«Среди миров в мерцании светил…»

Знания об окружающем мире, о Вселенной всегда были неотъемлемой частью человеческой культуры, и ведущей наукой в этой области на протяжении столетий неоспоримо являлась астрономия. Результаты астрономических исследований постоянно расширяют и изменяют научную картину мира. Интерес к астрономии охватывает самую широкую аудиторию: от школьников младших классов до пожилых людей, от маститых учёных до любителей. Это не удивительно, ведь астрономия – дисциплина, которая формирует мировоззрение, довольно просто и наиболее полно показывая картину мира.

Изучение астрономии позволяет легко заинтересовать школьников естественными науками, прежде всего из-за красоты «звездной науки»: небо цвета индиго, мириады звезд, таких прекрасных, но далеких и потому притягивающих к себе. Откуда у людей берётся любовь к этой древней науке? Думается, одну из основных ролей здесь может играть школа…

Объясню на собственном примере. В первом классе мы посетили планетарий. Я был поражен красотой окружающей меня вселенной. В школьном кружке мы мастерили свой планетарий, используя лампы и вырезки из бумаги. Качество поделок оставляло желать лучшего, но мы все равно азартно соревновались: кто первый обнаружит созвездие…

Как ни странно, непосредственно со школьным курсом астрономии мои отношения не заладились − кажется, мы бесконечно чертили какие-то эллипсы! Я недолюбливал эти непонятные, не применимые к жизни занятия. Из приспособлений у нас были лишь армиллярная сфера да учебник, который, как мне тогда казалось, на 80% состоял из формул и задач, и на 20% − из выводов из них. Возможно, мой учитель тогда думал, что цель школьной астрономии − подготовка будущих профессионалов.

Как мне кажется, основных целей должно быть две: нарисовать современную научную картину мира и заинтересовать наукой в целом. И астрономия представляет собой идеальное средство для решения этих задач.

Справедливо считается, что интерес к той или иной науке не может пробудиться у того, кто ни разу в жизни с ней не сталкивался. Мне повезло, в рамках астрономического кружка я ходил в экспедиции, где мы строили карту звездного неба, наблюдали за космическими объектами по астрономическому календарю, ну и конечно посещали планетарий. Теперь, благодаря современным технологиям, спектр возможностей преподавания этой «романтичной» науки стал неизмеримо шире.

Когда я начал преподавать астрономию в школе, из всех компьютерных технологий мне наиболее интересно было создание мультимедийных конспектов – сценариев уроков, в том числе, в форме презентаций, а также разработка различных интерактивных тестов.

Мне нужно было практически с нуля наполнить свой курс подходящим учебным материалом. Благодаря известным мультимедийным курсам, а также сети Интернет, где в свободном доступе находится большое количество фотографий, видеофильмов различных астрономических явлений, эта задача оказалась относительно легкой. Развитие этой идеи нашло свое отражение и в опыте защиты индивидуальных мультимедийных проектов на итоговой аттестации школьников.

Первичный банк сценариев и заданий был сформирован, но стало понятно, что современные технологии обладают куда большим потенциалом для преподавания астрономии. Первое, над чем я начал работать для улучшения своего курса, стала визуализация различных космических явлений, процессов и объектов при выполнении лабораторных и исследовательских работ, изложении нового учебного материала…

Используя богатый арсенал современных технологий, я пришел к выводу, что в обучении астрономии наиболее эффективны интерактивные модели, позволяющие сделать учебный материал более наглядным и интересным. Именно благодаря интерактивному эксперименту обучающиеся имеют уникальную возможность наблюдать астрономические явления и процессы, которые нельзя реально продемонстрировать.

Однако применение этого ресурса выявило и ряд проблем.

Во-первых, большинство астрономических образовательных сайтов в Интернете – англоязычные, поэтому встает вопрос перевода. Конечно, интерактивные модели данных сайтов позволяют расширить знания школьников, изучающих английский язык. Но, как показывает опыт, в школе это приводит к ограничению их использования.

