XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Исследование астрономических знаний современных школьников (на примере обучающихся 4-х классов БОУ г. Омска «Гимназия № 19»)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Горчакова А.К. 1

---

1БОУ г Омска гимназия 19

Бабикова Н.В. 1

---

1БОУ г. Омска Гимназия 19

Работа в формате PDF

2.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Вот уже несколько лет я посещаю занятия в астрономическом кружке при Городском дворце детского и юношеского творчества – интересуюсь космическими явлениями и исследованиями, провожу собственные наблюдения и опыты, делаю макеты планет, МКС (см. Приложение 1, рис.1-8). Благодаря этому я убедилась: наша Вселенная многогранна, а настоящее и будущее человечества неразрывно связаны с космосом. Уже сегодня, благодаря спутникам, мы пользуемся спутниковым многоканальным телевидением, имеем возможность заранее знать прогноз погоды, можем наблюдать за разными областями Земли в режиме реального времени. Однако несмотря на интенсивное познание космоса в последние 70 лет, по данным ВЦИОМ (Всероссийского центра изучения общественного мнения), в 2022 г. каждый третий россиянин считал, что Солнце вращается вокруг Земли. Меня заинтересовал вопрос, что знают о космосе и значении его освоения мои сверстники. Для этого я решила провести исследование и найти ответы.

Мое исследование актуально: знания о космосе помогают формировать наше представление об устройстве Мира в целом – естественно-научную картину мира. В школе мы узнаем о космосе из уроков окружающего мира. Однако достаточно ли знаний у моих сверстников, понимают ли ребята значение исследований космоса для нашей жизни? Или же необходима их актуализация?

Гипотеза: предполагаю, что, скорее всего мои сверстники обладают достаточными астрономическими знаниями об объектах и закономерностях Солнечной системы, Вселенной, но будут испытывать затруднения в области современных научных исследований, открытий и истории освоения космоса.

Объект моего исследования – космос как часть естественно-научной картины мира современных школьников – учеников 4-х классов.

Предмет – астрономические знания у обучающихся 4-х классов начальной школы БОУ г. Омска «Гимназия №19».

Под астрономическими знаниями в данной работе я буду понимать комплекс основных научных знаний, связанных с такими областями, как: устройство Вселенной, история ее изучения, изобретения, открытия и значение космических исследований.

Цель: определить, какими знаниями и представлениями о космосе, космических исследованиях и их роли владеют мои сверстники – ученики 4-х классов.

Для достижения цели определила необходимость решения следующих задач:

- исследовать периоды в изучении космоса и охарактеризовать научные достижения ученых;

- исследовать,как устроена наша Вселенная;

- выяснить роль космических исследований в нашей жизни;

- на основе анкетного опроса учеников начальной школы определить, какими астрономическими знаниями они владеют;

- установить, какие области астрономических знаний вызывают у опрошенных затруднения;

- разработать и презентовать обучающий интерактивный плакат «Космос далекий и близкий».

В работе я использовала такие общенаучные методы, как анализ, синтез, сравнение при написании первой главы; опрос, анализ, сравнение в ходе написания второй.

Работая над теоретической главой, обращалась к анализу информации из статей научно-популярного журнала «Думай» [4, 5, 7, 8, 10, 11], энциклопедий [6, 9, 13]. Также изучала материалы монографических исследований авторов Гильзин К. А. [1], Гурштейн А. А. [2], Зингель Ф. Ю. [3], Стивена Хокинга [12].

Источниками послужили материалы анкетирования учеников 4-х классов БОУ г. Омска «Гимназия № 19».

Практическая значимость моего исследования заключается в возможности привлекать его материалы для выступления на уроках окружающего мира, составления познавательной викторины о космосе ко Дню космонавтики. Кроме того, разработанный мной интерактивный обучающий плакат «Космос далекий и близкий» призван дополнительно расширить знания моих сверстников о космосе.

Глава 1. Космос: устройство, история исследований, изобретения и технологии.

1.1 Научное изучение космоса в разное время. Основные открытия.

Дата 4 октября 1957 г. считается началом космической эры. В этот день впервые был запущен советский космический аппарат – искусственный спутник Земли (ПС-1). А через три с половиной года, 12 апреля 1961 г. советский же космонавт Юрий Гагарин совершил орбитальный полет вокруг планеты Земля. Однако интерес к космосу, наблюдения за космическими объектами начались за долго до этого дня. В данном параграфе я исследовала историю изучения космоса и выявила вклад ряда ученых разных исторических эпох в это направление.

