tarefas escolares em astronomia podem ser divididas em três tipos:
1) tarefas computacionais;
2) tarefas resolvidas com um mapa em movimento do céu estrelado;
3) tarefas - perguntas.
Tarefas computacionais
De particular interesse são os problemas que requerem um simples pré-cálculo de algum fenômeno que seja importante na vida prática (por exemplo, o cálculo da altura do Sol ao meio-dia). É desejável selecionar um número de problemas que possam ser resolvidos pelos alunos nas aulas de matemática. Os dados numéricos das tarefas são escolhidos para que correspondam à precisão com a qual você deseja obter o resultado final. Por exemplo, para resolver o problema da altura do Sol ao meio-dia, basta tirar a declinação do Sol do calendário astronômico com uma precisão de 0°.5 - 1°.0. A solução do problema deve começar pelo esclarecimento de sua essência astronômica, fundamentando a aplicabilidade de determinada fórmula. Tendo recebido um número
resultado, é importante visualizá-lo escolhendo comparações adequadas. Devido às especificidades da astronomia, nem sempre é aconselhável usar nela o Sistema Internacional de Unidades (SI). Os cálculos astronômicos seriam muito complicados se nos recusássemos a expressar as distâncias às estrelas em parsecs e aos corpos do sistema solar em unidades astronômicas; luminosidades de estrelas em unidades de luminosidade solar, massas e raios de estrelas, respectivamente, em unidades de massa e raio do Sol, massas e raios de planetas, respectivamente, em unidades de massa e raio da Terra, etc. Vamos brevemente considere vários exemplos de problemas computacionais, tirados principalmente de um livro de astronomia.
Tarefa 1. Marte está 1,52 vezes mais distante do Sol do que a Terra. Qual é o "ano" de Marte?
Denotando por Pu e P, respectivamente, os períodos siderais de Marte e da Terra, e por ai e a, as distâncias médias desses planetas ao Sol, anotamos a condição do problema e sua solução.
Tarefa 2. Calcule a que distância da Terra está o ponto em que a atração da Terra e da Lua são iguais, sabendo que a distância entre a Lua e a Terra é de 60 raios da Terra, e as massas da Terra e a Lua estão relacionados como 81: 1.
Deixe o ponto desejado estar a uma distância x da Terra. Então qualquer corpo de massa m0 colocado neste ponto é atraído pela Terra com uma força (...)
Exemplos de tarefas resolvidas com um mapa em movimento do céu estrelado
1. Quais são as constelações e mais estrelas brilhantes estará visível hoje às 21h
2. Você pode ver a constelação de Leão esta noite? Qual é a melhor época do ano para ver esta constelação?
3. Que constelações não estão se formando nesta área?
4. Determine a hora local do nascer do sol, culminação superior e o pôr do sol da estrela Betelgeuse em 5 de novembro. Compare com o tempo de ascensão desta estrela em 25 de novembro. Faça uma conclusão.
5. Dadas as coordenadas de uma estrela brilhante: O que é esta estrela?
6. Determine as coordenadas equatoriais de Sirius no mapa.
7. No dia 29 de agosto, às 23h00 locais, o navegador notou duas estrelas brilhantes na parte norte do horizonte nos mesmos azimutes, mas em lados opostos do ponto norte. Nomeie-os e responda qual estrela se põe, qual nasce.
8. Determine quanto tempo após o clímax superior da estrela a Cassiopeia (Alferatz) as estrelas Aldebaran, Capella, Altair, Deneb passarão pelo meridiano.
9. Sabendo em que constelação este planeta se encontra agora, determine qual a hora do dia mais favorável para a sua observação.
10. Usando um mapa móvel do céu estrelado, determine aproximadamente o azimute, a altitude e a distância zenital de Deneb em 15 de setembro às 22:00.
11. Qual é aproximadamente igual ao ângulo horário de Vega em 10 de setembro às 19:00, hora local?
12. Em que constelação do zodíaco está o Sol neste dia?
13. Determine as coordenadas equatoriais do Sol em um determinado dia.
14. Determine a hora do nascer e do pôr do sol hoje, bem como a duração do dia e da noite.
15. Acompanhe como os azimutes dos pontos do nascer e do pôr do sol mudam durante o ano.
16. Acompanhe como a altura do Sol ao meio-dia muda ao longo do ano.
Para resolver os problemas 1-11, basta poder usar um mapa móvel do céu estrelado; Os problemas 5, 6 e problemas semelhantes podem ser convenientemente resolvidos com um atlas estelar. As instruções básicas para a resolução dos problemas 12-16 são dadas no desenvolvimento das lições correspondentes.
