Активные методы обучения максимально повышают уровень познавательной активности обучающихся. При их применении все учащиеся класса или группы работают интенсивно, с интересом и желанием независимо от их базовой подготовки. Деятельность педагога при этом должна способствовать созданию положительного отношения к учебной работе и знаниям [1], что особенно важно для предметов естественно-научного цикла (биологии, географии, астрономии, естествознания), целью которых является формирование научных представлений об окружающем мире.
Многие годы формирование и укрепление положений и представлений о современной естественно-научной картине мира происходили на уровне высшего образования в ходе преподавания дисциплины «Концепции современного естествознания» [2, с. 138], которая в нашем вузе входила в базовый блок обязательных к изучению дисциплин для студентов математических и гуманитарных специальностей. При этом в рамках данного курса естествознание воспринималось, прежде всего, через призму трех основных наук – физики, химии и биологии. Однако изменение в структуре стандартов высшего образования привело к исчезновению из учебных планов ОПОП, реализуемых нашим вузом, данной дисциплины, и только для студентов направления подготовки «Педагогическое образование» – будущих учителей начальных классов – данный предмет отчасти сохранился, хотя и претерпел кардинальные изменения в самой структуре и содержании курса. Согласно учебному плану, «Естествознание» как дисциплина сейчас относится к вариативной части блока Б1 «Дисциплины (модули)» и преподается на 2-м курсе в осеннем семестре, а знания, полученные в ходе ее изучения, необходимы для успешного освоения предмета «Методика преподавания интегративного курса “Окружающий мир», читаемого в весеннем семестре. Поскольку будущая «целевая аудитория» педагога начальных классов – младшие школьники, то и наполнение предмета производится, в первую очередь, элементами таких наук, как география, астрономия и биология, которые могут сформировать у детей первичные представления об окружающем мире и будут способствовать как активизации познавательного интереса, так и, как отмечено в работе О.Д. Хвалей и иных [3, с. 305], развитию критического мышления, формированию культуры дискуссии и ответственной аргументации.
В связи с этим основы знаний по указанным областям, в первую очередь, необходимо заложить самим будущим педагогам. И, если школьной базовой подготовки по географии и биологии бывает достаточно для понимания предмета на уровне вузовского курса, то нельзя не отметить минимизацию знаний студентов в том, что касается астрономии [4, с. 9]. По отзывам второкурсников нашего вуза, во многих школах данный предмет не преподавался, известная студентам информация была получена ими в ходе самостоятельного изучения вопроса. Таким образом, для успешного преподавания становится актуальной необходимость формирования у будущих учителей хотя бы некоего минимума знаний о строении Солнечной системы и представлений о космосе в целом. Данные темы сами по себе представляют интерес и сочетают в себе элементы наглядности (возможность проиллюстрировать рассказ красочными фотографиями и видео) и познавательности (возможность заложить основы научного мировоззрения уже на уровне младшей школы). Таким образом, основная цель данного исследования заключается в разработке интерактивной формы занятия, которая позволила бы оценить эрудированность, а также выявить недостатки знаний студентов в области астрономии в рамках курса «Естествознание». Последнее определяет и новизну исследования: большинство занятий подобного рода (викторины, вечера, олимпиады) рассматриваются как внеклассные формы проведения уроков в школе, но практически не касаются образовательного процесса на уровне вуза. Сам формат викторины способствует формированию системы способов познания окружающего мира, построения самостоятельного процесса поиска, обобщению и использованию полученной информации [5, с. 176], а по отношению к будущим учителям начальных классов также создается возможность развития так называемого методического мышления [6, с. 98] в области, связанной с преподаванием предмета «Окружающий мир», опорным для которого становится курс естествознания.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследования.
1. Провести анализ научной и научно-популярной литературы по дисциплине «Астрономия».
2. Разработать вопросы викторины с учетом общей направленности самой викторины.
3. Провести анализ образовательных результатов на предмет успешности освоения выбранных тем викторины и общей подготовки студентов.
Материалы и методы исследования
В ходе подбора тем и разработки в рамках этих тем вопросов викторины нами применялись следующие методы: 1) наукометрический анализ (анализ соответствующей научно-методической и научно-популярной литературы, в том числе размещенной в сети Интернет); 2) работа с приложениями (использовался астрономический симулятор RedShift 7 Премиум (© Maris Technologies Ltd.)).