Итак, древняя астрономия развивалась параллельно и независимо друг от друга в разных областях нашей планеты, основывалась преимущественно на наблюдениях невооруженным глазом. В конце позднего неолита (III тыс. до н.э.) – начале периода ранней бронзы (IV тыс. до н.э.) люди строили сооружения из гигантских каменных глыб – кромлехи [10, C. 33]. Они имели форму круга и считались первыми астрономическими обсерваториями. До наших дней дошел Стоунхендж (Англия), Набта-Плайя (Нубийская пустыня), Тархатинский мегалитический комплекс (Россия, Алтай). Благодаря им наши предки устанавливали дни летнего и зимнего солнцестояния, ориентировались по звездам.

В цивилизации же Древнего Египта жрецы в III тыс. до н.э. уже вычислили продолжительность солнечного года и установили, что он равен 365 дням. Одним из важных научных направлений считалась астрономия в Древнем Китае. Китайскими учеными была разработана теория лунных и солнечных затмений в ХХ в. до н.э. А в ХII в. начала работу первая специализированная обсерватория, оснащенная изобретенными китайцами компасом, солнечными и водяными часами и другими приспособлениями [3, C. 21].

Само же слово «космос» придумали древнегреческие философы – с латинского «космос» означает «украшаю, упорядочиваю». Однако они употребляли его первоначально не применительно к космическому пространству за пределами планеты Земля. Именовали им общий порядок, мироздание, даже внутренний мир человека. Древнегреческий философ Аристотель первым высказал мнение, что Земля не плоская, а шарообразная. Однако он, как и другие греческие мыслители, полагал, что наша планета – это центр неподвижной Вселенной [2, C. 27]. Такое представление получило название геоцентрическая картина или модель мира. В XVI в. ей на смену пришла гелиоцентрическая. В сравнительной таблице я привела положения обеих теорий [3, C. 44-47]:

Таблица 1. Геоцентрическая и гелиоцентрическая теории в сравнении.

Из таблицы видно: и геоцентрическая, и гелиоцентрическая теории объясняют устройство мира, место в нем Земли и Солнца. Однако в обеих из них есть заблуждения и неточности в сравнении с современными научными данными. Вместе с тем, изучение космоса уже было не остановить.

Продолжателем теории Коперника стал итальянец Джордано Бруно (1548-1600). Он первым предположил, что Вселенная бесконечная, Солнце – одна из многочисленных звезд, а Земля – одна из бесконечного числа планет. За эти идеи ученого сожгли на костре. В числе ключевых изобретений стоит назвать создание телескопа Галилео Галилеем (1564-1642) и наблюдение с его помощью за Луной, планетами, солнечными пятнами. Немецкий математик, астроном Иоганн Кеплер (1571-1630) стал первооткрывателем законов движения планет Солнечной системы. А английский физик, астроном и математик Исаак Ньютон (1643-1727) открыл закон всемирного тяготения и сформулировал три закона механики, на основе которых вывел законы движения тел Солнечной системы [13, C. 17-25].

Русский ученые также не оставались в стороне от наблюдений и исследований космоса. Михаил Васильевич Ломоносов (1711-1765) прославился открытием атмосферы Венеры, кроме того, он предложил свою конструкцию телескопа. Еще один российский ученый Василий Яковлевич Струве (1793-1864) считается основоположником звездной астрономии. Также из отечественных ученых, связанных уже с технологиями освоения космоса, следует выделить Константина Эдуардовича Циолковского (1857-1935), разработавшего теорию многоступенчатых ракет, изучавшего вопросы преодоления силы земного притяжения и принципы космических полетов [1, C. 17].

В 1915 г. Альбертом Эйнштейном была предложена Общая теория относительности. На многие годы ее положения стали определяющими для исследователей, изучавших вопросы появления и устройства Вселенной, гравитации, черных дыр [12, C. 42].

А вот американский исследователь Эдвин Хаббл (1889-1953) в 1920-е гг. обнаружил следы нескольких галактик, изучал их состав, структуру и вращение; в ближайших галактиках открыл новые звезды, цефеиды, шаровые скопления, газовые туманности, красные и голубые сверхгиганты, стоял у истоков теории расширяющейся Вселенной. В 1960-е гг. факт расширения Вселенной получил научное доказательство [4, C. 6].

12 апреля 1961 г. советский космонавт Юрий Гагарин впервые полетел в космос. Главным же открытием конца ХХ в. стало открытие экзопланет – газовых планет, которые вращаются вокруг другой яркой звезды. По-прежнему актуальным среди ученых остается изучение ближайшего космического окружения и поиск планет, аналогичных нашей Земле, имеющих на своих поверхностях признаки жизни.

