Практике возможно глубокое усвоение материала, овладение основными

Совершенно очевидно, что выполнение лабораторных работ в
естественнонаучных дисциплинах весьма важно, поскольку только благодаря
практике возможно глубокое усвоение материала, овладение основными
методами исследований и развитие критического подхода к анализу научных
идей и фактов. При этом астрономия в значительной мере базируется на
наблюдательном материале, и в подавляющем числе случаев в астрономии либо
очень трудно, либо невозможно поставить прямой физический эксперимент или
провести прямое физическое измерение.
Необходимо также отметить, что организация и проведение даже
элементарных астрономических наблюдений имеют существенную зависимость
от погодных условий на местности, условий протекания того или иного явления
и наличия необходимого оборудования.
Описанные выше проблемы частично, а в некоторых случаях —
полностью, возможно снять при помощи активного использования
информационных компьютерных технологий в лабораторном практикуме. При
этом следует особо отметить, что компьютер в данном случае является рядовым
инструментом исследования и используется в двух сильно различающихся
направлениях. В первом случае компьютер позволяет визуализировать
математическую модель астрономического явления, во втором случае он
позволяет получать астрономические данные с их последующей обработкой и
анализом. Использование информационных технологий в лабораторных работах, на наш взгляд, все еще остается в разряде инновационных методов обучения. Рядом исследователей проанализированы преимущества и недостатки применения компьютерных технологий для организации и проведения лабораторных работ в естественных и технических науках и выявлен ряд связанных с этим проблем . При этом ряд исследователей справедливо отмечают, что традиционное объяснительно-иллюстративное понимание роли компьютерных практикумов и виртуальных лабораторных работ на современном этапе уже неприемлемо и требует существенной модернизации
образовательного процесса. Важно отметить, что информатизация и виртуализация лабораторного практикума в целом проходит в двух направлениях – работы сводятся либо к математическому моделированию, либо к организации удаленного доступа к реальному лабораторному и измерительному оборудованию
Изучение астрономии предусматривает немаловажное требование – наличие практической направленности. Следует отметить, что значимой проблемой для изучения этого предмета в условиях образовательного учреждения ранее всегда была невозможность организовать реальное и систематическое наглядное наблюдение учащимися за движением звездных тел с использованием приборов, расширяющих возможности человеческого глаза – телескопа, бинокля и т.п. Демонстрация научно-популярных фильмов об астрономии и мультфильмов приучает детей к пассивному наблюдению, они не могут полноценно заменить самостоятельную деятельность учащихся. Острота этой проблемы может быть снята с помощью виртуального планетария, каким является программа Stellarium (Стеллариум), которую разработал французский программист Ф. Шеро. Преимуществом данной компьютерной программы является комплекс обучающих возможностей, который обеспечивается обширной базой космических тел, которая снабжена описанием их параметров: координаты, видимые и абсолютные размеры, наблюдаемая звездная величина, условия наблюдаемости и т.д. Имеется возможность загрузки дополнительных звездных каталогов. Сама программа располагает понятным интерфейсом, достаточно скромными системными требованиями. Программа Stellarium универсально и уверенно работает на всех версиях популярных операционных систем, включая Microsoft Windows, MacOS, Linux. Безусловным плюсом является и ее бесплатное распространение через официальный сайт[1]. Stellarium представляет собой приложение, которое в onlineрежиме позволяет демонстрировать учащимся 3D-проекцию 52 реального звездного неба, позволяет наблюдать картину звездного неба с других планет Солнечной системы: Луны, Марса, Юпитера, Сатурна, а также наблюдать картину звездного неба, практически перемещаясь во времени на любую дату. При этом становится заметным изменение положения северного полюса мира, изменение взаимного расположения звезд. Также программа позволяет наблюдать картину звездного неба с любых широт. Визуальные изображения, создаваемые приложением на куполе планетария, характеризуются высоким реализмом. Опыт использования программы в учебном процессе с сентября 2017 года показал, что она достаточно проста в освоении, при этом обеспечивает демонстрацию красочных художественных изображений созвездий на небе, фото туманностей и звездных скоплений, обеспечивая наблюдение в стандартном варианте за более чем 600 тысячами звезд, планетами и их спутниками, крупными астероидами. Программа позволяет имитировать атмосферные оптические явления, к примеру, солнечные и лунные затмения, причем как с Земли, так