Использование информационных технологий в преподавании астрономии

Секция №4

Использование информационных технологий в преподавании астрономии

                                                             Силантьев Максим Владимирович,

Педагог дополнительного образования МБУ ДО АШ «Вега», Бирина Валентина Евгеньевна, Методист, Россия, Московская область, г.Балашиха e-mail: macvega@mail.ru Профессиональный рост педагога всегда связан с поиском. Ему необходимо стать организатором познавательной деятельности, где главным действующим лицом был бы обучающийся. Педагог может организовать и реализовывать учебную деятельность, используя различные современные педагогические технологии, в том числе информационные. Применение информационных технологий на занятиях расширяет возможности творчества педагога и обучающихся, повышает интерес к предмету, пополняя знания, стимулирует освоение серьезных тем. В силу особенностей предмета, преподавание астрономии представляет собой наиболее благоприятную сферу для применения современных информационных технологий. Информационные технологии, наиболее часто применяемые в учебном процессе, можно разделить на две группы: 1. Сетевые технологии (сеть Интернет, локальные сети); 2. Технологии, ориентированные на локальные компьютеры ( модели физических процессов, дидактические материалы, обучающие программы, демонстрационные программы, мультимедийные лекции, электронные задачники, лабораторные работы и т.п.). Применять эти технологии можно в разных направлениях и вариантах в преподавании астрономии. При изучении курса астрономии особый интерес представляет использование программного обеспечения для компьютерного сопровождения данного курса. Для изучения звезд и созвездий с успехом можно применять электронный планетарий Stellarium. Программа Stellarium является бесплатной (сайт www.stellarium.org). Она была создана усилиями международной группы энтузиастов, в которую вошли координатор проекта Фабиан Шеро и разработчик Роб Спирман. По их словам, Stellarium - это доступный планетарий для вашего компьютера. Эта программа показывает реалистичное небо в трехмерном виде, приближенном к наблюдению невооруженным глазом в бинокль или телескоп. Планетарий может быть использован в проекторах, необходимо лишь ввести нужные координаты.

Рис. 1. Звездное небо в программе Stellarium. В моделировании поверхности Луны, отображения лунных фаз в реальном времени, изучении геологии Луны возможно применение программы Virtual Moon Atlas - Виртуальный Атлас. Программа является бесплатной и доступна на сайте www.ap-i.net. Она может отображать видимость Луны на любой день и час, управлять компьютеризированными телескопами при наблюдении Луны. Также она позволяет изучать лунные образования с помощью уникальной базы данных (более 8000 наименований) и библиотеки изображений (более 6000 наименований). Программу разработали французы Кристиан Легран и Патрик Шевалье. Программа была использована в подготовке к индийской лунной программе Chandrayan 1. Рекомендована Европейским космическим агенством (ЕКА). К числу наиболее удачных трехмерных симуляторов Вселенной можно отнести Celestia (может быть загружена с сайта www.shatters.net). Программа, основываясь на каталоге Hipparkos, позволяет пользователю рассматривать объекты размеры от искусственных спутников до полных галактик в трех измерениях, используя технологию OpenGL. В отличие от большинства других симуляторов пользователь способен свободно путешествовать по Вселенной. НАСА и ЕКА используют Celestia. Широкие возможности предоставляет педагогу использование мультимедийной библиотеки по астрономии. Например, мультимедийного диска "Библиотека электронных наглядных пособий по астрономии". Основной особенностью данной мультимедиа библиотеки является наиболее полное методическое сопровождение. Для удобства педагога созданы 35 презентаций, которые по структуре повторяют строение учебника Левитана Е. П. "Астрономия". Данный ресурс можно использовать как полностью, так и добавляя или изменяя иллюстрации, фотографии, вписывая собственный текст; для создания тестов, моделей уроков; подготовки рефератов; итоговой аттестации учащихся в различных формах; создания самостоятельных учебных сайтов по астрономии с целью итоговой аттестации по информатике и астрономии, создания учебных презентаций учащимися. Технические возможности современных мультимедиа библиотек: 1. Взаимозаменяемость между мультимедиа библиотеками различных производителей. Возможность использования любого плеера. Возможность использования любого конструктора. 2. Взаимодополняемость объектов. Объект из любой библиотеки можно добавить в базу данных другой библиотеки. 3. Дополняемость базы данных: самостоятельная и авторами (разработчиками) мультимедиа библиотек, используя возможности Интернет. 4. Масшабируемость объектов. Дидактические возможности: 1. Интегрируемость с другими мультимедиа библиотеками, например, с химией, биологией. 2. Системность и структурно-функциональная связность представления мультимедиа объектов в рамках программного материала. 3. Максимальное обеспечение возможностей компьютерной визуализации программного материала и интерактивности обучения. 4. Различные способы и цели использования мультимедиа библиотек, методическая поддержка учебного процесса.

Рис. 2. Задание из модели урока

   Очень интересным и эффективным является использование на занятиях обучающих фильмов (например, документальные фильмы BBCо Вселенной), мультимедийных лекций и курсов( например, “Открытая Астрономия” фирма Физикон, RedShift ), мультимедийных конспектов-сценариев, презентаций.

Представленный список ресурсов является лишь малой частью научно-популярного программного обеспечения, посвященному астрономии и космосу, но данная подборка включила в себя наиболее яркие и полезные в обучении программы, преимущественно находящиеся в свободном доступе, что рекомендует данный перечень программ к использованию в образовательном процессе в рамках курса астрономии и смежных с ней наук (географии, физики).

Приложение. Образовательные сайты http://astroexperiment.ru/astro/index.shtml , http://www.astroolymp.ru/ , http://myastronomy.ru/ https://sites.google.com/site/auastro/ Российская ассоциация учителей астрономии , http://crydee.sai.msu.ru/ak4/TableofContent.htm Наиболее часто используемые программы для занятий StarCalc - http://homes.relex.ru/~zalex/ Stellarium - http://www.stellarium.org/ Celestia - http://www.celestiaproject.ru/ Каталог бесплатных программ по астрономии http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,27252.msg492678.html#msg49267 http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmot.. - Изменение высоты полюса мира и разных объектов, в зависимости от широты. http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmot.. - горизонтальная система координат http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmot.. - видимость созвездий на разных широтах http://astro.unl.edu/classaction/animations/200level/.. - экваториальные координаты

Симуляции http://astro.unl.edu/classaction/animations/renaissan.. - параметры эллипса http://astro.unl.edu/classaction/animations/renaissan.. - моделирование орбиты планеты http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmot.. - сидерическое и синодическое время http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmot.. - положение Солнца относительно небесного экватора http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmot.. - высота Солнца в зависимости от времени года http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmot.. - длина светового дня в течении года http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmot.. - движение Солнца по зодиакальным созвездиям