Таким образом, наблюдениям за космическими объектами, исследованиям и открытиям в этой сфере много тысяч лет. Еще астрономы древних цивилизаций составляли карты созвездий и выводили первые закономерности. Представления о месте Земли во Вселенной развивались и прошли несколько стадий: геоцентрическая, гелиоцентрическая теории, точные научные открытия, ставшие возможными благодаря изобретению телескопа и дальнейшему освоению космоса с помощью спутников и космических летающих аппаратов, обоснование теории расширяющейся Вселенной. Свой неоценимый вклад в это вносили как отечественные, так и зарубежные ученые.

1.2 Устройство Вселенной: космические объекты, Солнечная система.

Краткий космический адрес нашей планеты Земля такой: Вселенная, галактика Млечный Путь, рукав Ориона, Солнечная система. Чтобы понять, какое место занимает Земля в космическом пространстве и какие объекты ее окружают, входят в состав Вселенной, я обратилась к анализу этого вопроса.

Итак, под Вселенной в современной астрономии понимается космическое пространство и все, что содержится в нем (галактики, планеты, черные дыры, астероиды и пр.) [13, C. 38]. Первые версии о ее происхождении и составе присутствуют уже в космогонических мифах разных народов, а также трудах античных философов.

Сегодня доподлинно установлено, что Вселенная состоит из трех компонентов: материи, энергии, пространства. Ее возникновение в современной науке объясняется теорией большого взрыва. Английский ученый Стивен Хокинг утверждал, что изначально существовала некая пространственно-временная сингулярность – горячая точка с бесконечной плотностью. Именно она однажды взорвалась, породив материю, энергию и бесконечное пространство [12, C. 58].

Статична ли наша Вселенная или подвижна? Научно доказано и признано – она расширяется. В 1929 г. Эдвин Хаббл наблюдая за туманностями, выяснил, что это галактики. Проанализировав их свет, ученый установил: они удаляются от нас, следовательно, Вселенная увеличивается [12, C. 62].

Из чего же она состоит? Из миллиардов галактик, связанных между собой силами гравитации или притяжения. Галактика представляет собой гигантское скопление звезд, газа, пыли, также удерживаемых силами гравитации, исходящими от ее центра масс – огромной черной дыры. В основном во Вселенной галактики расположены хаотично, однако фиксируются и их плотные скопления и сверхскопления – галактические нити. Количество галактик огромно – доступная людям для наблюдения часть Вселенной содержит их около 100 млрд. Астрономы делят галактики по внешнему виду на спиральные, эллиптические, линзовидные, неправильные [13, C. 65-66].

Наша галактика Млечный Путь – это спиральная галактика с перемычкой. В ее центре, считают ученые, расположена массивная черная дыра Стрелец А* (SGR A*). Черная дыра – это звезда, масса которой столь огромна, что она обрушивается внутрь себя. Это практически идеально черная дыра, не пропускающая свет и искажающая время [12, C. 62].

В Млечном Пути находится от 100 до 400 млрд звезд. Звезда – это массивное светящееся небесное тело, состоящее из газа и плазмы, внутри которого происходят термоядерные реакции. Звезды различаются между собой по спектру излучения и делятся на несколько категорий, у каждой – своя масса и свой возраст [5, C. 47]. В сущности, классификация звезд – это отражение их эволюционного состояния – от возникновения до полного исчезновения и разложения на кремний и кислород или превращения в сверхновую звезду, а затем в нейтронную или черную дыру. Вокруг звезд могут существовать планетные системы, удерживаемые силой гравитации их ядер.

Звезда нашей планетной системы – Солнце – относится к виду желтых карликов. Вокруг Солнца обращается 9 планет, четыре из них твердые, то есть земного типа – Меркурий, Венера, Земля со спутником Луна, Марс. Далее, за Главным поясом астероидов, расположены газовые планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Девятая планета Плутон с 2006 г. считается карликовой планетой. «Земные» планеты схожи по составу, они имеют ядро, мантию и кору. Вокруг них вращаются спутники, однако их, по сравнению с планетами-гигантами, не так много. У Земли это одна Луна, а вот у Сатурна естественных спутников 146! Газовые гиганты не имеют твердой поверхности, поэтому высадиться на них невозможно.

Из четырех планет земного типа только на Земле есть жизнь. Кроме звезд и планет, черных дыр во Вселенной движется множество твердых тел разного размера – метеороиды, астероиды, кометы. Однако есть и области пустоты – войды, огромные пространства без галактик [4, C. 7].

Таким образом, рассмотрев вопрос устройства Вселенной, я установила: сегодня в науке считается, что она возникла в результате Большого взрыва. Вселенная бесконечна и продолжает расширяться, состоит из материи, энергии (гравитационных сил), пространства. Ее образуют миллиарды галактик – гигантских скоплений звезд. Вокруг звезд могут существовать планетные системы, подобные Солнечной. Планеты и другие космические тела вращаются вокруг Солнца благодаря гравитации. Однако пока науке неизвестны другие планеты, где есть жизнь.

