Компетентностно-ориентированные задания для текущего и промежуточного контроля успеваемости по астрономии как эффективное средство профессиональной подготовки студентов колледжа.
статья

Компетентностно-ориентированные задания для текущего и промежуточного контроля успеваемости по астрономии как эффективное средство профессиональной

 подготовки студентов колледжа

Монова Н.Д., преподаватель

          Важнейшим требованием современного общества к подготовке высоко квалифицированных выпускников и рабочих кадров является формирование у них широкого научного мировоззрения, основанного на прочных знаниях и жизненном опыте, готовности к применению полученных знаний и умений в процессе своей жизнедеятельности.

           Практико-ориентированные задания – это задания, преимущественной целью которых является формирование у учащихся умений и навыков практической работы, а также формирование понимания того, где, как и для чего полученные умения применяются на практике. Практико-ориентированные задания способствуют интеграции знаний, побуждают учащихся использовать дополнительную литературу, что повышает интерес к учёбе в целом, положительно влияет на прочность знаний и качество обучения. Такие задания служат инструментом измерения и оценивания компетентности  студентов.

          Проблемам, сущности и технологии компетентностно-ориентированных заданий, используемых в целях формирования профессиональной педагогической компетентности студентов и учителей уделяют внимание в своих трудах такие современные исследователи, как:  Р.М.Ахмадулина, И.И.Бородина, М.А.Худякова, Л.В. Селькина., Б.А.Комаров и другие.

           Однако, термин “ориентированные задания” так не получил достаточного теоретического обоснования и существующие подходы требуют дальнейшего совершенствования.

           В настоящее время разработаны и реализуются стандарты нового поколения. В основе стандарта по-прежнему лежит компетентностный подход [1,2], при этом сохраняет традиционную фундаментальность и универсальность. Новые стандарты – это принципиальный взгляд на то, каким мы хотим видеть будущего обучающегося. Стандарт должен обеспечить хорошее образование – ключ к успеху.

           Ключевые компетенции – относятся к общему (метапредметному) содержанию образования. В трехуровневой иерархии, предложенной А.В.Хуторским, ключевые компетенции стоят на первом месте. Далее общепредметные компетенции (относятся к определённому кругу учебных предметов и образовательных областей) и предметные (частные по отношению к двум к двум предыдущим  уровням компетенции, имеющие конкретное описание и возможность формирования в рамках учебных предметов).

К ключевым компетенциям относятся:

1. общекультурная компетенция;
2. социально- трудовая компетенция;
3. коммуникативная;
4. компетенция в сфере личностного определения (опыт самопознания, осмысления своего места в мире, выбор ценностных, целевых, смысловых установок своих действий).

       При изучении любого учебного предмета организуется учебная деятельность учащихся, следовательно, существуют  возможности формирования учебно-познавательной компетенции. Основы наук – это элемент культуры, следовательно, есть возможность на этих учебных предметах формировать общекультурную компетенцию. В преподовании  учебных предметов необходимо обращать внимание на смысловые, мировоззренческие элементы, определение собственного отношения обучающегося к изучаемому. В учебных предметах с ведущим компонентом “научные знания”, формирование коммуникативной компетенции, компетенции личностного определения будет осуществляться за счёт содержания. Учебные ситуации, действие в которых формирует опыт решения проблем – это обычно  практические ситуации, ролевые игры в урочной и внеурочной деятельности. И  конечно можно реализовать при изучении астрономии и физики.

         Обратимся к истории. Первый искусственный спутник Земли был запущен 4 октября 1957 года. Спутник был сферической формы (диаметром 58 см) и весил 83,6 кг. Он просуществовал 92 дня, совершив 1400 оборотов вокруг Земли.

Впервые в мире вторая космическая скорость была достигнута при полете советского космического аппарата “Луна-1”. Он был запущен 2 января 1959 года и стал первым искусственным спутником Солнца. 12 апреля 1961 года на космическом корабле “Восток” Ю. А. Гагарин совершил первый полет в космос. 16-19 июня 1963 года космический полет совершила первая в мире женщина-космонавт В.В. Терешкова. 18 марта 1965 года Алексей Архипович Леонов совершает первый выход в открытое космическое пространство. 3 февраля 1966 года советская АМС “Луна-9” совершила мягкую посадку на Луну и передала на Землю изображение с панорамой лунного ландшафта. 1 марта 1966 года советская космическая станция АМС “Венера-3” достигла поверхности Венеры, осуществив первый полет на другую планету.

