Точка зрения / Нужна ли астрономия в школе?

Дата публикации: Apr 04, 2015 4:19:40 PM

Доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ГАИШ  МГУ

Основная проблема школьной астрономии — это малое количество часов. Мой опыт школьной работы говорит мне, что массово там не выживет предмет соответствующей меньшему числу часов, чем хотя бы треть стандартной нормативной нагрузки (чаще всего учителя берут больше нормы, иногда раза в два, а иногда и еще больше). Поскольку вряд ли разумно массово делать астрономию одним из основных предметов с заметным суммарным количеством часов, то она обречена быть в этом смысле «падчерицей». 

Малое количество часов (в случае астрономии — один!) усложняет и подготовку учителей в институтах. Так что это основная проблема. 

В принципе, я не вижу в этом катастрофы. Скажем, нет в школе отдельного предмета «геология», а геологических факультетов и профильных институтов — масса. Вообще, вся страна на недрах живет. Геология в школе прекрасно существует внутри географии.

Во-вторых, важно отметить следующее. Часто говорят: «Вот! Убрали из школы астрономию, и теперь люди не знают, что вокруг чего крутится, почему летом теплее и как происходят затмения!» Друзья мои, это никогда и не изучалось в курсе астрономии в выпускном классе. Это все было и есть в курсе природоведения (как бы там предмет сейчас ни назывался).

В-третьих, эксперимент со всеобщим преподаванием астрономии в СССР уже проведен. Не было ее во многих школах. Я сам учился в отличной школе в советское время. Не было астрономии. То есть в журнале все было ОК, но часы были отданы под физику (и лично я этому был только рад).

Астрономия — идеальный предмет по выбору. Если есть хороший учитель или есть внешний человек (так я попал в школу, и «коготок завяз» на 8 лет, только отъезд на постдока «помог» мне распрощаться с этим крайне увлекательным делом — преподаванием в хорошей школе), то астрономия — это просто находка. Там есть много чего, что может сильно мотивировать. Там можно сочетать действительно красивые картинки или видео с формулами (недавно я даже предпринял специальную попытку записать серию роликов, где об астрономии рассказывается с формулами и все по возможности увязывается с физикой; первые два ролика уже доступны на сайте проекта InternetUrok, будет еще штук восемь). Астрономия не зря сейчас основной ньюсмейкер. Там много красивого и понятного, и в школе это можно использовать, чтобы рассказать более сложные вещи.

Кстати, обращу внимание, что современная астрономия — это в основном астрофизика. Таковой она должна быть и в школе ближе к выпуску, после того как в первые годы рассказали про простые вещи. Важно понимать, что чаще всего современные астрономы первую степень получали по физике. И у нас в стране сильнейшие астрофизические группы в основном укомплектованы выпускниками Политеха в Питере, и ФизТеха в Москве.

Если же хорошего учителя под курс астрономии нет, то ключевые вещи вполне можно включить в физику. Частично «размазав», частично дать одним блоком (благо основные понятия можно при желании изложить очень компактно, что я и сделал в «Троицком варианте» в проекте «10 фактов»).

Таким образом, а) астрономия должна быть представлена в школьной программе; б) сделать это можно разнообразно: частично включив в курсы природоведения, естествознания, физики (даже химии, математики и биологии) или же сделать предметом по выбору, если есть хороший учитель; в) в качестве отдельного обязательного предмета астрономия может выжить, только если суммарная нагрузка будет больше 6 часов в неделю за все время обучения. Это маловероятно.

10 заповедей современной астрофизики 

http://trv-science.ru/2011/03/29/10-zapovedej-sovremennoj-astrofiziki/

1. Солнце – рядовая звезда (одна из примерно 200-400 миллиардов) на окраине нашей Галактики – системы из звезд и их остатков, межзвездного газа, пыли и темного вещества.  Расстояния между звездами в Галактике обычно составляет несколько световых лет.

2. Солнечная система простирается за орбиту Плутона и заканчивается там, где гравитационное влияние Солнца сравнивается с влиянием близких звезд.

3. Звезды продолжают образовываться в наши дни из межзвездного газа и пыли. В течение своей жизни и по ее окончании звезды сбрасывают часть своего вещества, обогащенного синтезированными элементами, в межзвездное пространство. Так в наши дни изменяется химический состав вселенной.

