дело не только в звездах
Интервью Светланы Михайловой с Марией Богдановой
«Троицкий вариант — Наука» № 20(339), 5 октября 2021 года
Оригинал статьи на сайте «Троицкого варианта»
До конца 1980-х астрономия была обязательным предметом в советских школах. Потом ее убирали из программы, где-то она оставалась в качестве факультатива, где-то короткий курс под названием «Космос» был частью курса физики, но читался далеко не всегда. И вот сейчас астрономия постепенно возвращается в школу. Для чего нужен этот предмет, с какого возраста его лучше всего преподавать и как им увлечь школьников? На эти вопросы ответила преподаватель астрофизической школы «Траектория» канд. физ.-мат. наук Мария Богданова. Беседовала Светлана Михайлова.
— Мария, расскажите, пожалуйста, как развивалась ситуация с изучением астрономии в российских школах.
— В конце 1990-х астрономия еще была в школе отдельным предметом. Но уже не везде, а на усмотрение директора.
— Что делает в этой связи фонд «Траектория»?
— Мы много общаемся с учителями. Наш фонд проводит семинар для учителей астрономии, куда приходит ежегодно около 100 человек, в том числе учителя физики. В прошлом году курс проводился онлайн, так что любые учителя со всей страны могли к нему подключиться. Он был бесплатный. Но участников в масштабах страны было не очень-то много: максимум 130 педагогов.
— Зачем вообще нужна астрономия в школе?
— На этот счет есть несколько мнений.
Самое популярное: астрономия развивает мировоззрение и кругозор школьника. Это, конечно, так, но мне кажется, это скорее задача начальной школы, ну, может, средних классов. И она должна решаться на уроках окружающего мира, природоведения. Собственно, так это и происходит.
В старших классах, где и появляется астрономия как отдельный предмет, на мой взгляд, должна решаться совершенно другая задача. В школе есть немало предметов естественно-научного цикла: физика, химия, биология, география. Они не просто несут знания, но и учат человека мыслить научно, дают представление о том, как как выстроена логика науки, откуда мы вообще узнаем сведения об окружающем мире.
Причем на этих уроках многое завязано на экспериментах. И вот тут астрономия начинает дополнять все эти естественно-научные и другие предметы. Она немного иначе устроена. Да и предмет изучения у нее особый. Космические объекты находятся далеко от нас, и мы не можем поставить эксперимент, чтобы увидеть и понять, что было раньше и что будет потом, так, как это делается в биологии: там мы можем посмотреть, как существо развивается, как оно рождается, растет, умирает.
— Как заинтересовать детей изучением астрономии?
— У астрономии есть преимущество: красивая зрительная часть. На этом можно играть. Сейчас очень много доступных видеоматериалов: снимки с «Хаббла»; снимки других планет, сделанные космическими аппаратами. Эта часть, мне кажется, должна всех заинтересовать. Правда, это хорошо работает на младших школьниках и не очень хорошо — со старшеклассниками, которые уже бывают довольно равнодушны к тому, что красивого нашли на Марсе.
Еще могут заинтересовать фантастические фильмы и книги, где используются астрономические теории.
Конечно, еще можно привезти школьников туда, где им будет интересно. Например, в обсерваторию. Потому что там всё не похоже на обычную жизнь. Это тоже очень впечатляет школьников.
— А вести собственные наблюдения за космосом?
— Безусловно, это тоже отличный вариант. Но он очень сложен технически, особенно в больших городах. Например, в Москве почти нет возможности вести наблюдения: сложно угадать погоду, мешает засветка. Но можно поручить вести самостоятельно наблюдения за Луной, Солнцем в течение длительного времени.
В сельской местности или маленьких городах всё проще организовать — можно сделать выезд, организовать экспедицию. Мы, например, ездили в такую экспедицию, где детям ботанику, географию и астрономию преподавали на местности. У нас в базовом лагере стоял телескоп, и мы вели наблюдения. Выезд наш длился три недели. Но это было в начале 2000-х, когда всё делалось легче.
Хотя и сейчас есть школы, которые проводят такие походы.
— А какие выезды проводит «Траектория»?
— Мы ездим со школьниками в обсерватории, работаем там с большими инструментами и берем с собой маленький телескоп или несколько, по вечерам проводим наблюдения, чтобы всё увидеть своими глазами. В принципе, школьников это увлекает. Хотя, конечно, в Интернете картинки выглядят более красиво, но когда ты смотришь своими глазами, всё выглядит необычно, совсем иначе.
— А есть ли какие-то долгосрочные проекты в «Траектории»?
— Да, в «Траектории» есть уникальный проект, непохожий на другие. Это Астрофизическая школа фонда «Траектория», в которую поступают школьники после восьмого класса. Они могут жить в разных регионах, неважно где, поступают туда заочно, по результатам экзамена. А дальше на протяжении трех лет одни и те же школьники имеют возможность бесплатно участвовать в длинном проекте. Да, они могут его покинуть, если по какой-то причине что-то у них не пошло.
Но если они хотят — доходят до конца. Они занимаются заочно физикой и математикой, астрономией, программированием и английским языком, и два раза в год мы с ними отправляемся в выездные школы в разные обсерватории или институты, связанные с астрономией и астрофизикой. Причем не только в России. У нас уже было два зарубежных выезда: в Финляндию и Армению. Ребята 9–11-х классов постепенно погружаются там в настоящую научную деятельность. То есть они сначала изучают тему, знакомятся с учеными, находят себе научных руководителей, постепенно включаются в какую-то работу. У нас даже были школьники, у которых уже на первом курсе института выходили публикации в научном журнале, сделанные на основе той работы, которую они вели с нашими научными руководителями. За это время они успевают понять, насколько это вообще их занятие. Те, кто почувствовал, что это прямо их, обычно хорошо понимают, куда и зачем им надо поступить. Это очень важно!
— Были ли уже выпуски из вашей Астрофизической школы?
— Да.
Первый выпуск такого трехлетнего цикла состоялся. Больше половины школьников (28 из 42), которые поступили к нам после восьмого класса, дошли до конца. Это довольно много. Если уходили — в основном по собственному желанию, потому что осознали и решили, что это не совсем то, что им нужно. Все те, кто прошел наш цикл, поступили в технические вузы, чтобы изучать физику, астрофизику, математику, программирование и т. д. По крайней мере все, кто планировал. Сейчас они уже третьекурсники. Часть из них продолжают работать с нашими научными руководителями, с которыми начали работать еще в школе. Кто-то уже в вузе нашел себе новых.
— Идет ли сейчас работа в Астрофизической школе «Траектория»?
— Да, сейчас идет обучение школьников из второго набора. Они учатся уже второй год. Они сейчас десятиклассники. У них в школе был выбор специализации, и большинство из них пошли на физику, астрономию. Вообще, три года занятий для такой школы — это очень нетипичная деятельность. Есть летние лагеря, куда можно поехать на две недели, чтобы погрузиться в научную среду, — например, образовательные центры «Сириус», «Орлёнок», что-то еще из этой серии, где тоже есть научное направление.
— А как происходят ваши выезды с Астрофизической школой «Траектория» в обсерваторию?
— Например, мы выезжаем в Специальную астрофизическую обсерваторию РАН на Кавказе. Они наши основные партнеры в организации и составлении программ всех выездных школ. Мы приезжаем, школьники слушают лекции: или научно-популярные, или более специальные, которые больше похоже на чуть упрощенный курс для студентов.
У ребят есть семинары. В частности, я организую семинар по астрофизике.
Там наши учащиеся активно решают задачи, но не школьные: это больше задачи на логику, понимание, научную компетенцию. Решая задачи, можно пользоваться всем — Интернетом, подсказкой друга… Важно понять идеи и суметь их объяснить.
Скажем, в обычной школе даются задачи такого типа: найди заданное число, причем чаще всего тебе известна формула, по которой число надо отыскать. Иногда для решения надо знать несколько формул, и в этом состоит сложность.
У нас иначе. Мы, например, даем изображение графика, на котором не подписаны оси. Участникам предлагается подписать их самим, объяснив при этом, что это за процесс. Графики берем из реальной науки, а некоторые сами специально создаем. У ребят есть Интернет, но мы просим не делать поиск по картинке, потому что они ее без труда находят и становится неинтересно. Они соглашаются с этими правилами, потому что им самим интересно что-то придумать. И тут становится понятно, что у задач могут быть совершенно разные решения.
— Это теоретическая часть. А что с практической работой?
— Практические работы для школьников ведут сотрудники обсерватории. Они, например, берут задачу из своей научной деятельности, где уже найден ответ, рассказывают школьникам, как это происходит, дают им примеры: вот вам числа, вот программа, вам надо в этой программе числа обработать и получить какой-то результат.
Это чем-то похоже на лабораторные работы в институтах. Иногда ребята работают с программами, устанавливают специализированный софт, понимают, что и как устроено. Тут идет работа с числами, иногда есть немного программирования, надо применять незнакомое программное обеспечение; это тоже полезно — уметь быстро в нем разобраться, сразу применить в работе с данными. Такой деятельности много.
Также у нас проводятся экскурсии, где ученикам рассказывают истории создания инструментов, кто на них работает, какие объекты изучает. Например, в САО РАН есть радиотелескопы, несколько оптических телескопов, есть серии телескопов, которые работают вместе как одно целое. Ребята прямо сейчас могут спросить человека, который работает на этих телескопах, как, что и зачем применяется.
— Популярной формой работы, и в школе тоже, становятся конференции. Как у вас с этим обстоят дела?
— Конференция — это обязательная форма работы. Свою небольшую работу, которую школьники успевают проделать заочно (и частично очно) на наших занятиях, они представляют в виде доклада.
Это очень полезная деятельность! Дети учатся это представлять, понятно рассказывать, отвечать на вопросы. Они работают в группе, но свой доклад обязательно делает каждый. Они могут разбить доклад на части. На некоторых школах выступают устно, а на некоторых проводим еще и постерные секции. В большом зале на стенах развешиваются плакаты формата А0, напечатанные заранее. На конференцию человек приезжает с тубусом, в котором везет напечатанные плакаты. Очень разные, надо сказать. У кого-то в основном картинки, кто-то текст прямо там печатает, кто-то делает что-то похожее на рекламный транспарант.
Участникам дается время, когда они могут ходить по этому залу, читать эти плакаты как стенгазету, а потом подходить к автору, чтобы задать вопросы. Это другой формат общения на конференции, он более похож на дискуссионный. Около одного постера люди могут стоять полдня и обсуждать его результат. А если у человека устный доклад на конференции, то у него всего пять минут, чтобы ответить на вопросы.
Обычно на научные конференции с устным докладом попасть сложнее: там конкурс больше. А с постером — проще. Поэтому студент чаще едет с постером, чем с устным докладом. Если ты студент четвертого-пятого курса и поехал на конференцию, скорее всего, у тебя будет постерный доклад, а не устный. Поэтому его надо научиться делать раньше, чем устный. Мы этим тоже занимаемся. У нас есть фотографии, где все стоят и обсуждают чей-то постерный доклад. Очень зрелищно!
Фото предоставлено фондом «Траектория»
Сайт школы.
Астрономия вернулась в школы – KP.RU
Комсомольская правда
ОбществоОбразованиеБИЗНЕС-ПРЕСС
Валерия КРАСНОВА
18 января 2018 18:10
В 2018 году астрономия наконец-то вернулась во все российские школы – не все начали занятия в прошлом сентябре. Готова ли страна, запустившая первый искусственный спутник Земли и первого человека в космос, преподавать астрономию детям спустя долгие годы?
Российские школьники и студенты в последние годы демонстрируют отличные результаты на международных астрономических и астрофизических олимпиадах Фото: Станислав Красильников/ТАСС
В любом случае, астрономия в наших школах – это важно хотя бы для формирования правильного мировоззрения и сохранения любопытства в детях.
Потому что любопытство – это главная потеря при переходе из детства во взрослую жизнь, а что может лучше подогревать любопытство, если не необъятный, непостижимый, разнообразный и бесконечно красивый космос? Во-вторых, наличие астрономии в базовом образовательном пространстве очень важно именно для нашей страны, ведь с одной стороны, именно Россия открыла для мира космическую эру – мы вывели на орбиту первый спутник, первыми запустили человека в космос, посадили космические аппараты на Луну и на Венеру, а с другой стороны, из фундаментальных астрономических открытий за нашей страной можно упомнить, разве что открытие атмосферы на Венере Ломоносовым – и все. Сейчас же в астрономии наступает совсем новая эра – и делать науку можно вообще не имея собственных инструментов: накоплен огромный объем «сырых» наблюдательных данных, с которыми может работать любой человек и делать новые открытия, например, находить новые галактики или неизвестные доселе черные дыры. В этом направлении, кстати, мировое признание получили молодые российские ученые-астрофизики из МГУ Игорь Чилингарян и Иван Золотухин – которые уже не изучали астрономию в школе, но занимались ей в кружках дополнительного образования в 90-е годы.
Мы прожили без астрономии в школе практически четверть века. С распадом Советского Союза этот предмет перестал быть обязательным для изучения — на него могли выделять часы из курса физики. Астрономию начали заменять «более полезными» и «жизненными» предметами, как «этика и психология семейной жизни». А в 2008 году ее вообще стало нельзя преподавать: ни один из четырех учебников, по которым ее преподавали, не был одобрен Министерством образования и науки для использования в школе. Результат не замедлил сказаться: по результатам Всероссийского астрономического диктанта, который прошел осенью 2016 года по инициативе Московского планетария, только 7% из почти 4 000 участников смогли получить оценку «отлично», то есть правильно ответить на 25 и более вопросов из 35. «Хорошистами» (19-24 правильных ответа) оказались 17%. Почти половина участников — 46% — стали «троечниками», а 30% участников не смогли дать более 11 правильных ответов.
К счастью, интерес к астрономии в стране не угас – благодаря преподавателям-энтузиастам и ученым из разных городов была проведена первая Всероссийская олимпиада по астрономии, число участников /которой неизменно растет год от года.
Российские школьники и студенты в последние годы демонстрируют отличные результаты на международных астрономических и астрофизических олимпиадах. В последние пару лет фонд «Траектория» начал проводить уникальную астрофизическую школу, где отобранных по всей стране юных любителей астрономии ученые готовят три года, очно собирая их в крупнейших обсерваториях страны на школьных каникулах.
«Когда астрономию убрали из списка обязательных предметов и перестали преподавать, все эти годы продолжала проводиться Всероссийская олимпиада по астрономии. Она проводится ежегодно с 1994 года, и благодаря ей предмет выжил, остались коллективы, которые ведут кружки, готовят детей., — вспоминает Михаил Кузнецов, сотрудник Государственного астрономического института имени П.К.Штернберга МГУ, учитель астрономии в МОУ гимназия №1 и лицей №14 (город Жуковский), за последние десять лет его воспитанники завоевали более ста призовых мест на Всероссийской и Международной олимпиадах по астрономии. — Интересующиеся дети вообще есть всегда, они во многом выживают не благодаря, а вопреки.
И когда есть поддержка со стороны педагогов, то будут и результаты, в том числе и на международных олимпиадах. Поскольку предмета не было, деградировала система подготовки педагогов. И естественно, что кафедры, которых было 14 по всему Советскому союзу, были сокращены в педагогических вузах. Остались единицы, причем объединенные с физикой и информатикой. Такая ситуация сохранялась до возвращения предмета в школы».
Четверть века отсутствия предмета в обязательной программе в школе привело и еще к одной, а точнее – к двум большим проблемам. Когда новый министр образования, Ольга Васильева неожиданно для всех решила ввести астрономию в учебные программы с 1 сентября 2017 года, стало ясно, что у нас нет актуального учебника по астрономии (самый известный в советское время учебник Бориса Воронцова-Вельяминова устарел, да и автор его скончался в 1994 году) и нет массы учителей, которые способны этот предмет преподавать.
А ведь за четверть века астрономия стала вообще другой наукой: в ней изменилось абсолютно все.
Сверхмассивные дыры в центрах галактик, темная материя, темная энергия, экзопланеты… Обо всем этом дети, не участвовавшие в астрономических олимпиадах, знают исключительно из интернета и из голливудских фильмов (спасибо Кипу Торну за «Интерстеллар»). Только за эти 25 лет 13 человек получили 5 Нобелевских премий по физике, напрямую связанных с астрономией: ускоренное расширение Вселенной, гравитационные волны, анизотропия реликтового излучения, космические нейтрино, рентгеновская астрономия, пульсары… Не говоря уже о том, что количество планет в Солнечной системе с одной стороны уменьшилось на одну, был «разжалован» Плутон (впрочем, по теоретическим расчетам в Солнечной системе есть-таки девятая большая планета). При том человечество долетело до окраин Солнечной системы и увидело с близкого расстояния Плутон, посадило спускаемый аппарат на комету, открыло похожие на Землю планеты у ближайших звезд, на которых может быть жизнь, создает принципиально новые телескопы – всего этого нет в старых учебниках, написанных еще до запуска телескопа «Хаббл» на околоземную орбиту.
И тем не менее все эти открытия и события нашли отражение в новой версии учебника астрономии, выпущенном издательством «Просвещение». Его автор – профессор астрофизики МПГУ, Виктор Чаругин, действующий ученый и педагог, который руководит единственной пока в нашей стране аспирантурой «Методика преподавания астрономии». И в этом ему помогло и то, что долгие годы Виктор Максимович принимает участие в организации олимпиад по астрономии разного уровня, постоянный профессиональный интерес к новейшим достижениям и событиям в этой удивительной области человеческого познания.
Новая версии учебника астрономии – 2018 год
«Учебник Виктора Максимовича Чаругина сделан по современным стандартам, в нем масса иллюстративных материалов, он выполняет свою главную задачу – показывает весь предмет целиком, — говорит Михаил Кузнецов, сотрудник Государственного астрономического института имени П.К.Штернберга МГУ, учитель астрономии в МОУ гимназия №1 и лицей №14 (город Жуковский). — У него хорошо подобранный, современный иллюстративный и информационный материал, современные фотографии, освещены все современные открытия и им там уделяется немалое место.
Я с удовольствием преподаю в своей школе астрономию по этому учебнику. Если к этому учебнику выпустят еще и задачник, то это будет блестящий комплект».
Возрастная категория сайта 18+
Сетевое издание (сайт) зарегистрировано Роскомнадзором, свидетельство Эл № ФС77-80505 от 15 марта 2021 г.
И.О. ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА — НОСОВА ОЛЕСЯ ВЯЧЕСЛАВОВНА.
Сообщения и комментарии читателей сайта размещаются без предварительного редактирования. Редакция оставляет за собой право удалить их с сайта или отредактировать, если указанные сообщения и комментарии являются злоупотреблением свободой массовой информации или нарушением иных требований закона.
АО “ИД “Комсомольская правда”. ИНН: 7714037217 ОГРН: 1027739295781 127015, Москва, Новодмитровская д. 2Б, Тел. +7 (495) 777-02-82.
Исключительные права на материалы, размещённые на интернет-сайте
www.kp.ru, в соответствии с законодательством Российской
Федерации об охране результатов интеллектуальной деятельности
принадлежат АО «Издательский дом «Комсомольская правда», и не
подлежат использованию другими лицами в какой бы то ни было
форме без письменного разрешения правообладателя.
Приобретение авторских прав и связь с редакцией: [email protected]
иркутский ученый рассказал о важности астрономии в школе
© gmik.ru. Сергей Язев (слева)
15 Апр 2020, 08:45
Директор обсерватории Иркутского госуниверситета и соавтор концепции преподавания астрономии в российской школе Сергея Язев рассказал о важности предмета для понимания Вселенной и нехватке кадров в регионах. Разговоры о возврате дисциплины в программу ведутся давно, но пока этого не произошло.
Тайга.инфо перепечатывает интервью Сергея Язева «Правмиру» с сокращениями.
— В середине 1990-х астрономия тихо исчезла из списка школьных предметов. Почему это произошло?
— Почему так случилось, никто до конца не понял. Против предмета никто никогда прямо не выступал. Просто в ходе начавшихся реформ образования астрономию сочли необязательной, второстепенной, и она исчезла из школьного расписания.
Некоторое время, правда, жизнь теплилась. Был период, когда можно было работать по старому учебному плану. И в данном случае быть или не быть предмету, — зависело от директора школы.
В лицеях, физико-математических школах знали, что понимание того, как устроена Вселенная, очень важно для мировоззрения человека, и предмет удерживали. Я знаю примеры, когда астрономию пытались перевести в формат факультативов, элективных курсов, чтобы сохранить ее хоть в каком-нибудь виде, чтобы она обязательно была, — хотя бы для тех, кому интересна. Я такой курс вел в лицее-интернате №1 в Иркутске.
