Преподавание астрономии в школе (сборник статей)| << Предыдущая |
III. НАГЛЯДНОСТЬ В ПРЕПОДАВАНИИ АСТРОНОМИИ
Ф. Ю. ЗИГЕЛЬ
О РОЛИ АППАРАТОВ "ПЛАНЕТАРИЙ" В ПРЕПОДАВАНИИ АСТРОНОМИИ
До войны единственным планетарием нашей страны был Московский планетарий, основанный в 1929 г. В послевоенные годы в ряде городов возникли местные планетарии, общее число которых в настоящее время более 30. Кроме Ленинградского и Сталинградского планетариев, оснащенных такими же аппаратами, как и Московский, имеются стационарные планетарии в Киеве, Ленинграде, Костроме, Горьком, Ярославле, Южно-Сахалинске и других городах.
Демонстрация небесных явлений осуществляется в них с помощью малых аппаратов "планетарий", отечественного производства.
Планетарии -это не только культурно-просветительные учреждения, где широкие слои трудящихся получают научно-атеистические представления о Вселенной. По примеру Московского планетария в подавляющем большинстве периферийных планетариев читаются учебные лекции для учащихся, главным образом X классов, используются и другие формы внешкольной работы по астрономии (астрономические кружки, олимпиады и т. п.).
Аппараты "планетарий" используются при изучении школьного курса астрономии как ценнейшее наглядное пособие, которое позволяет воспроизводить все основные небесные явления. Дополненные демонстрацией диапозитивов, учебных кинофильмов, физических опытов и других наглядных пособий, учебные лекции в планетариях оказывают большую помощь преподавателю астрономии на уроках в школе. Разумеется, в рамках небольшой статьи невозможно осветить все стороны учебной работы планетариев. Поэтому в дальнейшем мы ограничимся лишь краткой характеристикой аппаратов "планетарий" как учебных пособий и изложением основных принципов методики их использования в преподавании астрономии.
Естественно, что при этом автор основывался главным образом на многолетнем опыте работы Московского планетария -старейшего из советских планетариев, где учебное использование аппарата "планетарий" началось с первых же недель его работы.
Каково же устройство аппаратов "планетарий" и какие небесные явления могут быть ими воспроизведены?
Большой оптический "планетарий" Цейсса представляет собой сложный проекционный фонарь, дающий изображения небесных светил на сферическом полотняном куполе-экране. Два больших шара, соединенных фермами с центральной частью аппарата, называются "звездными шарами".
В их центре укреплены специальные 1000-ваттные "точечные" электролампы, которые обслуживают 16 проекционных фонарей, вмонтированных в каждый из шаров. Диапозитивами в этих фонарях служат тонкие металлические пластинки с множеством отверстий, каждое из которых изображает определенную звезду. В темноте отверстия проектируются на купол в виде звезд, а полное соответствие металлических диапозитивов звездным картам позволяет воспроизводить фотографически точную картину звездного неба.
Заметим, что в больших аппаратах "планетарий" число отверстий в проекторах звезд близко к 9000, между тем как общее число звезд, доступных невооруженному глазу, близко к 6000. Поэтому на искусственном небе планетария звезд видно больше, чем на настоящем.
Маленькие шары, укрепленные на больших "звездных шарах", проектируют названия созвездий, а внутри металлических ферм расположены проекторы Солнца, Луны и планет. Так как все эти светила перемещаются на фоне звездного неба, то их проекторы снабжены специальными сложными механизмами, воспроизводящими годовые движения Солнца и планет, а также месячное движение Луны. Изумительна точность этих механизмов. Благодаря им большие "планетарии" становятся "машинами времени". Они могут показать расположение Солнца, Луны и планет на любой момент прошлого и будущего, причем ошибка в положении перечисленных светил за сто лет не превышает 1°.