4. Солнце эволюционирует. Его возраст менее 5 миллиардов лет. Примерно через 5 миллиардов лет закончится водород в его ядре. Солнце превратится в красного гиганта, а затем — в белый карлик. Массивные звезды в конце жизни взрываются, оставляя нейтронную звезду или черную дыру.

5. Наша Галактика – одна из многих подобных систем. В видимой части вселенной около 100 миллиардов крупных галактик. Они окружены небольшими спутниками. Размер галактики около 100 000 световых лет. До ближайшей крупной галактики около 2.5 миллионов световых лет.

6. Планеты существуют не только вокруг Солнца, но и вокруг других звезд, их называют экзопланеты. Планетные системы не похожи друг на друга. Сейчас мы знаем более 1000 экзопланет. По всей видимости, многие звезды имеет планеты, но лишь малая часть может быть пригодна для жизни.

7. Мир, как мы его знаем, имеет конечный возраст – чуть менее 14 миллиардов лет. Вначале материя была в очень плотном и горячем состоянии. Частиц обычного вещества (протоны, нейтроны, электроны) не существовало. Вселенная расширяется, эволюционирует. В ходе расширения из плотного горячего состояния вселенная остывала и становилась менее плотной, появились обычные частицы. Затем возникли звезды, галактики.

8. Из-за конечности скорости света и конечного возраста наблюдаемой вселенной нам доступна для наблюдений лишь конечная область пространства, но на этой границе физический мир не заканчивается. На больших расстояниях из-за конечности скорости света мы видим объекты такими, какими они были в далеком прошлом.

9. Большинство химических элементов, с которыми мы сталкиваемся в жизни (и из которых состоим), возникли в звездах в течение их жизни в результате термоядерных реакций, или на последних стадиях жизни массивных звезд – во взрывах сверхновых. До образования звезд обычное вещество в основном существовало в виде водорода (самый распространенный элемент) и гелия.

10. Обычное вещество вносит вклад в полную плотность вселенной лишь порядка несколько процентов. Около четверти плотности вселенной связано с темным веществом. Оно состоит из частиц, слабо взаимодействующих друг с другом и с обычным веществом. Мы пока наблюдаем лишь гравитационное действие темного вещества. Около 70 процентов плотности вселенной связано с темной энергией. Из-за нее расширение вселенной идет все быстрее. Природа темной энергии неясна.

Антон Бирюков

кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Лаборатории космических проектов ГАИШ МГУ

На мой взгляд, астрономия должна входить в школьную программу, причем, скорее, в виде отдельного, пусть и небольшого курса. 

Разумеется, современная астрономия (астрофизика) — это в большой степени раздел физики, однако со своими специфическими методами и предметом исследования. Именно поэтому мне сложно себе представить, как можно было бы органично вписать изложение астрономических тем в общий курс физики, который длится несколько лет. На каком этапе, например, можно дать школьнику представление об устройстве звезды? Даже для качественного (но не примитивного) изложения этого материала от ученика потребуется знание как механики, так и термодинамики и даже электромагнетизма. А некоторые темы, например рассказ о вырожденных звездах, вообще потребуют сначала рассказать дополнительные сведения из квантовой теории, которая в школьном курсе физики, насколько я знаю, не затрагивается.

Поэтому рассказ о современной астрономии, а по сути, о картине мира на масштабах, больших, чем наша планета, логично, как мне кажется, делать в виде отдельного курса, завершающего естественно-научную часть школьного образования. Кроме рассказа о Вселенной этот курс мог бы также быть хорошей возможностью показать ребятам то, как несвязанные, казалось бы, законы природы из разных областей физики работают совместно в рамках единых физических систем. Но для этого, кстати, этот курс не должен быть просто набором популярных лекций, а ученики не должны быть пассивными слушателями. В идеале занятия должны предполагать и задачи, и самостоятельную работу.

При этом, я думаю, необязательно, чтобы курс астрономии длился в течение всего последнего года обучения. Тем более что вряд ли на него будет отпущено много времени — один урок в неделю, а то и того меньше. Его вполне можно было бы сделать более компактным, посвятив ему, скажем, один месяц в весеннем семестре, заменив все (или почти все) уроки физики на уроки астрономии.

Наконец, я не исключаю возможности, чтобы курс школьной астрономии был бы своего рода спецкурсом по выбору, посещение которого остается на усмотрение ученика (или его родителей). Возможно, это упростило бы и встраивание его в существующие учебные планы, и компоновку тем, и проведение самих занятий. Но я, увы, не знаю, допускают ли современные правила такую возможность.