Викторина (квизатлон) как форма активного обучения используется автором уже не первый год. На текущий момент разработаны и опробованы викторины на две астрономические темы: «Что вы знаете о Солнечной системе?» и «Поговорим о космосе», хотя с учетом изменения содержания предмета и целевой аудитории в рамках собственно предмета «Естествознание» студенты принимали участие только в первой викторине, которая подробно рассматривается ниже (табл. 1). Каждая викторина включает в себя несколько тем с 5–6 вопросами в каждой, вопросы и ответы представлены в формате слайдов электронной презентации. Способ проведения – внутригрупповое/межгрупповое соревнование: большие группы разделяются на команды по 4–6 человек, ответы передаются в письменном виде преподавателю-ведущему (при этом на ответ дается 1 минута, особо сложные вопросы занимают до 2 минут), который после получения всех ответов озвучивает и показывает на слайде правильный. Таким образом, студенты могут сами оценить свои знания и скорректировать их по необходимости. По окончании игры преподаватель подводит итоги – как промежуточные по отдельным темам, так и общий.
Таблица 1
Содержание викторины «Что вы знаете о Солнечной системе?»
|
Содержание вопроса |
Ответ |
|
1. Солнце |
|
|
Хотя исследования космоса все еще продолжаются, эту звезду можно назвать самой «богатой» на планеты |
Солнце |
|
Солнечную корону особенно отчетливо можно заметить во время этого небесного явления |
Солнечное затмение |
|
В эти дни на нашей планете отмечаются самая длинная ночь и самый длинный день |
Дни зимнего и летнего солнцестояния – около 21 декабря и 21 июня |
|
Температура на поверхности Солнца достигает 6000°К, однако в этих зонах она холоднее на 2000 градусов К |
Солнечные пятна |
|
Астрономическая единица – это расстояние, равное… |
расстоянию между Землей и Солнцем, т.е. около 150 млн км |
|
Наше Солнце принадлежит к типу звезд, именуемых… |
желтыми карликами |
|
2. Планеты земной группы |
|
|
На небе эту планету можно увидеть как яркую красную звезду |
Марс |
|
Единственная, кроме Земли, крупная планета, где также можно обнаружить водяной лед |
Марс |
|
Венеру часто называют утренней и вечерней звездой. Ее яркий блеск объясняют наличием…, что было открыто еще М.В. Ломоносовым в середине XVIII в. |
атмосферы |
|
Меркурий редко можно увидеть на небе своими глазами. Главная причина этого кроется в … |
его малых размерах и в том, что он не отходит от Солнца дальше чем на 28 градусов, скрываясь в его лучах |
|
Эти две планеты мы можем увидеть на небе в виде полумесяцев |
Марс и Венеру |
|
В атмосфере Венеры невозможно находиться без скафандра. Кроме того, пришлось бы лечиться от химических ожогов. Почему? |
Из-за парникового эффекта температура достигает 480 градусов, а атмосфера состоит из капелек раствора серной кислоты, возникших под действием солнечного света из присутствующих углекислоты, водяного пара и соединений серы |
|
3. Планеты-гиганты |
|
|
Этот заметный объект на поверхности Юпитера наблюдается уже более 300 лет и представляет собой самый большой антициклон в Солнечной системе |
Большое Красное пятно |
|
Четыре самых больших спутника Юпитера были названы в честь их первооткрывателя – выдающегося ученого конца XVI – начала XVII вв. |
Г. Галилей |
|
У Юпитера они практически незаметны, очевидны у Сатурна, у Урана расположены вертикально и перпендикулярны оси планеты, у Нептуна разорваны |
Кольца |
|
Первая буква фамилии первооткрывателя закреплена в символе этой планеты. Спутники называются в честь персонажей произведений У. Шекспира |
Уран |
|
Самая «неплотная» планета Солнечной системы может «похвастаться» самым впечатляющим сопровождением |
Сатурн |
|
Открытие этой планеты было рассчитано на основании возмущений в орбите соседа-гиганта и явилось лишним доказательством концепции лапласового детерминизма |
Нептун |
|
4. Луна |
|
|
Темные области застывшей лавы на поверхности Луны носят название… |
лунных морей |
|
Аристотель, Джордано Бруно, Ломоносов, Циолковский, Витрувий, Сенека, Свифт, Леонардо да Винчи – что между ними общего? |
Все это – название лунных кратеров |
|
Затмение Солнца было бы невозможно без нее |
Без Луны |
|
Его, хоть и редко, можно наблюдать только во время полнолуния |
Лунное затмение |
|
Затмения могли бы происходить чаще, если бы не этот факт |