          Информация, которую получают с помощью искусственных спутников, позволяет изучить планеты Солнечной системы, объяснить ее происхождение и ответить на многие важные вопросы. Очень долго на орбите работала космическая станция “Мир”. За годы ее работы проделано огромное количество различных экспериментов и в том числе для учащихся были сняты специальные фильмы о том, как происходят физические явления в космосе. В настоящее время на околоземной орбиье работает МКС (Международная Космическая Станция) и передает нам ценные данные. Нам уже не грозит астероидная атака или падение метеорита. О приближении подобных космических объектов узнаётся заранее и принимаются надлежащие действия.

А теперь давайте заглянем в будущее. Уже сейчас мы запускаем искусственные спутники ко всем планетам Солнечной системы, а может, через несколько лет там будут созданы космические города и с них будет производиться запуск искусственных спутников к другим небесным телам?

    Знаменитый американский учёный Илон Маск длительное время работал  над проблемой создания  ракет многоразового использования. Первые ракеты серии Falcon-n при посадке терпели неудачу. Наконец, ракету Falcon-9 c полностью перестроенными модулями, удалось успешно приземлить. Открылась эра многоразовых полетов. В настоящее время в замысел И.Маска входит программа колонизации Марса и создание на нём базы для дальнейшего освоения ближнего и дальнего космоса. В нашей стране ведутся аналогичные проекты. Согласно  высказыванию знаменитого русского учёного К.Э. Циолковского  “... человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство... “

       Данная разработка поможет обучающимся проверить свои знания в области астрономии, определить расстояние до планет солнечной системы с помощью законов Кеплера (задание 14), расстояния до далеких звезд, космических объектов методом паралакса (задание 12), сосчитать время полета из разных часовых поясов(задание 13).

        Вариант 1

1) Астрономия – наука, изучающая …

a) движение и происхождение небесных тел и их систем

b) развитие небесных тел и их природу

c) движение, природу, происхождение и развитие небесных тел и их систем

2) Самая высокая точка небесной сферы называется …

 a) точка севера b) зенит c) надир d) точка востока

3) Линия пересечения плоскости небесного горизонта и меридиана называется …

 a) полуденная линия

b) истинный горизонт

c) прямое восхождение

 4) Угол между плоскостями больших кругов, один из которых проходит через полюсы мира и данное светило, а другой – через полюсы мира и точку весеннего равноденствия, называется …

a) прямым восхождением

b) звездной величиной

c) склонением

 5) Третья планета от Солнца – это …

a) Сатурн b) Венера c) Земля

6) По каким орбитам обращаются планеты вокруг Солнца?

 a) по окружностям

b) по эллипсам, близким к окружностям

c) по ветвям парабол

7) Ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты называется …

a) перигелием

b) афелием

c) эксцентриситетом.

8) Астероиды вращаются между орбитами …

a) Венеры и Земли

b) Марса и Юпитера

c) Нептуна и Плутона

9) Какие вещества преобладают в атмосферах звезд?

 a) гелий и кислород

b) азот и гелий

c) водород и гелий

10) К какому классу звезд относится Солнце?

a) сверхгигант

b) желтый карлик

c) белый карлик

d) красный гигант

11) На сколько созвездий разделено небо?

a) 108 b) 68 c) 88

12) Во сколько раз Солнце больше Луны, если их угловые диаметры одинаковы, а горизонтальные параллаксы соответственно равны 8,8″ и 57′?

13) Когда в Гринвиче 10 ч 17 мин 14 с, в некотором пункте местное время равно 12 ч 43 мин 21 с. Какова долгота этого пункта?

14) Годичный параллакс Сириуса (a Большого Пса) составляет . Чему равно расстояние до этой звезды в парсеках и световых годах?

Ответы к тестовым заданиям и задачам

Решение

Задание 12

Классическая задача на определение размера светил по их параллаксу. Формула связи параллакса светила и его линейных и угловых размеров. В результате сокращения повторяющейся части получим:

;  

Ответ:  Солнце больше Луны почти в 400 раз.