В центральной части планетария находятся аппараты, создающие суточное и годовое движение. Для удобства наблюдений оба движения значительно ускорены по сравнению с действительностью. По воле лектора небесные явления в планетарии могут протекать со скоростью "сутки в 4 мин.", "сутки в 1 мин." (суточное движение) и "год в 4 мин.", "год в 1 мин." (годовое движение).
Интересен мотор широтного движения. Он перемещает аппарат по географической широте так, что под куполом планетария можно показать небо любого пункта земного шара.
Специальные проекторы дают изображения Млечного Пути, ярчайшей из звезд -Сириуса.
Для учебных целей полезен также мотор прецессии, который за несколько минут позволяет наблюдать тот "круговорот небес", который в природе совершается за 26000 лет.
Московский и сталинградский аппараты "планетарий" дополнены рядом оригинальных конструкций, изобретенных К. Н. Шистовским, С. С. Дергачевым и другими советскими изобретателями. Некоторые из них вмонтированы в "планетарий", другие находятся вне его на специальных подставках.
Таковы аппараты, показывающие мерцание звезд, солнечные и лунные затмения, кометы и "падающие звезды", полярные сияния, восходящее яркое Солнце, переменную звезду и др.
Интересен аппарат "панорама по горизонту", который проектирует на купол различные ландшафты (например, лунный ландшафт). В Московском планетарии с успехом применяются объемные стереоскопические изображения вращающихся Марса, Земли, Сатурна с его кольцами и др.
В Московском планетарии есть также аппарат, называемый "Коперниканским планетарием". С его помощью можно демонстрировать действительные движения планет вокруг Солнца. Таким образом, большой аппарат Московского планетария вместе с дополнительными аппаратами может демонстрировать следующие астрономические явления:
-
1. Суточное движение всех небесных светил и собственное движение Солнца, Луны и планет.
2. Расположение Солнца, Луны и планет для любого момента времени, в том числе прошлого и будущего.
3. Вид звездного неба для любого пункта Земли и его изменения при движении наблюдателя по широте.
4. Прецессионные изменения вида звездного неба.
5. Солнечные и лунные затмения, движение комет, "звездные дожди", полярные сияния.
6. Панорамы лунного ландшафта, ландшафта различных природных зон Земли, а также эпидиаскопические изображения некоторых планет и их движение вокруг Солнца.
7. Основные линии небесной сферы (экватор, меридиан, эклиптику, сетку экваториальных координат).
Рассмотрим малые аппараты "планетарий", выпускаемые главным образом мастерскими Московского планетария (рис. 1.) Они показывают суточное движение Солнца и звезд для любого пункта Земли, но проекторы Луны и планет в них отсутствуют. Что же касается годового движения Солнца по эклиптике, то в аппарате П-4 оно осуществляется с помощью специального механизма, а в аппарате П-2 -вручную.
В СССР имеется также несколько малых оптических "планетариев" Цейсса, которые дополнительно к тому, что могут показать аппараты П-2 и П-4, демонстрируют движение Луны, изменение ее фаз, движение планет, небесный меридиан, небесный экватор и эклиптику. Правда, движение Луны и планет производится вручную, а не механизмами, как в большом "планетарии" Цейсса.
Методическая ценность аппаратов "планетарий" бесспорна. С их помощью учащиеся, изучающие астрономию, могут в любой момент наблюдать такие небесные явления, которые в природе или очень редко происходят (например, затмения, появление больших комет, звездные дожди и т. д.), или практически недоступны для наблюдения (например, движение Солнца на фоне звезд, небо южного и северного полюсов, расположение планет на небе в отдаленные моменты прошлого и будущего, звездное небо Москвы через 13000 лет и т. п.).