Интересно, что при этом не была отменена Всероссийская олимпиада по астрономии. Есть такие олимпиады в стране, по экономике, например. Предмета нет, а олимпиада есть, пожалуйста, занимайтесь. Это обстоятельство как-то поддерживало всех нас.
С другой стороны, на примере регионального этапа Всероссийской олимпиады по астрономии можно было видеть, как постепенно предмет умирает. К нам приезжали ребятишки из самых отдаленных районов области, из деревень.
Из 48 возможных баллов они набирали ноль. Не могли решить ни одной задачи и не отвечали ни на один вопрос. Кстати, в этом смысле пока ничего не изменилось.
Астрономия вообще, даже в советской школе, никогда не воспринималась как основной предмет. По нему никогда не сдавались выпускные экзамены, ни разу не проводились министерские или областные контрольные для того, чтобы проверить, как учатся дети, как они знают предмет. Это я могу сказать наверняка, потому что параллельно с основной работой преподавал астрономию в школах Иркутска 18 лет.
Обучением всегда занимались учителя физики. Им хронически не хватало времени, и астрономические часы часто уходили на физику. Дадут детям задание изучить параграф или написать реферат, — вот и вся астрономия. Поэтому было много четверок-пятерок, а знания и понимание предмета отсутствовали. При этом изучать астрономию полноценно можно было. В закромах школьных лабораторий были и карты звездного неба, и атласы, и телескопы.
Когда предмет отменили, астрономическая общественность была в шоке и высказала свои возражения, но ничего не изменилось.
— Почти четверть века астрономии не было в школах. Чувствуются потери?
— Не то чтобы чувствуются, они катастрофические. Очередной шок случился, когда несколько лет назад провели опрос среди россиян, и стало ясно, что мы начинаем погружаться в Средневековье. Как устроена Вселенная, почему светят звезды, как происходит смена времен года, эти вопросы снова стали сложными для нового поколения страны.
На вопрос, вращается ли Земля вокруг Солнца или наоборот, 32% опрошенных ответили, что Солнце вращается вокруг Земли.В стране, где был запущен первый спутник и полетел первый космонавт! Согласитесь, что это просто чудовищно и невозможно.
— Вернули астрономию в школы, мы снова станем цивилизованными?
— Скажу огромное спасибо бывшему министру просвещения Ольге Васильевой, которая после вступления в должность почти сразу заявила, что астрономию мы вернем. Если помните, это было летом 2016 года. К тому времени в министерстве накопилось много писем в защиту предмета, люди несколько лет собирали подписи всеми возможными способами, в том числе в интернете.
Но возвращался предмет тоже не так, как следовало бы. Сначала были все в восторге: эйфория, ура. Думали, достаточно руководящей воли и все снова закрутится. Васильева много по этому поводу выступала, говорила, что у нас есть замечательный корпус учителей физики и только скажи, они поднимутся и пойдут преподавать, есть учебник и так далее.
И вот проходит 2016−2017 учебный год, и ничего не происходит. Возникает некое недоумение, что все это значит? А значило это, что были не готовы: нет современного стандарта преподавания, нет обновленных учебников и подготовленных учителей.
— Говорят, когда утверждались государственные стандарты по астрономии, шли очень горячие споры?
— В мае 2017 года в Российской академии образования собрали совещание, посвященное обновлению государственного образовательного стандарта по физике и астрономии. На него пригласили астрономов, в том числе и меня, работников образования, методистов.
Предварительно разослали некие материалы, но у каждого была своя точка зрения.
Споры между астрономами о том, что следует включить в стандарт, а значит, в учебные программы и учебники, а что не следует, были очень бурными.
Было две позиции. С одной стороны — специалисты МГУ. Они стремились ввести в стандарт вообще всю астрономию, как будто речь шла о том, что каждый должен поступить на астрономическое отделение вуза. Другая, крайняя точка зрения, сводилась к тому, что нужно вообще все упростить до предела: астрономию будут изучать дети повсюду, включая деревенские школы, поэтому давайте дадим только основные понятия. Но как всегда был выбран, и это правильно, некий промежуточный вариант.
В стандарт попали положения, связанные со стремительным развитием астрономии, отражающие открытия последних десятилетий.
За это время ученые сильно продвинулись в понимании того, как устроена наша Солнечная система. Тут поток информации просто громадный, потому что космические аппараты летали по всей Солнечной системе. И Марс, и Юпитер, и спутники больших планет исследовались, и посадки осуществлялись, и искусственные спутники выходили на орбиты тех или иных планет.
Про Марс, например, мы сейчас знаем просто невероятно много. Про Плутон когда-то почти ничего не знали. Космический аппарат вблизи пролетел, тонкие измерения провел, теперь про эту карликовую планету тоже многое известно.
За это время появились новые огромные телескопы, с очень большими возможностями, которые тоже дали много информации о далеких объектах и галактиках, о звездах и туманностях. Теория сильно изменилась. Мы теперь совсем по-другому представляем себе, как наша Солнечная система формировалась, как она изменялась, что в ней происходило на ранних стадиях.
Есть неожиданные, очень важные открытия. Среди них — темная материя и темная энергия. Раньше уже было известно, что наша Вселенная расширяется, расстояние между галактиками со временем растет, а тут мы узнали, что она расширяется все быстрее и быстрее.
Темная энергия — это как раз то, что вызывает ускоренное расширение Вселенной. Астрономы не очень понимают, что это такое, но причину решили обозначить таким понятием.
Есть гипотезы, но правильны они или нет, — неизвестно. Мы обсуждали тему, когда шла речь об образовательных стандартах, и пришли к выводу, что об этом нельзя не рассказать.
Или экзопланеты. Что это? Планеты возле других звезд. В старых учебниках ни слова о них не было сказано, потому что тогда экзопланеты еще не были открыты. О них тоже нельзя не рассказать, о них везде пишут.
Должны ли мы подождать, пока станет известно о каком-то открытии наверняка, и только тогда включать в учебник? Я считаю, что о важных, ключевых понятиях и открытиях нужно говорить обязательно. Всего знать мы не будем никогда, поэтому методологически, с моей точки зрения, в учебнике должно быть честно сказано, — мы не знаем, что это такое, но оно есть.
У ребенка от учебника какое обычно ощущение? Вообще все известно! А тут, оказывается, существуют огромные пласты информации, по которым непонятно, что и как. Такой подход считаю абсолютно верным.
По итогам совещания министр образования и науки РФ Ольга Васильева в июне 2017 года подписала приказ об изменениях в стандарте.
Это означало, что в российской школе снова появится предмет «Астрономия» и каждый выпускник должен иметь оценку по этому предмету.
— Знаю школы, в которых астрономия в 2017—2018 учебном году так и не появилась.
— Я уже сказал, предмет возвращается очень тяжело, не так, как хотелось бы. Все дело, прежде всего, в учителях.
Есть такие регионы в стране, где никакую астрономию будущие учителя в педагогических вузах не изучали, где исчезли даже те, кто этот предмет когда-то преподавал. Ко мне обратились из Краснодарского края и попросили провести переподготовку учителей, потому что во всем крае нет ни одного астронома.
Мы занимались с ними по скайпу. Я здесь, в Иркутске, а на той стороне экрана — 200 учителей Краснодарского края: Туапсе, Сочи, Новороссийск. Мы прошлись по базовым, ключевым темам. Аналогичная ситуация у соседей в Забайкальском крае. Я туда ездил, курсы проводил.
Была замечательная история, когда на курсы в Иркутск приехал учитель английского языка из деревни.
Директор школы ему сказал: у тебя нагрузка небольшая, бери дополнительно часы астрономии. Курс серьезный, его просто так не осилить, а он некоторых терминов даже не слышал никогда. Что с ним делать?
— Ну, а кто может похвастать тем, что сохранилась школа, преемственность какая-то?
— Большие города. В Иркутске, например, как раз в этом смысле все в порядке. В педагогическом институте, он сейчас в составе университета, курсы астрофизики не отменялись никогда. Все эти годы здесь читался полноценный курс. Он, правда, был для общего развития учителей физики, тем не менее. Поэтому наши педагоги в систематизированном виде с астрономией сталкивались.
И даже более того. Иркутск был «впереди планеты всей» по переподготовке кадров. Весной 2017 года городской департамент образования раньше всех запустил курсы по подготовке учителей астрономии. Тогда же мы договорились, что коллективом иркутских астрономов напишем современный школьный учебник по астрономии для Иркутска.
И как только он появится, его будут использовать. Учебник был напечатан на деньги мэрии в 2018 году, и 23 иркутские школы начали по нему работать.
<…>
— Какой в итоге должна быть школьная астрономия?
— Когда нам предложили написать концепцию предмета, структура документа была задана. Например, значение учебного предмета, проблемы изучения и преподавания. Какие есть проблемы, с которыми надо бороться? Мы их обозначили: отсутствие учителей и учебников, учебных пособий. Школы должны быть оснащены картами звездного неба, плакатами, учебными фильмами, приборами и телескопами. Набор таких пособий должен быть привязан к конкретным условиям. Для деревни один, для города — другой.
В Москве, например, иметь в школе телескоп совершенно бессмысленно, в него ничего не увидишь. Чудовищная засветка огромного города. Как и в Иркутске. Чтобы увидеть Млечный путь, нужно ехать куда-то за город. А вот поселковым школам телескоп бы пригодился, а к нему еще хорошего, увлеченного преподавателя, и деревенские дети станут лучшими по предмету.
— А прописано где-нибудь, что дети, изучающие астрономию, обязаны выезжать 2−3 раза в год на занятия астрономией за город?
— Там сказано только о том, что это желательно. Потому что если речь идет, например, о Сочи, там тепло, там можно проводить наблюдения. Что вы будете зимой в 50-градусный мороз делать с детьми, например, в Норильске? А летом в полярный день и звезд не видно. В Санкт-Петербурге летом белые ночи и опять не видно никаких звезд. Нужно подходить гибко к изучению предмета, и мы об этом говорили.
В концепции есть очень важные вещи, за которые я реально переживал, думал, что они не пройдут. Например, мы прописали, что астрономия — это элемент современной культуры, что понимание того, как устроена Вселенная, откуда берутся звезды, планеты, кометы, чрезвычайно важно для развития, общего кругозора подрастающего человека. В документ я вписал даже некий пассаж о том, что нынешнее общество потребления, к сожалению, не приветствует знания, которые не нужны непосредственно, то, что не служит развлечением.
Не нужно в твоей повседневной работе знать, что вокруг чего вращается — и ладно, можно и не учить, и не знать.
Но эти положения не убрали. Значит, не все еще потеряно.
<…>
— Ну, а что же с учебниками решили? Полноценного учебника, рекомендованного для использования всеми, до сих пор нет, если я правильно понимаю?
— Когда астрономия вернулась в российскую школу, в федеральном перечне был только один устаревший учебник, не соответствующий обновленному стандарту. Летом 2017 года в перечне появился еще один, новый современный учебник, но он оказался сырым и, в общем, плохим. Недавно в перечень были добавлены еще один старый и еще один новый учебники — всего их сейчас четыре, у школ есть выбор.
Что касается нашего иркутского учебника, то по нему занимаются в порядке эксперимента несколько городских школ. Отзывы неплохие, говорят, что учебник получился хороший.
В концепции мы написали, что должен быть открытый конкурс учебников, чтобы и учителя, и астрономы могли его реально оценить.
Для подготовки учителей ведь тоже нет учебника астрономии. Есть вузовский, но он рассчитан на будущих профессиональных астрономов, учителей нужно учить по-другому, в нем совсем другие акценты нужно делать. Какие-то общие, философские моменты обязательно должны присутствовать.
Чтобы вернуть предмет в школу, мы прошли огромный путь. Теперь нужно сделать все для того, чтобы предмет об устройстве Вселенной стал интересен для наших детей и молодежи. В современном мире это возможно.
«„Мы погружаемся в Средневековье“. Почему в школы нужно вернуть астрономию», «Правмир», Ольга Налимова, 12 апреля 2020 года
«Страна, которая первой вышла в космос, не может не изучать в школе астрономию»
Сказала сегодня во время визита в КФУ министр образования и науки РФ Ольга Васильева. С 1 сентября в школы возвратится астрономия, которая была убрана из школьной программы 16 лет назад.
Необходимость введения этого предмета обусловлена астрономической безграмотностью россиян, о чем свидетельствуют последние данные Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ), обнародованные его генеральным директором Валерием Федоровым в конце марта этого года.
Так, например, четверть жителей нашей страны убеждены: Солнце вращается вокруг Земли, а не наоборот!
Мы поинтересовались у экспертов КФУ, что же они думают по поводу возвращения астрономии в школу. Высказать свое мнение попросили В.Сулейманова — авторитетного ученого-астронома, чье имя хорошо известно в мире; И.Григорьева – учителя, руководителя космического направления Центра аэрокосмического образования, созданного три года назад по распоряжению Президента РТ Р.Минниханова, и Ю.Нефедьева — профессора Института физики КФУ, который читает курс астрономии будущим педагогам и повышающим квалификацию учителям физики.
Валерий Сулейманов, старший научный сотрудник ОpenLab «Рентгеновская астрономия» Института физики КФУ, научный сотрудник Института астрономии и астрофизики Университета г. Тюбинген (Германия).
— Я отношусь к возвращению в российскую школьную программу астрономии неоднозначно. Если в школе есть человек, который ею увлечен, то, так или иначе, она там преподается.
Хорошие учителя всегда находят возможность давать школьникам знания по астрономии в рамках своих предметов — физики, математики, географии, окружающего мира….Если учитель физики на уроках астрономии начнет пересказывать учебник, то большой пользы от такого обучения, конечно, не будет.
Если урок астрономии будет введен в выпускном классе, то ее изучение превратится в профанацию. В 11 классе школьники думают только о том, как сдать ЕГЭ. Нужно преподавать астрономию ученикам младших и средних классов — в этом возрасте у детей силен интерес к астрономии. Например, когда по географии проходят широту и долготу, то можно рассказывать про небесные координаты — здесь очень четко прослеживается взаимосвязь. О строении Солнечной системы, смене времен года, фазах Луны, затмениях рассказывают, насколько мне известно, на уроках окружающего мира и сейчас. Конечно, знания по астрономии школьники получать должны, но стоит очень хорошо все продумать, прежде чем вводить этот предмет в школьную программу.
Игорь Григорьев, руководитель космического направления «Центра аэрокосмического образования» для школьников, федеральный эксперт компетенции аэрокосмической инженерии JuniorSkills:
— Введение астрономии в 11 классе в условиях современного ЕГЭ – это не очень продуманное решение, так как все силы школьники тратят на подготовку к сдаче ЕГЭ. По астрономии ЕГЭ нет, а значит, и особого внимания к этому предмету не будет.
Я считаю, что курс астрономии должен быть интегрирован в ряд школьных предметов, как это делается у нас в школе. В 11 классе школьники должны только обобщать полученные знания. Мой педагогический опыт показывает, что у детей есть четко выраженный пик интереса к астрономии, это 5-7 лет. Потом интерес падает. Поэтому знакомить с астрономией можно начинать уже в 1 классе.
Центр, которым я руковожу, является партнером Объединеной авиастроительной корпорации и сотрудничает с Центром подготовки космонавтов, который, кстати, наши ребята уже несколько раз посещали.
Юрий Нефедьев — профессор Института физики КФУ, директор Астрономической обсерватории имени В.П.Энгельгардта:
— Несмотря на то, что астрономию из школьной программы убрали еще в 1991 году, будущим учителям физики она всегда преподавалась: и в то время, когда их подготовкой занимался педагогический институт, и сейчас, когда учителей физики готовит Казанский федеральный университет. Я считаю, что решение вернут астрономию в школы в качестве самостоятельного предмета, — правильное. Прекрасно понимаю, что среди моих студентов есть будущие учителя астрономии, и, придя в школу, они будут ориентироваться, в первую очередь, на мои лекции. Поэтому свой курс я построил таким образом, чтобы он был им полезен.
Кроме того, я веду занятия на курсах повышения квалификации учителей физики, объясняю, как нужно преподавать астрономию. Главное, чему необходимо научить школьников, — отличать астрономию от астрологии, которая сегодня под нее очень хорошо маскируется.
А для этого надо понимать, как устроена наша Солнечная система, что происходит во Вселенной. Школьники должны знать и о российских космических проектах, и, конечно, о космонавтах. Я убежден, что астрономия – это предмет, который не только дает знания, но и воспитывает в детях патриотизм. Поводов гордиться своей страной у нас предостаточно, только задумайтесь: Юрий Гагарин – первый космонавт, Алексей Леонов – первый, кто вышел в открытый космос, первый спутник на орбиту Земли тоже мы запустили, кроме того, в нашей стране создают лучшие космические двигатели, а российская космическая отрасль всегда была одной из лучших в мире!
,
Что не так с астрономией в школе
Что не так с астрономией в школе | Батенька, да вы трансформерНаука
Текст: Анастасия Сваровская
Иллюстрации: Катя Вакуленко
20 июля 2018
В 2011 году опрос ВЦИОМ показал: треть россиян считают, что Солнце вращается вокруг Земли.
В 2017 году об этом задумалось Министерство образования и вернуло астрономию в школьную программу, причём учиться ей должны школьники выпускных классов. Астрономов об этом просто уведомили, ни с кем особо не посоветовавшись. За несколько месяцев нужно было подготовить современные учебники, преподавателей, написать учебную программу, ведь в 2018 году в ЕГЭ по физике уже был один вопрос по астрономии. Журналист Анастасия Сваровская поговорила о проблемах преподавания астрономии в школе со старшим научным сотрудником Государственного астрономического института МГУ, кандидатом физико-математических наук Владимиром Сурдиным, который приехал на мастерскую АстроГео на Летнюю школу
http://letnyayashkola.org
.
Владимир Сурдин— Почему астрономия не преподавалась в школах?
— Приказа «не учить астрономию» не было, поэтому она формально никогда не выходила за пределы школы. Она просто была в числе предметов по выбору — вместе с экологией, историей религий и другими предметами.
А что это значит? Если ученик, а на самом деле родители учеников, дружно пишут заявление директору: мол, мы хотим, чтобы этот предмет преподавался в обязательном порядке, — тогда дети учат астрономию в школе. Но я не знаю случаев, чтобы родители сказали: жить без этого не можем! Сильные московские школы никогда не лишали себя астрономии и всегда в полном объёме её читали, потому что понимали: у них образование элитарного класса, и там такие предметы должны быть. Остальные школы, как правило, больше часов отдавали на физику, а сейчас и её сворачивают по количеству уроков в неделю.
— Как было с астрономией в университетах в те годы, пока её не было в школах?
— На поступление в вузы скорее влияла ситуация в стране. Те, кто идёт в университет на астрономию, не со школьной скамьи начинают ею увлекаться. Я где-то класса с пятого начинал увлекаться физикой, затем астрономией, а потом участвовал в олимпиадах, книги читал — и на школьный предмет уже особого внимания не обращал.
Так всегда. К нам в университет на астрономию приходят ребята, которые с пятого класса ею заинтересованы.
Искать зависимость между преподаванием астрономии в школах и количеством поступающих в МГУ на астрономию тоже нельзя. Конкурсы в советское время были 10–15 человек на место, в 2000-м году — 1,5–2 человека, потому что вообще на естественные специальность не было желания идти ни у кого — тогда шли на гуманитарные направления. Но это время кончилось: с 2010 года конкурс поднялся до прежних высот, опять стало нелегко поступать, и ребята сильные пошли. А смотреть на количество поступивших после введения астрономии в школах можно будет ещё лет через пять.
— При том, что астрономии последние годы не было в школах, олимпиада по ней была. Кто готовит школьников?
— Олимпиады затрагивают узкий круг детей, которые почему-то увлеклись астрономией ещё в начальных классах. Готовятся и по книжкам, и в кружках при школах и планетариях. Планетарии играют большую роль в астрономическом образовании.
В советское время было примерно 65 планетариев, и они покрывали почти всю страну. Школьники могли туда ходить и проводить там время. Часто планетарии располагались в церквях, которые довольно хорошо подходят для этой цели. Сейчас их осталось чуть более двадцати: церкви стали обратно возвращать себе свои здания, а новые сооружения для планетариев построить не всегда удавалось, и это самое малое. На самом деле проблем с внедрением астрономии в школы сейчас предостаточно. Я весь год ездил по разным районам страны, собирая учителей и проводя с ними занятия, готовя их преподавать астрономию. Помню хорошо их реакцию. Как-то в новосибирском Академгородке собрали учителей физики, которым надо было читать астрономию школьникам, и руководительница этого коллектива сказала: «Коллеги, на нас свалилась беда. Мы начинаем преподавать астрономию. И хуже того — сдавать её в ЕГЭ. Что будем делать?» Я должен был им объяснить, что делать. Я, конечно же, этого не объяснял, потому что для меня это не беда, а наоборот — радость.
