Магистерский диплом (ВКР) на тему Проектирование «Космического букваря» для младших школьников как пропедевтического курса по основам астрономии

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3

РАЗДЕЛ 1. 7

1.1. Астрономия как наука 7

1.2. Анализ программ по «Окружающему миру» в контексте метапредмета «Астрономия» 11

1.3.Специфика преподавания программы астрономия для младших школьников 20

РАЗДЕЛ 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ КУРСА 33

2.1.Структура и содержание КТП 33

2.2.Методические разработки 44

ВЫВОДЫ 65

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 66

ПРИЛОЖЕНИЯ 69

Введение:

Актуальность. Образование в Российской Федерации в XXI веке характеризуется активным процессом его модернизации на каждом из образовательных уровней. В таком ключевом документе, как Закон «Об образовании в РФ», фиксируется в начальном общем образовании развитие индивидуальных способностей, элементов теоретического мышления (ст. 66). Анализ данной статьи закона свидетельствует о важности формирования интеллектуальных качеств личности ребенка, его представлений и знаний, теоретического мышления, творческих способностей. Их последовательное, непрерывное, преемственное изменение и совершенствование позволят осваивать определенные направления развития и образования детей в предметной области «Естествознание» (Окружающий мир») в ФГОС НОО, получать начальные знания по астрономии на уровне начальной школы.

Детализация анализа нормативных документов соотносится с требованиями совершенствования развития личности в современном мире с акцентом на необходимость информатизации и цифровизации образования; с востребованностью технических знаний, знаний о космосе; настоятельной необходимостью подготовки инженерных кадров для космической и других отраслей промышленности. Это вызывает необходимость научного и методического сопровождения, программного оснащения.

Вместе с тем, в настоящее время не спроектированы, по результатам выполненного анализа, преемственные образовательные программы развития первоначальных астрономических представлений для общего образования, позволяющие развивать астрономические представления, знания в период всего процесса обучения в общеобразовательной организации, что на сегодняшний день является значимой проблемой.

До недавнего времени даже была упразднена учебная дисциплина «Астрономия» в общем образовании, восстановленная в своих правах только в 2018-2019 учебном году. И преподавание астрономии лишь в старшей школе явно запаздывает с формированием представлений и знаний обучающихся о космосе, его освоении и глобальных достижениях российской космонавтики, о Метагалактике и так далее. Это запоздание в настоящее время нивелируется появлением значительного числа научных статей, исследований, пособий, методических рекомендаций по формированию первоначальных астрономических представлений младших школьников.

Проблема, на решение которой направлен проект: каким педагогическим потенциалом обладает технология проектирования образовательного пропедевтического курса развития первоначальных астрономических представлений на уровне начального общего образования?

Одним из путей решения этой проблемы является разработка и реализация проекта, интеллектуальным продуктом которого будет технология проектирования, разработанная в контексте системного, конвергентного, личностно-деятельностного и сценарного методологических подходов.

Цель проекта – разработать и теоретически обосновать методическое обеспечение курса, направленного на развитие первоначальных астрономических знаний младших школьников в курсе астрономии.

Задачи проекта:

— на основе анализа психолого-педагогической и методической литературы обосновать целесообразность разработки технологии проектирования курса, направленного на развитие астрономических представлений младших школьников в их познавательно-исследовательской, экспериментальной и проектной деятельности с использованием различных средств;

-разработать критериально-диагностический инструментарий оценки уровня развития первоначальных астрономических представлений младших школьников на констатирующем этапе апробации пропедевтического курса;

-разработать технологию проектирования пропедевтического курса «Космический букварь», ориентированного на развитие астрономических представлений младших школьников в образовательной практике.

Практическая идея проекта заключается в проектировании и дальнейшей реализации пропедевтического курса по развитию астрономических представлений младших школьников (на основе организации их познавательно-исследовательской, проектной, активной деятельности в игровых и прикладных формах методами конструирования, моделирования, прототипирования, соответствующей младшему школьному возрасту).

Критериями выбора оценки результативности практической идеи проекта: когнитивный, аксиологический и конативный критерии.

Вопросы для предпроектного исследования:

— Какова степень разработанности проблемы проекта в контексте анализа нормативно-правовой, психолого-педагогической и методической литературы?

— Какова степень программно-методической обеспеченности развития астрономических представлений младших школьников?

— Каков уровень экспериментальной обоснованности развития астрономических представлений младших школьников?

Общие требования к результату проектирования: пропедевтический курс «Космический букварь», направленный на развитие астрономических представлений младших школьников во внеурочной деятельности обучающихся, должен быть спроектирован в контексте преемственности развития обучающихся.