Даже знакомство с обычными небесными явлениями в планетариях облегчается тем, что эти явления протекают там в гораздо более быстром темпе, чем в действительности. Это делает весьма наглядными такие медленно протекающие явления, как, например, петлеобразное движение планет.
 |
В особенности полезно использовать "планетарии" для подробного знакомства со звездным небом. Лектор может легко с помощью световой стрелки-указки показать очертание созвездий, главнейшие их звезды,что при наблюдениях настоящего неба сопряжено с некоторыми трудностями. К этому надо добавить возможность быстрого "путешествия" в любой пункт земного шара и наблюдения происходящих там небесных явлений, что в действительности практически невозможно. Если на уроках в школе учитель пользуется звездным глобусом, моделью небесной сферы или ее чертежом на доске, то ученик видит небесную сферу извне, т. е. с неестественной точки зрения. В планетарии показ небесных явлений ведется, так сказать, "изнутри" небесной сферы, и в этом случае ее основные линии усваиваются легче, чем на уроках. Очень важным достоинством аппаратов "планетарий" является возможность повторного показа любого небесного явления. Очевидно, что для учебных целей такая возможность особенно ценна. Разумеется, наблюдение небесных явлений в планетарии не может и не должно заменить наблюдений настоящего неба, живой природы. Аппараты "планетарий" следует использовать как учебные, пособия, помогающие наблюдать на настоящем небе основные небесные явления. Именно для этой цели каждый из "планетариев" может быть использован как чрезвычайно наглядный "календарь", показывающий предстоящие или прошедшие небесные явления. |
Таким образом, сочетание наблюдений на искусственном и на настоящем небе, использование "планетариев" как наглядных "календарей"-таково правильное методическое решение вопроса о связи учебных лекций в планетариях с наблюдениями "живой природы".
При всех своих достоинствах аппараты "планетарий" обладают рядом серьезных недостатков.
Прежде всего некоторые небесные явления изображаются ими неполно, а иногда и искаженно. Так, например, звезды лишены цветовых оттенков и при мерцании не переливаются разными цветами. Фон дневного неба слишком сер и тускл по сравнению с действительностью. Невелика яркость и у Солнца, скорее напоминающего полную Луну. Изображение Луны в большом "планетарии" Цейсса мало, тускло и вообще далеко от красивого вида настоящей Луны.
Аппараты "комета" и "звездный дождь" пока еще искаженно воспроизводят действительность. Нет также правильного и эффективного воспроизведения атмосферных явлений (голубой фон неба, бегущие облака, утренняя и вечерняя зори и др.).
Существенным и, к сожалению, неизбежным недостатком аппарата "планетарий" является параллактическое искажение вида неба для различных точек аудитории. Если в природе наблюдатель всегда находится в центре небосвода, то в планетариях это место занято аппаратом и, следовательно, зенит слушателя не совпадает с наивысшей точкой купола. Поэтому перед началом учебных лекций надо предупредить слушателей об этом обстоятельстве и предложить им во время наблюдений искусственного неба мысленно переносить себя в ту точку зала, где стоит аппарат.
Перечисленные недостатки, впрочем, вполне оставляют за "планетариями" значение весьма ценных наглядных пособий.
Каким же образом и в какой форме следует использовать эти пособия? Как сочетать учебную работу планетария с преподаванием астрономии на уроках в школе?
К сожалению, на планетарии иногда смотрят как на своеобразные аттракционы, где можно посмотреть различные "диковинки" техники и этим ограничиться. Доказывать абсурдность такого подхода к планетариям, разумеется, излишне. Планетарии -это не аттракционы, а лектории, в которых техника позволяет излагать астрономические вопросы особенно наглядно и доступно.
Лекция, богато иллюстрированная разнообразным показом,-вот основная форма как массово-пропагандистской, так и учебной работы планетариев.
Использование аппарата "планетарий" в учебных целях началось в Московском планетарии еще в первые годы его существования. Однако в период 1929-1932 гг. лекции для школьников почти не отличались от массово-популярных лекций на те же темы (например, "Строение Вселенной", "Есть ли жизнь на планетах?" и т. п.).
После 1932 г. лекции для школьников постепенно приобретают учебный характер-объем и последовательность их содержания становятся более близкими к учебным программам школ, в лекциях начинают излагаться такие специфически учебные вопросы, как, например, элементы сферической астрономии.