Я астроном, и мне без разницы, как сдадут ЕГЭ на просторах страны. У меня другая задача: мне главное, чтобы 20 умненьких ребят поступили на наш факультет. Для меня беда в том, что учителя плохо знают астрономию. У всех молодых физиков во время обучения в университете был курс астрономии, но он не очень серьёзный: только общие представления. Теперь их знания откуда-то должны стать более глубокими, ведь надо детям передавать что-то. Взрослые преподаватели учили астрономию хорошо, потому что в советское время во многих педагогических институтах выдавали диплом «учитель физики и астрономии». В итоге молодые плохо знают, взрослые пытаются вспомнить — им некуда деваться.
— По каким учебникам учат школьников?
— Ещё одна беда, что нормальных учебников нет. Есть старые, которые лет 30 назад в школьных библиотеках появились и так там и лежат, например Воронцова-Вельяминова и Страута. Есть новый учебник Чаругина. Его успели написать за несколько месяцев (7 июня вышел приказ, а 1 сентября школьники уже пошли в школу и начали учиться по нему).
Потом вышло методическое пособие к учебнику В. М. Чаругина «Астрономия. 10–11 классы. Учебник для общеобразовательных организаций: базовый уровень» сотрудников Новосибирского Планетария С. Ю. Масликова, И. О. Орлова и Н. Н. Самусь, состоящее почти из 30 страниц, в котором указаны ошибки учебника Чаругина. Мне подарили эту книжечку в Новосибирске, а пока летел в Москву, нашёл ещё 30 ошибок. Чаругин — неплохой человек, профессор пединститута, но довольно узкий специалист. В Министерстве должна быть экспертиза, но всё это довольно формально проходит. У издателей достаточно мощное лобби, то есть этот процесс так проходит, что они реально никому особо не дают толком посмотреть на учебник и проталкивают его. Удивляться этому не стоит — деньги иногда облегчают процесс.
— Как происходит процесс внедрения учебника в школы?
— Появляется новый предмет, и издатели начинают борьбу за поиск автора. Школьные учебники — это гигантский бизнес, ведь они издаются миллионными тиражами и доходы от них огромные.
Издатели после выхода приказа Ольги Васильевой кинулись заполнять новую нишу, и в итоге вышел один не очень правильный учебник Чаругина. Школы просто обязаны были что-то купить к началу учебного года, а больше ничего и не было. Получается, в первый год астрономии в школах ученики занимались либо по очень старым и неактуальным учебникам, либо по слишком поспешному и ляповатому.
Батенька рекомендует
— Вы были задействованы в процессе внедрения астрономии в школы?
— Нет. Новая министр решила — и астрономию быстро ввели, а нас поставили перед фактом. Я не понимаю, к чему такая спешка. Надо было хотя бы годик дать, чтобы появились хорошие учебники, школы успели их закупить, учителя подтянули бы свои знания. Прошлым летом в Министерстве — тогда ещё образования и науки — собрали людей, связанных с астрономией, и дали такую установку: «Пишите новые учебники, но так, чтобы как для Волочковой». Мы сказали, что так писать не будем, но постараемся, чтобы он был общепонятным.
Установка на простоту была с самого начала.
— Хотя бы вопрос для ЕГЭ придумывали астрономы?
— Его придумали где-то в министерстве, и снова никого не спросили. Зато когда я писал учебник, из министерства дают программу предмета, где описано, что школьники должны знать то да сё. И ты обязан писать свой учебник так, чтобы это было, притом чтобы он был лёгкий, понятный, не очень глубокий, но и не поверхностный. А ещё интересный, и в то же время чтобы тебе не сказали, что чего-то в твоей книге не хватает. Если бы автор был свободен в выборе, он бы по-другому писал. Но свободы нет, приходится лавировать и искать лазейки.
— Астрономия в школах — она о чём?
— Советская школьная астрономия не очень удачная и не очень нужная: там много математических преобразований, систем координат, звёздных величин — это то, что в реальной жизни человека не задевает и никакой специальности в вузах, кроме астрономии, не пригодится. Зачем учить, зная, что почти никому это не понадобится? Например, генетику изучать будущему сталевару, наверное, не очень надо.
Главная задача преподавателей астрономии сейчас — сделать предмет интересным для учителей и школьников, чтобы она вклинивалась в интересы разных людей: гуманитариев, естественников, спортсменов.
В астрономии нужно учить бытовым, общим вещам. Например, как наша жизнь зависит от космических явлений, как что эволюционирует, но без сугубо математики. Школьник не должен уметь рассчитать время перелёта от Земли до Марса и обратно. Я считаю, что это особо не нужно, а те, кому интересно, в университете научатся.
— Есть какие-то альтернативные возможности преподавания астрономии детям?
— Сейчас хорошо развиваются мобильные надувные или каркасные планетарии. Это бизнес, и хорошо, что на астрономии его тоже можно делать. Они здорово помогают школам — приезжают, проводят свои астрономические уроки, показывают что-то в мобильном планетарии. Учителя не успели подготовиться к преподаванию астрономии, но школа может весь курс уроков закупить у мобильного планетария.
В Москве мы сделали серию лекций с одним московским мобильным планетарием, которые точно покрывают школьную программу, и они их продают другим. Думаю, это пойдёт нормально.
— Где ребёнка можно увлечь астрономией, если не в школе?
— Очень много детских книжек пишут про небесные дела, но это для совсем маленьких. Есть для подростков — в последние годы делают астрономические энциклопедии. Сейчас есть интересная серия из пяти книг для детей, которую написали Люси и Стивен Хокинг. Я редактировал их как научный редактор. Эти книги для школьников с третьего по седьмой-восьмой классы, где есть литературная фабула, но она вполне научная и привлекает молодёжь.
У астрономии сейчас две ветки развития: одна из них — это когда дети увлекаются астрономией чуть ли не с начальных классов, потом начинают её самостоятельно изучать, ходить в кружки при планетариях и в другие места, участвовать в астрономических олимпиадах, потом поступают в университет. И есть второй сценарий: людей астрономии учат в 10-м или 11-м классе по часу в неделю.
По сути, это просто для общей эрудиции.
— Как думаете, получится у астрономии в школах стать лучше?
— Без ошибок не бывает никакой деятельности, надо с чего-то начинать. Мы стараемся сделать так, чтобы это прошло не очень болезненно. Думаю, что пройдёт два-три года — и предмет станет достаточно интересным и понятным учителям и ученикам, учителя поднимут свой уровень — и появятся хорошие учебники.
Фото: Елена Ростунова
Текст
Анастасия Сваровская
Иллюстрации
Катя Вакуленко
Добавьте комментарий
comments powered by HyperComments
{{{description}}}
{{/each}} {{#if this.split }} {{/if}} {{/each}}Нашли ошибку?
Комментарий
астрономия в школах вернет амурчанам утерянный кругозор — Амурская правда
ОбществоЗнаете ли вы, что такое астролябия и теллурий? А как работать с подвижными картами звездного неба? Отныне расширить кругозор доведется каждому старшекласснику — в школьную программу вернули астрономию. Новый обязательный предмет в Приамурье постепенно внедряют с 1 сентября 2017‑го, а со второго полугодия наука о звездах преподается во всех школах региона без исключения. Почему ученое сообщество настояло на реабилитации уроков, ставших необязательными четверть века назад? «Амурская правда» побывала на звездном занятии и собрала мнения педагогов.
Ближе к звездам
В школе у Натальи Лучко астрономии не было. Хотя небо будущую учительницу манило с детства. «Мой папа, полицейский, очень любил эту науку. Вечерами мы выходили на улицу и вместе искали созвездия», — вспоминает Наталья. В юности она с упоением читала о планетах и была, пожалуй, единственной ученицей в старших классах, поражавшей кругозором.
— Знакомые и сейчас удивляются, когда узнают, что я могу рассчитать расстояние до любой звезды, — смеется Наталья Александровна.
Сегодня молодое поколение в большинстве своем не знает о ледяных дождях во Вселенной и что такое световой год. Четверть века назад астрономия была исключена из школьной программы. Телескоп у учителя физики ныне — диковинка.
Фото: Андрей Ильинский
Даже Наталье Лучко, которая грезила звездами всю жизнь, впервые довелось посмотреть в подзорную трубу лишь несколько лет назад. Технику приобрел такой же увлеченный знакомый. В этом году благовещенская школа № 26, где трудится Наталья, обзавелась телескопом. «Первое время я часами могла наблюдать за звездами», — рассказывает учитель, как засиживалась на работе дотемна. Благодаря ее хобби в родной школе небо стало ближе для учеников на полгода раньше. Астрономию здесь ввели в программу с 1 сентября 2017‑го.
Фото: Андрей Ильинский
Учитель благовещенской школы Наталья Лучко: «Знакомые удивляются, когда узнают, что я могу рассчитать расстояние до любой звезды».
— Мы закупили новые учебники, карты звездного неба, по которым учащиеся могут высчитать расстояние до звезд.
Приобретен теллурий — модель для наблюдения за движением Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, — перечисляет заместитель директора школы № 26 Людмила Павлюченко.
В этом кабинете рукой подать до Луны. Глобус светится в темноте, и ученики с интересом рассматривают темные впадины под таинственными названиями: «Море ясности» и «Море кризиса». Отныне астрономии посвящен один урок в неделю. Педагоги уверяют: «звездный час» не будет бесполезен. Хотя оценка за предмет пока не идет в аттестат, с этого года в ЕГЭ по физике будет включен вопрос из астрономии. А для кого‑то наука станет путеводной звездой в выборе будущей профессии.
Фото: Андрей Ильинский
— Многие старшеклассники, которые не планируют уезжать из Амурской области, связывают свое будущее с космодромом Восточный. Они просто обязаны иметь представление об астрономии, — отмечает Людмила Павлюченко.
Астрономию в амурских школах преподают учителя физики. Летом 2017 года все педагоги прошли курсы повышения квалификации.
На предмет в школьной программе отведено 70 часов.
Прививка от лженауки
Астрономия была исключена из школьной программы в начале 90‑х. Основы науки заложили в курсы естествознания и физики. В большинстве школ предмету посвящали считаные часы. Ученое сообщество давно бьет тревогу: уровень знаний по астрономии катастрофически упал. В 1600 году мыслитель Джордано Бруно был сожжен на костре за утверждение о том, что Земля круглая и вертится вокруг Солнца. В XXI веке каждый четвертый житель космической державы заблуждается, как и римская инквизиция.
Пример вопиющей безграмотности Россия наблюдала в 2013 году, после падения метеорита в Челябинске. «Возможно, что метеорит был газообразным, то есть жесткий газ, лед из газа, газовый лед или как?» — рассказывал в прямом эфире федерального канала губернатор Челябинской области Михаил Юревич. Интервью чиновника обрело колоссальную популярность и обросло насмешливыми мемами.
youtube.com/embed/Xc1yv-HsozQ”>
Вернуть астрономию в школы просил даже Роскосмос. Возрождение предмета, по мнению ученых, станет прививкой от лженауки и псевдонаучных сенсаций. Как ни удивительно, в современное время по всему миру распространено движение адептов плоской земли. И многие россияне высаживают рассаду по лунному календарю и связывают головную боль с затмениями светил.
В Благовещенске введут астрономию с 1‑го класса
Интерес к одной из древнейших наук в Приамурье не вымер благодаря энтузиастам. Вопреки тотальному забвению некоторые школы Благовещенска десятилетиями сохраняли астрономию в качестве факультатива. В городской гимназии № 1 с 2004 года была восстановлена обсерватория, не действовавшая почти сорок лет. И с лета 2005‑го здесь проходит профильная смена «Юный астроном». Вскоре был введен элективный курс по астрономии для старшеклассников. А с 2007‑го гимназия по своей инициативе включила предмет в учебную программу. В благовещенской школе № 26 с 2006 года астрономию преподают на факультативах.
Педагоги отмечают интерес школьников к предмету.
— Когда я своим 10‑классникам рассказываю, что в нашем северном полушарии можно наблюдать 2,5 тысячи звезд, которые объединяются в 88 созвездий, они очень удивляются. Ребята любят практические занятия, которые проходят поздно вечером. Приходят наблюдать за звездным небом вместе с родителями, — отмечает замдиректора школы № 26 Людмила Павлюченко.
По данным ВЦИОМ, около 30% россиян считают, что Солнце вертится вокруг Земли.
В этом году в благовещенской школе астрономию начнут изучать с 1‑го класса. «Мы будем вести кружок «Юный астроном». Дети с первого класса будут смотреть в телескоп», — отмечает Людмила Павлюченко.
МНЕНИЕ
Ольга Мартынова, учитель благовещенской гимназии № 1, больше 20 лет преподает астрономию:
— Современные люди привыкли смотреть себе под ноги. Красоты звездного неба затмеваются гаджетами. Причем человеку не нужно напрягаться, чтобы узнать, как они работают.
Он просто ими пользуется. Еще Альберт Эйнштейн говорил: «Когда технологии заменят живое общение, мы получим поколение идиотов». Зачем нужна астрономия? Я не думаю, что мои ученики когда-нибудь окажутся в пустыне и будут самостоятельно оттуда выбираться, ориентируясь по сторонам света. Но для того чтобы поддержать имидж образованного человека, астрономию изучать нужно.
Возрастная категория материалов: 18+
Материалы по теме
В Приамурье упал метеорит: астроном-любитель зафиксировал на камеру пролет крупного болида (видео)Суперлуние наступит утром: смогут ли амурчане увидеть редкое астрономическое явлениеАстроном-любитель создал в Амурской области первую метеорную станциюПоймать болид за «хвост»: астроном-любитель хочет создать в Приамурье метеорные станцииСамый опасный день в конце зимы выпадает на 23 февраляВ Амурскую область пришла астрономическая осеньВ потоке Персеид: звездный дождь амурчане увидят в августеК Земле приближается огромный потенциально опасный астероидБлаговещенцы наблюдали солнечное гало «Кровавую» луну увидят амурчане в ночь на 28 июля| Четверть века астрономия была исключена из школьных программ. |
Фото: Андрей Ильинский
Fermi Summer School 2018 – LAT Science Public
Skip To End of Metadata
#Fermischool
Групповые фотографии
График на неделю 1 и неделя 2
Вт. | Чт, 31 мая | пт, 1 июня | Sat, 2 июня | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8:15 | Завтрак | Завтрак | Завтрак | Завтрак | Завтрак | Завтрак | Завтрак | .0025 | |||
| 9:00 | Welcome and Introduction (ppt) – Liz | Intro to Fermi LAT – Regina Caputo | Detectors for LAT – Regina | GRB Science – Judy Racusin | Cosmic Rays and Shocks – Pierre Cristofari Lecture Notes (pdf) | ||||||
| 10:00 | Intro to the Fermi Mission and Sky – Julie McEnery | Intro to Fermi GBM – Michelle Hui | Iants 3 | Transients with HAWC – Michelle | Shock accel and expansion of SNRs – Pierre | ||||||
| 11:00 | Break | Break | Break | Break (Photo!) | Break | ||||||
| 11: 30 | Воздушные души — Пэт Хардинг | HAWC Science — Пэт | Основы активных ядер галактик и их высокоэнергетическое излучение — Эйлин Мейер | Студенческие доклады / 1 резюме слайдов | Calculating and using Upper Limits – Eileen | ||||||
| 12:30 | Lunch | Lunch | Lunch | Lunch | Lunch | ||||||
| 1:30 | Tour of Fermi Resources Getting Started с анализом максимального правдоподобия — Пэт Хардинг Начало работы с Fermi: Извлечение данных Быстрый просмотр данных Учащиеся выбирают источник для анализа. | Начало работы с анализом правдоподобия в LAT – Jerememy Perkins Veiz Tool Link: Kahoot.it
| . Правдоподобие/fermiPy (data.tgz) Документация fermiPy Статистический обзор PDG pdf (значения deltaLL в таблице 38.2 на стр. 29) | Примеры правдоподобия/Дополнительные темы
Student Projects | Advanced Topics: Upper Limits Getting started with Burst Analysis Michelle/Judy Student Projects
| ||||||
| 4:45 | End of День Tagup | Конец дня Tagup | Конец дня Tagup | Конец дня Tagup | Конец дня Tagup | ||||||
| | КРАБ ФЕСТ (Учебник) ~ 6: 30/7: 00 на внутреннем дворике |
6 В поисках точечных источников – Marcos
РЕЗЮМЕ (PPT)
Нейтрино и гамма-лучи – Маркос
Student Talks / 1 Slide Summaries
Time Series and Matched Filtering – Peter
Student Projects
Student Talks / 1 Slide Summaries
Advanced Topics:
- Systematics
Student Projects
Студенческие проекты
4
Sunset Cruise от Anglers Fishing Center).
-5 долларов за чаевые
Пятница, 1 июня
Тайлер Парсотан – “Моделирование фотосферного излучения гамма-всплесков методом Монте-Карло” – реферат
Мы представляем анализ эмиссии фотосферы для набора FLASH-симуляций. Результаты получены с использованием кода переноса излучения Монте-Карло (MCRaT) для моделирования рассеяния тепловых фотонов через коллимированный поток длинных гамма-всплесков (LGRB), вызванных различными предшественниками и условиями струи. MCRaT позволяет нам явно показать временную эволюцию фотосферы в фотосферной области в дополнение к постепенному отделению фотонного и материального двойников джета. Результаты моделирования переноса излучения также используются для построения кривых блеска и спектров с временным разрешением при различных углах обзора, которые затем используются для сравнения с данными наблюдений и определения точек соответствия и деформации между моделью фотосферы и наблюдениями LGRB.
Мы обнаружили, что наши подобранные параметры спектральной полосы β с временным разрешением согласуются с наблюдениями, даже если мы не учитываем влияние нетепловых частиц. Наконец, обнаружено, что результаты согласуются с соотношением Ёнэтоку.
Дэйв Цанг – “Резонансные сокрушительные вспышки как ЭМ/ГВ-зонды физики НЗ” – реферат
Ожидается, что во время фазы вдоха для некоторых слияний NS-NS и NS-BH возникнут резонансные сокрушительные вспышки (RSF). Они возникают в результате резонансного приливного возбуждения режима интерфейса кора-ядро NS, разрушающего кору и вызывающего релятивистский парно-фотонный огненный шар, испускаемый за секунды до слияния.
RSF являются быстрыми, яркими и изотропными, что позволяет обнаруживать и запускать их далеко за пределами LIGO-горизонта и может быть важным источником обнаруживаемых электромагнитных аналогов слияния GW. Когда присутствует гамма-всплеск, они появляются как предвестники основной вспышки, тогда как для внеосевых систем они должны проявляться как изолированные неяркие гамма-всплески с чрезвычайно короткой продолжительностью.
Я расскажу о физике и обнаруживаемых излучениях RSF по сравнению с другими аналогами, а также о послесвечении, обнаружении и стратегиях срабатывания.
Милена Црногорчевич – “Поиск аксионоподобных частиц в сверхновых с коллапсом ядра с использованием Fermi-LAT и GBM” – реферат
Аксионоподобная частица (ALP) является кандидатом в темную материю, предсказанным некоторыми расширениями Стандартной модели. Они испускаются в сверхновых с коллапсом ядра (CCSNe) в результате процесса Примакова и претерпевают преобразование в гамма-лучи в присутствии внешнего магнитного поля. Мы наблюдаем этот эффект по усиленному потоку гамма-излучения от CCSN. Изучение этих спектральных неоднородностей в сигналах гамма-излучения позволяет искать следы ALP, а также определять ограничения на связь фотон-ALP. В этом проекте мы ищем эти неоднородности во внегалактических сверхновых с коллапсом ядра со спектральными пиками около ~60 МэВ, что соответствует пику гамма-всплесков, индуцированных ALP, таким образом, рассматривая данные как из верхнего энергетического предела Fermi-GBM, а также нижний энергетический предел прибора LAT.
Ибрагим Сафа — «Визуализация темной материи Галактики с помощью космических нейтрино высокой энергии»
Леонардо Гарсия — МГД-моделирование
Понедельник, 4 июня
Мария Виктория дель Валье — «Моделирование нетеплового излучения высокоскоростных звезд» – Аннотация
Взаимодействие ветра массивных высокоскоростных звезд, убегающих звезд, с межзвездной средой вызывает ударные волны. Наблюдения и теоретические работы предполагают, что эти ударные волны могут быть нетепловыми излучателями. В данной работе мы разрабатываем модель для описания гидродинамических взаимодействий и связанных с ними радиационных процессов, связанных со столкновением убегающего звездного ветра с межзвездным веществом, в предположении, что релятивистские частицы ускоряются на обратном ударе. Взаимодействие ветра и среды моделируется с помощью гидродинамического численного моделирования. Мы используем результаты моделирования в качестве исходных данных для расчета нетеплового излучения, решая перенос релятивистских частиц в этом сценарии столкновения ветра и среды.