Tarefas-Perguntas
Ao resolver esses problemas, os alunos devem imaginar claramente fenômenos astronômicos, ser capazes de entender sua relação e tirar conclusões e conclusões lógicas corretas. Tais tarefas contribuem para o desenvolvimento da representação espacial e do pensamento dos alunos. Tarefas-questões podem ser selecionadas para qualquer parte do curso de astronomia, mas são especialmente úteis nos casos em que os fenômenos estudados são considerados do ponto de vista qualitativo sem o uso de fórmulas. Vejamos alguns exemplos.
Tarefa 1. A que maior distância angular de um Centauri um planeta pode ser visível da Terra, que, por exemplo, gira em torno dessa estrela a uma distância de 150.000.000 km?
Esta tarefa não requer nenhum cálculo. Se o aluno domina o conceito de paralaxe anual, ficará claro para ele que, da Terra, o raio da órbita do planeta indicado deve ser visível no mesmo ângulo, ou seja, o ângulo desejado é 0,76.
Tarefa 2. A latitude da área é de 57°. A que distância do zênite o equador celeste se cruza com o meridiano celeste? Qual é a altura do ponto mais alto do equador celeste acima do horizonte celeste?
Responda para essa questão pode ser obtido a partir da consideração do desenho da esfera celeste (para latitude 57°). Ao mesmo tempo, é fácil descobrir que a latitude é igual não apenas à altura do pólo celeste, mas também à distância zenital desejada do ponto de intersecção do meridiano celeste com o equador celeste. Conseqüentemente, a distância zenital do ponto mais alto (em relação ao horizonte) do equador é 57°, e sua altura é 33°. O curso do raciocínio pode ser explicado no modelo da esfera celeste.
Tarefa 3. A latitude de Leningrado é de 60°. É possível ver as duas culminações da estrela Vega lá se sua declinação for +39°?
Sabe-se que todas as estrelas para as quais 6 ^ 90° - φ não são poentes em uma determinada localidade. Portanto, Vega em Leningrado não é uma estrela poente. O resultado obtido pode ser ilustrado em um modelo da esfera celeste.
Problema 4. Dois viajantes de volta ao mundo convergirão no cálculo das datas, que simultaneamente deixaram Moscou em 1º de maio, um a oeste, outro a leste e passando 15 ° de longitude por dia?
Os viajantes retornarão a Moscou em 24 dias. Então (e também quando eles se encontrarem no 14º fuso horário), a contagem de suas datas coincidirá: viajando para o leste, cruzando a linha de mudança de data (143 ° a leste de Moscou e 217 ° a oeste), contará um e o outro duas vezes no mesmo dia, e aquele que viajar para o ocidente contará um dia de sua conta. Isso se deve ao fato de que o primeiro durante a viagem fez uma revolução a menos em torno do eixo da Terra em relação ao ponto que ele deixou, e o segundo - uma revolução a mais.
Problema 5. A lua está perto da lua cheia. Como a Terra parece neste momento quando vista da Lua?
Se os alunos dominam bem as principais fases da lua, eles podem facilmente imaginar que as fases da Terra, quando observadas da lua, serão “opostas”, ou seja, uma “nova terra” será observada na lua cheia .
Problema 6. É possível observar do Pólo Norte da Terra Eclipse solar 15 de novembro?
Lembrando que do início de outubro a meados de março o Sol no Pólo Norte está abaixo do horizonte, os alunos responderão negativamente à pergunta do problema.
§ 9. CÍRCULO ASTRÔNICO ESCOLAR
O círculo é a principal forma de trabalho extracurricular em astronomia. A experiência dos círculos astronômicos escolares mostra que as atividades do círculo são benéficas não apenas para seus membros, mas para toda a escola (fabricação de aparelhos caseiros; condução de conversas científicas e ateístas nas aulas e reuniões de pioneiros; organização de noites astronômicas escolares, conferências, exposições, mostras de ciência divertida; lançamento do jornal ou calendário astronômico da escola). O líder do círculo pode ser um professor de física, geografia, matemática, um estudante de um instituto pedagógico ou universidade, um astrônomo amador local ou um estudante do ensino médio que esteja seriamente interessado em astronomia.
