Т. Л. Пархоменко г. Нижний Новгород 2008

Астрономия начинает изучаться в курсе основного полного общего образования лишь в 11 классе, завершая естественнонаучное образование школьника, однако многочисленные олимпиады, конференции и конкурсы разного уровня диктуют начать астрономическое образование значительно раньше. Овладевать научным методом познания, позволяющим получать объективные знания об окружающем мире, учащийся может начать с раннего школьного возраста. Этим было продиктовано создание данной программы факультативного курса.

Актуальность программы связана с совершенствованием форм и методов работы с одаренными детьми. В основу разработки программы курса «Наблюдательная астрономия» положены следующие методологические подходы: деятельностный, системный, личностно-ориентированный, акмеологический.

Цель курса – развитие творческого мышления учащихся, формирование научного мировоззрения, овладение научными методами познания природы.

• 
  освоение знаний об астрономических и физических явлениях; величинах, характеризующих эти явления; законах, которым они подчиняются; методах научного познания природы и формирование на этой основе представлений об астрономической картине мира;
  
• 
  овладение умениями проводить наблюдения природных явлений, описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать простые измерительные приборы для изучения астрономических явлений; представлять результаты наблюдений или измерений; применять полученные знания для объяснения разнообразных природных явлений и процессов; применять полученные знания для решения простейших астрономических задач;
  
• 
  развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, самостоятельности в приобретении новых знаний при решении астрономических задач и выполнении экспериментальных исследований с использованием астрономических приборов, применение информационных технологий;
  
• 
  воспитание убежденности в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества;
  
• 
  применение полученных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, для обеспечения безопасности своей жизни
  

Курс «Наблюдательная астрономия» структурируется на основе рассмотрения различных методов познания окружающего мира в порядке их усложнения. На первом году обучения учащиеся осваивают такие темы как звездное небо, особенности движения звезд, Солнца, физические условия звезд. Изучение данных разделов проводится на уровне рассмотрения явлений природы, знакомства с основными законами сферической астрономии на доступном учащемуся среднего школьного возраста уровне и применением этих законов в повседневной жизни. Второй год обучения посвящен объектам Солнечной системы, ближнему космосу. На этом этапе обучения учащиеся выполняют практические задания, базирующиеся на освоенном математическом аппарате.

Программа «Наблюдательная астрономия» рассчитана на два года, однако при организации занятий парами, продолжительностью 2 учебных часа, представляется возможным реализовать данный курс на протяжении одного учебного года.

Несомненным преимуществом данного курса перед существующими является наличие практической части, предусматривающей проведение наблюдений астрономических явлений, изготовление учащимися простейших астрономических приборов, анализ и систематизация данных, полученных во время экспедиций. Данный подход не только обогащает курс, но и вызывает живой интерес учащегося, способствует становлению его позиции исследователя, развивает его познавательную активность.

Результаты работы учащихся оцениваются с учетом их активности, качества проведенных исследований, изготовленных приборов, умений решения задач, умений защиты проектов перед аудиторией, а также подготовленного ученического портфолио. Изучение данного курса предполагает повышение результативности учащихся в астрономических олимпиадах. Подготовленные учащимися работы заслушиваются на ученических конференциях и чтениях научного общества учащихся разного уровня.
Содержание программы
Звездное небо (19 ч.)

Звездное небо и его вращение. Звездные карты. Видимая и абсолютная звездная величина. Измерение угловых расстояний между звездами. Высота светила над горизонтом. Прямое восхождение и склонение. Суточные круги звезд. Вид звездного неба на разных широтах. Особенности движения Солнца Солнечные и звездные сутки.

Свет и его роль в изучении звезд. Телескопы и особенности телескопических наблюдений. Способы изучения звезд. Звездные спектры. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела. Эволюция звезд. Гиганты и карлики в мире звезд. Новые и сверхновые звезды.

Галактика Млечный Путь. Звездные скопления. Галактики, классификация галактик. Скопления галактик. Взаимодействующие галактики. Эволюция Вселенной.

Солнце и его наблюдение. Солнце – ближайшая звезда. Строение Солнца. Атмосфера Солнца. Шкала электромагнитных излучений. Спектр и химический состав Солнца. Семья Солнца.

Движение планет. Эклиптика. Законы Кеплера. Характеристики планет. Планеты земной группы. Земля. Планеты-гиганты и их спутники. Изучение планет космическими аппаратами. Луна. Солнечные и лунные затмения. Физические условия на Луне. Малые тела Солнечной системы. Планетоиды. Жизнь в Солнечной системе.

1. 
   Установить модель небесной сферы на заданную широту, показать на модели небесной сферы солнечные и звездные сутки. Показать связь прямого восхождения, часового угла и звездного времени
   
2. 
   Установка карты звездного неба на данную дату, суточное вращение неба, изменение вида неба с течением времени.
   
3. 
   Определить положение Солнца на эклиптике, показать на звездной карте суточное и годовое движение Солнца.
   