1.3 Исследования космоса и их значение в современной жизни.

Космические исследования считаются одним из высочайших достижений научно-технической революции ХХ в. Прогресс в этой сфере растет с каждым годом: в космос запускается все больше и больше орбитальных космических аппаратов (исследовательские, метеорологические, навигационные, биоспутники, геостационарные, спутники связи и др.). В зависимости от вида, каждый из них выполняет строго определенные задачи, связанные с нашей планетой. Так, метеорологические спутники помогают в определении прогнозов погоды с точностью до 14 дней. Исследовательские следят за глобальными изменениями на нашей планете – процессами таяния ледников, изменением уровня моря, образованием ураганов, масштабными лесными пожарами. Спутники связи принимают сигналы от радиостанций Земли, усиливают их и направляют обратно, выступая ретрансляторами телевидения, радиовещания, телефонной связи [9]. Сегодня в космосе находятся спутники 60 стран мира. При этом технологии разработки спутников развиваются в направлении уменьшения их размеров и снабжения аппаратов высокоточными оптическими приборами.

Исследования космического пространства и других планет Солнечной системы стали возможны благодаря созданию и запуску зондов, автоматических разведывательных станций и иных беспилотных роботизированных устройств. Зонды начали стали применяться практически сразу после запуска первого искусственного спутника Земли в 1957 г. Данные автоматические космические аппараты входят в атмосферу планет. С их помощью ученые получают высокоточные фотографии космических объектов с близкого расстояния, сведения об электромагнитном поле, физическом и химическом анализе атмосферы. Так, советский зонд «Луна-3» в 1959 г. передал по радиосвязи фотографии обратной стороны Луны, которая никогда не видна с Земли. В 1974-1975 гг. американский зонд «Маринер-10» исследовал планету Меркурий. Планеты-гиганты в 1970-1980-е гг. изучали спутники NASA «Вояджеры» (1 и 2). Сейчас спутники «Вояджер» исследуют межзвездное пространство [6]. Также интерес представляет и изучение астероидов, комет, которые могут нести нашей планете потенциальную опасность.

Кроме космических аппаратов, научной деятельностью в космосе занимаются и космонавты. На МКС (Международной космической станции) космонавты наблюдают физико-химические процессы и поведение разных материалов в условиях невесомости, проводят медико-биологические, технические, образовательные и иные эксперименты [11, C. 80].

Еще одним вектором долгосрочных космических программ выступает исследование зоны жизни планет Солнечной системы с целью их последующей колонизации. В качестве ближайших перспектив рассматривается строительство базы на Луне и высадка человека на Марс [12, C. 112].

Следует отметить, что освоение и исследования космоса способствовали развитию технологий, которые оказались полезны не только для космонавтов, но и для простых людей. Так была изобретена сублимированная пища (с удалением из нее воды) в порошковом виде, фильтры для воды с ионами серебра, термобелье, мембранная ткань, солнечные батареи, беспроводные инструменты, цифровые камеры и др. [8, C. 54]

Таким образом, можно говорить о нескольких направлениях современных космических исследований: изучение глобальных проблем и актуального состояния нашей планеты; планет и пространства Солнечной системы; проведение всевозможных исследований в космосе в условиях невесомости. Кроме того, спутники обеспечивают нас связью, задействуются в метеорологии, разведке полезных ископаемых и иных полезных и значимых для человека сферах.

Изучив в первой главе вопросы развития научных представление о нашей Вселенной, ее устройство и значение современных научных исследований, я убедилась, что человечество с давних времен задавалось вопросами, ответы на которые позволили бы объяснить структуру мира, место Земли во Вселенной. Получение наиболее точных данных стало возможными благодаря достижениям научно-технического прогресса – изобретению оптически мощных телескопов, обсерваторий, космическим полетам человека и запуску различных аппаратов. Сегодня выявлен и описан состав Вселенной, подробно изучаются находящиеся в ней объекты – планеты, астероиды, черные дыры и пр. Космические исследования позволяют как наблюдать за Землей в глобальном масштабе, следить за состоянием ледников, уровня моря, так и расширять знания о космическом, межзвездном пространстве.

Глава 2. Астрономические знания учеников начальных классов БОУ г. Омска «Гимназия № 19».

2.1. Характеристика знаний о космосе достаточного уровня.

Для написания второй главы я разработала контрольный тест с целью измерения астрономических знаний у моих сверстников. Для этого учла, какие вопросы мы уже проходили в рамках предмета «Окружающий мир» в прошлом году, добавив к ним те, которые находятся в зоне ближайшего развития и возможных интересов моих сверстников. Знать ответы на них, на мой взгляд, важно для целостного представления о Вселенной и процессах ее изучения человеком. Тест охватил три сферы знаний: «История развития астрономических знаний», «Устройство Вселенной и Солнечной системы», «Космические исследования» (Приложение 2).