O círculo astronômico escolar deve ser considerado o centro do trabalho de astronomia realizado na escola e o centro da propaganda científica anti-religiosa. Tendo selecionado inicialmente um pequeno número de alunos para trabalhar no círculo, pode-se contar com a ampliação do círculo por meio da organização anual de grupos de iniciantes.
O mais promissor é um círculo, originalmente organizado por alunos das séries VII-IX, já que um círculo sério
O trabalho cooperativo com escolares mais novos encontra dificuldades associadas à sua insuficiente preparação geral, e as possibilidades de aulas sistemáticas em círculo com alunos do décimo ano são limitadas pela carga horária dos escolares dessa idade.
Começando o trabalho com o círculo, você deve primeiro organizar aulas "teóricas" divertidas. Essas aulas podem ser realizadas na forma de palestras pelo diretor, relatórios dos membros do círculo, aulas de análise de questões e tarefas. O princípio principal da realização de aulas teóricas é a atividade máxima dos membros do círculo. Isso também se aplica às palestras do líder: um pequeno número de membros do círculo, seu interesse pela ciência que está sendo estudada e a disponibilidade de tempo suficiente para uma consideração detalhada das questões permitem que o líder envolva os membros do círculo em uma conversa animada durante o palestra. Ao realizar palestras e relatórios em círculo, é necessário utilizar os instrumentos e auxílios visuais em astronomia disponíveis na escola.
O papel das observações no círculo é muito grande. Os alunos ao longo do ano estudam o céu estrelado, realizam o trabalho prático mais simples em astronomia. No círculo, são formadas as habilidades de observar o Sol, a Lua, as estrelas variáveis e os meteoros. Em um círculo operacional regular, as observações em sua metodologia e organização estão próximas do trabalho de pesquisa de astrônomos amadores. No entanto, é arriscado basear todo o trabalho apenas em observações, embora a ideia em si pareça tentadora. Devido ao mau tempo, o círculo, que se baseia em atividades ao ar livre, funcionará de forma muito irregular. Isso desencoraja os caras e às vezes atrapalha completamente o trabalho do círculo. Portanto, é necessário considerar as observações em círculo como uma importante, mas não a única forma de trabalho.
O planejamento do trabalho do círculo pode ser baseado no programa de dois anos recentemente publicado. No final de cada ano letivo, é possível organizar aulas finais de créditos, nas quais se somam os resultados do trabalho e se testa a solidez dos conhecimentos e competências adquiridos. Os melhores membros do círculo representam a escola em olimpíadas astronômicas regionais e municipais (ou astronômico-geográficas).
A partir da segunda metade do primeiro ano de aulas, é necessário, gradualmente revelando os interesses e inclinações das crianças, oferecer-lhes os tópicos de observações visuais e fotográficas do Sol, planetas, Lua, meteoros, estrelas variáveis, satélites. Finalmente, a questão da escolha de temas individuais pode ser decidida em meados do segundo ano de aulas. Dadas as limitações das ferramentas, é melhor começar com dois ou três tópicos (por exemplo, observações do Sol e meteoros; Lua, planetas e Sol; estrelas variáveis e meteoros, etc.). Nos últimos meses do segundo ano de aulas, os integrantes do círculo realizam observações de acordo com um planejamento individual. Após o segundo ano de aulas, alguns alunos já podem liderar as próprias crianças.
grupo do pescoço em círculo; ser assistentes de professores ao realizar observações no 10º ano.
Tópicos de relatórios (na ordem de estudar o curso de astronomia), em um círculo composto por alunos da décima série, podem ser os seguintes: "Terra como planeta", "Métodos modernos para determinar as distâncias dos corpos celestes do sistema solar ", "Derivação da terceira lei de Kepler para o caso do movimento circular", "Problemas científicos e práticos resolvidos com a ajuda de satélites", "Determinação de coordenadas geográficas na navegação e aviação", "História do calendário", "A maior telescópios do mundo", "O conceito de prever eclipses solares e lunares", "Física de Vênus e Marte", "Idéias modernas sobre o Sol", "O problema do Sol - Terra", "A estrutura interna das estrelas e fontes de energia estelar", "Estrelas variáveis", "Como a galáxia foi descoberta", "As realizações mais importantes da astronomia extragaláctica", "Ciência moderna da evolução de estrelas e galáxias", "As principais etapas da evolução da Terra e planetas", "Vida no Universo", etc.