4. 
   Наблюдения покрытий звезд Луной. Фотографические наблюдения Луны
   
5. 
   Исследование движения Луны
   
6. 
   Определение высоты лунных гор методом Галилея
   
7. 
   Наблюдения планет. Наблюдение фаз Венеры
   
8. 
   Изучение условий солнечных и лунных затмений
   
9. 
   Влияние атмосферы на видимое положение светила.
   
10. 
    Методы определения собственных движений звезд, определение лучевой скорости звезды Процион.
    
11. 
    Определение положения звезд на диаграмме «Спектр-светимость». Фотографический метод изучения звезд
    
12. 
    Отождествление звезд во время наблюдений, наблюдение двойных и переменных звезд
    
13. 
    Изучение физической природы Солнца по фотографиям. Астронаблюдения Солнца, изучение солнечной активности.
    

• 
  Средства визуальных угломерных наблюдений астрономических объектов
  
• 
  Способы определения азимута, географической широты и долготы
  
• 
  Принцип действия измерительных приборов
  
• 
  Способы вычисления погрешности измерений
  
• 
  Метод размерностей
  

• 
  роль астрономических наблюдений в формировании естественнонаучной картины мира
  
• 
  научное значение покрытий звезд Луной для получения поправок лунных эфемерид
  
• 
  место эксперимента в структуре астрономического знания
  
• 
  цель, результат и значение конкретного исследования
  

• 
  выполнять визуальные угломерные наблюдения астрономических объектов
  
• 
  выполнять первичную обработку результатов астрономических наблюдений
  
• 
  определять азимут, географическую широту и долготу
  
• 
  определить угловое расстояние между звездами
  
• 
  наблюдать кульминацию ярких звезд с регистрацией моментов прохождения звезд через меридиан
  
• 
  определять экваториальные координаты звезд
  
• 
  определять направление полуденной линии с помощью гномона
  
• 
  выполнять определенные исследования с использованием астрономических приборов и компьютерных моделей
  
• 
  определять покрытия звезд Луной
  
• 
  определять профиль лунного края
  
• 
  определять высоту лунных гор
  
• 
  делать схемы установок
  
• 
  выполнять зарисовки астрономических наблюдений
  
• 
  демонстрировать и объяснять действие астрономических приборов
  
• 
  анализировать и сопоставлять полученные данные
  
• 
  искать и отбирать информацию, конспектировать ее
  
• 
  использовать и анализировать табличные данные
  
• 
  привлекать справочный технический материал (схемы, таблицы, графики)
  
• 
  готовить сообщения и доклады
  
• 
  выступать с сообщениями и докладами
  
• 
  участвовать в дискуссии
  
• 
  подбирать к докладам и рефератам иллюстративный материал
  
• 
  оформлять сообщения и доклады в письменном виде
  

• 
  Астрономические приборы.
  

1. 
   Телескоп
   
2. 
   Астролябия
   
3. 
   Армиллярная сфера
   
4. 
   Угломерный инструмент
   
5. 
   Секундомер
   

• 
  Компьютерные обучающие программы.
  

1. 
   Открытая астрономия
   
2. 
   Космос – сквозь Вселенную
   
3. 
   Cybersky
   

• 
  Видеофильмы.
  

1. 
   Астрономия
   
2. 
   Астероиды
   
3. 
   Планеты земной группы
   
4. 
   Планеты-гиганты
   
5. 
   Галактики
   

• 
  Графические иллюстрации.
  

1. 
   Основные линии небесной сферы
   
2. 
   Горизонтальные и экваториальные координаты
   
3. 
   Законы Кеплера
   

• 
  Таблицы.
  

1. 
   Закон всемирного тяготения
   
2. 
   Диаграмма Герцшпрунга - Рессела
   
3. 
   Гиганты и карлики в мире звезд
   
4. 
   Солнечная система
   
5. 
   Основные точки и линии небесной сферы
   
6. 
   Солнце
   
7. 
   Малые тела Солнечной системы
   
8. 
   Галактики
   
9. 
   Особенности астрономических наблюдений
   

• 
  Дидактические материалы.
  

• 
  Учебники астрономии.
  

1. 
   Астрономия. Е. П. Левитан. М., Просвещение, 2007.
   
2. 
   Астрономия. А. В. Засов, Э. В. Кононович, Просвещение, 1993
   

• 
  применение компьютерных обучающих программ
  
• 
  поиск информации в Интернете
  
• 
  применение компьютеров как средства представления информации
  

При проведении занятий используются такие формы организации обучения, как лекция, семинары, практические, самостоятельная работа учащихся (коллективная, групповая, индивидуальная), консультации. Учащиеся находят информацию для подготовки докладов и сообщений, готовят эксперимент, изготавливают необходимое оборудование.