На основе наших результатов мы устанавливаем новые теоретические предсказания нетеплового и особенно гамма-излучения от этих источников.
Бинита Хона – «Исследование эмиссии гамма-излучения ТэВ в области кокона Лебедя с использованием данных HAWC» – реферат
В отличие от космических лучей, гамма-лучи не отклоняются межзвездным магнитным полем и, следовательно, могут указывать на источник своего излучения. Это дает уникальную возможность изучить астрофизические источники и понять физику очень высоких энергий в нашей галактике. Рукав Лебедя нашей галактики — это область звездообразования с несколькими источниками гамма-излучения, которую изучают многие обсерватории. Высокогорная водно-черенковская обсерватория (ВВЧВ) обладает наибольшей чувствительностью к излучению гамма-излучения очень высокой энергии и зарегистрировала яркое излучение из области Лебедя. Один яркий источник в области Лебедя — 2HWC J2031+415, неидентифицированный источник. Возможными аналогами являются кокон только что ускоренных космических лучей, обнаруженный Fermi-LAT при более низких энергиях, и туманность Пульсар-Ветер, обнаруженная обсерваторией VERITAS.
Цель моего анализа — исследовать морфологию 2HWC J2031+415, возможную корреляцию с излучением при более низких энергиях и происхождение излучения. В этой презентации будет дан краткий обзор исследований и обсуждены результаты, полученные с использованием данных HAWC, а также результаты, наблюдаемые при более низких энергиях, для более глубокого понимания области 2HWC J2031+415 при очень высоких энергиях.
Ари Брилл – «Глубокое обучение для классификации событий с помощью массива черенковских телескопов» – реферат
Получение изображений атмосферных черенковских телескопов (IACT), включая массив черенковских телескопов (CTA), регистрируют изображения атмосферных ливней, генерируемых гамма-лучами и космическими лучами по мере их поглощения атмосферой. Фоновые космические лучи значительно превосходят по количеству гамма-лучи, поэтому правильная классификация обнаруженных изображений имеет решающее значение для максимальной чувствительности IACT. Я изучаю новые методы классификации событий для CTA, используя сверточные нейронные сети, класс алгоритмов глубокого обучения, специализирующихся на анализе изображений.
В отличие от существующих методов анализа, сверточные сети могут извлекать полезные функции непосредственно из изображений без необходимости определения предустановленной параметризации. Первоначальные исследования с использованием сверточных сетей для классификации гамма/адронов показывают многообещающие результаты.
Сэмюэл Спенсер – Многоволновые пузыри Ферми
Вторник, 5 июня
Мэри Кинан – “Низкочастотные наблюдения как показатель реактивной мощности в RL AGN и связь реактивной мощности и скорости реактивного двигателя” – реферат
Радиогромкие активные галактические ядра имеют крупномасштабные струи релятивистской плазмы, распространяющиеся от центральной черной дыры. Замедленная плазма из этих струй скапливается в гигантские радиолепестки, что приводит к изотропному синхротронному излучению, преобладающему на низких радиочастотах. Было показано, что эта изотропная светимость коррелирует с кинетической мощностью джета (Каваньоло и др.
, 2010, Инесон и др., 2017) и, таким образом, служит жизнеспособным методом ее оценки. Мы составили большой каталог собственных движений струи, измеренных с помощью РСДБ, чтобы исследовать связь между кажущимися скоростями и кинетической мощностью струи. Мы нашли предварительные доказательства того, что кинетическая мощность струи устанавливает верхнюю границу скорости, с которой струя выбрасывает компоненты плазмы из ядра, и в настоящее время изучаем природу этой границы.
Адам Харви – «Исходный фактор: как комбинация четырех наблюдаемых может раскрыть местонахождение ГэВ-излучения блазара» – реферат
Здесь мы представляем метод ограничения места испускания γ-квантов мощными линейчатыми блазарами (то есть радиоквазарами с плоским спектром (FSRQ)). Мы разработали диагностический критерий, который мы назвали затравочным фактором, чтобы различать излучение γ-излучения из-за внешнего комптоновского (EC) рассеяния в области широких линий (BLR) и молекулярного тора (MT). Затравочный фактор полностью определяется четырьмя наблюдаемыми величинами; пиковые частоты синхротронного и обратного комптоновского (IC) и соответствующие пиковые светимости.
Таким образом, можно использовать начальный фактор для ограничения места выброса независимым от модели способом. Мы также представляем предварительные результаты нашего анализа начального фактора в квазиодновременных многоволновых SED из образца Fermi LAT Bright AGN (LBAS), исторические данные из ASDC SED Builder FSRQ в мониторинге джетов в активных ядрах галактик. с выборкой VLBA Experiments (MOJAVE) и квазиодновременными многоволновыми SED из выборки Dynamic SEDs of Southern blazars (DSSB).
Амар Хекало – “Кризис доплеровского фактора блазаров TeV” – реферат
Активные галактические ядра (АЯГ) являются сильными излучателями на всех длинах волн, часто представляющими релятивистски распространяющиеся потоки материи или «струи» из окрестности сверхмассивной черной дыры в ядре галактики. Блазары — это подкласс АЯГ, в которых струя направлена почти прямо на наблюдателя, что приводит к релятивистским эффектам, таким как доплеровское излучение, и к иллюзии кажущегося сверхсветового движения.
В самом крайнем случае так называемых ТэВ-блазаров излучение достигает самых высоких наблюдаемых энергий гамма-излучения. Исследования излучения ТэВ подразумевают сильное доплеровское излучение высокорелятивистских струй с коэффициентом Лоренца до 50. Используя интерферометрию со сверхдлинной базой (РСДБ) в радиодиапазоне, можно напрямую измерять скорости струй. Такие исследования обычно обнаруживают медленные и лишь слегка релятивистские джеты, что резко контрастирует с гамма-лучами. Это несоответствие известно как доплеровский кризис ТэВ-блазаров.
Мы изучаем новую выборку ТэВ-блазаров в Южном полушарии, которые контролируются с помощью РСДБ в рамках программы TANAMI. В то время как большинство блазаров TANAMI TeV показывают медленные или стационарные струи, некоторые источники действительно демонстрируют видимое сверхсветовое движение в соответствии с ожидаемыми высокими факторами Лоренца в блазарах TeV.
Андреа Гокус – “Спектральное распределение энергии кандидата в источник нейтрино TXS0506+056” – реферат
Происхождение внегалактических нейтрино с энергиями выше 1 ПэВ до сих пор неясно.
Одним из лучших кандидатов являются джеты активных ядер галактик (АЯГ), в которых частицы разгоняются до релятивистских скоростей. Блазары, подкласс АЯГ, демонстрируют ориентацию джетов по направлению к Земле и поэтому представляют особый интерес для поиска нейтрино, потому что мы можем напрямую заглянуть в джет и наблюдать лежащие в его основе физические процессы, вызванные релятивистскими частицами. Основываясь на моделях адронной эмиссии струи, взаимодействующие протоны могут создавать каскады, в которых генерируются нейтрино. Эти модели предсказывают тесную корреляцию между потоком нейтрино и переменным во времени гамма-излучением, что можно доказать, связав обнаружение нейтрино с гамма-вспышками.
22 сентября IceCube обнаружил первое событие чрезвычайно высокой энергии (EHE), которое пространственно и временно совпадает с увеличением гамма-излучения от одного источника (TXS0506+056). Мы разрабатываем модель гибридного (лептонного и адронного) спектрального распределения энергии с временным разрешением и сравниваем результаты с многоволновыми наблюдениями.
Мы используем спектры Fermi/LAT, чтобы ограничить форму высокоэнергетического выступа в SED, чтобы оценить ожидаемый поток нейтрино.
Среда, 6 июня
Атрея Ачарья – «Использование Fermi для прогнозов населения CTA» – реферат
Решетка черенковских телескопов (ЧТА) — наземная гамма-обсерватория нового поколения. Мы используем каталог Fermi-LAT 3FHL и программный пакет Ctools для обсуждения подробного анализа внегалактического населения источников (в основном блазаров), которые будут изучены в ближайшем будущем на СТА. Этот анализ основан на моделировании, построенном на основе ожидаемых конфигураций массива и информации, представленной в каталоге 3FHL. Мы также коснемся стандартных цепочек анализа в Ctools, а также учтем внегалактическое фоновое освещение.
Ангарадж Дуара — «Характеристика фотодетекторов SiPM для матричной камеры черенковского телескопа»
Коннор Даффи — «Оценка CHEC-S: высокоскоростная камера для CTA»
Интересные репозитории для анализа Ферми
- https://github .
com/fermiPy/ и документацию на http://fermipy.readthedocs.io/en/latest/ - https://github.com/rsnemmen
com/fermiPy/ и документацию на http://fermipy.readthedocs.io/en/latest/ Чем заняться:
Сядьте на паром до Кейп-Мей https://www.cmlf.com/
Прокат байдарок https://www.questkayak.com/ (Не забудьте солнцезащитный крем!)
Если погода хорошая, идите на пляж! Пляж Льюис в порядке, или есть пляж на берегу океана в государственном парке Кейп-Хенлопен. (Не забудьте солнцезащитный крем!)
Посетите национальный заповедник дикой природы Prime Hook: https://www.fws.gov/refuge/prime_hook/ (Не забудьте средство от насекомых)
Посетите музей Zwaanendael: https:/ /history.delaware.gov/museums/zm/zm_main.shtml
Посетите US Lightship Overfalls (расположен недалеко от Pilottown Rd): http://www.overfalls.org/
Lewes-Drehoboth Bike Path
Групповые фотографии
Поддержка преобразования учащихся в области изучения науки
должны быть представлены несколькими способами, поскольку разные способы дополняют друг друга (Lemke, 1990, 1998; Latour, 1999; Gooding, 2004).
Подразумевается, что студенты-естественники, приобщаемые к этим дисциплинарным практикам грамотности (Tytler et al., 2018), должны научиться выявлять, связывать, интегрировать и абстрагировать значения внутри и между лингвистическими, визуальными, практическими и математическими способами, чтобы понимать и понимать. передавать научные знания (Лемке, 1998). Кресс и Ван Леувен (2006, стр. 39) назвали этот мультимодальный процесс «трансдукцией». Они утверждали, что различные знаковые системы или способы позволяют учащимся конструировать расходящиеся, расширенные и дублированные значения, которые включают в себя следствия научных процессов и концепций. Следовательно, трансдукция понимается как сложный двойной процесс признания как дополнительности, так и согласованности значений в репрезентациях разных модусов. Однако этот первоначальный отчет оставил открытыми вопросы о том, (а) как именно учащиеся достигают этой сплоченности в осмыслении и (б) как учителя поддерживают этот важнейший аспект изучения естественных наук.
В этой статье мы рассматриваем растущий объем литературы по этим двум вопросам, чтобы предложить прагматическую оценку студенческого трансдуктивного смыслообразования. Мы опираемся главным образом на семиотическую теорию функций знаков Пирса (1955, 1998) для рассуждений, применяемых к дисциплинарным и эпистемологическим возможностям различных систем знаков. Таким образом, трансдукция понимается как рассуждения учащихся, когда они взаимодействуют с семиотическими ресурсами (Prain, 2019; Prain and Tytler, 2021). Затем мы сосредоточимся на последовательности обучения астрономии в начальной школе, построенной вокруг репрезентативной работы, чтобы продемонстрировать ключевую роль учителя в поддержке преобразования учащихся. Тема астрономии является частью проекта междисциплинарной математики и естественных наук (IMS) с четырехэтапной педагогикой, когда учитель ориентирует учащихся, ставит репрезентативные задачи, оценивает и достигает консенсуса по ключевым понятиям, а также применяет и расширяет концептуальное понимание (Tytler et al.
., 2021а). Мы используем микроэтнографический анализ стратегического построения учителя и взаимодействия с учениками и их артефактами, чтобы: (1) определить, как анализ Пирса может характеризовать то, что делает возможным трансдуктивное создание смысла; и (2) показать, как учитель предвосхищает и решает трансдуктивные проблемы для учащихся, интегрируя значения в многообразные мультимодальные представления астрономических явлений.
Теоретическое осмысление в науке
С социально-семиотической точки зрения Кресс и Ван Леувен (2006) и Лемке (1998, 2003), ведущие теоретики мультимодального обучения, сосредоточились на демонстрации того, как функционируют знаковые системы, позволяющие людям создавать и делиться значениями. Соглашаясь с тем, что создателям знаков необходимо видеть связи между признаками знаков и их референтами, чтобы создавать эти значения, эти исследователи предложили дополнительные взгляды на объяснение того, что в основном обеспечивает этот процесс. Для Кресса и Ван Леувена (2006) знаки регулируются грамматическими структурами, которые «указывают на определенные интерпретации опыта и формы социального взаимодействия» (стр.
2). Они утверждали, что грамматики в разных режимах обеспечивают соглашения о том, как упорядочивать и анализировать данные, но также предлагают возможности для преобразований, которые соответствуют этим соглашениям. Например, эволюция на протяжении столетий того, что и как обозначают графики, подтверждает эту точку зрения. Эти исследователи определили знаки как мотивированные агентом соединения между «означающими (формами) и означаемыми (значением)» (стр. 8). Они признали необходимое когнитивное измерение для создания смысла, но стремились подчеркнуть важность грамматики знаков.
Кресс и Ван Леувен (2006) заимствовали термин «трансдукция» (стр. 39), чтобы обозначить, как значения одного режима преобразуются в другой, что влечет за собой «перевод и транскодирование» (стр. 39). Они широко утверждали, что вербальные и визуальные средства коммуникации «могут быть использованы для реализации «тех же самых» фундаментальных систем значений, которые составляют наши культуры, но каждая из них делает это с помощью своих собственных специфических форм, делает это по-разному и независимо».
стр. 19). Они отмечали, что «не все, что может быть реализовано в языке, может быть также реализовано посредством образов, и наоборот» (Кресс и Ван Леувен, 2006, с. 17), и «даже когда мы можем выразить то, что кажется одни и те же значения и в образной форме, и в письме, и в речи, они будут реализовываться по-разному» (с. 2). Однако, как только невербальный модус выражен и «доступен в качестве экстернализованного объективного выражения», его можно сделать «по-разному доступным для вербального выражения» (стр. 39).). Однако этот отчет не объясняет, что делает возможной трансдукцию. В то время как знание грамматических соглашений способствует созданию значений внутри модуса при трансдукции, эти условности изо всех сил пытаются объяснить разнообразие процессов рассуждения, необходимых для установления связности значений между модусами.
Чтобы решить эту проблему, Лемке (2003, 2015), опираясь на Пирса (1955, 1998), заявил, что знаки опосредуют все человеческие рассуждения и решение проблем.
Для Пирса (1998) знаки являются фундаментальными инструментами логики в том смысле, что они являются посредниками между референтами и значениями, заменяя референты или другие знаки. Референты охватывают многие категории, включая созданные и найденные объекты, особенности объектов, действия, опыт, практики и контексты в мире. В научных рассуждениях референты также могут стать знаками или абстракциями, которые служат стенографией для дальнейших рассуждений, где знак понимается как замещающий данную научную реальность, такую как «электричество». Знаки в науке не только именуют референты, но и интерпретируют их в рамках объяснительных моделей. Таким образом, знаки позволяют создавать цепочки рассуждений, побуждая к выводам, а также анализируя их адекватность в качестве заменителей, а также их внутреннюю адекватность или согласованность в представлении рассуждений, основанных на моделях. Таким образом, как референты, так и знаки могут также подсказывать новые или пересмотренные значения и последующие новые знаки, изменяя то, как затем понимаются референты.
В зависимости от ситуации и обычая любой референт может функционировать как знак с потенциалом устойчивых или меняющихся значений. Например, Саттон (1992, с. 50) отметил серьезные изменения в научном значении слова «клетка» по сравнению с его использованием более 300 лет назад для описания сотовой структуры пробки. Для младших школьников значение видимого ежедневного движения солнца может быть изменено путем исследования того, почему длина и направление тени изменяются в зависимости от этого движения.
Анализируя, как знаки способствуют и приводят в действие рассуждения, Пирс (1955) предложил теорию функций знаков, которые формируют то, о чем и с чем можно рассуждать. В его исходной триадной системе есть три типа знаков, состоящих из икон, индексов и символов. Иконы – это знаки, в которых отношение знак/значение основано на сходстве. Это может включать физическое сходство между знаком и референтом, такое как упрощенный рисунок солнца, или знаки, демонстрирующие концептуальное сходство, например использование стрелок на странице для обозначения направления вращения Земли.
Индексы – это знаки, которые указывают на другие референты за пределами знака, например, дым указывает на огонь. Более сложные индексные знаки проявляются в значениях, обеспечиваемых интерпретацией, например, данных научных инструментов, графиков или указателей в книгах, которые указывают на их тематическое содержание. Знаки также могут функционировать как абстрактные символы, которые зависят от согласованных культурных соглашений между знаком, значением и референтом, таких как «ферменты», «проводимость» и «теплоемкость». Другими словами, знаки позволяют рассуждать через отношения сходства, причинности и/или маркировки дополнительных знаков/значений и, как согласовано, более абстрактных символов для референтов. Пирс (1998) впоследствии признал, что все три знаковые функции часто взаимосвязаны и влияют на любой процесс смыслообразования.
Лемке (2003) утверждал, что эта триадная система знаков проясняет процессы рассуждений в целом и в науке, где интеграция этой системы необходима для понимания и передачи мультимодальной гибридной природы научных понятий.
Мы считаем, что знаковые функции Пирса также обеспечивают проницательную основу для интерпретации того, как учащиеся достигают трансдукции и как учителя поддерживают этот процесс. Делая эти знаковые функции явными в фокусе исследования, учителя могут побуждать учащихся замечать, интерпретировать и делать выводы и выводы между отношениями знак/значение в различных модусах, на основе сходства характеристик знаков, причинно-следственных выводов и следствий, а также управляемых действий. абстракция от конкретного к более концептуальному пониманию. То, о чем и с чем рассуждают учащиеся, неизбежно будет варьироваться от случая к случаю, в зависимости от предшествующего понимания учащимися, природы темы, того, как они берут на себя функции рассуждения знаков, используемых в разных модусах, аффордансов структуры знаков и форм. и степень скрытой абстракции, очевидная в триадической системе Пирса. Организация данных в граф, интерпретация последующих паттернов и вывод новых значений в этой более абстрактной системе знаков — это пример того, как иконические, индексальные и символические функции обеспечивают возможности для рассуждений.
Таким образом, учащиеся должны рассуждать, используя дополнительные функции и возможности системы знаков, чтобы понимать, обосновывать и применять научные концепции и модели.
Следуя этой точке зрения, мы разработали модель возможностей построения репрезентации (RCA), чтобы объяснить, что в целом позволяет учащимся понимать и использовать различные способы репрезентации для обучения науке (Prain and Tytler, 2012). Под «представлением» мы подразумеваем предполагаемый знак в смысле Пирса, и в этой статье мы используем эти термины взаимозаменяемо. Вслед за Пирсом (1998) мы признаем семиотический потенциал всех референтов функционировать как знаки в зависимости от контекста и целей участников. Однако помимо этого общего семиотического потенциала существуют эпистемические или дисциплинарные знаковые практики с особыми возможностями. Например, диаграммы могут воспроизводить иконические пространственные и структурные значения, которые слова могут репрезентировать, но не напоминать по форме выражения, и, хотя у диаграмм есть аффордансы, они также имеют ограничения в количестве и видах значений, которые они могут представлять (Лемон и Пратт).
, 1997). Практика дисциплинарных знаков включает не только использование технической терминологии и мультимодальных систем знаков, таких как графики и диаграммы, но также включает в себя знаки для руководства обучением и заявлениями. Например, когда учитель естествознания указывает на то, что она хочет, чтобы учащиеся заметили конкретно в образце, этот жест является частью узнаваемой совокупности знаков, создающих дисциплинарное значение, связанных с направленным исследованием и ценностью точного наблюдения. Далее мы утверждаем, что все репрезентативные способы имеют определенные возможности (Gibson, 19).79), которые действуют как продуктивные ограничения на рассуждения, чтобы удовлетворить два требования в убедительных научных утверждениях и моделировании (Tytler et al., 2020; Prain and Tytler, 2021). Эти требования заключаются в том, что репрезентация должна (а) демонстрировать соответствие между объяснительными характеристиками и ключевыми характеристиками явлений и (б) демонстрировать внутреннюю согласованность или самосогласованность в качестве объяснительного объяснения..jpg)
Мы признаем, что Гибсон (1979) понимал аффордансы как нерепрезентативные, но утверждаем, что рассуждения об этих двух требованиях в выдвижении научных утверждений в качестве репрезентаций указывают на ключевые эпистемологические аффордансы знаков в научном обучении. Применение этих требований к рассуждениям для знаков имеет фундаментальное значение для студенческой трансдукции.