и с Луны. Имеется также возможность масштабирования изображений, что позволяет приближать или удалять наблюдаемые объекты, также можно настроить объектив, симулируя наблюдение через телескоп или бинокль. При наблюдении при помощи виртуального планетария создается эффект личного присутствия в месте наблюдения, что достигается реалистичным изображением атмосферы, закатов и рассветов на Земле (при необходимости данные эффекты, впрочем можно включать и отключать в настройках). Stellarium позволяет воспроизвести траектории наиболее значимых спутников, наложить на небо также карту созвездий, создает условия для измерения углового расстояния между точками, рассчитывает и вычерчивает траектории движения спутников на орбите Земли, с использованием данных NORAD/TLE[2]. Работа с виртуальным планетарием на уроках начинается со знакомства учащихся с интерфейсом программы и с её возможностями. На первом занятии классу показывается возможность прокрутить время вперёд и назад, на куполе демонстрируются основные точки и линии небесной сферы: зенит, северный полюс мира, точки юга и севера, математический горизонт, небесный экватор, меридиан, эклиптика сетка горизонтальной и экваториальной систем координат. Далее совершается виртуальная экскурсия по звездному небу. После этого можно переходить непосредственно к выполнению практических работ, направленных на знакомство с основными созвездиями северного полушария, умение определять 53 навигационные звезды, определение координат светил, знакомство с подвижной картой звездного неба, изучение видимого движения планет, Луны и Солнца Знакомство со звездным небом традиционно предусматривает нахождение учащимися четырех созвездий Северного неба: это Большая и Малая Медведица, Дракон и Кассиопея. Например, в ходе практического занятия, в котором применяется Stellarium, отыскание их начинается со знакомого всем с детства ковша Большой Медведицы. Далее при помощи карты, представленной ниже на рисунке 1, ученики должны найти на две крайние звезды этого «ковша» и провести прямую линию через них, чтобы найти местоположение Полярной звезды, которая включена в созвездие Малой Медведицы. Ученики должны самостоятельно отыскать остальные звезды этого созвездия, пользуясь этой картой, определить координаты для нескольких из этих звезд. Рис. 1 Изображение созвездий Северного неба: Большая и Малая Медведица, Дракон и Кассиопея, созданное при помощи программы Stellarium[3] Безусловно, виртуальный планетарий можно применять и во внеурочной деятельности, и для осуществления проектноисследовательской деятельности учащихся.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. http://www.stellarium.org/ru
2. http://www.astroscope.su/obzor_programm-planetariev/9127.htm
3. http://all-freeload.net/obrazovanie/1689-stellarium

Совершенно очевидно, что выполнение лабораторных работ в

естественнонаучных дисциплинах весьма важно, поскольку только благодаря
практике возможно глубокое усвоение материала, овладение основными
методами исследований и развитие критического подхода к анализу научных
идей и фактов. При этом астрономия в значительной мере базируется на
наблюдательном материале, и в подавляющем числе случаев в астрономии либо
очень трудно, либо невозможно поставить прямой физический эксперимент или
провести прямое физическое измерение.
Необходимо также отметить, что организация и проведение даже
элементарных астрономических наблюдений имеют существенную зависимость
от погодных условий на местности, условий протекания того или иного явления
и наличия необходимого оборудования.
Описанные выше проблемы частично, а в некоторых случаях —
полностью, возможно снять при помощи активного использования
информационных компьютерных технологий в лабораторном практикуме. При
этом следует особо отметить, что компьютер в данном случае является рядовым
инструментом исследования и используется в двух сильно различающихся
направлениях. В первом случае компьютер позволяет визуализировать
математическую модель астрономического явления, во втором случае он
позволяет получать астрономические данные с их последующей обработкой и
анализом.
Использование информационных технологий в лабораторных работах, на
наш взгляд, все еще остается в разряде инновационных методов обучения.
Рядом исследователей проанализированы преимущества и недостатки
применения компьютерных технологий для организации и проведения
лабораторных работ в естественных и технических науках и выявлен ряд
связанных с этим проблем [1-4]. В [5; 6] показано, что при использовании
информационных технологий в обучении существенную роль играет
информационная культура педагога. При этом ряд исследователей справедливо
отмечают, что традиционное объяснительно-иллюстративное понимание роли
компьютерных практикумов и виртуальных лабораторных работ на
современном этапе уже неприемлемо и требует существенной модернизации
образовательного процесса [7].