Além dos relatórios, na sala de aula da turma X, é desejável analisar os problemas da "Olimpíada" em astronomia. É especialmente importante interessar os alunos do décimo ano em observações astronômicas, o que ajudará muito o professor ao realizar observações em grupo com toda a turma.
§ 10. ALGUMAS FORMAS DE TRABALHO EXTRA-ESCOLAR EM ASTRONOMIA
Palestras educativas sobre astronomia dadas em planetários
Essas palestras, organizadas para ajudar os alunos de astronomia, não substituem as aulas de astronomia na escola. Eles são um ótimo complemento para as aulas devido às capacidades de demonstração dos dispositivos do planetário. "Planetarium" facilita o estudo do céu estrelado, ajuda a esclarecer os conceitos básicos da astronomia esférica, dá uma representação visual de alguns fenômenos astronômicos (eclipses do Sol e da Lua, o aparecimento de cometas, chuvas de meteoros, auroras, a mudança nas fases da Lua, o movimento aparente diário e anual dos planetas, da Lua, do Sol, etc.). As palestras são acompanhadas por um grande número de transparências coloridas e trechos de filmes educativos e de divulgação científica.
Depois de assistir a palestras educacionais, os alunos devem descobrir o que não entenderam, o que aprenderam de novo, o que gostaram especialmente. É aconselhável informar os conferencistas do planetário sobre suas propostas para o aprimoramento científico e metodológico dos ciclos de palestras. Ao explicar o material didático em sala de aula, deve-se constantemente retornar ao que os alunos viram no planetário.
Círculos astronômicos e clubes em planetários e observatórios públicos
A experiência de trabalho extracurricular em astronomia requer uma generalização detalhada. Com base em planetários, observatórios públicos, estações jovens técnicos nos grandes centros, cada vez mais se organizam círculos urbanos e clubes de jovens amantes da astronomia. É útil para um professor de astronomia conhecer o trabalho desses grupos e popularizar suas atividades entre seus alunos. Limitamo-nos a alguns exemplos.
Desde 1935, o trabalho em círculo tem sido realizado sistematicamente no Planetário de Moscou, onde os membros do círculo recebem uma grande sala de demonstração, um observatório público, vários instrumentos e auxílios visuais. Aqui, os membros dos círculos estudam questões teóricas de astronomia, realizam observações científicas amadoras, participam de trabalhos de propaganda na astro-plataforma, pontos astro, quando os ônibus de propaganda do planetário saem, etc. O trabalho dos círculos no planetário é coordenado pelo conselho de círculos. Os círculos individuais têm seus próprios órgãos eleitos de autogoverno (bireau), o conselho editorial do jornal Circle Wall. Os círculos astronômicos do Palácio dos Pioneiros de Moscou têm uma estrutura e conteúdo semelhantes ao da obra.
Em 1963, na cidade de Simferopol, a construção do Observatório Regional da Juventude da Crimeia foi basicamente concluída por astrônomos amadores (Fig. 1). O observatório, em cujo serviço os alunos de Simferopol participam ativamente, realiza trabalhos científicos nos departamentos "estelar-solar", "meteoroplanetário" e "geofísico". Além disso, o grupo "óptico" está envolvido na fabricação de telescópios e peças para eles. Gradualmente, o observatório torna-se não apenas um importante centro de trabalho extra-escolar em astronomia, mas também um centro de disseminação de conhecimento metodológico necessário para professores de astronomia e líderes de várias instituições extra-escolares.
Em 1962, começou a construção de um observatório infantil regional em Novosibirsk, e vários círculos astronômicos começaram a trabalhar com base nele.
Desde 1958, o clube de jovens astrônomos opera no observatório popular do Palácio da Cultura da Fábrica de Automóveis de Moscou. Likhachev. Os membros do clube observam sistematicamente os corpos celestes, fazem instrumentos e recursos visuais, organizam exposições, noites em todo o clube e participam de eventos de massa entre a população.