Характерной особенностью предвоенного периода учебной работы Московского планетария является то, что учебные лекции не образовывали цикл, а были эпизодическими, причем читались они только при наличии заявок со стороны школ.
После перерыва в работе (1941 -1943 гг.), вызванного войной, учебная деятельность Московского планетария получила новое направление. По инициативе лектора И. Ф. Шевлякова и в соответствии с пожеланиями Мосгороно десятиклассники Москвы стали прослушивать систематический цикл лекций по основным вопросам школьного курса астрономии.
Не только с организационной, но и с методической стороны посещение учащимися систематического цикла лекций приносит значительно больший эффект, чем прослушивание эпизодических лекций.
Систематичность цикла, его соответствие учебнику и программе, наконец, наглядная иллюстрация всех осноеных вопросов курса сильно облегчают учащимся изучение астрономии на уроках в школе.
Работниками Московского планетария не сразу были найдены наиболее эффективные формы нового вида работы. Сначала (1943-1945 гг.) цикл учебных лекций включал в себя 6 лекций ( "Введение в астрономию и суточное движение Земли", "Годовое движение Земли", "Законы движения планет", "Методы астрофизики и природа планет, комет, метеоритов", "Солнце и звезды", "Строение и эволюция Вселенной"). Несмотря на преимущество по сравнению с эпизодическими лекциями предвоенных лет, данный цикл обладал существенными недостатками. В частности, отдельные его лекции были перегружены материалом, отсутствовал раздел, посвященный элементам сферической астрономии, история борьбы за научное мировоззрение излагалась бегло и несистематически, методы изучения небесных тел расчленялись на две лекции и т. п. Нельзя также не отметить, что в те годы из-за почти полного отсутствия в Москве преподавателей астрономии изучение астрономии школьниками или ограничивалось посещением планетария, или часы лекций рассматривались как часы уроков астрономии, так что из 33 часов, отведенных астрономии, 12 часов тратилось на посещение планетария.
Все это было совершенно ненормально и могло быть терпимо лишь как временная мера, поддерживающая изучение школьниками астрономии.
В 1946 г. был разработан новый, 8-лекционный цикл учебных лекций, а посещение планетария стало внешкольным добровольным мероприятием, проводимым школами дополнительно к тем 33 часам, которые уделялись на изучение астрономии в школе.
Десятилетний опыт чтения нового, восьмилекционного цикла показал, что этот цикл вполне отвечает запросам школ. В нем достаточно полно и систематично излагаются все основные вопросы школьного курса астрономии.
Каковы же те общие педагогические принципы, которые должны быть положены в основу учебной работы планетариев и как эти принципы претворены в жизнь Московским планетарием?
Планетарии являются внешкольными учреждениями, и потому их учебная работа должна носить внешкольный характер. Это означает, что, отнюдь не подменяя учителя и не дублируя его работу в школе, планетарии должны пояснить, дополнить и развить те знания, которые учащиеся получают в школе. Следовательно, вполне допустимо некоторое отличие содержания учебных лекций планетария от учебника и школьной программы. Такого рода различия вызываются не только теми целями, которые преследуют планетарии как внешкольные учреждения, но и спецификой их аппаратуры, их работы.
Само собой разумеется, что учебные лекции планетария, не повторяя буквально и во всем учебник и программу, должны в целом соответствовать им как в хронологическом, так и в методическом отношении. Только в этом случае учебные лекции планетариев могут принести наибольшую помощь школе.
Главная задача школьного курса астрономии заключается в воспитании у школьников на базе простейших астрономических знаний марксистско-ленинского материалистического мировоззрения. Этой задаче прежде всего должна отвечать и учебная работа планетариев.
Глубоко ошибаются те, кто видит в "планетариях" лишь ценные наглядные пособия для изучения основ сферической астрономии. Вовсе не отрицая ценность "планетариев" в этом отношении, подчеркнем, что все же главное в учебной работе планетариев (в том числе и по разделу сферической астрономии) ее идеологическая направленность.