В поисках дальнейшего разъяснения того, как трансдукция работает для учащихся или не работает, другие исследователи, как правило, опирались на выводы Кресса и Ван Леувена (2006). Штейн (2008), Свенссон и Эрикссон (2020, стр. 1) утверждали, что учащиеся следуют грамматическим цепочкам или «связям» в семиозисе для достижения трансмодальных значений. Ньюфилд (2014, стр. 6) предположил, что трансдукция должна включать «трансмодальный момент», когда идея реализуется другим способом в цепи семиозиса. Она утверждала, что этот момент может изменить «значение, ориентацию, диспозицию, субъективность, идентичность и аффект» и показать, как модусы «вызывают семиотические практики разных сообществ в разные исторические периоды» (стр.
14). Однако эта версия оставляет открытым вопрос о том, что именно обеспечивает трансмодальное мышление. Неудачи трансдукции, как правило, интерпретируются как пробелы в соответствующих концептуальных знаниях учащихся, приводящие к неспособности интерпретировать вариации знаков. Патрон и др. (2021) утверждали, что учащиеся, пытающиеся преобразовать один визуальный режим в другой, способствовали более глубокому изучению химии, открывая новые измерения, но эти исследователи также отметили, что, оставленные без посторонней помощи, учащиеся боролись с этой относительно ограниченной формой трансмодального мышления. Было также обнаружено, что незначительные поверхностные изменения в трехмерных представлениях сбивают учащихся начальных классов с понятиями, лежащими в их основе (Prain and Waldrip, 2006), что указывает на их критическую роль в создании смысла. Волквин и др. (2019, 2020) утверждал, что учащиеся более старшего возраста выстраивают семиотические связи для выработки согласованного смысла понятий в разных режимах с помощью дисциплинарных знаков, где некоторые знаки (в данном случае стрелка в физике) могут функционировать как «заполнитель» (стр.
16) для новых и расширенные дисциплинарные значения внутри и между различными режимами. Они утверждали, что преподаватели естественных наук должны «поощрять и подтверждать правильные преобразования» (стр. 26). Волквин (2020); Волквин и др. (2020) опирается на теорию вариаций (см., например, Marton and Pang, 2006), чтобы представить трансдукцию как ключевой источник вариаций в учебных ситуациях. Он утверждает, что, поскольку разные модусы имеют разные возможности, трансдукции всегда требуют добавления и вычитания значения. Таким образом, при трансдукциях учащиеся замечают новые аспекты данной концепции, пытаясь создать связное описание концепции в нескольких режимах.
Мы считаем, что рудиментарная триадическая модель знаковых функций Пирса дает представление о том, как учащиеся могут рассуждать о различных модусах. В следующем тематическом исследовании астрономии мы интерпретируем намерения и практику одного учителя, используя эту триадную модель. Мы стремимся показать многочисленные способы, которыми он ориентирует и поддерживает учащихся в процессе исследования, чтобы искать и понимать новые абстрактные дисциплинарные научные значения посредством управляемого использования повседневных, специально созданных, импровизированных и обычных систем знаков по отношению к материальным и символическим референтам.
Контекст исследования: проект IMS
Проект «Междисциплинарная математика и естественные науки» (IMS: https://imslearning.org/) направлен на изучение потенциальной согласованности и преимуществ обучения, связанных с математикой и естественными науками на разных уровнях обучения. Мы разработали последовательности обучения для уровней 1–6 начальной школы по целому ряду тем, используя исследовательский подход, основанный на дизайне, изучая принципы продуктивного согласования дисциплин таким образом, чтобы обучение в каждой из них было взаимоусиливающим (Tytler et al., 2021a). В этих последовательностях тема часто имеет научную основу, а изучение математики обогащается за счет подлинного управления научными контекстами и вопросами. Математические концепции, представленные в последовательности, разнообразны, часто включая измерения и вариации, числовые концепции, моделирование данных и пространственное мышление. Педагогика, лежащая в основе этого подхода, сильно опирается на прагматические семиотические принципы и, в частности, на междисциплинарный модельный подход Лерера и Шаубле (Lehrer and Schauble, 2006, 2012; Lehrer et al.
, 2006; Lehrer, 2009)., 2021; Манц и др., 2020). Мы считаем, что надежное базовое обучение происходит посредством управляемого построения, оценки, пересмотра/уточнения и координации представлений/знаков и систем знаков (Prain and Tytler, 2012; Tytler et al., 2013). Педагогика, которую мы разработали (Tytler et al., в печати) в IMS, намечает путь через проблемы репрезентации, которые вызывают различные ответы учащихся, которые учитель стратегически использует для достижения консенсуса в отношении продуктивных репрезентативных систем. Ключевым аспектом педагогики является постепенное связывание прежних повседневных значений учащихся для референтов и их знаковых систем с более абстрактными знаковыми системами, которые открывают научные перспективы, часто влекущие за собой математическое моделирование явлений. Таким образом, поддержка трансдукции через эти знаковые/смысловые/референтные системы имеет основополагающее значение для педагогики.
IMS работала с учителями и учащимися начальных классов в течение 3 лет, отслеживая одну и ту же группу учащихся и каждый год привлекая новую группу учителей, с которыми мы работаем над разработкой и усовершенствованием последовательности обучения.
За 3 года в проекте приняли участие 35 учителей и шесть когорт до 70 учащихся трех классов.
Методология/дизайн исследования
В проекте использовалась методология, основанная на дизайне (Cobb et al., 2003), основанная на цикле совместного планирования и анализа с учителями (Severance et al., 2016), испытаниях, сборе данных и совместная оценка и уточнение пересмотра. Каждый год мы проводили полнодневные семинары с учителями-участниками, чтобы познакомить их с принципами, лежащими в основе подхода, и педагогики, используя примеры из предыдущих последовательностей обучения. Последовательности были запланированы так, чтобы соответствовать государственной учебной программе и включать в себя обмен репрезентативной работой в области науки и математики, которая естественным образом возникала из вопросов, лежащих в основе последовательности, и взаимно усиливала друг друга. Перед внедрением последовательности мы провели встречи по планированию с участвующими учителями, которые прокомментировали детали подхода, жизнеспособность мероприятий и подняли вопросы о типах поддержки, которые могут подойти для часто сложных задач, которые мы разработали.
Исследовательская группа присутствовала в школе на каждом уроке, помогая с оборудованием и записывая на видео уроки преподавателя с помощью двух камер — одна была направлена на учителя, а другая — на одну или несколько групп учащихся во время их работы. Экспонаты учеников каждого класса были собраны, сфотографированы и возвращены. Во время этих посещений мы проводили неформальные беседы с учителями, чтобы обсудить прогресс и убедиться в вовлеченности учащихся в процесс обучения, а иногда обсуждали возможные изменения в последовательности. Как мы увидим из данных интервью с Колином, нашим основным учителем для этого конкретного исследования, группы учителей регулярно и независимо друг от друга обменивались заметками и обсуждали подходы к использованию опыта друг друга для улучшения обучения учащихся. Таким образом, несмотря на то, что последовательность вопросов и заданий была разработана командой, учителя не стеснялись адаптировать их к потребностям своих учеников и своей практике. Таким образом, в анализе в этой статье мы описываем в общих чертах последовательность действий, которые мы разработали сами, но детали взаимодействия учителя и ученика отражают понимание и педагогический подход нашего преподавателя, Колина, который творчески адаптировал действия.
к контекстуальным потребностям своих учеников. Последовательность астрономии произошла для учеников 1-го класса (6 лет) в последнем семестре первого года проекта. Нам повезло, что мы выбрали Колина в качестве нашего преподавателя, поскольку его подход к обучению оказался естественным образом согласованным с нашими ожиданиями управляемого исследования, основанного на деликатной оценке потребностей учащихся в обучении. Это была третья последовательность за первый год после короткой последовательности по описанию движения и последовательности школьной экологии, в которой участвовали учащиеся, исследующие и документировавшие живые существа на пробных участках, что привело к тому, что основное внимание было уделено графической работе при моделировании распределения живых существ по территории. мест обитания (Tytler et al., в печати).
В этом документе основное внимание уделяется поддержке учителей при преобразовании учащимися четырех уроков последовательности изучения астрономии, на которых учащиеся узнали о кажущемся движении солнца по небу, связав его с изменением тени четыре раза в течение одного дня.
Источники данных для анализа включают в себя образцы работ учащихся для каждого урока, видеозаписи, на которых Колин взаимодействует со всем классом или небольшими группами учеников, а также интервью после последовательности, чтобы изучить взгляды Колина на его подход. Видеозаписи четырех уроков были изучены для выявления эпизодов, которые требуют от учащихся трансдуктивных требований к разработке новых систем знаков, с помощью которых они проводят свои исследования, например, создавая изображение меловой линией, связывающее положение солнца с длиной и направлением тени. Этот подход, заключающийся в целенаправленном выборе ключевых «примеров» (MacLure, 2010), которые позволяют по-новому взглянуть на явление, подробно описан в Ferguson et al. (2019). Мы описываем этот подход как микроэтнографический (Baker et al., 2008), поскольку он включает в себя построение отчета о практике в классе с использованием подробного анализа и интерпретации дискурсивных паттернов в классе в повторяющемся процессе просмотра видео, обсуждения исследователем, обзора теории.
и строительство, анализ артефактов и интервью.
В этой последовательности студенты знакомятся с научными и математическими соглашениями о знаках, посредством которых астрономические/теневые отношения понимаются в дисциплине. В статье мы сосредоточимся на педагогических шагах Колина в ответ на его суждения о потребностях и проблемах обучения учащихся (т. е. требования преобразования, неявные в мультимодальных рассуждениях о релевантных данных и их представлении) в представлении отношений солнце-тень. В эпизодах мы используем категории знаков Пирса, чтобы понять, как Колин стремится поддерживать трансдуктивное мышление учащихся в разных режимах. Учебные проблемы и результаты учащихся не фокусируются напрямую, но в разной степени явно или неявно проявляются во взаимодействии учителя и ученика, а также в формулировании Колином и обсуждении задач и продукции учащихся.
Преподавание и изучение астрономии
Астрономия преподается на самых разных уровнях, при этом последовательности начальных классов часто сосредотачиваются на дне и ночи и особенностях Солнечной системы.
В старших классах начальной школы или, чаще, в младших классах средней школы основное внимание уделяется более сложным пространственным явлениям фаз луны, звезд и их движения, а также космологии в старших классах средней школы (Salimpour et al., 2020). Исследования последовательно демонстрировали ряд неверных представлений о различных астрономических явлениях, в том числе об отношениях между Землей и Солнцем (Vosniadou and Brewer, 19).92), времена года, фазы луны, затмения и т. д., несмотря на неоднократное обучение (Danaia and McKinnon, 2008; Lelliott and Rollnick, 2010). Основной проблемой изучения астрономических явлений является необходимость визуализации и пространственного мышления, что влечет за собой координацию наземных и космических репрезентативных систем (Хегарти и Уоллер, 2004 г.; Падалкер и Рамадас, 2008 г.; Пламмер, 2014 г.; Хаббер и Титлер, 2017; Tytler et al., 2021b).
Визуализация все чаще признается центральной в обучении ряду научных дисциплин (Gilbert, 2005), включая координацию систем представления, с помощью которых мы координируем визуально-пространственные отношения, такие как диаграммы, трехмерные модели и симуляции.
Они имеют основополагающее значение для изучения астрономии и включают диаграммы орбиты Земли, вращения и наклона по отношению к солнцу для объяснения года, дня и времени года, а также их модели и диаграммы и движение небесных объектов. В нашем предыдущем исследовании, включающем межнациональные исследования изучения соотношения дня и ночи и фаз луны в начальных школах, мы (Tytler et al., 2017) выявили общие черты в том, как учителя в трех странах представляют и координируют свои действия, используя стратегические разговоры и жест, серия представлений, включая диаграммы, видеосимуляции, модели и ролевые игры, для создания смысла в этих репрезентативных режимах и системах. Совсем недавно мы исследовали, как учащиеся рассуждают о том, как установить значение между режимами, устанавливая соответствие и согласованность значений в двухмерных диаграммах и трехмерных моделях (Prain and Tytler, 2021). В текущем исследовании мы более подробно изучаем, каким образом учитель поддерживает трансдукцию значения через режимы для младших школьников, изучающих связь между видимым движением солнца и изменениями тени в течение дня.
Последовательность обучения, описанная в Таблице 1, началась с изучения предшествующих знаний учащихся о движении солнца и тенях, а также с постановки основного исследовательского вопроса, который занимал первые четыре урока: каков рисунок теней на день и как это связано с солнцем? Основной урок генерации данных включал отслеживание изменяющейся длины теней с помощью различных средств, в том числе с помощью стримеров класса Колина (решение было принято консенсусом), длина которых измерялась с использованием неформальной блочной системы. Уроки 3 и 4 включали создание набора все более абстрактных представлений изменения тени по отношению к солнцу. На четвертом уроке рассматривалась космическая перспектива с использованием видеоанимации, факела и модели земного шара, чтобы установить причину смены дня и ночи. Это было связано с теневыми результатами. В данной статье мы сосредоточимся на учителе, поддержке Колином процессов трансдукции на уроках 2–4, в которых он и ученики творчески обсудили ряд связанных знаков, посредством которых значение было установлено в нескольких режимах, чтобы позволить ученикам трансформировать свое восприятие.
тени и солнца от повседневных значений и знаков к абстрактным знаковым системам, посредством которых наука понимает и представляет эти явления.
Таблица 1 . Последовательность изучения астрономии.
Результаты
В этом разделе мы описываем действия Колина в ключевых точках последовательности, чтобы проиллюстрировать, как он помогает учащимся связывать значения в разных режимах и множественных знаковых системах, постоянно фокусируясь на иконических, индексальных и более абстрактных символических функциях знаков. в этом смыслообразовании.
Эпизод 1: Вспомогательная конструкция знаков для определения положения тени и солнца
С самого начала маркировки теней на школьном поле Колин работал над тем, чтобы четко связать положение солнца с направлением тени (трансдуктивная связь, распознающая тень как маркер движения солнца), потому что студенты, обводя свои тени, не были склонны замечать эту связь. Для этой цели он создал последовательность знаков, посредством которых связь можно было сделать явной.
Во-первых, он попросил студентов определить положение солнца, указывая, моделируя это сам. Это индексальный знак, который действует как маркер, более точно позиционируя солнце по отношению к телам студентов, продуктивно ограничивая их восприятие его местонахождения. Во-вторых, он устроил так, чтобы один из группы встал в направлении солнца, чтобы выявить взаимосвязь направления тени с положением солнца (эффективно преобразовав трехмерное положение солнца в небе в двухмерное направление вдоль школьной площадки). поверхность). Рисунок 1 показывает, как он работает с одной группой, чтобы установить эти два знака и их значения.
Колин: Как ты думаешь, где сейчас солнце? … Как вы думаете, Сериз в хорошем состоянии?
Рисунок 1 . Колин создает системы знаков для обозначения положения солнца на небе и на двухмерной поверхности школьной площадки.
После этого он предложил группам отметить место, где стоит ученица (Серис), нарисованным мелом символом солнца, создав таким образом знак, представляющий направление солнца, который можно было бы напрямую связать с отрисовкой тени в этот момент времени.
В этом эпизоде мы отмечаем отзывчивость Колина к потребностям учащихся в обучении (задача связать направления солнца и тени) путем создания серии связанных знаков (указание, затем позиционирование ученика, затем 2D-представление, нарисованное мелом, теперь доступное для повторного использования). представление для дальнейшего анализа). Эти знаки служат для того, чтобы обострить повседневное восприятие учащимися положения солнца, предлагая более сфокусированный набор значений для движения солнца по отношению к изменениям тени. В этом процессе учащиеся участвуют в преобразовании от воплощенного указания на положение солнца (указывание — индексальный знак) к материальному выравниванию Цериса с направлением (снова индексальное, но теперь с иконической функцией с точки зрения его структурных отношений положения, напоминающих солнце в пространстве) и, наконец, к диаграммной (меловой) надписи, которую мы интерпретируем как имеющую индексальную и иконическую функции, но теперь также и символическую функцию, выступающую в качестве позиционного символа направления солнца в двухмерном пространстве.
Сила этого символического представления заключается в возможности, которую оно открывает для дальнейших рассуждений посредством манипулирования относительными отношениями направлений солнца и тени во времени. Начерченные мелом трассировки теней являются иконическими знаками самих теней (имеющих структурное сходство), но фиксированными в пространстве, чтобы представить временные изменения положения и размера теней. Таким образом, Колин разработал для студентов последовательность знаков, с помощью которых можно гибко исследовать и обсуждать концептуальную связь тени с положением солнца. Некоторые из этих ссылок были преднамеренно спланированы, встроены в логику последовательности, но другие (фиксация положения солнца) были гибко созданы для удовлетворения потребностей учащихся в обучении. Знаки в этой последовательности имеют специфические модальные возможности в том смысле, что они продуктивно ограничивают внимание (Prain and Tytler, 2012) на аспектах явлений, важных для построения дисциплинарного понимания.
Доступность воплощенного указания заключается в том, чтобы сосредоточить внимание на местонахождении солнца. Позиционирование Cerise еще больше ограничивает внимание в направлении, как и выделение мелом символа солнца, фиксирующего его в 2D-пространстве, теперь доступном для рассуждений об угловых направлениях.
На следующем этапе работы над символическими системами, представляющими дисциплинарное понимание отношений между солнцем и тенью, Эпизод 2 включает в себя применение систематических измерений к схематическим представлениям теней, еще одно требование, чтобы учащиеся преобразовывали значения в различные представления этого процесса измерения.
Эпизод 2: Представление длины тени с помощью лент
Во втором эпизоде, который мы обсуждаем, Колин работает со всем классом, собравшимся вокруг трассировки тени одной группы, чтобы построить меру тени, используя ленты, как ранее было решено классом. длина в каждый из моментов времени. Сначала он описал процесс и предложил студентам указать, между какими точками на тени они должны измерять.
Один студент указал на середину тени, но Колин подтвердил второе предложение измерять до кончика тени как лучшее представление длины тени. Процесс моделирования подразумевается мерой косы, посредством чего коса становится упрощенной, индексальной/иконической моделью со структурной связью с самой тенью; его возможности заключаются в том, чтобы одновременно ограничивать и формировать внимание к важной характеристике тени — ее длине, — которая будет использоваться для отслеживания изменений в течение дня. Опять же, это трансдуктивное преобразование значения (контуры тени в длину ленты), которое Колин тщательно интерпретирует для студентов. Мы можем видеть в неверном истолковании студентами того, где должен быть размещен серпантин, трансдуктивную проблему согласования значения серпантина с соответствующей характеристикой тени, которую он должен представлять с научной точки зрения.
На рисунках 2A–C показаны последующие этапы, на которых Колин работает со студентами над процессом разметки лент.
Он поручает одному учащемуся прикрепить один конец ленты к середине точки, в которой стоял учащийся, а другому ученику «проверить», правильно ли они измеряют. На рисунке 2А он моделирует идентификацию точки косы, соответствующей кончику тени. На рисунке 2B его жест охватывает всю длину ленты, и он подчеркивает длину как расстояние между концами тени. На рисунке 2C он теперь подчеркивает, что у них есть представление о длине тени, которое можно считать абстрагированной версией самой тени, которую можно передать «М» (от исследовательской группы). После этого он предлагает и обсуждает необходимость аннотировать косу временем записи тени, чтобы обеспечить полную связь с «М», предварительно определяя функцию кос как временную запись изменений длины тени. Стример, как и любой научный измерительный инструмент, выполняет индексальную функцию, указывая на особенности явления или заменяя их, и теперь доступен для логических выводов о материальных отношениях, в данном случае меняющихся во времени.
Рис. 2. (A) Вам нравится эта Мойра? (Мойра контролировала процесс). (B) Один человек отметил начало и один человек отметил конец. (C) Теперь я могу убрать его, и М будет знать, «это длина нашей тени»… мы знаем, какова ее длина.
В этом эпизоде Колин прояснил несколько аспектов трансдуктивных движений, лежащих в основе этого процесса моделирования: выбор объекта тени, который необходимо смоделировать; процесс тщательного построения косы как действительной меры; и мобильность стримера как коммуникативного абстрактного знака. Все эти движения предлагают учащимся сместить смысл с теневых следов на знак стримера. В терминах Пирса мы видим, что отношение между этими знаками является иконическим по своей природе, с точки зрения соответствия по длине, и индексальным с точки зрения стримера, «замещающего» более сложное явление формы тени. Обратите внимание, что сходство стримера с тенью больше, чем просто физическое, поскольку оно представляет собой абстракцию контура тени до одной меры.