В опросе приняли участие 62 обучающихся 4-х классов. Итак, в гипотезе я предположила, что мои сверстники будут обладать достаточным уровнем знаний в области, касающейся устройства, объектов, закономерностей Солнечной системы. Достаточным уровнем я буду считать показатель правильных ответов от 70%.

Для проверки этой части гипотезы в тесте было заложено 10 вопросов. Первый касался выявления знаний о планетах, на которые может высадиться человек. 74% опрошенных выбрали Марс, 95% также указали Луну. Действительно, это планеты земной группы, обладающие в отличие от Сатурна и Юпитера твердой поверхностью.

Далее, в вопросах со второго по четвертый ребята должны были выбрать из предложенного списка планету, узнав ее по описанию. 71% верно отметили Юпитер как самую большую планету Солнечной системы, 76% опрошенных узнали Марс по характерному красному цвету грунта. А вот Венеру как самую горячую и ветреную планету определили только 39% моих сверстников.

В пятом вопросе опрашиваемым предстояло вспомнить и соотнести два понятия – метеорит и метеор. 89% определили метеорит верно – как обломок небесного тела, упавшего на Землю.

Шестой вопрос был призван выявить, насколько верно мои сверстники соотносят понятия «галактика» и «планетная система». 81% ответили, что в нашей галактике Млечный путь миллиарды звезд, соответственно, и планетных систем вокруг них, а не только одна Солнечная система, тем самым подтвердив знания в этом направлении.

Установлению понимания, насколько исчисляема Солнечная система количеством галактик, был посвящен седьмой вопрос. 76% опрошенных ответили верно – в ней их около 2 триллионов.

В восьмом вопросе ребятам было представлено описание понятия гравитации через силы притяжения, удерживающие все объекты во Вселенной. Верно соотнесли термин и его характеристику 84% опрошенных.

Одним из ключевых в курсе «Окружающий мир» в третьем классе был вопрос о том, что влияет на смену времен года на Земле. Правильный ответ – вращение Земли вокруг Солнца. Хотя все участники опроса должны были знать об этом, только 60% выбрали верный вариант. 30% посчитали, что этому способствует вращение Земли вокруг своей оси. Тогда как этот фактор влияет на смену дня и ночи.

Еще один вопрос, с которым знакомы мои сверстники, касался природы колец Сатурна. В 3-м классе мы изучали, что они состоят из огромных ледяных глыб и пыли, удерживаемых силами гравитации планеты. Это вовсе не неподвижные каменные обручи. Однако только 60% справились с этим вопросом.

Таким образом, в большинстве вопросов данного блока опрошенные, действительно, продемонстрировали достаточный уровень астрономических знаний. Исключение составил вопрос о причинах смены времен года на Земле. Также только 39% смогли узнать Венеру по описанию. Полученные результаты подтвердили первую часть моей гипотезы.

2.2. Выявление затруднений в астрономических знаниях обучающихся 4-х классов начальной школы.

Также в гипотезе я предположила, что мои сверстники не смогут проявить достаточный уровень знаний в вопросах изучения и исследования космоса. Следующие 5 вопросов были призваны помочь мне выявить реальную ситуацию.

В одиннадцатом вопросе опрошенным предлагалось распределить основные события в освоении космоса в нужной хронологической последовательности – запуск искусственного спутника Земли «Спутник-1», высадка американских астронавтов Нила Армстронга и Эдвина Олдрина на поверхность Луны, орбитальный полет вокруг Земли советского космонавта Юрия Гагарина на корабле «Восток», выход в открытый космос советского космонавта Алексея Леонова. 70% опрошенных верно отметили в качестве первой вехи запуск «Спутника-1», 29% также справились с указанием второй вехи – орбитального полета вокруг Земли советского космонавта Юрия Гагарина. Однако полностью перепутали местами следующие две вехи. Показатель верности по ним – 0%.

Двенадцатый вопрос был направлен на выявление знаний о величайших изобретениях в космической сфере и их изобретателях. Средний процент правильных ответов составил 18. Так, только 22 человека смогли указать Сергея Павловича Королева как изобретателя первого искусственного спутника Земли, 18 человек – Галилео Галилея как изобретателя телескопа, 20 человек – Константина Эдуардовича Циолковского как создателя теории многоступенчатых ракет, 12 человек – Михаила Васильевича Ломоносова как открывателя атмосферы Венеры.

Однако с вопросом о том, на каком объекте в космосе проводятся разные научные исследования, справились 82% опрошенных, выбрав МКС.