Несовпадение орбит Луны и Земли (орбита Луны наклонена по отношению к орбите самой Земли на 5о) |
|
Луна постоянно обращена к Земле только одной своей стороной. Почему? |
Из-за совпадения периода вращения и периода обращения |
|
5. Спутники планет |
|
|
Образование на поверхности планеты или спутника, появившееся при ударе метеорита или астероида |
Кратер |
|
Тритон, Нереида, Наяда – по названию легко определить, какой планете принадлежат эти спутники |
Нептун |
|
Планеты земной группы не отличаются обилием естественных спутников. Кто, кроме Земли, может похвастаться их наличием? |
Марс имеет два спутника – Фобос и Деймос |
|
Харон, недавно открытые Никта, Гидра и «свежайшие» Цербер (Р4) и Стикс (P5) – пять спутников этой карликовой планеты |
Плутон |
|
Этот спутник Сатурна имеет довольно плотную атмосферу, состоящую из азота с примесью метана |
Титан |
|
Один из 4 крупных спутников Юпитера, поверхность которого покрыта толстым слоем льда. По мнению некоторых астрономов, под слоем льда можно обнаружить жизнь |
Европа |
|
6. Ксенография |
|
|
На поверхности этой планеты встречаются, главным образом, женские имена |
Венера |
|
Не зря самый крупный кратер на этой планете называют равниной Жары |
Меркурий |
|
Море Москвы и кратер Гагарина можно найти на… |
обратной стороне Луны |
|
Высота вулкана Олимп составляет 23 км, а располагается он на поверхности… |
Марса |
|
Эта планета – не только самая «высокая», но и самая «рассеченная» – размер самого большого каньона на ее поверхности достигает 5000 км |
Марс |
|
Эта планета «посвящена» выдающимся ученым, композиторам и деятелям искусств |
Меркурий |
|
7. Карликовые планеты |
|
|
Эта карликовая планета долгое время считалась причиной нарушений в орбитах Нептуна и Урана. Только когда были определены ее реальный размер и масса, стало ясно, что причину отклонений нужно искать в другом |
Плутон |
|
Эта карликовая планета, названная в честь древнегреческой богини раздора, почти сопоставима по размерам с Плутоном |
Эрида |
|
Большая часть карликовых планет располагается в поясе… |
Койпера |
|
Единственная карликовая планета, расположенная не во внешней Солнечной системе, а в поясе астероидов |
Церера |
|
До 2006 г. можно было утверждать, что в Солнечной системе 9 больших планет, однако сейчас говорят только о восьми. Что произошло? |
Решением Международного Астрономического союза был выделен особый класс карликовых планет, в который и включили девятую планету – Плутон |
|
Этот астероид, названный в честь эскимосской богини ночи и моря, имеет сильно вытянутую орбиту и по размерам близок к Плутону, поэтому его с полным правом можно причислить к классу карликовых планет |
Седна |
|
8. Кометы и астероиды |
|
|
Самая долго наблюдаемая комета. Известна с 239 г. до н.э. |
Комета Галлея |
|
Большинство долгопериодических комет происходит из облака… |
Оорта |
|
Этот астероид – не только самый яркий (он единственный, который можно увидеть невооруженным глазом), но и самый высокий – обнаруженный на нем вулкан по высоте может сравниться с марсианским Олимпом |
Веста |
|
В настоящее время – самый крупный астероид (средний размер составляет около 533 км). До 2006 г. пальма первенства в этом классе космических тел принадлежала Церере |
Паллада |
|
Самая часто наблюдаемая комета. Период ее обращения составляет всего 3,3 года, а сама комета не отлучается дальше пояса астероидов. Пересекая след этой кометы, Земля каждый год в октябре попадает в метеорный поток Тауриды |
Комета Энке |
|
Большая часть астероидов носит женские имена, однако известны также «мужские» малые планеты. Назовите их основное отличие от «женских» астероидов |
Орбиты. «Женские» астероиды остаются в пределах пояса астероидов, «мужские» – пересекают орбиты других планет и являются потенциально опасными |
|
9. Солнечная система в цифрах |
|
|
Их нет у Венеры и Меркурия, только 1 – у Земли, 2 – у Марса, 5 – у Плутона, 14 – у Нептуна, 27 – у Урана, 79 – у Юпитера, 82 – у Сатурна. В ближайшее время их число может измениться |
Спутники планет |
|
Эта планета обладает светимостью в –4,4 и является третьим по яркости небесным объектом |
Венера |
|
За последнее десятилетие у планет-гигантов открыто множество новых спутников. Пальма первенства по их числу – больше 80 – сегодня принадлежит… |
Сатурну |
|