Важно отметить, что информатизация и виртуализация лабораторного
практикума в целом проходит в двух направлениях – работы сводятся либо к
математическому моделированию, либо к организации удаленного доступа к
реальному лабораторному и измерительному оборудованию [4; 8]. Фактически
в первом случае компьютер используется как визуализатор математической
модели или инструмента для проведения и визуализации численных
экспериментов, для которых используют специализированное программное
обеспечение [9; 10] (уже существующее или специально написанное). Во
втором случае средствами информационных компьютерных технологий
происходит организация удалённого доступа к специфическому и
дорогостоящему оборудованию – например, к радиотелескопу [11].
В 2013 году силами сотрудников УНИЛ «Исследование космического
пространства» и кафедры физики и методики обучения физике Алтайской
государственной педагогической академии был реализован первый этап
модернизации лабораторного практикума по астрономии для студентов
института физико-математического образования АлтГПА, который был
оформлен в виде пособия, состоящего из 12 работ [12].
В качестве инструмента для визуализации математических моделей нами
активно используется свободный планетарий Stellarium, в разработке которого,
наряду с другими членами международного сообщества, участвуют сотрудники
УНИЛ «Исследование космического пространства» [13].
Если обратиться непосредственно к практикуму, то нетрудно увидеть, что в
лабораторной работе № 2 «Вид звёздного неба на разных географических
широтах. Кульминация, восход и заход светил» [12, с. 6] Stellarium позволяет с
легкостью смоделировать вид звездного неба не только для случая нахождения
наблюдателя на Земле, но и для случая нахождения гипотетического космонавта
на других телах Солнечной системы.
В лабораторной работе № 3 «Видимое годовое движение Солнца. Смена
времен года. Климатические пояса» [12, с. 9] Stellarium позволяет
смоделировать динамику изменения высоты Солнца на Земле и ряде тел
Солнечной системы в течение года. На основе модельных данных при помощи
графического редактора GIMP [14] возможно построение аналеммы, форма
которой тесно связана с наклоном оси вращения небесного тела к плоскости
эклиптики.
Лабораторная работа № 6 «Конфигурации планет. Движение планет» [12, с.
21] программа-планетарий позволяет смоделировать видимое движение планет
Солнечной системы и сопоставить модельные данные с данными, полученными
из непосредственных наблюдений, что позволяет сделать выводы о точности
математической модели и предсказать местонахождение планеты в будущем. В
указанной лабораторной работе для построения траектории движения планеты
используется свободный графический редактор GIMP, а для хранения и
обработки измеренных данных – электронные таблицы [15-17].
Лабораторная работа № 7 «Собственное движение звезд» [12, с. 32], как и
предыдущие работы, хорошо иллюстрируют подход к использованию
компьютера как визуализатора и, по сути, является модельной лабораторной
работой ввиду невозможности проведения натурного эксперимента из-за очень
длительного протекания соответствующего астрономического явления.
Лабораторная работа № 8 «Поиск астероидов в данных цифровых обзоров
неба» [12, с. 36] предназначена для самостоятельного выполнения ввиду
объемности исходных данных цифровых обзоров неба и бюджета времени
аудиторного занятия, которые не позволят полностью выполнить эту работу в
течение одного занятия. Данная работа практикума хорошо иллюстрирует
использование компьютера в качестве инструмента получения и обработки
данных, и работу с большими массивами данных, полученными различными
инструментами и объединенными в виртуальные обсерватории [18]. Особо
необходимо отметить, что для выполнения этой работы используется
специализированное научное программное обеспечение [19; 20] и
специализированные астрономические сайты [21-23].
Фактически лабораторная работа № 8 является работой нового типа и
ранее, такого рода работы можно было встретить только на спецкурсах
астрономических отделений физических факультетов классических
университетов.
Лабораторные работы № 9, 10, 11 и 12 предназначены для выполнения в
полевых условиях с использованием современной телескопической и
измерительной техники.
Из 12 работ практикума выполнения 5 работ сопряжено с использованием
информационных технологий, из которых 2 работы в принципе не выполнимы
без них.
Библиография:
1. Слуев, В.И. Повышение качества лабораторных занятий по физике
на основе информационных технологий / В.И. Слуев, В.В. Кузьмин, А.Л.