Следующий вопрос выявлял понимание обучающимися значения космических исследований. Опрошенным были предложены разные варианты ответа на этот вопрос, которые, однако, все были заложены как верные: выявлять опасные астероиды, которые могут приблизиться к Земле; наблюдать за таянием ледников, природными пожарами; отправлять в космос спутники и следить с их помощью за погодой; изучать устройство и историю нашей и других планет. Вместе с тем, исчерпывающе ответили на него только 16 человек (25%).

В заключительном вопросе ребятам предлагалось установить связь между такими изобретениями, как цифровая камера, фильтры для воды, мембранная ткань, и направлением космических исследований. Верный ответ – они были созданы как технологии для изучения и освоения космоса – выбрали только 26% опрошенных.

Полученные результаты по второй группе вопросов продемонстрировали общие затруднения: далеко не все опрошенные пока разбираются в ключевых исторических вехах освоения космоса, могут определить, кому принадлежало то или иное изобретение/ открытие, достаточно полно понимают значение освоения космоса и связь изобретений с различными направлениями. Это подтверждает вторую часть моей гипотезы и указывает на то, что ребята нуждаются в дополнительных источниках информации по данной теме.

С целью повышения уровня знаний учеников 4-х классов я разработала классный час на тему «Космос далекий и близкий» (см. Приложение 1, рис. 9 – 11). В нем рассказала ребятам о достопримечательностях нашего города, связанных с космосом (ул. Гагарина, Образцовый музей космической славы в школе № 55).

И провела викторину «Правда или вымысел» (см. Приложение 1, рис. 12 -13). Приведенные в нем факты призваны расширить преставления моих сверстников о космосе.

Также разработала интерактивный информационный плакат «Космос: далекий и близкий» (Приложение 3). Информацию для него подобрала и структурировала по следующим блокам: «Правда и мифы о космосе», «Первые в космосе» «Адрес: планета Земля», «Изобретения, которые появились благодаря космосу». Плакат восполнит пробелы в знаниях моих сверстников, а QR-коды направят их на ресурсы, где они еще больше смогут узнать об этой теме, но уже самостоятельно. Данный плакат был размещен в каждом из 4-х класслв в БОУ г. Омска «Гимназия № 19».

Заключение

В настоящей работе я исследовала вопрос – какими астрономическими знаниями обладают мои сверстники – современные школьники, ученики 4-х классов БОУ г. Омска «Гимназия № 19». Предположила, что достаточный уровень (70% верных ответов и выше) они продемонстрируют, отвечая на вопросы, касающиеся устройства Вселенной, объектов и закономерностей Солнечной системы. Но допустила вероятность – ребята будут знать недостаточно об истории исследования космоса, связанных с ним изобретениях, открытиях.

В первой главе я обратилась к изучению теоретических вопросов и характеристике информационных блоков, знания о которых будут проверены с помощью теста у обучающихся далее. Выявила, что люди начали исследовать звездное небо и окружающее их космическое пространство уже в глубокой древности. Ученые разных цивилизаций (в Древнем Египте, Китае, Вавилоне и др.) параллельно совершали открытия. Например, уже в III тыс. до н.э. древними египтянами была определена продолжительность солнечного года (365 дней). Представления о космосе в условиях его земного изучения менялись. Сторонники как геоцентрической, так и гелиоцентрической теорий доказывали свою правоту. Однако большинство точных открытий стали возможными только тогда, когда ученые сначала создали и запустили в космос искусственный спутник Земли, а потом и отправили туда человека. Исследователи со всего мира вносили и продолжают вносить весомый вклад в процессы изучения космического пространства.

Далее я обратилась к выяснению устройства Вселенной и Солнечной системы. Исследователи ХХ-ХХI вв. стремятся установить, как появилась Вселенная, именно поэтому выдвигают и проверяют разные теории. Одна из них, поддерживаемая ученым Стивеном Хокингом, указывает на расширяющуюся природу Вселенной, возникшей когда-то из точки сжатия или сингулярности в результате Большого взрыва. Вселенная состоит из миллиардов галактик разной формы, связанных силами притяжения, пустот. Галактика содержит в себе миллиарды звезд, вокруг них образуются планетные системы. Центр галактики – черная дыра как мощный гравитационный «магнит». Наша планетная система называется Солнечной, расположена в галактике Млечный Путь. В нее входит 8 планет, но только на Земле есть жизнь.

Также я изучила и охарактеризовала современные направления космических исследований. Они сосредоточены по таким группам, как: изучение глобальных проблем и актуального состояния нашей планеты; планет и пространства Солнечной системы; проведение всевозможных исследований в космосе в условиях невесомости.

