В последние 30 лет, пожалуй, самые значимые открытия среди естественных наук были сделаны в области астрофизики. Открыто всемирное антитяготение, проявляющееся в ускоренном расширении нашего космического мира, обнаружены транснептуновые объекты и планеты за пределами Солнечной системы, найден бозон Хиггса, ответственный за образование Вселенной. При этом используются уникальные методы космических исследований, такие как метод стандартных свеч и гравитационное линзирование.
Несмотря на эти современные успехи астрономии, она как предмет почти десять лет тому назад была полностью исключена из школьной программы под весьма странным предлогом: «А для чего выпускнику средней школы в его дальнейшей практической жизни понадобится астрономия?».
Рассуждая подобным образом, можно придти к странным выводам: из школьной программы надо исключать историю, географию, химию, физику и так далее вплоть до математики, поскольку для значительной части выпускников школ в дальнейшем они не понадобится. Не был учтен и тот факт, что астрономия это мировоззренческая наука, это единственный предмет, который дает реальное представление о том, как устроен космический мир и где мы вообще живем, что она обобщает знания по всем естественным наукам и даже по истории и литературе.
И вот наконец, с учетом требований астрономической общественности Министерство образования и науки РФ возвращает астрономию в школьную программу. Астрономы надеются, что темная материя и темная энергия помогут устранить темные пятна в представлении учащихся об устройстве Вселенной.
Включение астрономии в школьную программу требует изменений в подготовке учителей физики, как учителей, которые в основном и будут преподавать астрономию.
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования для физико-математических направлений педагогических вузов предусматривает последовательное формирование системы астрономических знаний об основных законах астрономии, о космических объектах, о космических явлениях и процессах, методах и инструментах астрономических исследований. Но, исключение астрономии из школы и внедрение в педвузах системы бакалавриата, привело к сокращению общего курса астрономии, а то и его полному исчезновению на направлениях математики и информатики.
Исходя из сказанного, представляется целесообразным увеличение объема астрономической подготовки на направлении физика и введение обязательного достаточного курса астрономии на направлениях : математика, информатика, география.
Федеральный госстандарт высшего образования нацеливает обучающихся на готовность реализовывать образовательные программы по предмету. Поэтому, в новых условиях особую значимость приобретает методика преподавания дисциплины. Правильная методика формирования астрономических знаний способствует развитию у обучающихся системного подхода в постановке и решении исследовательских задач. Этим целям и служит написание настоящего учебно-методического пособия.
Разработанные в соответствии с Госстандартом рабочие план и программа предполагают вести изучение астрономии по следующим разделам: 1. Астрометрия; 2. Строение и кинематика Солнечной системы; 3. Основы небесной механика и космонавтики; 4. Основы астрофизики; 5. Галактическая и внегалактическая астрономия.
Рассматриваемое издание является продолжением представленных ранее частей: 1. Астрометрия, 2. Строение и кинематика Солнечной системы, 3. Основы небесной механики и космонавтики.
Данное учебное пособие подготовлено на основе многолетнего личного опыт чтения курса астрономии автором в педагогическом университете для студентов специальности «Физика» и естественных профилей направлений бакалавриата педагогического образования с учетом современных достижений астрофизики.
Учебное пособие включает в себя предисловие, семь лекций и приложение. Как и в предыдущих частях издания, каждая лекция, а зачастую и отдельная тема лекции начинаются с интересных афоризмов, которые раскрывают основную мысль текста. Автор постарался в доступной форме изложить теоретический и справочный материал, используя большое число иллюстраций , контрольные вопросы и пробные варианты программируемых ответов для закрепления теоретической части. Некоторые вопросы подобраны специально «с ошибками» для того , чтобы аудитория была внимательной и критически воспринимала сообщаемую информацию.
В лекциях рассматриваются различные методические приемы, которые могут быть использованы обучающимися в своей дальнейшей педагогической деятельности, выделяется полезная информация из всей совокупности ее содержания.
С учетом того, что в настоящее время в учебный процесс прочно вошли электронно-вычислительная техника, различные компьютерные программы, Internet, к каждой лекции подготовлена презентация. Презентации, наряду с наглядностью, позволяют моделировать многие астрономические явления и процессы, знакомить обучающихся с различными астрономическими компьютерными программами.
Предисловие к учебному пособию знакомит обучающихся с постановкой общих вопросов преподавания данного раздела астрономии, показывается, что последние достижения в области астрономии и астрофизики: открытие темной энергии, гравитационных волн, черных дыр, поиски внеземных форм жизни существенно изменили наше представление об космическом мире.
Двадцать третья лекция (с учетом 22-х лекций первых трех частей) «Современная наблюдательная база астрофизики» знакомит слушателей с современной астрофической наблюдательной базой, находящейся как на земле, так и на космических орбитах.
В двадцать четвертой лекции «Методы астрофизики» рассматриваются два основных метода астрофизики: астрофотометрия и спектральный анализ.
В двадцать пятой лекции «Определение основных физических характеристик звезд» показывается как используются отмеченные методы астрофизики при определении важнейших характеристик небесных объектов.
Двадцать шестая лекция «Физическая природа Солнца» знакомит обучающихся с различными физическими процессами, происходящими на Солнце, и их влиянием на Землю.
В двадцать седьмой лекции «Физическая природа звезд и их эволюция» рассматриваются различные физические процессы, происходящие на звездах, их рождение, жизнь и смерть.
Двадцать восьмая лекции «Физическая природа Солнечной системы» содержит информацию о нашей планетной системе и иллюстративный материал, полученный с космических аппаратов в последние годы. Важное значение в этой главе отводится исследованию транснептуновых объектов.
Двадцать девятая лекция «Современная астрофизика» посвящена современным методам исследований и открытиям последних лет..
В Приложении рассматриваются некоторые интересные и привлекательные задачи из области астрофизики, расширяющие представление об излагаемом разделе астрономии. В заключении слушателям предлагается ответить на ряд программированных заданий по материалу, с которым пришлось познакомиться на лекциях данного раздела курса астрономии.
Учебное пособие может быть полезным бакалаврам, магистрам, преподавателям средних профессиональных учебных заведений и учителям средних школ.