Восьмилекционный цикл, читавшийся в Московском и некоторых периферийных планетариях, в целом отвечает перечисленным требованиям. Он состоит из восьми двухчасовых лекций, растянутых на I, II и III четверти учебного года. Каждая лекция иллюстрируется не только аппаратом "планетарий" и его дополнениями, но также и показом цветных диапозитивов, учебных кинофильмов и физических опытов.
При чтении лекции диапозитивы иллюстрируют речь лектора, а не лектор поясняет содержание каждого из них (методическая ошибка, нередко встречающаяся у начинающих лекторов).
Учебные кинофильмы используются главным образом в виде фрагментов, причем, как правило, текст диктора и музыка заменяются речью лектора, что отвечает стилю лекции и не нарушает ее стройности, В Московском планетарии учащимся демонстрируют как широкопленочные, так и узкопленочные фильмы (например, "Небесные гости", "Вселенная", "Метеориты" и др.).
Не касаясь методики чтения учебных лекций, что представляет интерес лишь для работников планетария, остановимся кратко на характеристике их содержания.
Первая лекция на тему "Астрономия и ее задачи" посвящена введению в курс астрономии. Она начинается с краткого обзора Вселенной и общей характеристики основных разделов современной астрономии. Такое введение возбуждает у учащихся интерес к астрономии и стимулирует ее дальнейшее изучение.
Во второй части лекции учащиеся знакомятся с основными понятиями сферической астрономии, необходимыми для дальнейших тем (понятия небесной сферы, горизонта, небесного меридиана, суточные движения звезд, основные созвездия и их нахождение).
Во второй лекции на тему "Земля -планета" разбираются вопросы о форме Земли, ее суточном и годовом движениях. В отличие от учебника и программы изучение этих вопросов предшествует введению небесных координат, что значительно облегчает сознательное усвоение последних. Кроме того, в этой лекции подробнее, чем в учебнике, говорится о геодезии, ее связи с астрономией и практических применениях.
В третьей лекции "Практические применения астрономии" объединены в систематическом изложении вопросы о небесных координатах, измерении времени, астронавигации и картографии, что отличает эту лекцию от учебника, где небесные координаты оторваны от других вопросов практического применения астрономии.
Четвертая лекция посвящена "Развитию научного мировоззрения". В ней кратко излагаются основные этапы истории астрономии. В этой лекции, по сравнению с учебником, более подробно говорится об астрономических работах М. В. Ломоносова, а также уделяется значительное место проблеме межпланетных путешествий (в связи с законом тяготения).
Пятая лекция посвящена "Методам изучения небесных тел", начиная с методов определения расстояния и размеров небесных тел и кончая методами радиоастрономии. Данная лекция иллюстрируется различными физическими опытами (показ спектров, термоэлемента, радиометра и др.).
В шестой лекции "Луна и Солнце" учащиеся знакомятся с физической природой спутника Земли. В отличие от учебника вопрос о затмениях Солнца и Луны излагается в этой теме.
В седьмой и восьмой лекциях ( "Планеты и кометы", "Мир звезд и развитие небесных тел") изложение ведется в основном так же, как и в учебнике.
В перечисленных лекциях освещается ряд новостей астрономии, не нашедших еще себе отражения в учебнике. Таковы, например, разделы о маятнике Пошехонова (II тема), о фотоэлектрическом методе измерения времени (III тема), об успехах современной астронавтики (IV тема), о космическом радиоизлучении (V тема), об астроботанике (VI тема) и др.
Таким образом, охватывая основные вопросы школьного курса астрономии, 8-лекционный цикл включает дополнительный полезный для школьников материал.
Начиная с 1949 г. в Московском планетарии читался сокращенный цикл из четырех (до 1953 г.), а позже из трех двухчасовых лекций ( "Земля и небо", "Солнечная система", "Строение и развитие Вселенной").