Далее во второй главе проанализировала результаты опроса 62-х обучающихся 4-х классов и выявила уровень их астрономических знаний. Данные подтвердили выдвинутую мной гипотезу. Действительно, мои сверстники в целом хорошо представляют себе масштабы Вселенной, галактик, ориентируются в описаниях планет и других объектов Солнечной системы (за исключением Венеры). Однако демонстрируют затруднения в области определения причины смены времен года на Земле. Уровень знаний по данному блоку я оценила как достаточный – фиксировался процент верных ответов 70 и выше. Астрономические знания по второму блоку вопросов оказались менее верными. Выявились затруднения как в направлении истории изучения космоса, основных открытий и изобретений, так и в области значения научных исследований – средний процент верных ответов 25. Вместе с тем, мои сверстники знакомы с МКС и ее назначением. С целью повышения уровня знаний я разработала и презентовала ученикам 4-х классов интерактивный информационный плакат «Космос: далекий и близкий». Приведенные в нем факты призваны расширить преставления моих сверстников о космосе, а QR-коды – заинтересовать их новыми ресурсами, приложениями и стимулировать познавательный интерес.

Список литературы и источников

1. Гильзин К. А. Эра космическая. – М.: Детская литература, 1972. – 282 с.

2. Гурштейн А. А. Извечные тайны неба. – М.: Просвещение, 1984. – 272 с.

3. Зингель Ф. Ю. Астрономия в ее развитии. – М.: Просвещение, 1988. – 157 с.

4. Ким А. Холодна ли пустота? // Российский научно-популярный журнал «Думай». – № 7(47) – 2023 – С. 4-9.

5. Котов М. Околоземные мифы // Российский научно-популярный журнал «Думай». – № 12(28) –2021 – С. 46-49.

6. Космический зонд Универсальная научно-популярная энциклопедия «Кругосвет» URL: https://www.krugosvet.ru/enc/aviaciya-i-kosmonavtika/kosmicheskiy-zond (дата обращения 30.07.2023)

7. Сваровская А. Космическая земля // Российский научно-популярный журнал «Думай». - № 4(32) – 2022. - С. 40-45.

8. Сваровская А. Космические технологии на Земле // Российский научно-популярный журнал «Думай». – № 4(32) – С. 52-55.

9. Спутник связи // Универсальная научно-популярная энциклопедия «Кругосвет» URL: https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/transport_i_svyaz (дата обращения 30.07.2023)

10. Фадеева О. Каменные круги: астрономия древних // Российский научно-популярный журнал «Думай». – № 5(45) – 2023 – С. 32-38.

11. Шапран Е. Универсальный космонавт // Российский научно-популярный журнал «Думай». - № 4(32) – 2022. – С. 79-83.

12. Хокинг С. Краткие ответы на большие вопросы. – М.: Эксмо, 2018. – 190 с.

13. Энциклопедия для детей. Аванта +. Космонавтика. – М.: Аванта+, 2013. – 528 с.

Приложение 1.

Рис. 1 «Омский Планетарий»

Рис. 2 «Омский Планетарий. Крупко В.Н.»

Рис. 3 «Модель МКС»

Рис. 4 «Всероссийский конкурс «Поехали»

Рис. 5 «Московский Планетарий»

Рис.6 «Московский Планетарий»

Рис.7 «Московский Планетарий»

Рис. 8 «Серебристые облака. Наблюдение»

Рис. 9 «Классный чай «Космос далекий и близкий»

Рис.10 «Классный чай «Космос далекий и близкий»

Рис. 11 «Классный чай «Космос далекий и близкий»

Рис. 12 «Викторина «Правда или вымысел»

Рис. 13 «Викторина «Правда или вымысел»

Приложение 2. Тест «Что я знаю о космосе?»

З дравствуй! Мы –Таня и Ваня, юные астрономы. Нас заинтересовал вопрос, что знают о космосе современные школьники. Помоги, пожалуйста, нам это выяснить – ответь на следующие вопросы.

1. «Человек может высадиться как минимум на два небесных тела!», - утверждает Таня. Выбери и отметь, на какие. Помни, что не все тела имеют твердую поверхность!

А) Марс Б) Луна В) Сатурн Г) Юпитер Д) Солнце

2. Таня и Ваня – космические путешественники. Узнай по описанию, за какой планетой они наблюдали в иллюминатор: «Это самая большая планета Солнечной системы. Она превышает размеры Земли в 10 раз! Большое красное пятно – это ураган, который бушует на ней уже более 350 лет».

А) Венера Б) Сатурн В) Юпитер Г) Плутон

3. «Это самая горячая и ветреная планета Солнечной системы. Мы не сможем на нее приземлиться, - объяснила Таня Ване. - Давай лучше понаблюдаем за ней с Земли. Каждый день мы можем видеть ее невооруженным взглядом незадолго до восхода или сразу после захода Солнца». Отметь эту планету.