Самая горячая планета Солнечной системы имеет температуру у поверхности от 460 до 480 градусов благодаря парниковому эффекту |
Венера |
|
Период вращения этой планеты таков, что «сутки» на ней продолжаются два «года». Это ведет к огромным температурным контрастам: в перигелии температура подсолнечной точки достигает 460ºС, ночные температуры опускаются до –170ºС |
Меркурий |
|
Скорость звука в атмосфере этой голубой планеты достигает 600 м/с, и она может считаться самой ветреной в Солнечной системе – скорость ветра достигает 2200 км/ч |
Нептун |
|
10. Полеты в космос |
|
|
Первый спускаемый аппарат, приземлившийся на поверхности Луны и исследовавший лунную поверхность в 1966 г. |
Зонд «Луна-9» |
|
«Викинги» исследовали поверхность этой «металлической» планеты |
Марс |
|
Космические странники. В настоящее время оба планетных зонда покинули пределы известной части Солнечной системы. На борту зондов находятся записи с голосами Земли и другая информация о нашей планете |
«Вояджеры» |
|
Автоматическая межпланетная станция NASA для исследования Юпитера, его колец и спутников не зря носит имя этого ученого |
«Галилео» |
|
Поверхность Венеры скрыта плотным слоем облаков, однако этому космическому аппарату, названному в честь известного путешественника, удалось сфотографировать большую часть ее поверхности с помощью радиолокатора, когда он совершал облеты вокруг планеты |
«Магеллан» |
|
Эта межпланетная станция побывала у всех планет земной группы, однако само ее название закреплено только на карте четвертой планеты (где станция сделала множество снимков), зато весьма «бросается в глаза». Ее наследники под именем «Вояджеров» пустились в еще более далекое «плавание» – к окраинам Солнечной системы |
«Маринер» |
|
Супер-вопрос |
|
|
Космическая экспедиция по проекту NASA к Плутону и Харону, а также к одному или нескольким телам пояса Койпера. Запуск аппарата состоялся 19 января 2006 г., в марте 2007 г. он совершил гравитационный маневр |
«Новые горизонты» |
Результаты исследования и их обсуждение. Основная сложность при ответах на вопросы заключалась в том, что базовая подготовка по астрономии у студентов часто была на среднем и низком уровне (как было отмечено ранее, сами обучающиеся объясняли это отсутствием данного предмета в школьной программе). Наиболее распространенными ошибками были неправильное отнесение планет к той или иной группе, непонимание различий между понятиями «планета» и «спутник». Поиск ответов на многие вопросы участники викторин осуществляли в сети Интернет (своеобразный мини-веб-квест, разрешенный преподавателем). Однако хочется отметить тот факт, что был прецедент, когда в соревновании участвовали студенты двух групп, при этом одна не пользовалась гаджетами вообще и, тем не менее, верно ответила на все вопросы, в то время как их соперники больше времени потратили просто на введение запроса в поисковики и нахождение нужной информации среди множества найденных источников. Общие результаты освоения тем участниками десяти команд представлены на рисунке.
|
|
|
Успешность освоения тем викторины «Что вы знаете о Солнечной системе?» (% правильных ответов) |
Заключение. Очевидно, что вопросы представленной викторины охватывают большой спектр тем; позволяют оценить базовые знания по астрономии, не требующие специфической подготовки; практически не требуют корректировки по содержанию (хотя и следует периодически уточнять информацию с учетом новейших открытий в области астрономии, что было весьма актуально при проведении викторины «Поговорим о космосе», посвященной исследованиям дальнего космоса) и могут использоваться на уроках естествознания не только для младших школьников. Педагоги могут самостоятельно подобрать иллюстрации к ответам, используя либо Интернет, либо разнообразные астрономические приложения, что сделает викторину более наглядной. Что касается непосредственных участников викторины, то в целом отмечался повышенный интерес студентов к данной форме обучения, вплоть до предложения проводить подобным образом все семинарские занятия.
Библиографическая ссылка
Погуляева И.А. АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ВИКТОРИНА КАК АКТИВНЫЙ МЕТОД ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ» В ВУЗЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2021. – № 6. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=31293 (дата обращения: 12.10.2024).