Задание 13

Местное время – это среднее солнечное время, а местное время Гринвича – это всемирное время.

Воспользовавшись соотношением, связывающим среднее солнечное время , всемирное  время  и долготоу, выраженную в часовой мере:  получим:

Ответ:  2ч 26 мин 07 с.

Задание 14 .Расстояния до звёзд в парсеках определяется из соотношения: ,   где  - годичный параллакс звезды. Поэтому  Так  1пк=3,26 св.г., то расстояние до Сириуса в световых годах будет составлять

Ответ: 2,63пк или 8,64 св.г.

Вариант 2

1) Кто из перечисленных ниже учёных сыграл наибольшую роль в развитии астрономии?

а) Галилео Галилейb) Николай Коперникс) Дмитрий Менделеев

2) Самая низкая точка небесной сферы называется...

a) точка севера b) зенит c) надир d) точка востока

3) Плоскость, проходящая через центр небесной сферы и проведённая перпендикулярно отвесной линии, пересекает небесную сферу по большому кругу...

a) истинный горизонтb) полуденная линия c) горизонт событий

4) Угловое расстояние светила от плоскости небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения называется...

a) прямым восхождением b) звездной величиной c) склонением

5) Пятая планета от Солнца – это...

a) Сатурн b)Земля c) Юпитер

6) По каким орбитам обращаются тела Солнечной системы вращаются вокруг Солнца?

a) по окружностямb) по эллипсам, близким к окружностям c) по ветвям парабол

7) Наиболее удалённая от Солнца точка орбиты планеты называется...

a) перигелием b) афелием c) эксцентриситетом.

8) Величина, определяющаяся отношеним большой полуоси орбиты к половине фокусного расстояния называется...

a) эксцентриситетомb) перигелиемc) горизонтом событий

9) Какой из перечисленных химических элементов был впервые обнаружен с помощью астрономических наблюдений...

a) железоb) гелийc) кислород

10) Источник долгопериодических комет Солнечной системы ...

a) облакоОортаb) пояс Койпераc) главный пояс между орбитами Марса и Юпитера

11)  Созвездием называется...

a) группа звёзд, имеющих одинаковое происхождение

b)группа звёзд, расположенных в пространстве  близко друг к другу

c)область неба в пределах некоторых установленных границ

12) Чему равен горизонтальный пораллакс Юпитера, наблюдаемого с Земли в противостоянии, если Юпитер в 5 раз дальше от Солнца, чем Земля?

13)  Самолёт вылетел из Москвы в 10 ч 20 мин  по московскому декретному времени, прилетел в Красноярск в 20 ч 50 мин по красноярскому времени. Сколько продолжался полёт, если Красноярск находится в 6-м часовом поясе?

14) Определить среднее расстояние от Солнца до Марса. Период обращения Марса составляет 1,9г.?

Ответы к тестовым заданиям и задачам

Задание 12

Горизонтальный параллакс Юпитера  равен отношению радиуса Земли к расстоянию от Земли до Юпитера  в противостоянии, выраженного в астрономических единицах:

Из условия задачи, расстояние от Земли до Юпитера в противостоянии равно . Следовательно,

Ответ: .

Задание 13

Самолёт прилетел в Красноярск в 14 ч 50 мин по московскому декретному времени. Следовательно, весь полёт продолжался 4 ч 30 мин.

Задание 14

Согласно III закону Кеплера , где =1 а.е.- расстояние от Земли до Солнца, - период обращения Земли вокруг Солнца, - период обращения Марса. Тогда

.  

Ответ:   .

Литература.

1. Комаров Б.А. Формирование ключевых методологических компетенций в рамках современного общего физического образования. Физика в школе и вузе: международный сборник научных статей. Выпуск 19/РГПУ им. А.И. Герцена.-СПб, 2015, стр.4

2. Монова Н.Д. Формирование информационной коммуникационной компетентности обучающихся средствами математического моделирования на занятиях по физике.  Физика в школе и вузе: международный сборник научных статей. Выпуск 19/РГПУ им. А.И. Герцена.-СПб, 2017, стр.27