Другое на тему Спектральный анализ и его астрономический аспект при изучении физики и астрономии в средней школе

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1: СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ЕГО АСТРОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ 5
1.1. Факультативные занятия по физике и астрономии. 5
1.2. Опыт учителей и исследование факультативных занятий по физике и астрономии. 13
1.3 Спектральный анализ. Типы спектрального анализа. 18
1.4 Типы спектров 21
1.5 Спектральный анализ и его применение. 25
1.6 Спектральные приборы. 28
1.7 Применение спектрального анализа в астрономии 32
ГЛАВА 2: РАЗРАБОТКА ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА ПО ФИЗИКЕ И АСТРОНОМИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ 42
2.1 Спектральный анализ в программе изучения физики и астрономии 42
2.2. Учебная программа факультативов по изучению спектрального анализа 45
2.3 Факультативное занятие по теме: «Спектральные методы как одно из эффективных средств изучения Вселенной» 56
2.4. Лабораторная работа на тему: «Наблюдение сплошного и линейчатого спектров» 68
2.5 Лабораторная работа на тему: «Определение скорости удаления галактик по их спектрам» 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 85

Введение:

Актуальность работы определяется, во-первых, тем, что образование, согласно федеральному государственному образовательному стандарту (ФГОС), в современной школе предполагает ориентацию не только на усвоение учащимися определенной суммы знаний, но и на развитие их личности, познавательных и созидательных способностей. Во-вторых, с введением обязательного изучения астрономии в школе, что обусловлено современными исследованиями окружающей нас Вселенной.
Одной из наук, которая изучает структуру и эволюцию Вселенной является астрономия.
Не смотря на то, что достижения современной астрономии имеет большое значение, школьный курс физики не дает возможности в полной мере обучать астрономии. В таких условиях появляется необходимость давать астрономические знания на факультативных занятиях.
На сегодняшний день являются актуальными вопросы по выбору и структурированию материалов по астрономии. Несомненно, также своевременными являются вопросы относительно связи астрономии с определенными темами по физике. Материалы, используемые на уроках астрономии и физики в школе, должны быть интересны для каждого учащегося, должны быть связаны с наукой, а также могут быть связаны с другими школьными дисциплинами и охватывать многие явления из окружающего мира. Именно поэтому является актуальной проблема развитие познавательных интересов учеников к таким предметам как физика и астрономия.
Объектом исследования является учебный процесс при изучении астрономии и физики в средней школе.
Предметом исследования является факультативные занятия по астрономии в средней школе.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка и создание факультативной программы по изучению спектрального анализа в астрономии.
Задачи исследования:
1. Изучить требования, предъявленные к факультативному курсу
2. Рассмотреть опыт учителей по проведению факультативных занятий по астрономии.
3. Составить программу факультативных занятий для учащихся в 10-11 классов, включающие в себя теоретические и экспериментальные занятия по спектральному анализу.
4. Подобрать и создать дидактические рекомендации для учителей-предметников.
5. Разработать две лабораторные работы для учащихся в 10-11 классов по астрономии.
6. Разработать конспект факультативного занятия на тему «Спектральные методы как одно из эффективных средств изучения Вселенной».

Заключение:

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы получены следующие результаты:
1. Изучены требования, предъявленные к факультативному курсу.
2. Рассмотрен опыт учителей по проведению факультативных занятий по астрономии.
3. Подобрана и изучена литература по спектральному анализу, его особенностей, типов и применению в астрономии.
4. Дано описание спектрального анализа и его типов, подробно на примерах рассмотрена реализация спектрального анализа и его особенностей в различных сферах человеческой деятельности.
5. Были подробно рассмотрены и описаны спектральные приборы, используемые в средней школе.
6. Составлена программа факультативных занятий для учащихся в 10-11 классов, включающие в себя теоретические и экспериментальные занятия по спектральному анализу. Данный курс рассчитан на 10 занятий. На основе данного курса удалось дать учащимся целостное представление о связи физики и астрономии, показать им все возможности спектрального анализа в астрономии. Главной отличительной особенностью программы является возможность соединения мировоззренческого и практического взглядов на изучение космоса. Предлагаемая в курсе тематика практических работ может значительно корректироваться учителем.
7. Подобраны и созданы дидактические рекомендации для учителей-предметников.
8. Разработаны две лабораторные работы для учащихся 11 классов по астрономии по теме: «Наблюдение сплошного и линейчатого спектров» и «Определение скорости удаления галактик по их спектрам».
9. Разработаны методические указания (в виде конспекта) на тему: «Спектральные методы как одно из эффективных средств изучения Вселенной».
Результаты выпускной квалификационной работы были представлены на студенческой научной конференции.
Была пройдена апробация в МБОУ «Уршельская СОШ» под руководством учителя физики Сиворонова Олега Ивановича. Была проведена лабораторная работа на тему: «Наблюдение сплошного и линейчатого спектров». Отчёт о проведении работы прилагается в виде фотографии тетради ученицы 11 класса Орловой Киры в приложении А.
Результаты и содержание факультативного курса можно рекомендовать для учителей физики и астрономии в средней школе в проведении факультативных занятиях.

Фрагмент текста работы:

Факультатив выступает в образовании как часть внеклассной деятельности. Такая деятельность реализуется только на добровольных началах. Следовательно, присутствие в школьном образовании факультативных занятий может быть свидетельством формирования познавательной активности обучающихся.
Факультативы являются образовательными курсами. Такие курсы изучают и в высшем образовании – студентами, и в среднем образовании, а также в обычных школах. Само понятие «факультатив» произошло из латыни и французского языка. В переводе означает – возможные для выбора, необязательные, функционирующие на добровольных началах [4].
Факультативные занятия представляют собой форму организации внеурочной деятельности, направленной на то, чтобы расширить, углубить и скорректировать знания школьников по дисциплинам на основании их потребностей, запросов, способностей и склонностей, а также, чтобы активировать познавательную деятельность.
Факультативные занятия имеют следующие функции [9]:
 предметно-повышающие: учащиеся повышают уровень изучения отдельных предметов на факультативных занятиях и могут с успехом подготовиться к предметной олимпиаде и конкурсу;
 мотивирующие: благодаря удовлетворению на факультативном занятии потребности в поисках, познаниях, творчестве у большинства учеников развивается стабильная познавательная мотивация к изучаемой дисциплине;
 общеобразовательные: на факультативном занятии создается условие для всеобщего становления учеников, развития их познавательной и социальной компетенции;
 профориентационные: для повышения познавательного и профессионального самоопределения факультативное занятие может предоставлять ученикам большие возможности для «профессиональной пробы».
Направление факультативных занятий освещает педагогическая энциклопедия. Так, в ней говорится о том, что факультативы вводятся как дополнение к основной образовательной программе. Содержание такой деятельности может быть определено в образовательном плане и программе. Элективный курс также относится к типу факультативных занятий, которые могут проводиться для того чтобы расширять знания в соответствии с определенным направлением, а также по наличию интереса у учеников [3].
Факультативы могут быть организованы по разным образовательным направлениям. Они могут включать научные вопросы, технические изобретения и культурные открытия. Вместе с тем тематика занятий может быть основана на интересах самих обучающихся в соответствии с направлением конкретного учебного предмета [5].
Положительный эффект от ведения факультативного курса можно отметить как для самих обучающихся, так и непосредственно для педагогов. Уровень качества работы повышается за счет усиления мотивации учащихся. Не последнюю роль играет добровольное начало в организации факультативного курса. В особенности учащихся может привлекать работа на компьютере. Для того чтобы замотивировать учащихся для них необходимо сделать обзор предлагаемых факультативных занятий, а именно, чем такие занятия для них могут быть полезны, что нового они могут узнать на них, в чем будет их интерес.
За счет ведения факультатива у учащихся развиваются различные навыки и умения, которые в будущем понадобятся для их профессионального выбора. Элективный курс может вестись уже в начальной школе, в том числе и в первом классе. Он может быть реализован в условиях действующей образовательной программы в соответствии с расписанием.