As atividades dos círculos e clubes para jovens cosmonautas estão intimamente ligadas ao trabalho extracurricular em astronomia. Uma experiência interessante do clube de jovens cosmonautas de Leningrado. G. S. Titov, organizado em 1962. A gestão geral do clube é realizada pelo Conselho Municipal dos Amigos dos Jovens Cosmonautas de Leningrado
Arroz. 1. Observatório Astronômico da Juventude Regional da Crimeia.
(Presidente - Chief Air Marshal Professor A. A. Novikov). No programa de trabalho de dois anos do clube, que inclui aulas de ciência de foguetes, aerodinâmica, engenharia de rádio, medicina espacial, treinamento especial e físico, etc., mais de 60 horas são dedicadas ao estudo da astronomia como parte importante do treinamento do cosmonauta. As aulas de astronomia no clube são realizadas de acordo com o programa, abrangendo todas as seções da astronomia. Aqueles que se formam com sucesso no clube recebem o título de "Jovem Cosmonauta", um diploma, um distintivo e uma recomendação para admissão em uma instituição de ensino superior especializada e secundária.
Passeios de astronomia
Os objetos das excursões podem ser planetários, observatórios públicos, observatórios astronômicos, estações latitudinais e actinométricas, instalações solares ativas, bem como exposições dedicadas às conquistas de nosso país na exploração espacial. A preparação dos alunos para a excursão é realizada dependendo do objetivo e finalidade da excursão. Assim, planetários, observatórios públicos e exposições podem ser visitados antes de estudar o material educativo. No material dessas excursões será possível no futuro fundamentar a explicação de certas questões do curso de astronomia.
Antes da excursão ao observatório astronômico, o professor (que se familiarizou antecipadamente com o observatório) deve informar aos alunos sobre quais instrumentos eles verão e sobre o perfil principal do trabalho desse observatório. Durante a excursão, a atenção dos alunos deve se concentrar nos principais instrumentos, atlas estelares e catálogos do observatório. É importante familiarizar brevemente os alunos com os "produtos" científicos do observatório (fotografias de corpos celestes, espectrogramas, etc.).
§ 11. PREPARAÇÃO PARA O ENSINO DE ASTRONOMIA
Preparação preliminar para ensinar astronomia
A astronomia moderna é uma disciplina física e matemática complexa. Portanto, é melhor que seja ensinado na escola por um professor de física, perguntas de conhecimento associado à lei da gravitação universal, aos princípios de lançamento de corpos celestes artificiais, à análise espectral, telescópios, etc. Além disso, os professores de física sabem resolver problemas qualitativos e quantitativos. No entanto, isso não exclui a possibilidade de ensino de astronomia por professores de geografia ou matemática, mas torna desejável que esses professores conheçam não apenas o curso de astronomia, mas também de física. Para eles, as questões físicas que são abordadas no desenvolvimento das aulas serão úteis.
O assunto de atenção especial do professor de astronomia deve ser as questões filosóficas e ateístas da astronomia. Antes de iniciar a docência, você deve reabastecer seus conhecimentos de astronomia, familiarizar-se com as características da astronomia como disciplina acadêmica, preparar e visualizar instrumentos e recursos visuais, conhecer as recomendações metodológicas para a realização de observações e, por fim, escolher o mais adequado formas de trabalho extracurricular ou fora da escola para as condições escolares.
Você deve descobrir quais livros sobre astronomia estão disponíveis nas bibliotecas distritais e escolares, procurar por esses livros e postar uma lista de literatura recomendada sobre astronomia na biblioteca escolar.
O ensino de astronomia é muito facilitado se o material de observações for acumulado pelos alunos antes de cursar um curso sistemático de astronomia. Antes das férias de verão, é útil conversar com alunos do nono ano, apresentá-los a um mapa em movimento do céu estrelado e dar tarefas simples relacionadas a observações a olho nu. Conhecer o céu estrelado, a vista da Via Láctea, a observação da chuva de meteoros Perseidas de agosto, etc., não sobrecarrega os alunos durante as férias de verão. Observações astronômicas em julho quente e claro e noites de agosto em casas de veraneio ou áreas rurais, durante caminhadas ou viagens às regiões do sul do nosso país, quando a visão do céu estrelado atrai involuntariamente a atenção, contribuem para a formação de um interesse constante pelo estudo da astronomia.