Во-вторых, главная проблема для учителя – отсутствие методической поддержки и методического сопровождения данных средств в обучении. Как известно, моделирование – это та область информационных технологий, темп развития которой намного опережает скорость создания методик ее использования в учебном процессе. А особенность этого вида программного продукта состоит в том, что он должен аккумулировать в себе, наряду с компьютерной программой, дидактический и методический опыт преподавателя-предметника, правильность информационного и методического наполнения по определенной учебной дисциплине, в нашем случае – астрономии и методики преподавания астрономии.

Также большой проблемой является то, что интерактивные модели в трехмерной графике практически не разработаны в теории и методике обучения астрономии. Это вызывает огромную трудность, так как именно трехмерная графика интерактивных моделей позволяет добиться большего эффекта в понимании сложных вопросов, в их восприятии; выполнить многочисленные виртуальные эксперименты, вызывающие интерес у школьников, и способствовать более глубокому прочтению изучаемого материала. Наибольшего внимания заслуживают те интерактивные модели по астрономии в сети Интернет, которые можно использовать в качестве лабораторных работ, с помощью которых перед обучающимися открываются познавательные и профессиональные возможности.

Компьютерные технологии также внесли изменения в мои взгляды на выездные мероприятия. В городе сильное световое загрязнение, но даже за городом погода может внести свои поправки в наблюдения.

Благодаря школьному планетарию эти трудности легко обойти. Можно ли обойтись без планетария, просто продемонстрировав изображение части звездного неба на проекторе? Думаю, нет, ибо большая ошибка − запереть преподавание астрономии в плоскость доски.

Еще одной ошибкой преподавания астрономии я бы назвал попытку обособить данный предмет от остальных наук. Астрономия − мировоззренческая наука. Она обобщает знания по физике, географии, истории, химии и другим предметам. При слове «астроном» мало у кого возникает образ современного учёного, разрабатывающего оборудование для исследовательских спутников или проводящего сложнейшие расчёты на мощнейших суперкомпьютерах; или образ теоретика, вооружённого всем арсеналом современной физики и математики. Скорее, перед нашим мысленным взором возникает человек, поднимающийся по винтовой лестнице на башню с небольшим телескопом, чтобы прильнуть глазом к окуляру.

Как мне думается, такое представление отпугивает от астрономии многих талантливых ребят, которые не понимают, что «звёздная наука» − прекрасное место приложения их талантов программистов, экспериментаторов, теоретиков. В результате подобных видений укоренилась мысль, что астрономия − это только далекое и космическое, а земное и близкое − это химия, физика, биология и т. д. Тем не менее, самой всеохватывающей и объединяющей наукой является именно астрономия: и близкая, и далекая. Для преодоления этих стереотипов не стоит забывать про астрономию и на других предметах. Убежден, что пренебрегать астрономическим материалом просто неразумно. Его можно использовать и в младших классах, и в средних, и в старших. Разумеется, использовать по-разному, так как и задачи различны: в младших, в основном, − заинтересовать науками, в старших − раскрыть научную картину мира.

Я начинал преподавать астрономию в кружке для 3−5-х классов. Первой же темой был разговор о вселенной: что включает в себя это понятие, как его понимают люди сейчас и как понимали раньше. Почему именно слоны, черепаха и змея были в основе мироздания у древних индусов, а в Месопотамии предпочитали представлять вселенную в виде моста? Как объяснялись обычные природные явления с помощью этих диковинных представлений, и почему уже древние греки утверждали, что Земля «круглая»? Погрузившись в материал, дети соглашались, что как бы ни были чудны для современного человека эти взгляды на мир, в логике им не откажешь.

Известно, что идею о том, что в центре Вселенной находится Солнце, первым выдвинул совсем не Николай Коперник, а Аристарх Самосский, но его отвергли, а Коперник прославил свое имя в веках. Я всегда предлагал поразмыслить детям самостоятельно, почему это произошло именно так. Давал таблицу крупных исторических событий XV−XVI веков, приводил мнения современников эпохи Аристарха, знакомил с их биографиями. В результате ребята, делая вывод о причине успеха Николая Коперника, завершали урок, понимая исторический контекст и особенности межличностных отношений в социуме.