В этом цикле излагались только избранные вопросы школьного курса астрономии и именно те, которые имеют наибольшее мировоззренческое значение или требуют применения аппарата "планетарий" (элементы сферической астрономии). Кроме того, для учащихся школ рабочей молодежи в Московском планетарии читается цикл из пяти двухчасовых учебных лекций.
С сентября 1956 г. в Московском планетарии введен единый для школ цикл из восьми (часовых) лекций, объединенных в 4 занятия. Он включает следующие лекции: "Астрономия и ее задачи", "Основы сферической астрономии", "Движение Земли", "Практическое применение и методы астрономии", "Луна и Солнце", "Планеты и кометы", "Звездная Вселенная", "Происхождение и развитие небесных тел".
Сохраняя в целом тематическое построение и последовательность прежнего восьмилекционного цикла, новый цикл рассчитан на вдвое меньшую продолжительность (8 часов вместо прежних 16). Из-за этого в нем отсутствуют вопросы, связанные с историей астрономии, в частности закон всемирного тяготения. Кроме того, изложение всех разделов ведется, естественно, менее глубоко, чем в прежнем 8-лекщюнном. цикле.
С организационной стороны новый цикл обладает тем преимуществом, что он дает единое содержание для всех школ и позволяет охватить лекциями большее число учащихся.
Практика ближайших лет покажет, насколько удачен этот новый педагогический эксперимент Московского планетария.
Несмотря на частные недочеты, в целом можно констатировать, что опыт учебной работы Московского планетария полностью себя оправдал. Учебные лекции в планетарии приносят большую помощь школе и способствуют прочному, сознательному усвоению учащимися школьного курса астрономии.
О том, насколько планетарии нужны школе, свидетельствует, в частности, тот факт, что уже в течение ряда лет Московский планетарий не может вместить всех желающих прослушать учебные лекции, хотя ежегодно эти лекции посещают десятки тысяч учащихся московских школ.
В методике астрономии, как и в точных науках, многие проблемы допускают не одно, а несколько равноправных решений. В частности, формы учебной работы Московского планетария должны быть рассматриваемы как один из возможных вариантов использования аппаратов "планетарий" в учебных целях. В зависимости от условий места и времени, от развития советской школы и советской педагогики будут меняться и формы учебной работы планетариев.
Дальнейшее улучшение этой работы, поиски новых, наиболее эффективных ее форм -такова задача, стоящая перед работниками планетариев и всех тех, кто работает в области методики астрономии.
Аппараты "планетарий" могут быть использованы в работе астрономических кружков. Кроме обычной иллюстрации кружковых занятий, аппараты "планетарий" позволят юным любителям астрономии подробно изучить звездное небо, познакомиться с методами наблюдения переменных звезд, потренироваться в нанесении на звездную карту пролетающих метеоров. Опыт подобной работы имеется в Московском планетарии.
Вполне можно использовать планетарии для организации "Вечеров вопросов и ответов по астрономии", увлекательных лекций по темам, выходящим за рамки школьного курса астрономии (например, "Искусственный спутник Земли" и др.), "Вечеров научной фантастики" и т. п.
Молодежь любит планетарии. Она стремится в ярких, увлекательных формах познакомиться с окружающей нас Вселенной, с захватывающими успехами современной астрономии.
Долг работников планетариев -поддержать эти стремления, сделать учебные лекции содержательными и в то же время увлекательными по форме, такими, после которых юный слушатель захотел бы снова прийти в планетарий, прочитать много книг по астрономии.
Для этого работникам планетариев надо не только развивать свое лекторское и педагогическое мастерство, но и упорно работать над созданием новых наглядных пособий, над дальнейшим усовершенствованием аппаратов "планетарий".
| << Предыдущая |
|
Публикации с ключевыми словами:
преподавание астрономии - школьный курс астрономии - практические работы - методика преподавания - методические материалы
Публикации со словами: преподавание астрономии - школьный курс астрономии - практические работы - методика преподавания - методические материалы | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