Методологическая основа проекта.

Методологической основой проекта явились идеи диалектического единства и взаимосвязи науки, образования и технологий; новые технологические ресурсы; системный, конвергентный, личностно-деятельностный и сценарный подходы; принципы преемственности, последовательности, дополнительности и непрерывности.

Структура проекта включает введение, две главы, заключение, выводы, список литературы, приложения.

Заключение:

На основе проведения констатирующего этапа эксперимента был сформулирован вывод о низком уровне развития первоначальных астрономических представлений младших школьников, что вызвало целесообразность проектирования пропедевтического курса.

Результаты проектной ВКР, выполненной в контексте системного, конвергентного, сценарного и личностно-деятельностного подходов, на основе принципов преемственности и непрерывности, представлены интеллектуальным продуктом в виде комплекта преемственных образовательных программ для младших школьников для реализации во внеурочной деятельности, в системе дополнительного образования образовательных организаций.

Проект предполагает развитие интеллектуальных способностей детей младшего школьного возраста через включение в научно-техническое творчество, познавательно-исследовательскую работу, конструирование, моделирование, прототипирование в процессе реализации пропедевтического курса «Космический букварь» для младших школьников по развитию астрономических представлений. 3д моделирование в рамках курса, которое предполагается при изучении созвездий, предлагает изучать звезды по формам русского алфавита для лучшего запоминания. Так, каждой букве соответствует определенное созвездие, и обучающимся легко хранить образы.

Фрагмент текста работы:

РАЗДЕЛ 1.

1.1. Астрономия как наука

Термин «астрономия» появился благодаря таким ученым, как Пифагор и Гиппарх еще в III-II в. до н.э. Астрономия – это наука, которая занимается изучением Вселенной, а точнее всеми процессами, происходящими в ней. Ее название состоит из двух греческих слов: «астрон» – светило (звезда) и «номос» – закон. Астрономия является одной из древнейших наук во всем мире [4, с. 90]. Астрономия – наука, изучающая движение и природу Солнца, Луны, планет, звезд, галактик и других небесных тел [2, с. 12].

Задачи, требующие высокой точности измерений, в настоящее время решаются с привлечением новейших методов астрономии [11, с. 149]. Сегодня решаются такие задачи, которые ранее невозможно было решить из-за огромного количества вычислений. Стало возможным осуществлять программы наблюдений миллионов однотипных объектов с автоматическим переключением от одного объекта к другому [12].

Рассмотрим подробнее, что изучает астрономия.

Солнечная система – это совокупность планет, вращающихся вокруг центральной звезды – Солнца [14, с. 6]. Согласно современным представлениям учёных, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад с гравитационного сжатия гигантского межзвёздного газопылевого облака [15, с. 47].

Внесолнечные планеты (экзопланеты за пределами Солнечной системы). Сегодня известно о 3000 внесолнечных планет [13]. Солнце – это одна из звёзд нашей Галактики и единственная звезда Солнечной системы [16]. В настоящее время детально изучен химический состав верхних слоёв Солнца, исследована природа солнечных вспышек и других нестационарных процессов, связанных со сложными, меняющимися магнитными полями. B 1959-1968 гг. к Coлнцу нaпpaвилиcь пepвыe cпутники – Пиoнepы 5, 6, 7, 8 и 9. Oни сумели получить первые данные o солнечном ветре и магнитном поле. B 2018 году стартовал зонд Plus HACA, который подошёл нa 8.5 солнечных радиусов и занимался измерением частичек и энергии солнечной короны [17, 18].

Звезды – это небесные тела, в которых осуществляются термоядерные реакции, в результате которых образуется энергия, дающая свет [19, с. 146]. Галактика – это гравитационно связанная система звезд, остатков звезд, межзвездного газа, пыли и темной материи [20]. Достоверно установлено, что Галактика – спиральная. В центральной области Галактики выделяется близкое к сферическому ядро, концентрация звёзд в котором на порядки превышает концентрацию звёзд в окрестностях Солнца [4, с. 94].

В современном мире выделят несколько разделов науки астрономии: небесная механика (изучает массу и форму звезд), археоастрономия (изучает астрономическую историю), астрофизика (изучает физические свойства), теоретическая астрономия (разрабатывает аналитические и компьютерные модели небесных тел и явлений), астрометрия (изучение расположения и движения космических объектов) [4, 100].

В общем, астрономия изучает как Вселенную в целом, так и ее объекты по отдельности. Это звезды, кометы, планеты, созвездия, галактики [4, 3, с. 325]. В основе неё лежат наблюдения.