Мы можем видеть, что измерение неизбежно включает в себя трансдуктивное движение, когда учащиеся должны установить связь между измеряемым референтом, измерительным инструментом и конечным абстрактным числом, которое получается в результате.
Опять же, мы видим, как Колин делает процесс моделирования осязаемым и явным, чтобы направлять учащихся к осмыслению в разных режимах.
Эпизод 3: Работа с гномом как частью системы знаков
В каждом набеге на школьную территорию для групп, чтобы отслеживать их тени, Колин собирает класс, чтобы смоделировать процесс и его интерпретацию с помощью гнома, размещенного на листе бумаги. . В течение дня он продолжает возвращаться к гному, чтобы проследить дальнейшую тень, моделируя положение солнца (напротив тени, как описано в Эпизоде 1) и обращая внимание на (а) изменения длины и направления тени. и (б) как это связано с положением солнца.
В третьем гнома теневая запись с гномом, в 12 часов дня. Колин расспрашивает группу о том, что случилось с тенью (Студент: «Она становится меньше и движется по кругу»).
Он вызывает общее согласие, что это происходит из-за движения солнца. Затем Колин явно связывает их, указывая на движение тени (рис. 3А), а затем на соответствующее движение солнца (рис. 3В), используя палец, чтобы проследить направление движения по дуге. На рисунке 3C он связывается с положением солнца на небе, направляя класс так, чтобы он указывал, а затем предсказывал, где он будет для их следующего измерения (рисунок 3C).
Рис. 3. (A) Тень движется на юг — похоже, она движется в этом направлении. Что происходит с солнцем? (B) Солнце взошло здесь и переместилось в 12 часов навстречу. (C) Как вы думаете, где находится солнце? Где это будет?
Исследование гномов позволило Колину проиллюстрировать классу процесс построения положения тени и солнца в мультимодальных знаковых системах и обсудить отношения между ними с помощью речи и жестов, установить соответствие и когерентность этих знаковых систем. На диаграмме он также добавил указательные / пиктограммы направлений по компасу.
Он принимает предположения студентов об общем движении солнца и делает отношения более явными с помощью жестов. По мере того, как он указывает на особенности и спрашивает учащихся о закономерностях отношений и просит прогнозы, он обращает внимание на закономерности в рисунках гномов с течением времени с точки зрения длины и направления, сигнализируя пальцем о дальнейшем абстрактном знаке направленного движения, которое мы на следующих уроках вы увидите, как они превращаются в (символические) стрелки. Он часто ссылается на положение солнца на небе, которому теперь придается новое и обогащенное позиционное значение с помощью систем знаков на диаграмме гнома. На рис. 4 показана диаграмма, построенная в течение четырех сеансов снаружи, показывающая закономерности движения теней и солнца, что позволяет сделать выводы о взаимосвязях между ними. Обратите внимание, что установление значения для каждого из этих знаков было тщательно сконструировано посредством процессов предварительного исследования, включающих трансдукцию через различные воплощенные и материальные знаки.
На этом этапе последовательности мы можем видеть, как понимание учащимися отношений тени и солнца обострилось и обогатилось благодаря созданию учителем и учеником и преобразованию между последовательными мультимодальными знаками, каждый из которых содержит соответствия, которые Колин моделирует посредством речи и жестов, и согласованность связанных значений в разных модусах. Когда изображение солнца на диаграмме заменяет сходство с его референтом, учащимся затем предлагается понять закономерность отношений между солнцем и направлением и длиной изображенных теней гнома.
Рисунок 4 . Диаграмма классов, которую Колин построил с помощью гнома на протяжении четырех эпизодов.
Эпизод 4 (Урок 3a): Построение диаграммных представлений
На уроке после школьного построения теневых данных Колин предлагает учащимся изобразительную задачу показать, что они узнали о взаимосвязи между солнцем и движением тени, используя диаграмму. Во время выполнения этого задания Колин циркулирует, поддерживает и предлагает учащимся изобразить связь между изменениями тени и движением солнца.
Он сосредотачивается на создании представлений, которые связаны с их наблюдениями и опытом солнца и теней.
Колин: Так что же случилось с твоей тенью днем? А что на старте? Был ли он длиннее или короче в начале?
Колин предлагает Ноэлю указать положение солнца на диаграмме и подтверждает его жест движения солнца по странице (рис. 5). Впоследствии Ноэль использует стрелки для обозначения этого движения, первоначально выполняемого его рукой (рис. 6).
Рисунок 5 . Колин сосредотачивает внимание Ноэля на изображении солнца и его движения на рисунке.
Рисунок 6 . Рисунок Ноэля движения солнца связан с размером и направлением тени.
Впоследствии Колин привел рисунок Ноэля в качестве образца (рис. 7), поощряя использование стрелок и направленности. Это была частая стратегия, которую он использовал, чтобы предложить и установить общее соглашение об аспектах грамматики знаков, в данном случае об использовании стрелок и направлений по компасу.
В этих вмешательствах он постоянно связывает репрезентации с опытом учащихся в создании знаков на школьном поле, указывая в этом случае на несоответствие в рассказе Ноэля.
Колин: Посмотрите на Ноэля — он написал С-З-ЮЗ, что очень ясно, потому что он думал о том, в какую сторону идет солнце, может быть, вы могли бы больше думать о стреле — в какую сторону движется стрелка — но вы можете видеть, что солнце движется через небо. Это очень умно. Подумайте о стрелах — они шли с запада на восток или с востока на запад? Куда зашло солнце?
Рисунок 7 . Держит рисунок Ноэля как образец изображения движения солнца.
Эпизод 5 (Урок 3а) — Моделирование гнома
После того, как учащиеся построили диаграммы, Колин создает модель теневого опыта учащихся с гномом, а теперь и с факелом, чтобы представить солнце, отбрасывающее тень (рис. 8). Он гибко меняет высоту и ориентацию факела (солнца), чтобы исследовать его влияние на направление и длину тени. С помощью последовательности вопросов и ответов он укрепляет представление учащихся о движении солнца, изменении его высоты в течение дня и о том, как это связано с длиной тени, а также о связи между направлением солнца и направлением тени.
В этом эпизоде мы видим, как модель факела-гнома позволяет Колину выделять пространственные и временные отношения, чтобы дать учащимся возможность реорганизовать свое восприятие опыта на школьной территории. Его манипуляция действует как протомодель, позволяющая упростить отношения солнца и тени. Установив связи между системами солнечных и теневых знаков, мы утверждаем, что теперь Колин может вовлечь учащихся в более целенаправленное обсуждение соответствующих пространственных отношений. В этом эпизоде мы также видим пример избыточности смысла, который Колин регулярно встраивает в свою деятельность и речь, предоставляя студентам несколько точек входа.
Рисунок 8 . Колин использует факел и гнома для гибкого моделирования отношений между солнцем и тенью.
Эпизод 6. Заказ лент у одной группы
В этой части урока 3а Колин использует ленты одной группы для построения на доске массива, представляющего временные изменения длины тени. Он выбирает их в случайном порядке.
Колин: С одним примером (определенной группы) мы собираемся их заказать… Так что я собираюсь их подержать (рис. 9А)
Рисунок 9 . Колин упорядочивает ленты во временной последовательности.
Это у меня 12 часов, середина дня. Я собираюсь поставить его. Я хочу, чтобы вы обратили внимание на длину ленты, потому что это была длина нашей тени.
Колин: (вытаскивая изображение 10:20 — рис. 9В) 10 часов — мне начать здесь? (держатся слева от 12:00 — рис. 10С)
Студенты: Да.
Колин: Хорошо, потому что я хочу их заказать.
Колин: Сейчас у меня 12:50 (Глядя на массив) 10:20, 12:00, 12:50. Так это будет здесь? (положение справа). Обратите внимание, что происходит с длиной.
Ученики: Становится короче
Колин: 1:20 (помещает последнюю ленту справа от такта 12:50
Рис. 10. (A) «Когда солнце начало двигаться на запад,… тень снова стала длиннее». (B) «Потому что, когда солнце опускается в небе, наша тень снова становится длинной».
В этой последовательности Колин строит из стримеров массив, который пространственно представляет временную последовательность. Делая это, он постоянно проверяет со студентами правильное положение и напоминает им об их опыте с тенями и построением лент как знаков, представляющих длину тени. Через призму Пирса мы видим символическую природу вымпелов как формы протографа с их значением для студентов, вложенных в цепочку трансдуктивных движений назад через серию знаковых систем.
Колин продолжает стимулировать учащихся думать о представлении этого в своих книгах, что является еще одной задачей преобразования.
Колин: Как мы можем отразить это в наших книгах? Как мы могли бы четко показать данные?
Студент: Мы могли бы использовать график, столбчатый график
Колин считает это хорошей идеей и дает студентам время изучить представление данных в своих учебниках.
Эпизод 7: Повторение движения Солнца и отображение косы (Урок 4)
На следующем уроке Колин расспрашивает класс об их опыте движения солнца в течение дня, используя жесты, чтобы провести по согласованному пути с востока на запад, и просит учеников присоединиться к нему в этом действии.
С помощью расспросов он подчеркивает, что солнце в полдень находится высоко в небе, на севере. Затем он рассказывает о серии экспериментов по созданию вывесок, лежащих в основе доски с лентами, которые были созданы в Уроке 3.
Колин: Мы смотрели на свои тени в разное время дня. (указывая на стример/запись 1). Мы сказали, что в 10:20 утра мы измеряли в блоках, помните, мы сказали, что у (ученика) была тень длиной четырнадцать блоков. В 12:00 солнце было выше в небе и … тень была длиной 8 кварталов, она становилась короче. Затем… (Рисунок 10А).
Колин постоянно связывает то, что произошло, с солнцем и тенью дня в рассказе о событиях, который подчеркивает смысл, лежащий в основе этой новой системы знаков, которая эффективно отображает время, разворачивающееся по всем направлениям. Он делает это с помощью языка и жестов, проводя рукой по лентам, чтобы представить длину, и на рисунке 10В воспроизводит одновременное опускание солнца и удлинение тени вдоль земли.
Ленты, выровненные по всем направлениям, действуют как одна из серии связующих репрезентаций (Pham and Tytler, 2021), указывая на более абстрактное и формализованное графическое представление и возвращаясь к серии трансдуктивных движений, которые устанавливают ленты как знаки для длина тени во времени, связанная с движением солнца по небу..jpg)
Эпизод 8: Построение системы графических знаков
После построения и определения того, что означает отображение стримера, Колин напоминает учащимся о задаче представления данных в графической форме. Графики учащихся не ограничены правилами, которые он установил, но опять же он уделяет внимание установлению правил грамматики знаков посредством использования образцовых студенческих работ (см. график Энтони, рис. 11), после чего он циркулирует по классу, помогая им строить графики. , сосредоточив внимание на условностях, которые делают графики интерпретируемыми, обращаясь к их значению, как связанному обратно через цепочку создания знаков из их школьного расследования.
Колин: Я спрашивал всех на прошлой неделе, как мы можем представить наши данные… Как мы можем показать все это так, чтобы это было действительно ясно?.. Я хотел бы показать вам график Энтони (приглашает Энтони объяснить свой график)… .
Энтони: (Объясняя свой график и указывая) Я использовал измерение 14 блоков
Колин: … Тогда что ты сделал? Который сейчас час?
Энтони: 10:20
Колин: Итак, вы начали гистограмму в 10:20.
А что ты здесь делал (указывая на вертикальную ось) По эту сторону бара — что у тебя?
Энтони: Цифры (учитель повторяет)
Колин: Посмотрите на цифры, очень четко и даже слишком…. это очень ясно и доходит до 20…. Это очень ясно, мальчики и девочки?
…
Колин: Что еще вы добавили сюда (указывая на горизонтальную ось).
Энтони: Я показал, куда она идет
Колин: Да, ты указал направление, чтобы было еще понятнее… Что это значит E N N W? Направление теней или солнца? Я думаю, это солнце.
Рисунок 11 . График Антония.
Колин обращает внимание учащихся на то, что они могут придумывать свои собственные идеи («Я думаю, у некоторых людей были разные идеи, и это нормально»). Затем он ходит по классу, помогая им размещать и аннотировать оси для размещения данных и направлять их при построении столбцов. Таким образом, он занимается объяснением и вниманием к компетентности студентов в отношении графических соглашений, но при этом он постоянно обращается к значению данных стримера на доске, резюмируя процесс преобразования.
На рис. 12 показаны три примера графических работ студентов, показывающих вариацию.
Рисунок 12 . Примеры графического представления учащимися изменений теней.
Педагогические приемы Колина
Из этой последовательности мы можем определить следующие ключевые особенности практики Колина в поддержке осмысления учащихся, связанного с введением/изобретением нового знака и множественными вовлеченными трансдукциями:
1. Логика план последовательности, который включал в себя постепенное создание знаков с возрастающей специфичностью и символической абстракцией, а также гибкое изобретение Колином неформальных связующих знаков в ответ на потребности студентов в преобразовании
2. Постоянное внимание и поддержка размышлений учащихся о значении трансдуктивной связи с новыми знаками, посредством речи и жестов
3. Постоянное обоснование понимания учащимися репрезентаций на их опыте построения знаков
4. Постоянное движение вперед и назад в ходе обсуждения, включая подсказки и вопросы, для обоснования каждого нового знака ссылкой на совместный опыт учащихся или на другие признаки
но используя разные и связанные модели, такие как факел и гном, или рассказывая о событиях, которые привели к определенным знакам
6.
Побуждать учащихся конструировать представления в разных точках последовательности, как средство исследования идей и использования различных ответов для построения общего представления
7. Внимание к правилам знаков для более формальных представлений (графики, диаграммы) посредством процесса построения, сравнения/оценки и последующего уточнения, опираясь на интересы и способности учащихся, а не навязывая формальную систему.
Эти стратегии указывают общие способы, которыми учителя могут поддерживать трансдукцию учащихся. К ним относятся явное внимание учителя к сходству структуры и значения между модусами, приглашение и подтверждение учащимися преобразований между модусами, указание на иконические и индексальные функции знаков и создание избыточности посредством многочисленных демонстраций того, как значения ищутся и устанавливаются в разных модусах.
Объяснение Колином его намерений
Анализируя последовательность, мы описали, как Колин структурировал создание жестов и трансдукцию жестов его и учеников в ожидании или в ответ на их потребности в обучении, что привело к сочетанию запланированных последовательностей жестов, включающих трансдуктивное рассуждение и создание или преобразование знаков на месте, когда студентам предлагалось заметить трансдуктивные значения, которые он имел в виду.
Здесь мы представляем выдержки из интервью с Колином в качестве подтверждения нашей интерпретации его намерений и действий. Интервью состоялось в конце его первого года в проекте IMS (который включал в себя короткий эпизод движения, эпизод школьной экологии, который включал создание и представление данных о живых существах на ряде пробных участков, и, наконец, эпизод астрономии). Хотя он не использует формальный язык трансдукции, его сосредоточенность на том, чтобы задействовать предшествующие знания студентов и позволить им генерировать репрезентации и уточнять их, а не явно моделировать репрезентативные системы науки, согласуется с нашей интерпретацией его тщательной поддержки осмысление учащимися посредством опроса и открытого моделирования. Он также говорит о возросших способностях студентов к диаграммному представлению и построению графиков за счет их обоснования учащимися опыта работы с достоверными данными и наращивания этой способности с течением времени.
Как мы видели при анализе последовательности, Колин поддерживает процессы рассуждения учащихся, основанные на знаках, явно поощряя их собственные идеи и репрезентативные изобретения в отношении их исследовательского опыта.
Ключевым аспектом педагогики Колина является изучение идей учащихся с помощью открытых вопросов и стратегического построения на основе разнообразных ответов.
Что мне понравилось в модулях, так это то, что мы ничего не настраиваем слишком рано, это позволяет им исследовать то, что они знают в настоящее время, а затем мы как бы строим это, а затем показываем несколько примеров, мы моделируем, но, Конечно, приходится отступать – я думаю, что учителям очень легко просто сказать: «Я сразу все смоделирую и сделаю это действительно явным», но тогда они как бы уже готовы к тому, что они могут произвести. Но я думаю, что если он будет действительно открытым, особенно с самого начала, вы также получите ряд дополнительных ответов, что было действительно хорошо .
Колин утверждал, что знакомство с графической работой путем создания достоверных данных и связывания этого опыта сбора данных с графическими формами привело к тому, что в двух последовательностях учащиеся получили удивительную легкость в построении графиков.
Этот акцент на преобразовании знаков, которые обрамляли и создавали данные, в абстрактные графические соглашения, как мы показали, был ключевой особенностью его практики.
… , что тоже довольно интересно, так это то, что когда мы прошли через блок экологии, и мы смотрели на данные и смотрели на живые существа, которые они нашли, а затем переносили графики, сказали бы, что около 50% или 60% из них мог бы сделать это точно .
Затем, когда мы вернулись и повторили это через астрономию и представили данные, а затем должны были перенести их на график, я думаю, что было около 80% плюс, кто мог сделать это точно на графике. Таким образом, в этой области тоже произошло большое улучшение, когда мы действительно посмотрели на данные, а затем перенесли их на график и убедились, что они связаны. Многие из них, например, просто добавляли числа или приращения были неправильными, но на этот раз это было намного точнее. Таким образом, я думаю, что чем больше они это делали, тем более точно они использовали данные и осознавали важность данных 9.
0766 .
Колин говорил о преимуществах как вовлечения, так и обучения в стимулировании предшествующих идей учащихся и создании репрезентаций, основанных на непосредственном опыте изучения материала. Он утверждал, что благодаря проекту научился доверять и использовать предыдущие знания студентов для поддержки дальнейшего обучения.
Но астрономия, определенно, мы обнаружили, что даже в глубине обсуждения дети, вы знаете, мы говорили, что солнце движется с востока на запад, типа, это был просто их язык, их знание севера , юг, восток, запад, например, это было то, что мы не ожидали бы знать от годичных, но теперь они в состоянии сделать это и просто их объяснение того, как… Ну, отношения между Землей и Солнцем, которые настолько яснее, и они действительно стремились узнать больше, они хотели узнать больше. Итак, я обнаружил, что в этом подразделении, в частности, мы обнаружили, что их научные знания действительно улучшились в этой области .
Колин прямо говорил о пересмотре ряда различных репрезентативных систем и моделей для поддержки смысловых связей.
Что касается связи длины тени с движением солнца по небу, он предложил повторное посещение изображений и связь с новыми моделями как возможность установить значимые связи между ними. Как мы уже говорили, гибкость в создании репрезентативных систем и работе с ними, а также построение избыточности в отношениях знак/значение/референт для поддержки обучения всех студентов является ключевой особенностью его практики.
Опрашивающий: Как вы думаете, смогли ли они установить связь между временем суток с точки зрения измерения, разным временем дня и длиной тени?
Колин: Да, начали, сделали .
Опрашивающий: Или кто-то установил связь, а кто-то…?
Колин: Некоторые делали, а некоторые нет в начале, а затем, когда мы вернулись и снова смоделировали это в классе с глобусом, и мы посмотрели на тени и солнце с факелом, когда мы выполнили это задание, мы Затем мы обнаружили, что дети говорили: «О, тень здесь становится немного длиннее», поэтому мы вернулись к нашим данным, мы посмотрели на длину теней, в какое время суток мы вернулись и посмотрели, а потом спросили: «Можем ли мы увидеть закономерность?» и они как бы смогли определить в конце, что утром и днем тени были длиннее, а в середине дня короче: «Но почему?» потому что солнце было выше в небе.
Итак, они начали это понимать, они действительно начали это понимать. Но что было настолько фантастическим, так это то, что – и вам действительно нужно, вам нужно, чтобы это повторяющееся сообщение каким-то образом в последовательностях, но оно не повторялось таким образом, чтобы оно было представлено им таким же образом. Итак, он был подготовлен таким образом, что был представлен различными способами с моделированием, с исследованием, чтобы они могли действительно понять эту концепцию, да .
Обсуждение
С семиотической точки зрения Пирса, студенческая трансдукция в этом тематическом исследовании повлекла за собой помощь студентов в рассуждениях от повседневных значений знаков и их референтов к специализированным научным мультимодальным знаковым системам для исследования и объяснения явлений. Нашей отправной точкой для проекта IMS было то, что обучение в школах включает введение в эти дисциплинарные практики создания знаков и интерпретации, и что классная практика должна во многом отражать этот процесс.