Холостов, А.Н. Крылов // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение,
ликвидация. - 2010. - № 4. - С. 91-93.
2. Газизова, Т.В. Применение информационных технологий в
профессиональной подготовке студентов педагогического вуза / Т.В. Газизова //
Казанский педагогический журнал. - 2008. - № 5. - С. 84-87.
3. Дьяконова, В.И. Некоторые проблемы подготовки учителя к
использованию средств информационных технологий в школьном физическом
эксперименте / В.И. Дьяконова В.И. // Учебный эксперимент в образовании. -
2010. - № 2. - С. 32-36.
4. Цвенгер, И.Г. Новые информационные технологии в лабораторном
практикуме / И.Г. Цвенгер // Вестник Казанского государственного
энергетического университета. - 2013. - № 2 (17). - С. 147-157.
5. Баруздина, И.А. Совершенствование преподавания дисциплин
естественно-научного цикла в вузе с применением информационных
технологий / И.А. Баруздина // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. - 2008. - № 6. - С.
129-133.
6. Дмитриева, Е.Л. Преподавание дисциплин естественнонаучного
цикла в вузе с применением информационных технологий / Е.Л. Дмитриева //
Вестник Московского городского педагогического университета. Серия:
Информатика и информатизация образования. - 2008. - № 16. - С. 79-82.
7. Стародубцев, В.А. Инновационная роль виртуальных лабораторных
работ и компьютерных практикумов / В.А. Стародубцев, А.Ф. Федоров //
Инновации в образовании. - 2003. - № 2. - С. 79-87.
8. Князева, Е.М. Виртуальные лабораторные работы по химии / Е.М.
Князева, А.В. Коршунов // Высшее образование сегодня. - 2012. - № 7. - С. 59-
63. 9. Кормилицына, Т.В. Методы организации виртуальных физических
экспериментов в программном обеспечении / Т.В. Кормилицына // Учебный
эксперимент в образовании. - 2011. - № 1. - С. 36-38.
10. Алешин, В.Д. Применение информационных и коммуникационных
технологий при изучении школьного курса стереометрии // В.Д. Алешин, А.Ю.
Демидко, Ю.В. Михеев, А.А. Никитин // Вестник Новосибирского
государственного университета. Серия: Педагогика. - 2007. - Т. 8. - № 2. - С. 2-
14. 11. Зимин, А.М. Лаборатория удалённого доступа в школе / А.М.
Зимин, Э.А. Манушин // Народное образование. - 2010. - № 8. - С. 147-156.
12. Астрономия : практикум/В. М. Лопаткин, А. В. Вольф, Д. А.
Галецкий и др. - Барнаул: АлтГПА, 2013. - 90 с.
13. Stellarium : [сайт]. URL: http://www.stellarium.org/ (дата обращения:

Если внедрять средства ИКТ в процесс обучения астрономии, то формирование естественно-научной компетентности учащихся будет более успешным (эффективным, качественным), что приведет к совершенствованию обучения учащихся, так как новые образовательные стандарты предполагают переход от освоения обязательного минимума содержания образования к достижению индивидуального максимума содержания. Таким образом, использование учителем информационных технологий позволяет обогатить курс обучения, дополняя его разнообразными возможностями и делает его более интересным и привлекательным для учащихся, вследствие чего растет уровень их информационной компетентности. Ɉɛɴɟɤɬɨɦ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ является процесс обучения астрономии с использованием прикладных компьютерных программ по астрономии. ɉɪɟɞɦɟɬ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ – прикладные программы: Курс «Открытая Астрономия 2.6», Программа Stellarium, сайты по астрономии ɐɟɥɶ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɹ – описать возможности прикладных компьютерных программ и сайтов по астрономии для использования их в образовательном процессе. В данной статье описаны преимущества и недостатки применения прикладных программ на уроках астрономии. Ʉɭɪɫ©ɈɬɤɪɵɬɚɹȺɫɬɪɨɧɨɦɢɹª 17 Курс «Открытая Астрономия 2.6» - это первый в России полный мультимедийный курс астрономии на русском языке, который выполнен в виде электронного учебника, соответствует программе астрономии для общеобразовательных учреждений России и содержит большое количество дополнительного материала. Содержание курса включает такие разделы, как Основы практической астрономии; Оптические приборы; Небесная механика; Солнечная система; Солнце