Рассмотрим значение астрономии для науки. Фундаментальна роль астрономии в физике и химии: открытия закона всемирного тяготения, конечности скорости света, её инвариантности относительно систем отсчёта, эффекта Доплера, новых химических элементов (гелий был открыт на Солнце, короткоживущий радиоактивный технеций воссоздаётся в естественных условиях только на некоторых звёздах), атомов и ионов в необычных состояниях (атомы макроскопических размеров, 16-кратно ионизованное железо и др.), общей теории относительности, гравитационного линзирования, осцилляций нейтрино [3, с. 325]. Астрономия предоставляет физике и химии космическую лабораторию с недостижимыми в земных условиях параметрами: сильнейшие гравитационные и магнитные поля, макрообъекты с ядерной плотностью, высочайший вакуум, обладающие макроэнергией атомные ядра в космических лучах и др. Огромен вклад астрономии как поставщика труднейших задач в развитие математики. В настоящее время астрономия является одной из важнейших объединяющих наук, определяющих мировой научно-технический прогресс, освоение новых технологий [5].

Развитие первоначальных астрономических представлений младших школьников должно становиться одной из первостепенных задач современного российского образования [5]. Тем более, что в Концепции российской пилотируемой космонавтики на период до 2030 года [8] ключевыми направлениями обозначены «модернизация и наращивание номенклатуры отечественных космических средств в рамках программ международной космической станции (МКС); создание перспективных космических средств для обеспечения работы национальной орбитальной станции и осуществления программ исследования дальнего космоса; целенаправленное изучение Луны» [8] и так далее.

Вместе с тем, в предметной области «Естествознание» (Окружающий мир») в ФГОС НОО, как свидетельствует выполненный анализ, представленность первоначальных астрономических представлений и знаний минимизирована, что вызывает необходимость нивелировать такое положение. Целесообразно дополнить и расширить содержание образовательных областей обозначенных документов первоначальными астрономическими знаниями для младших школьников.

Начальная школа продолжает развитие первоначальных астрономических представлений, которые закладывались еще в дошкольной организации. В младшей школе игровая деятельность обучающихся постепенно заменяется учебной деятельностью. Целесообразно уже в начальной школе создать школьный музей космонавтики, в котором младшие школьники, увлеченные астрономией, стремящиеся к расширению своих астрономических знаний, будут вести первые наблюдения за Луной, звездами, спутниками; выполнять исследовательские проекты, заниматься моделированием, конструированием, прототипированием и др. Целесообразно отдельным школам, центрам образования включаться в сетевое взаимодействие [6, 7] с аналогичными музеями в других образовательных организациях, с музеем космонавтики, Планетарием, Политехническим музеем в Москве, в аналогичных центрах в других городах России. В музее космонавтики можно включиться в программу «Уроки в музее» по всем учебным дисциплинам, посещать экскурсии, защищать выполненные проекты, оцениваемые уникальным жюри, членами которого, как правило, бывают прославленные российские космонавты. В музее космонавтики реализуются самые современные инновационные и компьютерные технологии, система STEAM-образования, модели, прототипы космических аппаратов и многое другое.

Москва обладает рядом ресурсов, которые помогают школьникам изучать астрономию, формировать универсальные учебные действия. Можно выделить Астрономический кружок Московского планетария. Планетарий располагает оборудованием для изучения неба, которого нет больше нигде в стране. Большие возможности для обучения позволяют школьникам участвовать и побеждать в городских и региональных олимпиадах по астрономии.

Музей космонавтики – один из крупнейших научно-исторических музеев мира. Современная экспозиция состоит из 8 залов. На официальном сайте музея регулярно обновляется расписание и содержание образовательной программы Московского музея космонавтики. Также есть занятия, которые проходят в онлайн формате. Для начальной школы проводятся музейные уроки (интерактивное занятие, которое переносит изучение отдельных тем школьных предметов на экспозицию музея) на тему «Земля – наш космический адрес». Существуют виртуальные выставки и виртуальные тур, что помогает дистанционно посетить данный музей. Таким образом, музей космонавтики предоставляет педагогам, родителям, школьникам большие возможности для формирования астрономических основ.

Также существуют электронные образовательные ресурсы по астрономии, которые являются хорошим источником дополнительной информации и наглядного материала: красочные иллюстрации, сведения из истории освоения космоса и методические рекомендации по использованию интерактивных моделей на уроке.

Преемственность в развитии первоначальных астрономических представлений будет способствовать формированию любознательности; творческому воображению; техническому мышлению; пониманию огромной ценности жизни и нашей планеты Земля; ощущению себя частичкой бескрайней Вселенной. Непрерывность развития первоначальных астрономических представлений должна обеспечиваться проектированием преемственных образовательных программ.