При выполнении лабораторных работ организуется исследовательская деятельность учащихся по экспериментальному установлению зависимостей между величинами. Учащиеся осуществляют все этапы деятельности: постановка задачи, выдвижение гипотезы, организация наблюдений, систематизация наблюдений, выяснение особенностей решения данной задачи, планирование эксперимента, подбор измерительных приборов, сборка установки, наблюдения и измерения, осмысление и анализ результатов измерений, выводы, обработка результатов математическими методами, определение погрешностей опыта, выработка эмпирических зависимостей. При этом в зависимости от уровня владения учащимися исследовательским методом уровень самостоятельности при выполнении экспериментов и характер помощи со стороны учителя могут быть различными.

Процесс организации образцов и продуктов учебно-познавательной деятельности обучаемых, а также соответствующих информационных материалов из внешних источников, предназначенных для последующего их анализа, всесторонней количественной и качественной оценки уровня обученности и дальнейшей коррекции процесса обучения предлагается оформлять в виде портфолио.

Учебное портфолио – форма и процесс организации образцов и продуктов учебно-познавательной деятельности обучаемого, а также соответствующих информационных материалов из внешних источников, предназначенных для последующего их анализа, всесторонней количественной и качественной оценки уровня обученности данного учащегося и дальнейшей коррекции процесса обучения.

Портфолио содержит

• 
  классные работы
  
• 
  домашние самостоятельные работы
  
• 
  решения сложных занимательных задач
  
• 
  работы над ошибками
  
• 
  задачи, составленные самостоятельно
  
• 
  задачи с анализом табличных данных
  
• 
  задачи олимпиад
  
• 
  графические работы
  
• 
  фотографии объектов по теме
  
• 
  файлы из Интернета
  
• 
  компьютерные программы
  
• 
  рефераты с историческим содержанием
  
• 
  статьи из журналов и книг
  
• 
  доклады на конференциях и семинарах
  
• 
  описание экспериментов
  
• 
  наглядные пособия по теме
  
• 
  листы самоконтроля с вопросами по материалу
  
• 
  работы по смежным дисциплинам
  
• 
  лист целей, которые ученик ставит после изучения
  
• 
  награды
  

• 
  Тематическое планирование
  

• 
  Подготовительный материал к данному занятию.
  
• 
  Выводы предыдущего занятия
  
• 
  Цель и тема занятия
  
• 
  Содержание занятия
  
• 
  Основная тематика выступлений учащихся
  
• 
  Собственный материал по теме
  
• 
  Демонстрационный эксперимент
  
• 
  Фронтальный эксперимент
  
• 
  Анализ и рефлексия занятия
  

Целью, объединяющей все занятия курса, является применение активных методов обучения, поэтому рефлексия и анализ должны содержать указание выбранных методов, стимулирующих познавательную деятельность учащихся, эффективность применения данных методов в конкретной учебной деятельности, объем самостоятельной работы учащихся. Обязательно указание применяемого оборудования, а также доступных материалов, привлекаемых дополнительно. Необходимо отмечать психологические аспекты занятия, результативность обмена мнениями по проблемам, стоящим перед другими членами группы. На протяжении всего курса необходимо отмечать практический выход занятий.

Структура портфолио учителя.

• 
  Поисковые: выполнение сложных проектов, задач повышенной сложности -60%
  
• 
  Ситуативные: применение изученного материала в практических ситуациях, лабораторные работы – 30%
  
• 
  Описательные: рефераты – 5 %
  
• 
  Внешние: отзывы учителей, одноклассников, родителей- 5%
  

ИМЯ_______________________________ТЕМА________________________________

Дата____________________________Время работы____________________________

Ключевые понятия___________________________________ Рисунки, схемы

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

Связи, которые я могу установить

_________________________________________________________________________
Вопросы, которые можно было бы выяснить

1
2
3

Вопросы, которые придумали учащиеся

Участие в групповой дискуссии___________________________________________

Ценные идеи, предложения______________________________________________

«Сухой остаток»____________________________________________________________

(78 часов, 1 час в неделю)

1. 
   Астрономический календарь – ежегодник
   
2. 
   Бакулин П. И., Кононович Э. В., Мороз В. И. Курс общей астрономии. – М., Наука, 1983.
   
3. 
   Воронцов-Вельяминов Б. А. Сборник задач и практических упражнений по астрономии. – Наука, 1974.
   
4. 
   Дагаев М. М. Лабораторный практикум по курсу общей астрономии. – М., Высшая школа, 1972.
   
5. 
   Дагаев М. М., Демин В. Г., Климишин И. А., Чаругин В. М. Астрономия. – М., Просвещение, 1983
   
6. 
   Куликовский П. Г. Справочник любителя астрономии. – Наука, 1971
   

1. 
   Астрономический календарь – ежегодник
   
2. 
   Воронцов-Вельяминов Б. А. Очерки о Земле и небе. – Наука, 1974
   
3. 
   Зигель Ф. И. Сокровища звездного неба. М., Наука, 1976
   
4. 
   Климишин И. А. Астрономия наших дней. М., Просвещение, 1980
   
5. 
   Описания инструментов и приборов