На уроках физики при решении ряда задач школьник должен найти табличные данные и применить их. Скажем, в теме «Ускорение свободного падения» иногда нужно использовать информацию о массе Земли, Луны или Солнца. Но у пытливых детей прежде возникает вопрос о том, как эти данные были получены и можно ли им доверять? Кто взвешивал Землю или откладывал линейкой расстояние до Солнца? Это то самое критическое мышление, развить которое – одна из первейших задач педагога. Благодаря применению базовых знаний астрономии школьники сами смогут измерить азимут и склонение, как следствие − самостоятельно рассчитать и проверить табличные данные, а заодно ответить на какой-нибудь дополнительный вопрос. Например, по кинематике: почему самолету выгоднее, вылетая из Москвы в Каракас, уйти не в сторону экватора, а, наоборот, к полюсу. Конечно, ученик получит результат своих измерений, отличающийся от табличного. Дальше уже можно обсуждать погрешность и способы ее уменьшения. Станет ли школьник после этого лучше понимать научную картину мира? Несомненно.

В седьмом классе дети изучают силу притяжения, и среди прочего я им предлагаю дать ответ на вопрос, как влияет тяготение на внешность человека. К примеру, как бы люди выглядели на Юпитере и Меркурии? Почему космонавт становится выше, находясь в космосе, и зачем ему ходить на зарядку каждое утро? Все это – простые вопросы, однако ответы для современного человека далеко не очевидны.

Можно проделать несложную лабораторную работу по изучению пятен на Солнце и связать простые факты: сильные вспышки на Солнце и проблемы в электросетях на Земле, способные вызвать пожар. Всё это − хорошо известная школьникам физика. Нужно лишь задуматься. А чтобы им захотелось подумать, нам следует заинтересовать. В этом отношении астрономия – удивительная наука, очень трудная для теоретического освоения и одновременно легкая для многих практических аспектов. Научиться ориентироваться по звездам, определять стороны света по тени – это ведь тоже астрономия. Достаточно установить соответствующее приложение на телефон, и, наведя его на звездное небо, можно изучить все многообразие древних представлений о космосе. На небе 88 созвездий, в Москве можно увидеть 49, почему же у древних народов особняком стояли только 12? Поиск ответов на эти вопросы увлекателен, расширяет мировоззрение школьника и помогает понять, какими тернистыми путями шло человечество до современного уровня развития.

Благодаря всему вышеперечисленному можно сказать, что астрономия как отдельный предмет − это «украшение» и гордость любой школы. Уникальное сочетание хорошей естественной науки с бурным современным развитием и ярким материалом позволяет передать детям строгую красоту настоящей бесконечности, дает возможность прикоснуться к чудесному миру космоса, приоткрыть загадочный и прекрасный мир вселенной. Хотелось бы, чтобы каждый школьник, глядя в небо, знал, что это не просто «темное полотно», на котором рассыпаны сверкающие точки.

Изучать звездное небо − не только хорошо для умственного развития, но и крайне полезно для здоровья. Уроки астрономии не должны быть обузой, у них другой статус. Черное ночное небо с многочисленными сверкающими звездами действует успокаивающе (что особенно важно, например, в преддверии экзаменов). Созерцание звездного неба позволяет парить над суетой, осознавая себя важной частью бескрайней Вселенной!

В детстве я любил книгу легенд древних американцев. Одна их этих легенд рассказывала о том, что звезды появились на небе для того, чтобы люди помнили, что у них есть мечта.

Моя мечта − помочь раскрыть удивительную красоту нашего мира. Поэтому теперь я вожу в Московский планетарий свои классы. Кто знает, может быть, кто-нибудь из ребят, вдохновившись, станет ученым и откроет ближайшую пригодную для обитания планету или, к примеру, будет всемирно известным фантастом. Почему бы и нет?! Ведь звезды учат мыслить масштабно…