А) Марс Б) Венера Г) Луна Д) Меркурий

4. «А почему цвет у этой планеты красный?» - спросил Ваня. «Ее почва богата железом, которое и придает красный оттенок. А еще на ней бушуют самые опасные и сильные пылевые бури в Солнечной системе и расположена самая высокая гора Олимп. Ее высота около 27 км. Это в три раза превышает размер Эвереста!». Отметь эту планету.

А) Меркурий Б) Юпитер В) Сатурн Г) Марс

4. Таня утверждает, что метеорит – это обломок небесного тела, упавшего на Землю. А Ваня считает, что метеорит – это всего лишь свет от «падающей звезды», который мы видим в небе. Кто из ребят прав?

А) Таня Б) Ваня

6. «Таня, неужели в нашей галактике Млечный Путь всего лишь одна планетная система – Солнечная система?», - спросил Ваня. Выбери, какой ответ дала Таня.

А) нет, в нашей галактике миллиарды звезд, вокруг большей части вращаются планеты.

Б) да, в нашей галактике Млечный Путь всего лишь одна система планет вокруг звезды Солнце.

7. «Современные ученые утверждают, что во Вселенной множество галактик», - объяснила Таня Ване. «Множество – это сколько?». Как ответила на этот вопрос Таня?

А) от 200 до 500 Б) от 500 до 1000 В) около 2 триллионов

8. «Таня, что удерживает нашу планету в космосе? И почему она не падает?», - задал очередной вопрос Ваня. «Ее удерживают определенные силы. Ими пронизана вся наша Вселенная. Поэтому в ней все притягивается друг к другу: Земля – к Солнцу, Луна – к Земле, и мы с тобой тоже поэтому тяготеем к Земле». Отметь, как называются эти силы.

А) параллакс Б) эклиптика В) гравитация Г) скорость света

9. «Главной причиной смены времен года на Земле считается…» - помоги Ване вспомнить это и дополни его фразу.

А) вращение Земли вокруг Солнца Б) вращение Земли вокруг своей оси В) вращение Луны вокруг Земли Г) вращение Солнца вокруг Земли

10. «Таня, кольца Сатурна – это неподвижные каменные обручи», - высказал свое мнение Ваня. «Ваня, кольца Сатурна состоят из огромных ледяных глыб размером с дом и пыли». Отметь, кто из ребят прав.

А ) Таня Б) Ваня

11. «Сначала человек полетел в космос, затем – на Луну, после – запустил искусственный спутник Земли и вышел в открытый космос. Так?» «Ваня, ты все перепутал!», - воскликнула Таня. Помоги ребятам восстановить правильную последовательность событий космической эры. Отметь цифрами, что было первым, вторым, третьим, четвертым.

Запуск искусственного спутника Земли «Спутник-1»

Высадка американских астронавтов Нила Армстронга и Эдвина Олдрина на поверхность Луны

Орбитальный полет вокруг Земли советского космонавта Юрия Гагарина на корабле «Восток»

Выход в открытый космос советского космонавта Алексея Леонова

1423

12. Таня и Ваня отправились в музей космических изобретений и открытий. Но вот беда! Из текста об экспонатах пропала информация об их создателях! Помоги ребятам ее восстановить! Подбери к изобретениям и открытиям правильные имена.

Галилео Галилей, Сергей Павлович Королев, Константин Эдуардович Циолковский, Михаил Васильевич Ломоносов

13. «Когда я вырасту и стану космонавтом, то буду непременно проводить разные исследования. Кстати, а где это делают современные космонавты?», - спросил Ваня у Тани. «Космонавты разных стран мира проводят исследования на многоцелевом космическом исследовательском комплексе…». Продолжи фразу Тани и отметь его название:

А) ракета-носитель «Ангара» Б) МКС (международная космическая станция) В) зонд «Вояджер» Б) Пулковская обсерватория

14. «Таня, зачем люди исследуют космос?» «Ваня, это очень важное направление современной науки! Оно позволяет…». Продолжи фразу Тани, выбери все возможные ответы:

А) выявлять опасные астероиды, которые могут приблизиться к Земле

Б) наблюдать за таянием ледников, природными пожарами

В) отправлять в космос спутники и следить с их помощью за погодой

Г) изучать устройство и историю нашей и других планет

Д) верно все перечисленное

15. Ваня, как ты считаешь, что связывает такие изобретения, как цифровая камера, фильтры для воды, мембранная ткань?

А) они были созданы как технологии для изучения и освоения космоса

Б) они были созданы для первого полета человека в космос

В) они необходимы для исследований Марса

Г) они задействованы при создании первого искусственного спутника Земли

Дорогой друг! Спасибо тебе за участие! Пройди по QR-кодам и узнай больше о космосе на полезных интернет-ресурсах!

Приложение 3. Обучающий интерактивный плакат «Космос далекий и близкий»