Além disso, deve-se ter em mente que durante o período de verão em muitas cidades o trabalho de observatórios populares e locais astronômicos em parques, clubes e casas de cultura está sendo intensamente desenvolvido. Portanto, tendo informado os alunos sobre o horário do observatório público mais próximo, eles devem ser fortemente aconselhados a escolher um horário para observar o Sol, a Lua e os planetas com um telescópio.
Planejamento do curso
Realizar aulas de astronomia de acordo com um horário fixo (1 hora por semana) facilita agendamento material antes do início do ano letivo.
Observações e exercícios práticos são realizados fora do horário. Ao mesmo tempo, nem sempre é possível acompanhar, por exemplo, uma história sobre o relevo da Lua mostrando a Lua através de um telescópio, uma explicação das fases de Vênus observando Vênus através de um telescópio, uma história sobre manchas solares observando manchas em uma tela, etc. Portanto, as observações de planejamento devem ser mais flexíveis do que as aulas de planejamento. No entanto, mesmo na apresentação de material didático, não é descartado algum rearranjo de tópicos (e talvez até uma substituição mútua de
aulas de física e astronomia) se houver uma oportunidade favorável para observações. Por exemplo, não se pode deixar de aproveitar a presença de um grupo espetacular de manchas solares no Sol, o aparecimento de um cometa brilhante e outros fenômenos, para os quais às vezes é conveniente cronometrar uma explicação do material teórico relevante.
Contabilização das especificidades das escolas rurais, noturnas e especiais
O número de horas dedicadas ao estudo da astronomia nas décimas séries das escolas rurais e urbanas é o mesmo. Portanto, o planejamento de um curso de astronomia em escolas urbanas e rurais pode ser semelhante. É mais fácil fazer observações no campo do que na cidade. Isso permite que uma parte significativa do curso seja baseada em observações e, com relativa frequência, conduza aulas no local astronômico mais simples a céu aberto. As aulas ao ar livre permitem que os alunos se concentrem na explicação correta e na interpretação científico-ateísta dos fenômenos observados a olho nu ou através de um telescópio (rotação diária do céu, nascer e pôr das estrelas, mudança de fases da lua, movimento da lua e planetas contra o fundo de estrelas, eclipses), meteoros, o movimento de satélites artificiais da Terra, o aparecimento de manchas solares, etc.).
O curso de astronomia nas escolas urbanas e rurais da noite (turno) tem quase metade das horas do dia, e a astronomia é estudada no segundo semestre do ano. Portanto, é necessário estudar apenas as questões ideológicas e práticas mais importantes do curso, e as observações devem ser realizadas principalmente na primavera. Nas escolas urbanas noturnas (turno), a assistência às palestras educativas no planetário e as conversas com os alunos sobre o material das palestras são de particular importância. Nas escolas noturnas rurais, bem como nas escolas diurnas, é necessário aproveitar ao máximo a possibilidade de realizar aulas de astronomia ao ar livre.
O principal método de certificação dos alunos nas escolas noturnas são os testes, que podem ser realizados no horário de consulta, e o teste final. A necessidade de uma seleção rigorosa de material para estudo nas escolas noturnas torna necessário transferir completamente para as aulas de física a consideração do projeto de telescópios, o uso de fotografia e análise espectral em astronomia, bem como uma série de outras questões relacionadas ambos os assuntos. Não se deve esforçar-se por uma apresentação detalhada, preferindo os métodos mais simples de formar conceitos astronômicos. Isso se aplica principalmente à apresentação de questões de astronomia esférica e prática, pois no ensino escolar pode-se facilmente dispensar o uso do conceito de esfera celeste, limitando-se às observações e ao uso de um mapa móvel do céu estrelado.