и звезды; Галактики; Вселенная. Курс включает: 70 часов контактного времени; более 350 страниц иллюстрированного учебника; более 1000 фотографий, схем, рисунков и карт; 58 интерактивных учебных моделей и многое другое. Новшеством является то, что иметься методическая поддержка курсу; около 450 контрольных вопросов и задач для проверки знаний и журнал успеваемости; Данный продукт одобрен Министерством образования РФ и планируется для поставки в учебные заведения. Но есть одно, но, при работе с "Открытой Астрономией 2.6" будет только текстовая информация, а интерактивные модели будут не активны и даже при нажатие на "старт" вы будете возвращаться к тексту без модели. Это происходит потому, что курс «Открытая Астрономия 2.6» полностью работает только с операционными системами Microsoft Windows 98SE/Me/2000/XP, а на более новых версиях Microsoft Windows 7 и выше работать не будет. Дело даже не в Windows 7 или 10, а в Internet Explorer с последними патчами. Компания-разработчик «ФИЗИКОН» разработала новую версию «Открытая Астрономия 2.7» и предлагает минимальные системные требования операционная система Microsoft Windows XP/2003/7/8. Но данную версию еще не возможно получит в открытом доступе и не все интерактивные модели активны. Тем не менее курс «Открытая Астрономия 2.6» - это замечательный электронный учебник, на каждый урок по астрономии. Ссылка на сайт https://college.ru/astronomy/course/content/content.html ɉɪɨɝɪɚɦɦɚ6WHOODULXP Stellarium – программа, позволяющая людям использовать свои домашние компьютеры в качестве виртуального планетария. Она вычисляет координаты Солнца и Луны, планет и звезд и показывает, как выглядит небо для наблюдателя в зависимости от местонахождения и времени. Также она может показывать созвездия и моделировать такие астрономические явления как метеорные дожди, солнечные или лунные затмения. Еще одно преимущество программы, в том, что она русскоязычная и имеет понятный интерфейс. А при на ведения на любой космический объект, в левом верхнем углу монитора 18 появляется справка по данному объекту, при этом можно в реальном времени смотреть азимут, высоту и склонение объекта. Рекомендуемые системные требования стандартные: Linux/Unix; Windows 7 и выше; Mac OS X 10.11.0 и выше; 3D видеокарта с поддержкой OpenGL 3.3 и выше; 1 GiB или больше оперативной памяти. Прекрасно загружается и устанавливается с диска (диск идет как приложение к телескопам), так же можно бесплатно скачать с Интернета по ссылке https://ru.vessoft.com/software/windows/download/stellarium ȺɫɬɪɨɧɨɦɢɱɟɫɤɢɣɩɨɪɬɚɥȺɫɬɪɨɧɟɬ Самый известный русскоязычный астрономический портал. На нем постоянно появляется новая информация о важнейших событиях в мире астрономии и астрофизики, различные статьи по данной теме, имеется прекрасный Глоссарий, Словарь и раздел Биографии. Наиболее интересным, на наш взгляд, является карта звездного неба. Вы можете задать момент времени (дата, время), на который Вы хотите построить карту, выбрать Ваше местоположение, часть неба, которая будет изображена на звездной карте и получить картинку со звездной картой не только в окне Вашего браузера, но и распечатать. Это позволяет обучающимся наблюдать за звездным небом и сравнивать его с имеющейся картой. Данный портал позволяет быть в курсе астрономических открытий и является хорошим источником для подготовки к урокам или дополнительному образованию. Ссылка на сайт http://www.astronet.ru/ Таких порталов как Астронет в пространстве Интернета достаточно много, например, АстроГалактика http://astrogalaxy.ru, Новости астрономии и астрофизики http://www.theuniversetimes.ru, сайт Margrour http://mapgroup.com.ua и т.д. Ɂɚɤɥɸɱɟɧɢɟ При анализе различных прикладных программ по астрономии, мы пришли к выводу, что на сегодняшний день не все заявленные прикладные программы работают, а некоторые сайты не обновляться. Но тем не менее в заключении необходимо отметить, что использование компьютерных программ, сети Интернет в процессе обучения Астрономии позволяет проводить урок наиболее содержательно, интересно, наглядно, экономит время, позволяет оперативно следить за новыми открытиями