|
|
Несмотря на то, что важность преподавания астрономии в школе для всех очевидна, далеко не всегда на деле удается получить часы для планомерного изложения данного предмета. Традиционным аргументом является перегруженность учеников, и приходиться выискивать дополнительные возможности.
Поскольку для математических и физико-математических классов достаточно часто организуются двухчасовые лекции по физике, то представляется разумным малую часть этих лекций посвятить астрономии (без существенных потерь в изложении физики). В 548 московской школе мы пошли по этому пути, и уже 5 лет (с 1993 года) я читаю такой лекционный курс. Обычно лекции читаются раз в месяц, и за год удается прочесть 8-10 двухчасовых лекций. Приблизительная программа курса была напечатана в журнале "Земля и Вселенная" (1996 N5).
Имея астрономическое образование, я не использую стандартные учебники по астрономии, а предпочитаю использовать современные научные обзоры по различным областям астрофизики (к сожалению, количество научно-популярных книг, выпущенных в последние 7-8 лет невелико, а новые данные благодаря в первыю очередь работе нескольких крупных космических проектов поступают постоянно).
Вот краткое содержание курса (в скобках указаны научно- популярные статьи автора, использующиеся при изложении).
1. Вводная лекция. Астрономия как наука. Основные особенности астрономии. Применение компьютеров в астрономии.
2. История астрономии. Астрономия и астрология.
3. Астрономические наблюдения. Всеволновая астрономия. Космические исследования. Астрономические обсерватории на орбите. Космические миссии.
4. Тела Солнечной системы: планеты, спутники планет, астероиды, кометы, метеоры и метеориты. Возможности существования жизни на телах Солнечной системы сейчас и в прошлом. Метеорная опасность.
5. Солнце. Внутреннее строение. Использование метода размерностей для определения параметров Солнца. Термоядерные реакции. Солнечная активность.
6. Звезды. Определение расстояний до звезд. Физика звезд. Сверхновые звезды. Синтез элементов.
7. Наша Галактика. Звездные скопления. Межзвездная среда. Образование звезд ("Земля и Вселенная" 1994 N2 стр.12-20, "Земля и Вселенная" 1995 N1, стр.8-14 обе в соавторстве с А. Панферовым )
8. Мир галактик. Камертон Хаббла. Скопления галактик ("Звездочет" N7, стр.8-9, 1995) Галактики с активными ядрами ("Земля и Вселенная" 1995 N5 стр. 17-24, Энциклопедия Аванта +, том 8 стр. 475-476). Крупномасштабная структура. Темная материя.
9. Космология. Расширение Вселенной (Энциклопедия Аванта +, том 8 стр. 598-601 в совавторстве с Д. Бизяевым). Ранняя Вселенная. Прошлое и будущее Вселенной.
При наличии времени для еще одной лекции я обычно посвящаю ее компактным объектам (белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры) и эволюции двойных звезд. Эти темы находятся на переднем крае астрофизики и всегда вызывают большой интерес. В последнее время в этих областях (как и во многих других) достигнут существенный прогресс, поэтому разумно использовать как можно более свежую информацию (см. например статьи автора в журнале "Звездочет" 1995 N12 стр. 12-14, 1996 N7 стр. 15-17, 1996 N4 стр. 6-7, 1996 N10 стр. 8-9).
На некоторых проблемах, которые обычно подробно не обсуждаются, я акцентирую особое внимание, т.к. в общественном сознании они имеют неправильное представление. К ним относятся следующие:
1. Компьютеры в астрономии. Использование наиболее передовых методов обработки информации, математического моделирования часто остается "за кадром". А ведь такие задачи как обработка изображений, гидродинамическое моделирвание или моделирование методом многих частиц основываются на компьютерных методах. Благодаря высокому интересу к компьютерам у школьников можно увеличить и интерес к астрономии.
2. Методы наблюдений. До сих пор многие думают, что астрономы проводят ночи, глядя в окуляр телескопа. Представляется очень важным показать, что астрономические методы получения информации основаны на самых высоких современных технологиях. Даже ПЗС- матрицы уже хорошо знакомы школьникам благодаря наличию видеокамер и цифровых фотоаппаратов.
3. Жизнь в Солнечной системе . Последние работы, связанные с изучением марсианских метеориов и спутника Европа, позволяют обсуждать эту тему не голословно (с оговорками относительно неокончательности выводов ученых).
4. Метеорная опасность. Чрезмерное раздувание проблем метеорной опасности, связанное с желанием получить заказы на изготовление дорогих космических систем защиты, отрицательно, на мой взгляд, воздействует на общество, создавая неправильное представление о проблеме.
5. Использование метода размерностей. Определение внутренних параметров Солнца может служить прекрасной иллюстрацией данного метода (см., например, книгу Иванова "Законы физики").
6. Синтез элементов. Простой факт синтеза практически всех тяжелых элементов в звездах (первичный химический состав Вселенной не содержал, скажем, золота) обычно неизвестен школьникам и не упоминается в друших курсах.
7. Темная материя. Возможно, самой большой загадкой современной астрофизики является природа темной материи.
К другим интересным проблемам относятся гамма-всплески, поиск планет у других звезд и т.д. Разумеется, использование свежей научной информации только разнообразит курс, делая его более интересным и привлекательным для школьников.
Практически всегда в ходе изложения курса школьники задают вопросы, касающиеся проблемы внеземных цивилизаций. Здесь хочется порекомендовать статью В.М. Липунова в жкрнале "Земля и Вселенная" (1995 N1), в которой, на наш взгляд, дается чрезвычайно интересное обсуждение проблемы.
Возможно проведение зачетов, однако из-за ограниченности по времени их удобнее проводить в форме больших письменных домашних заданий. Обычно зачеты проводятся после 3, 6 и 9 (или 8) лекций.
Разумеется такой лекционный курс не может полностью заменить стандартный курс астрономии, однако при отсутствии возможности прочесть последний эти лекции позволяют дать достаточное представление о современной астрономии особенно в математических или физико- математических классах, где можно опираться на высокую физико- математическую подготовку учеников.
С.Б. Попов, шк. 548 Москва (Материалы II совещания по астрономии в современном образовании, С-Петербург Март 25- 27, стр. 105-107, 1998)