Nas escolas noturnas, é possível a seguinte distribuição aproximada do material educacional por aula (os números de parágrafos do livro didático são indicados entre parênteses):
1. O tema da astronomia (§ 1-3).
2. Sistemas geocêntricos e heliocêntricos do mundo (§ 9-13).
3. Determinação de distâncias de corpos celestes e tamanhos de corpos celestes (§ 15, 16, 19).
4. Satélites artificiais da Terra e voos espaciais (§ 20).
5. Determinar as posições das luminárias por suas coordenadas horizontais e equatoriais (§21, 22).
6. Ligação da altura do pólo do mundo com a latitude geográfica (§ 24).
7. O conceito de medição do tempo (§ 29, 30).
8. Movimento e natureza física da Lua (§ 35-37).
9. Revisão geral planetas do sistema solar (§ 38-41).
10. Cometas e meteoros (§ 43-45).
11. A natureza física do Sol (§ 46-48).
12. Características físicas básicas das estrelas (§ 50, 51).
13* Aglomerados de estrelas. Matéria difusa (§ 53, 55).
14. Galáxias. A infinidade do Universo no espaço (§ 54, 56).
15. Ideias modernas sobre a origem dos corpos celestes. A infinidade do Universo no tempo (§ 57-59).
16. Aula final.
A necessidade de melhorar o ensino de astronomia nas escolas secundárias especializadas deve ser apontada. Nesse sentido, a experiência de ensino experimental de astronomia na língua Inglesa, realizado na escola No. 4 em Yaroslavl prof. V. V. Radzievsky e Assoc. B. A. Volynsky. Se o professor de astronomia não fala o idioma o suficiente para ministrar um curso, enquanto explica o material, ele deve escrever os termos astronômicos especiais mais importantes em uma língua estrangeira no quadro-negro e exigir que os alunos compilem um pequeno dicionário astronômico. Isso ajudará os alunos na leitura de literatura estrangeira, na qual a especificidade da terminologia astronômica geralmente dificulta a tradução.
Preparando-se para a lição
Preparando-se para a aula, o professor primeiro revisa o material didático relevante e o desenvolvimento de aula recomendado (Parte II), que inclui: 1) o tópico da aula; 2) o objetivo da lição;
3) esclarecimento do significado do tema da aula; 4) uma lista de instrumentos e auxílios visuais para esta lição e instruções para seu uso; 5) plano de aula; 6) a sequência de apresentação das questões individuais; 7) descrição de possíveis métodos de apresentação das questões mais difíceis; 8) as adições mais desejáveis ao material
livro didático (relativo a questões de astronáutica, radioastronomia, heliofísica, astronomia extragaláctica, evolução dos corpos celestes, etc.); 9) instruções sobre a conexão do material de aula com observações, 10) material didático(questões, tarefas) para testar os conhecimentos dos alunos; 11) questões filosóficas e ateístas relacionadas ao tema da aula; 12) a literatura adicional mais importante; 13) recomendações para a realização de aulas em círculo; 14) possíveis objetos de excursões; 15) lição de casa.
Claro que nem todos os desenvolvimentos refletem igualmente todos os pontos acima, pois o desenvolvimento das aulas, não sendo receitas padrão, são apenas aproximados, uma vez que a divulgação do tema depende do professor. Por exemplo, ao analisar o tópico “O movimento anual aparente do Sol e sua explicação” (lição 13, p. 146), partimos do fato de que as características do movimento diário das estrelas em diferentes latitudes já foram estudadas , portanto, nesta lição, depois de explicar o movimento anual do Sol ao longo da eclíptica, basta apenas um ou dois exemplos para explicar como o movimento do Sol ocorre no equador (pólo) da Terra. Se o tópico da lição 13 foi ouvido durante uma excursão ao planetário, na sala de aula o professor, usando o modelo da esfera celeste e telúrio, pode se limitar a conversar com os alunos. Alguns professores alocam uma aula separada para o tópico “Estudar o caminho diário do Sol em diferentes latitudes”, enquanto outros consideram possível destacar esse material para estudo independente pelos alunos.
O professor deve começar a elaborar um resumo da lição depois de se familiarizar com o material. livro escolar, livro de astronomia para institutos pedagógicos e literatura adicional. Trabalho independente professores de literatura educacional, científica e de ciência popular sobre astronomia é uma condição necessária para o sucesso do ensino da astronomia moderna em rápido desenvolvimento. Índices bibliográficos detalhados de livros e artigos sobre astronomia e métodos de ensino estão disponíveis em vários manuais1. Artigos sobre os sucessos da astronomia moderna são publicados nas revistas "Nature", "Earth and Universe", "Physics at School", etc.
FIM DE CAPÍTULO E FRAGMEHTA DO LIVRO