Мы видим в последовательности и в ее интерпретации Колином студентов, которых направляют на создание и оценку цепочек значений, которые систематически движутся к более абстрактным и символическим знаковым системам, через которые могут происходить научные рассуждения и смыслообразование. Это влечет за собой графическое изображение изменения длины теней с течением времени и схематическое изображение временного движения солнца с востока на запад через северную часть неба. На рис. 13 представлена цепочка отношений знак/значение, в которой участвовали Колин и студенты, каждое из которых связано со следующим в процессе преобразования, посредством которого понимаются расширения значений. В этой статье мы сосредоточились на следующем: (1) интерпретация Пирса, которая, как мы утверждаем, может гибко отразить то, как трансдуктивное смыслообразование учащихся опирается на индексальные, иконические и/или символические знаковые функции, а также на различные модусы, обладающие определенными аффордансами, определяющими то, что является заметили и что можно более абстрактно представить для обоснования рассуждений; и (2) как учитель стратегически и оперативно направляет этот процесс.
Рисунок 13 . Последовательность создания жестов учителем и учеником для поддержки последовательного преобразования учениками отношений между тенью и солнцем.
Прослеживая этот семиотический процесс, мы выявили три отдельные последовательности. Первые четыре изображения, два из которых Колин вставил в ответ на потребности учащихся в обучении, были разработаны для постепенного уточнения неформального восприятия учащимися изменений тени по отношению к положению солнца. Далее следуют две разные траектории обучения через разные репрезентативные последовательности. Верхняя последовательность включает управляемое исследование меры длины тени, которая постепенно уточняется с помощью лент, проложенных вдоль теневых дорожек, затем размещаемых во временном порядке на доске в качестве прототипа графических соглашений, и, наконец, к самому графику, который постепенно уточняется путем обсуждения соглашений, которые обеспечивают четкое обоснование графа в этой репрезентативной цепочке.
Другая последовательность влечет за собой представления о направлении тени, постепенно абстрагируясь от углового изменения ориентации тени, связанной с движением солнца с востока на запад, вводя схематическое представление временной последовательности посредством широких жестов рук, которые трансформируются в изогнутые стрелки (предвосхищая символическое представление угла размер) и символическое расположение направлений по компасу. Характеристика знаков как символических на этой диаграмме, вслед за Пирсом, основана на признании разрешенных отношений знак/значение/референт этих знаков в научном дискурсе.
Это тематическое исследование представляет собой отчет о том, как относительных новичков учат с помощью строго сфокусированной последовательности создания знаков о том, как ученые делают и делятся утверждениями о явлениях и на каких основаниях. В то время как наш анализ проблем трансдукции и поддержки учащихся может показаться некоторым читателям чрезмерно сложным, наше объяснение этого случая подтверждает сложность мультимодального рассуждения, необходимого учащимся со знаками и между знаками в разных режимах в начальной школе.
В то время как триадные функции Пирса для знаков могут быть легко применены к тому, о чем и с чем рассуждают учащиеся, даже это приложение к относительно простой последовательности уроков раскрывает сложности, связанные с одновременностью значений, создаваемых с помощью и через действия, визуальные, пространственные, временные и лингвистические знаки. которые являются новыми для учащихся. Это тематическое исследование указывает только на одну последовательность трансдуктивных требований, когда учитель стремился помочь юным ученикам понять часть доказательств вращения Земли. Другие темы на других уровнях года явно повлекут за собой различные трансдуктивные задачи учащихся, в зависимости от того, как представлены научные утверждения темы. Следовательно, то, как учителя могут направлять учащегося в преобразовании, зависит от контекста.
Наше исследование показывает, что учитель может продуктивно моделировать грамматические соглашения для систем знаков для усвоения учащимися, но эти соглашения устанавливают, но не охватывают кросс-модальные рассуждения, необходимые ученикам для абстрагирования значений материальных и символических знаков.
Вслед за Пирсом мы утверждаем, что для осуществления трансдукции учащиеся также должны распознавать сходство между отношениями знак/значение, делать выводы и сводить или абстрагировать материальный опыт в пространственные, визуальные, временные и математические знаки внутри и между модусами таким образом, чтобы создавать новые научные знаки. и отношения знак/значение/референт.
Мы не считаем, что эпистемологическое и дисциплинарное объяснение функций знаков Пирса следует понимать как трансмодальную грамматику. В отличие от конкретных соглашений об использовании грамматик знаков для рассуждений в модусах, таких как соглашения об организации и интерпретации данных в графе, система знаков Пирса гораздо менее предписывающая и более гибкая в том, как можно рассуждать об этих функциях знаков и с ними. Например, в нашем тематическом исследовании мы отмечаем, что иконичность как знаковая функция может вызывать и подтверждать множество различных процессов и результатов рассуждений в зависимости от внимания учителя и ученика.
Иконические знаки в этом тематическом исследовании по-разному создаются и интерпретируются как основа для рассуждений по аналогии, выявления закономерностей, выявления структурных и функциональных сходств и осуществления протомоделирования. Колин по-разному указывает на знаковые сходства, чтобы предложить учащимся представлять и рассуждать в отношении визуальных, пространственных, временных, практических и математических значений, связанных с этой научной темой.
Мы также отмечаем теоретические выводы о роли творчества учителя в поддержке обучения учащихся трансдукции. Преподавание науки традиционно считается строго ограниченным дисциплинарными требованиями. Обыденные референтные, знаковые, смысловые отношения должны быть заменены научными. Онтологические пробелы в этих обыденных представлениях должны быть заполнены научными реалиями. Объяснительные модели и лежащие в их основе системы фиксированных знаков также следует понимать и изучать как разрешенные модели форм рассуждений.
Однако в этом тематическом исследовании очевиден творческий отход Колина от этого набора ограничений и взаимодействие с ним. В какой-то момент последовательности в системе знаков, созданной классом, время представлено в пространстве в виде последовательных фигур, похожих на мультяшные, но для учащихся это знак, наполненный смыслом. В группах и вокруг гнома мы отмечаем гибкость Колина в изобретении и импровизации знаков и использовании речи и жестов для поддержки этих трансдуктивных движений, связанных с пространственными и временными паттернами, посредством которых опыт учащихся наделяется новыми знаками и значениями. Колин в своих многочисленных взаимодействиях предлагает творческую связь между их опытом и этим новым способом мышления о нем. Он работает над расширением их систем знаков, чтобы помочь им организовать распознавание паттернов в нескольких событиях сбора данных и между ними. Данные приводятся к управляемой форме, и учащимся предлагается подумать о связях визуально и пространственно, основных требованиях к преобразованию.
Теоретический момент заключается в ценности и даже необходимости творческого взаимодействия учителя с дисциплинарными ограничениями для эффективного обучения учащихся, особенно в отношении трансдукции. Как отметил Колин в своем интервью, явное моделирование учителем того, что необходимо изучить, может показаться эффективным, но были значительные успехи в обучении и мотивации в поддержке, приглашении и рассмотрении изобретений учащихся при использовании научных дисциплинарных значений.
Заявление о доступности данных
Наборы данных, представленные в этой статье, недоступны, поскольку исходные наборы данных доступны только исследовательской группе. Запросы на доступ к наборам данных следует направлять по адресу [email protected].
Заявление об этике
Исследования с участием людей были рассмотрены и одобрены Консультативной группой по этике человека Университета Дикина. Письменное информированное согласие на участие в этом исследовании было предоставлено законным опекуном/ближайшим родственником участников.
Вклад автора
RT участвовал в разработке последовательности и анализе видео. В.П. возглавил теоретическую основу для анализа и обсуждения теоретических выводов. Оба автора принимали участие в подготовке рукописи.
Финансирование
Это исследование было проведено за счет гранта Австралийского исследовательского совета, премия DP180102333.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Примечание издателя
Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.
Ссылки
Бейкер В. Д., Грин Дж.Л. и Скукаускайте А. (2008). «Этнографические исследования с использованием видео: микроэтнографическая перспектива», в Как заниматься образовательной этнографией , изд. Г. Уолфорд, 76–114. Лондон: Тафнелл Пресс.
Google Scholar
Кобб П., Конфри Дж., Ди Сесса А., Лерер Р. и Шаубле Л. (2003). Дизайн-эксперименты в образовательных исследованиях. Учеб. Рез. 32, 9–13.
Google Scholar
Даная Л. и Маккиннон Д. (2008). Распространенные альтернативные астрономические концепции, встречающиеся на уроках естествознания в младших классах средней школы: почему это так? Астрон. Образовательный Откр. 2, 32–53. дои: 10.3847/AER2007017
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Фергюсон Дж., Аранда Г., Титлер Р. и Горур Р. (2019). «Видеоисследование — Целенаправленный выбор из обширных наборов данных», в Видеоисследование в образовании — Междисциплинарные перспективы , под редакцией Сюй, Л., Аранда, Г. и Кларк, Д. (Оксон, Великобритания: Routledge) , п. 124–139.
Google Scholar
Гибсон, Дж. (1979). Экологический подход к зрительному восприятию. Бостон, Массачусетс: Houghton Mifflin.
Google Scholar
Гилберт, Дж. К. (2005). Визуализация в естественнонаучном образовании . Дордрехт, Нидерланды: Springer.
Google Scholar
Гудинг Д. (2004). «Визуализация, вывод и объяснение в науках», в Studies in Multidisciplinarity , ed G. Malcolm (London: Elsevier), p. 1–25.
Google Scholar
Хегарти М. и Уоллер Д. (2004). Диссоциация между умственным вращением и пространственными способностями восприятия перспективы. Разведка 32, 175–191. doi: 10.1016/j.intell.2003.12.001
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Хаббер П. и Титлер Р. (2017). «Внедрение подхода к построению представлений для преподавания и изучения астрономии», в Multiple Representations in Physics Education , eds D. Treagust, R. Duit и H. Fischer (London: Springer), стр. 139–161.
Google Scholar
Кресс Г. и Ван Леувен Т. (2006). Чтение изображений: грамматика визуального дизайна. Лондон, Нью-Йорк: Рутледж.
Google Scholar
Латур, Б.. (1999). Надежда Пандоры: очерки реальности научных исследований . Кембридж, Массачусетс, издательство Гарвардского университета.
Google Scholar
Лерер, Р.. (2009). Проектирование для развития дисциплинарных диспозиций: Моделирование природных систем. утра. Психол. 64, 759–771. doi: 10.1037/0003-066X.64.8.759
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Лерер Р.. (2021). «Содействие трансдисциплинарному эпистемологическому диалогу», в Обучение наукам в разговоре: теории, методологии и граничные пространства , ред. MC. Шанахан, Б. Ким, К. Ко, П. Пресиадо-Бабб и М. А. Такеучи (Лондон: Routledge).
Google Scholar
Лерер Р., Конольд К. и Ким М. Дж. (2006). Конструирование данных, моделирование вероятности в средней школе . Документ представлен на ежегодном собрании Американской ассоциации исследований в области образования, Сан-Франциско, Калифорния.
Реферат PubMed | Академия Google
Лерер, Р., и Шаубле, Л. (2006). «Развитие рассуждений на основе моделей в естественнонаучном образовании», в Кембриджском справочнике по наукам об обучении , изд. К. Сойер (Кембридж: издательство Кембриджского университета), стр. 371–388.
Google Scholar
Лерер, Р., и Шаубле, Л. (2012). Посев эволюционного мышления путем привлечения детей к моделированию его основ. науч. Образовательный 96, 701–724. doi: 10.1002/sce.20475
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google
Леллиотт, А., и Роллник, М. (2010). Большие идеи: обзор исследований астрономического образования 1974–2008 гг. Междунар. J. Sci. Образовательный 32, 1771–1799. дои: 10.1080/095006904546
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Лемке, Дж. (1998). «Умножение значения: визуальная и вербальная семиотика в научном тексте», в Reading Science , редакторы Дж. Р. Мартин и Р. Вил (Лондон: Routledge), стр. 87–113.
Google Scholar
Лемке, Дж. (2003). «Математика посередине: мера, изображение, жест, знак и слово», в Образовательная перспектива математики как семиозиса: от мышления к интерпретации к знанию , ред. М. Андерсон, А. Саенс-Лудлоу, С. Зеллвегер и В. В. Чифарелли (Оттава, Онтарио, Канада: Легас), стр. 215–234.
Google Scholar
Лемке, Дж. (2015). «Чувство и значение: единый биосемиотический отчет», в International Handbook of Semiotics , изд. П. Трифонас (Dordrecht: Springer), стр. 589–616.
Google Scholar
Лемке Дж. Л. (1990). Говорящая наука: язык, обучение и ценности . Нью-Джерси: Алекс
Google Scholar
Лемон О. Пратт И. (1997) Пространственная логика сложность диаграммных рассуждений. Мах. График Визи. 6, 89–108.
Google Scholar
MacLure, M. . (2010). Преступление теории. Дж. Образование. Политика 25, 277–286. дои: 10.1080/026809302316
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Манц Э., Лерер Р. и Шаубле Л. (2020). Переосмысление научного исследования в классе. Дж. Рез. науч. Учить. 57, 1–27. дои: 10.1002/tea.21625
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Мартон Ф. Панг М.-Ф. (2006) О некоторых необходимых условиях обучения. Дж. Учись. науч. 15, 193–220. дои: 10.1207/s15327809jls1502_2
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Ньюфилд, Д.. (2014). «Трансформация, трансдукция и трансмодальный момент», в The Routledge Handbook of Multimodal Analysis , ed C. Jewitt (London: Routledge), p. 100–113.
Google Scholar
Падалкер С. и Рамадас Дж. (2008). Моделирование круглой земли с помощью диаграмм. Астроном. Образовательный 2, 54–7. дои: 10.3847/AER2007018
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Патрон Э. , Линдер К. и Викман С. (2021). Качественно разные способы распаковки наглядных представлений при обучении межмолекулярным силам в старшей школе. науч. Образовательный 105, 1173–2101. doi: 10.1002/sce.21662
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Пирс, К. С. (1955). «Логика как семиотика: теория знаков», в Philosophical Writings of Peirce , ed J. Buchler (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Дувр).
Реферат PubMed | Google Scholar
Пирс, К. С. (1998). Существенный Пирс: Избранные философские сочинения . Блумингтон: Издательство Индианского университета.
Google Scholar
Фам, Л., и Титлер, Р. (2021). Семиотическая функция связующего представления для поддержки осмысления учащимися химии растворов. Рез. науч. Образовательный 21, 122. doi: 10.1007/s11165-021-10022-w
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Пламмер, Дж. Д. (2014). Пространственное мышление как измерение прогресса в обучении астрономии. Шпилька. науч. Образовательный 50, 1–45. дои: 10.1080/03057267.2013.869039
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Prain, V.. (2019). «Будущие исследования в области обучения с использованием научных представлений и на их основе», в Theorizing the Future of Science Education Research , редакторы В. Прайн и Б. Хэнд (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer), стр. 151–168.
Google Scholar
Прайн В. и Титлер Р. (2012). Обучение через построение представлений в науке: структура возможностей репрезентативного построения. Междунар. J. Sci. Образовательный 34, 2751–2773. дои: 10.1080/09500693.2011.626462
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Прайн, В., и Титлер, Р. (2021). Теоретизация обучения в науке путем интеграции мультимодальных представлений. Рез. науч. Образовательный 21, 7. doi: 10.1007/s11165-021-10025-7
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Прайн, В. , и Уолдрип, Б.Г. (2006). Предварительное исследование использования учителями и учащимися мультимодальных представлений понятий в начальных науках. Междунар. J. Sci. Образовательный 28, 1843–1866 гг. дои: 10.1080/095006
718294
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Salimpour, S., Bartlett, S., Fitzgerald, M.T., McKinnon, D.H., Cutts, K.R., James, C.R., et al. (2020). Наука о воротах: обзор астрономии в школьных программах ОЭСР, включая Китай и Южную Африку. Рез. науч. Образовательный 20, 2022. doi: 10.1007/s11165-020-09922-0
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Северанс С., Пенуэль В. Р., Самнер Т. и Лири Х. (2016). Организация для учителей агентства в совместной разработке учебных программ. Дж. Учись. Наука . 25, 531–564.
Google Scholar
Stein, P.. (2008). Мультимодальная педагогика в разнообразном классе: представительство, права и ресурсы . Лондон: Рутледж.
Google Scholar
Саттон С. (1992) Слова, наука и обучение. ОУП: Букингем..
Google Scholar
Свенссон К. Эрикссон У. (2020) Концепция трансдуктивной связи. физ. Преподобный физик. Образовательный Рез. 16, 026101 doi: 10.1103/PhysRevPhysEducRes.16.026101
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Титлер Р., Маллиган Дж., Прайн В., Уайт П., Сюй Л., Кирк М. и др. (2021а). Междисциплинарный подход к изучению математики и естественных наук в начальной школе. Междунар. J. Sci. Образовательный 43, 1926–1949. дои: 10.1080/09500693.2021.1946727
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Титлер Р., Мурсия К., Сюн С.-Т. и Рамсегер Дж. (2017). «Рассуждение через репрезентации», в «Качественное преподавание в начальном естественнонаучном образовании: межкультурные перспективы », под редакцией М. Хаклинга, Дж. Рамсегера и Х.Л. С. Чена (Дордрехт, Нидерланды: Springer), стр. 149–179.
Google Scholar
Титлер Р., Прайн В., Аранда Г. , Фергюсон Дж. и Горур Р. (2020). Привлечение к разуму и учиться в науке. Дж. Рез. науч. Учить. 57, 209–231. doi: 10.1002/tea.21590
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Титлер Р., Прайн В. и Хаббер П. (2018). «Построение репрезентации как основная дисциплинарная грамотность». в Глобальные разработки в области исследований грамотности для естественнонаучного образования , ред. KS. Тан и К. Дэниелссон (Сингапур: Springer), стр. 301–317.
Google Scholar
Титлер Р., Прайн В., Хаббер П. и Уолдрип Б. (2013). Построение представлений для обучения в естественных науках . Роттердам, Нидерланды: Sense Publishers.
Google Scholar
Тайтлер Р. Прайн В. Кирк М. Маллиган Дж. Нильсен К. Спелдевинд К. (в печати). Характеристика репрезентативной строительной педагогики для интеграции естественной математики в начальной школе. Междунар. J. Sci. Мат. Образовательный doi: 10.1007/s10763-022-10284-4.
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Титлер Р. , Уайт П. и Маллиган Дж. (2021b). «Визуализация и пространственное мышление в понимании астрономии учащимися начальных классов», в Участие в решении современных проблем с помощью исследований в области естественно-научного образования: избранные статьи с конференции ESERA 2019 , редакторы О. Леврини, Г. Таскье, Т. Амин, Л. Бранчетти и М. Левин (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer), стр. 291–304.
Google Scholar
Волквин, Т. С. (2020) Изучение физики посредством преобразования: социально-семиотический подход . Уппсала: Acta Universitatis Upsaliensis. Доступно на сайте: http://uu.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A1475470&dswid=9809 (по состоянию на май 2022 г.).
Google Scholar
Волквин Т. С., Эйри Дж., Грегорчи Ч. Б. и Хейкеншельд Ф. (2019). Преобразование и изучение науки: мультимодальность в физической лаборатории. Учись дизайну. 11, 16–29. дои: 10.16993/dfl.118
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Волквин Т. С., Эйри Дж., Грегорчи Ч. Б. и Линдер К. (2020). Обучение использованию систем координат в физике. евро. Ж. Физика . 41, 045701. doi: 10.1088/1361-6404/ab8b54
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
Восниаду С. и Брюэр В. Ф. (1992). Ментальные модели Земли: исследование концептуальных изменений в детстве. Когнитивная психология. 24, 535–585. дои: 10.1016/0010-0285(92)-W
Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar
2023 Летняя школа Ватиканской обсерватории
Перейти к содержимому
Роберт Трембли | 22 июня 2022 | Священная космическая астрономия
Летняя школа Ватиканской обсерватории возвращается в июне 2023 года!
Мы вернулись! После пятилетнего перерыва (благодаря Covid) наши фирменные летние школы вернутся в Кастель-Гандольфо в 2023 году.
Эти летние школы являются одной из самых важных работ Ватиканской обсерватории. С 1986 года они коснулись жизни более 400 молодых астрономов, не говоря уже об их друзьях и коллегах, когда они вернулись на родину. И их всегда сильно поддерживали папы; почти каждая летняя школа получает частную аудиенцию у Его Святейшества.
Большие данные и машинное обучение
На этой 18-й летней школе в Кастель-Гандольфо, Италия, будут представлены концепции больших данных и машинного обучения, а учащиеся получат практический опыт анализа данных, который они могут использовать со своими проектами.
Недавние космологические исследования, такие как миссия Gaia, собрали огромных объемов данных; с появлением новых инструментов и постоянно растущим числом наблюдаемых объектов «большие данные», вероятно, станут нормой, и астрономам потребуются новые способы анализа этих наборов данных.
Яркое и цветное изображение всего неба из миссии ESA Gaia, DR2Летняя школа 2023 обсудит эти исследования и покажет учащимся инструменты для доступа к этим данным, выполнения анализа данных и запуска численного моделирования.
Как подать заявку, как помочь
Фонд обсерватории Ватикана взял на себя полную ответственность за финансирование этих школ. Типичная стоимость, включая проезд, проживание и расходы во время учебы, составляет около 4000 долларов на одного учащегося. Если вы хотите помочь учащемуся частично или полностью, нажмите здесь:
Пожертвовать ВОСС
Прием заявок на участие в школе уже открыт. Чтобы принять участие, вы должны быть студентом, начинающим обучение в аспирантуре или на последнем курсе бакалавриата по физике, астрономии или смежным областям, с явным намерением продолжить работу в области астрономических исследований после получения степени. Чтобы подать заявку, нажмите здесь:
2023 Форма заявки VOSS
Подробнее о школе
Летняя школа обсерватории Ватикана открыта для студентов старших курсов астрономии и начинающих аспирантов со всего мира. Большинство отобранных студентов приехали из развивающихся стран. Обучение бесплатное, а значительная финансовая поддержка гарантирует, что каждый принятый студент сможет посещать занятия. Летняя школа насчитывает более 400 выпускников из более чем 55 стран, многие из которых сейчас работают в престижных учебных заведениях по всему миру!
Мы сделали подкаст с Хейно Фальке, VOSS ’93 Среди наших известных выпускников Рэй Джаявардхана, Гарольд Таннер, декан Колледжа искусств и наук, профессор Ханса А. Бете и профессор астрономии Корнельского университета; и Хейно Фальке, ключевой игрок Телескопа горизонта событий, который первым сфотографировал тень черной дыры.
Факультет
Факультет состоит из самых известных астрономов своего времени, набранных из ведущих обсерваторий и университетов по всему миру. Среди них были Вера Рубин, лауреат космологической премии Грубера 2002 года; Фрэнк Шу, позже президент Национального университета Цин Хуа на Тайване; Майкл А’Хирн, главный исследователь миссии НАСА Deep Impact к комете 9П/Храм; Джордж и Марша Рейке, ведущие ученые по инфракрасным камерам космического телескопа Джеймса Уэбба; и Дидье Кело, лауреат Нобелевской премии по физике 2019 года.
Преподаватели первой летней школы Ватиканской обсерватории включали (слева направо) директора обсерватории о. Джордж Койн SJ; доктор Вера Рубин из Джорджтаунского университета, известная открытием темной материи; доктор Дэвид Лэтэм из Гарвардского университета; и о. Мартин Маккарти С. Дж. обсерватории Ватикана. Летняя школа 2023 Факультет
Вивиана Аквавива (сопредседатель)
CUNY / Flatiron Institute
Вивиана — астрофизик, проявляющая большой интерес к науке о данных. Она профессор физики Городского университета Нью-Йорка и приглашенный научный сотрудник Центра вычислительной астрофизики Института Флэтайрона. Она написала учебник по машинному обучению для физики и астрономии, который будет опубликован издательством Princeton University Press в 2023 году. Она получила широкое признание как образец для подражания для женщин в науке. В 2021 году она была названа одной из 13 итальянских женщин «Tecnovisionarie» в области искусственного интеллекта по версии Women&Tech. В 2020 году журнал Wired (Италия) включил ее в число 50 женщин, занимающихся историей компьютерных наук. В 2018 году InspiringFifty назвала ее одной из 50 самых влиятельных женщин в сфере технологий в Италии.
Веб-сайт, Твиттер, Подкаст
Желько Ивезич
Вашингтонский университет / Обсерватория Рубина
Желько Ивезич — профессор астрономии в Вашингтонском университете. Научные интересы Желько связаны с обнаружением, анализом и интерпретацией электромагнитного излучения астрономических источников. Что касается VOSS 2023, он является соавтором книги по статистике, интеллектуальному анализу данных и машинному обучению в астрономии. Его нынешняя навязчивая идея — Наследие Пространства и Времени Обсерватории Рубина (LSST), для которого он был научным сотрудником проекта, а теперь служит директором по строительству. Во многом подобно SDSS, которая предоставила нам первый большой цифровой цветной снимок слабого оптического неба, LSST предоставит цифровой цветной фильм ночного неба, собрав 100 000 000 ГБ (100 ПБ) данных астрономических изображений примерно для 40 млрд. звезды и галактики.
Wikipedia, Linked-In
Даля Барон
Тель-Авивский университет до сентября 2022 г. / Обсерватории Карнеги с сентября 2022 г.
Изучает эволюцию галактик и влияние аккрецирующих сверхмассивных черных дыр их хозяев. У нее большой опыт работы с большими общедоступными наборами данных (например, SDSS, 2MASS, WISE, IRAS и другими). В своих исследованиях она сочетает специальные наблюдения, полученные во всем электромагнитном спектре (например, XMM-Newton, Keck, VLT, ALMA и NOEMA), с фотоионизацией и динамическим моделированием. Она имеет значительный опыт разработки и применения алгоритмов машинного обучения к большим наборам астрономических данных и написала общепризнанный практический обзор по машинному обучению в астрономии. Она начнет стипендию Карнеги-Принстон в Карнеги в сентябре 2022 года.
Веб-сайт
Marc Huertas-Company
Instituto de Astrofísica de Canarias / Observatoire de Paris
MHC является мэтром конференций (например, доцентом) Парижской обсерватории и Университета Париж-Сите (Франция) с 2010 г. С 2020 г. он также является адъюнкт-профессором Калифорнийского университета в Санта-Крус. В 2018 году он получил конкурсную награду от правительства Испании, которую он использует сейчас, чтобы проводить время в Канарском институте астрофизики (IAC). Он является экспертом в области формирования и эволюции галактик, уделяя основное внимание статистической структурной эволюции галактик с использованием крупных обзоров, и одним из пионеров использования машинного обучения в астрофизике. В настоящее время он возглавляет группу машинного обучения в IAC, основная деятельность которой связана с использованием искусственного интеллекта для изучения физики формирования галактик. Он продвигает использование машинного обучения за пределы очевидных задач классификации, чтобы изучить, как можно использовать подходы, основанные на данных, для лучшего понимания физических процессов, управляющих формированием галактик.
Веб-сайт, LinkedIn
Франсиско Антонио Вильяэскуза Наварро
Институт Флэтайрон / Принстонский университет
Франсиско (Пако) Вильяэскуза-Наварро — научный сотрудник Института Флэтайрон в Нью-Йорке. Он защитил докторскую диссертацию в Университете Валенсии в Испании. Затем он занимал постдокторские должности в Астрономической обсерватории Триеста, Италия, и в Центре вычислительной астрофизики в Нью-Йорке, прежде чем стать младшим научным сотрудником в Принстонском университете, где он занимает должность приглашенного научного сотрудника. Пако является главным архитектором симуляций Quijote, крупнейшего набора космологических симуляций N тел, когда-либо запущенных. Он также является частью основной группы CAMELS, которая разработала и запустила самый большой на сегодняшний день набор современных гидродинамических моделей. Пако сочетает результаты численного моделирования с методами машинного обучения для разработки теоретических моделей, чтобы извлечь максимальное количество информации из космологических исследований и раскрыть тайны Вселенной.
Веб-сайт, Linked-In, Twitter
Br. Гай Консольманьо, С.Дж. – Директор
Обсерватория Ватикана
Br. Гай имеет докторскую степень. получил степень бакалавра планетологии в Университете Аризоны. Его исследования посвящены изучению связи между метеоритами и астероидами, а также происхождению и эволюции малых тел в Солнечной системе. бр. Гай часто читает лекции о вере и науке, является автором и соавтором нескольких книг.
БИО
Алессандро Омиццоло – Декан
Обсерватория Ватикана
Фр. Омиццоло имеет докторскую степень. Кандидат астрономии в Падуанском университете. Он изучает спектры низкого разрешения рентгеновских квазаров-кандидатов, чтобы определить функцию оптической светимости квазаров с малым красным смещением. Он также проводит спектроскопические исследования сейфертовских галактик и изолированных галактик в сотрудничестве с профессором Пьеро Рафанелли из Падуанского университета.
BIO
Узнайте, что студенты говорят о Летней школе 2018 года
Scientific Organizing Committee (SOC)
Guy Consolmagno , director Vatican Observatory
Alessandro Omizzolo , Vatican Observatory & INAF-Padova
Stefano Cristiani , INAF-Trieste
Andrea Grazian , INAF-Padova
Viviana Acquaviva , CUNY/Flatiron Institute
Желько Ивезич , Вашингтонский университет / Обсерватория Рубина
Даля Барон , Тель-Авивский университет / Обсерватории Карнеги
MARC Huertas-Company , Instituto de Astrofísica de Canarias / Osfercatoire de Paris
Франциско Антонио Вильясеска Наварро , Институт Flatiron / Princeton University
. Посетите веб-сайт Voss
2023.
Пожертвовать ВОСС
Информационный бюллетень
Предстоящие астрономические события, научные открытия, философские размышления… всего несколько причин подписаться на нашу рассылку!
Послов 2018 | Программа ACEAP по астрономии в Чили для преподавателей-послов
Послы ACEAP 2018
ЯНВАРЬ
Джоэл Гудман — астроном-любитель и неформальный педагог из округа Ховард, штат Мэриленд. Уйдя на пенсию с 35-летнего стажа работы семейным стоматологом в 2012 году, Джоэл изменил свою страсть на всю жизнь и посвятил себя продвижению и преподаванию астрономии и космических наук. В 1997 году, когда родители и ученики потребовали большего после звездной вечеринки, демонстрирующей комету Хейла-Боппа, Джоэл основал «Искатели небесных тел», внешкольный астрономический клуб для классов K-6. В 2000 году он присоединился к Астрономической лиге Говарда (HAL) и следующие 15 лет посвятил усилиям по строительству обсерватории для 19 членов клуба. 12-дюймовый ньютоновский объектив f/6 ручной сборки 30-х годов. Общедоступная обсерватория и библиотека HAL открылись в 2015 году, и Джоэл является ее директором и координатором по связям с общественностью и мероприятиям. Он производит и представляет живые выступления планетария в близлежащем Центре природы Робинсона и входит в состав Научного консультативного комитета окружных школ. Как председатель окружного Консультативного совета по вопросам отдыха и парков, Джоэл активно выступал за просвещение по вопросам светового загрязнения. В течение последних пяти лет он был фасилитатором проекта ASTRO в местных начальных школах, а в 2014 году он был частью первой группы лидеров Skynet Junior Scholars, спонсируемых NSF / NRAO / UNC / UCChicago / ASP, прошедших обучение в Yerkes. Веб-портал Skynet предоставляет учащимся средних школ доступ к всемирной сети телескопов, включая PROMPT в Серро-Тололо. Джоэл рад принести домой знания, полученные во время его экспедиции ACEAP, чтобы продолжать расширять модель Skynet, продвигая научные классы будущего с более широким использованием ресурсов и наборов данных из удаленных мест.
skynetjuniorscholars.org
Пэт Ханрахан — директор планетария Муниципального колледжа Маунт-Худ в Грешаме, штат Орегон, где он занимается продюсированием всех их планетарных шоу, а также специальных школьных шоу для школьников K-12 (см. www.mhcc.edu/ планетарий). Он измеряет свой успех, основываясь на количестве похвал, которые он получает от своих самых младших посетителей. Пэт также инициировал, спланировал и спроектировал новую цифровую проекционную систему планетария. Помимо управления планетарием, Пэт преподает курсы астрономии в муниципальном колледже Маунт-Худ, где в июне 2014 г. он получил награду за выдающиеся достижения в области преподавания. Разделять свою любовь к звездам — одна из его страстей. Сезонно он работал резидентом-астрономом в Sossusvlei Desert Lodge в Намибии, чтобы показать гостям сокровища южного неба (2011-2015). По просьбе материнской компании ложи (&Beyond) его отправили обучать их рейнджеров по ночному небу в Намибии, Ботсване и Южной Африке. В Орегоне он является членом Астрономов Роуз-Сити и делится своим 15-дюймовым телескопом на звездных вечеринках. Он также работал директором обсерватории Хаггарта в муниципальном колледже Клакамас в Орегон-Сити, штат Орегон. Хобби Пэт включают пешие прогулки и фотографию, в том числе астрофотографию. Он использует большую часть своих ночных снимков в обучении, и некоторые из его снимков были опубликованы в публикациях Астрономов Роуз-Сити и в Справочнике Южного наблюдателя Лео Каваньяро.
www.mhcc.edu/planetarium
Джек Ховард заинтересовался астрономией, когда Спутник I вышел на орбиту и началась гонка на Луну. Изучая физику в колледже, он провел месяц в Национальной обсерватории Китт-Пик, занимаясь исследованием переменных звезд со своим наставником. После 20-летней карьеры в бизнесе Джек вернулся в класс в 1995 году, преподавая математику и физику. Он начал программу астрономии в Общественном колледже Роуэн-Кабаррус и стал первым штатным преподавателем программы, получив степень магистра астрономии в Университете Джеймса Кука. Несмотря на то, что он ушел из штатного преподавания, он продолжает активно преподавать астрономию, физику и математику в местных колледжах в районе Шарлотты (Северная Каролина) и работать в консультативных комитетах RCCC, где в 2003 году он был удостоен награды за выдающиеся достижения в области преподавания. В течение последних двух лет Джек также работал преподавателем-волонтером в программе НАСА «Посол Солнечной системы». Он является активным членом астрономических клубов округа Шарлотта и Роуэн. Хобби Джека — когда позволяет время — включают инструментальную музыку, в основном фортепиано и кларнет, и полеты на самолетах.
Ребекка Юнгрен — профессиональный преподаватель астрономии в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики и Общественной обсерватории Фиби Уотерман Хаас. Она стремится вдохновить тех, кто учится на протяжении всей жизни, с помощью астрономии, предлагая посетителям наблюдать за астрономическими явлениями, анализировать данные и изучать жизнь профессиональных астрономов и астрономов-любителей. В Музее Ребекка занимается разработкой и проведением инновационных и практических астрономических программ для публики и групп, обучением преподавателей, стажеров и волонтеров, размещением телескопов в общественных местах округа Колумбия, таких как Astronomy on Tap, и организацией выставок. Она выступала на вечеринках «Зимняя звезда» и «Почти небесная звезда». В последнее время Ребекке нравилось помогать сотням тысяч людей наблюдать солнечное затмение 21 августа, особенно учащимся школ округа Колумбия. Ребекка — «поздний астроном». Она влюбилась в астрономию и астрофизику, работая неполный рабочий день в Национальном музее авиации и космонавтики, одновременно получая степень бакалавра истории искусств в Американском университете. Ребекке так нравилось способствовать неформальному общению, что она получила степень магистра музейного образования в Университете Джорджа Вашингтона, а затем стала штатным преподавателем астрономии. Ее более широкие академические интересы включают пересечения между наукой, гендером, искусством и обществом. В своей работе она выступает за более инклюзивный и доступный опыт в музеях и в повседневной жизни.
Послы ACEAP 2018
ИЮНЬ
Стивен Кейс преподает физику и астрономию в Университете Olivet Nazarene в Бурбонне, штат Иллинойс. Он также является директором планетария Стриклера на территории кампуса, где координирует работу по астрономии в местных школах и среди широкой общественности. Его ежемесячная колонка Skywatch появляется в Kankakee Daily Journal, а его еженедельные радиорепортажи о ночном небе рассылаются Shine.FM по станциям по всему региону. Он особенно заинтересован в том, чтобы соединить людей с ночным небом как часть общего и динамичного культурного наследия. В астрономическом образовании он фокусируется на вопросах того, как наши знания о ночном небе развивались с течением времени. Стивен имеет докторскую степень. по истории и философии науки Университета Нотр-Дам и много пишет по истории астрономии. Его первая книга «Делаем звезды физическими: астрономия сэра Джона Гершеля» выйдет этой весной в издательстве University of Pittsburgh Press. Его исследования также были опубликованы в Mercury, Annals of Science и Historical Studies in the Natural Sciences. В частности, его работа сосредоточена на викторианских астрономах и их инструментах, а также на ранней истории астрофизики. Он является одним из организаторов семинара по истории астрономии, проводимого раз в два года в Университете Нотр-Дам и собирающего ученых со всего мира. Его любимыми объектами для наблюдений являются двойные звезды, и ему не терпится впервые увидеть достопримечательности южного неба.
Ясмин Катричео в настоящее время работает в отделе образования и взаимодействия с общественностью компании Associated Universities Inc. Преподаватель физики из Чили. По происхождению мапуче, она увлечена преподаванием естественных наук и в последнее время сосредоточилась на астрономии. В рамках своей программы профессиональной подготовки она участвовала в курсах, преподаваемых факультетом астрономии в Университете Консепсьона, и получила степень магистра педагогики в Университете Био-Био. Ясмин также является членом группы коренных народов «Мапу Трафун» и тесно сотрудничает с общиной мапуче, чтобы восстановить культуру и донести идею мировоззрения мапуче. В 2018 году был выбран для участия в Программе послов преподавателей астрономии в Чили (ACEAP), основанной FSF.
Джон Гоар получил степень бакалавра. из Калифорнийского университета в Беркли в 1983 году. Он преподает естественные науки в средней школе Норт-Китсап в Пулсбо, штат Вашингтон. Он астроном-любитель и член Олимпийского астрономического общества, работающий секретарем в совете директоров. Построив два телескопа Добсона, он завершил программы наблюдений, чтобы в 2008 году получить сертификат главного наблюдателя от Астрономической лиги. Джон работает в Астрономической лиге в качестве координатора бинокулярной программы Мессье и координатора программы наблюдения за астероидами, а также в команде веб-сайта. Начиная с 2010 года, Джон организовывал и руководил летними телескопическими программами в Харрикейн-Ридж, Олимпийский национальный парк. За восемь лет почти 8000 посетителей имели возможность рассмотреть интересные объекты в телескопы по его программам с темного неба. Он также проводит походы в парк в полнолуние. В 2016 году Джон стал лауреатом премии Джорджа и Хелен Хартцог за волонтерскую службу как выдающийся индивидуальный волонтер в Службе национальных парков. В 2017 году Джон был награжден Президентской премией за заслуги в жизни за свою работу в парках. Интересы Джона в астрономии включают наблюдение за объектами глубокого космоса, особенно за кометами, астероидами и галактиками. Он активно участвует в борьбе со световым загрязнением, а также активно работает волонтером, ежегодно посещая многочисленные местные школы. Это будет первая поездка Джона к югу от экватора.
Эйлин Бросс Гржибовски — учитель астрономии и биологии средней школы Норман-Норт, Норман, Оклахома. Ее интерес к астрономии проявился в раннем возрасте, когда она посещала программы и занятия по астрономии для молодежи в Планетарии Хайдена в Американском музее. Она получила степени в области биологии (бакалавр наук), ботаники (магистр наук) и имеет докторскую степень в области естественнонаучного образования. В течение 30 лет она работала учителем естественных наук в государственной школе. В 2004 году она начала преподавать астрономию и искала опыт профессионального развития, чтобы бросить ей вызов и расширить свои знания. В результате она участвовала в различных программах, включая проект радиотелескопа Голдстоун-Эппл-Вэлли (GAVRT), астробиологический вторичный научный опыт для учителей (ASSET), научное образование, основанное на астрономических исследованиях (ARBSE), летала на SOFIA в качестве посла бортовой астрономии в 2015 г. и является членом группы преподавателей астрономии EXES UT. По ее опыту, ничто не может заменить ясное ночное небо, чтобы пробудить интерес к астрономии и познакомить ее местных старшеклассников с чудесами ночного неба. Она использует аутентичные мероприятия, проекты и различные возможности наблюдения, соответствующие стандартам NGSS и OASS, которые поощряют трехмерное обучение, чтобы заставить учащихся K-12 думать и применять свои знания. Многочисленные просветительские и образовательные мероприятия Эйлин включают выступления перед общественностью и местными скаутами об астрономии, организацию поездок в местные обсерватории и проведение мероприятий по наблюдению за звездами. Эйлин очень рада стать частью когорты ACEAP 2018 года и хочет поделиться своим опытом на местном уровне и за пределами своего сообщества.
Кайл Джетер, учитель года округа Бровард 2017 года, с детства страстно увлекался астрономией. Получив степень бакалавра инженерной физики и несколько лет преподавая физику с отличием, г-н Джетер нашел способ поделиться этой страстью со своими учениками, создав класс астрономии с отличием. Класс быстро стал популярным, и в него записывается более 230 студентов в год. Г-н Джетер получил степень магистра в области преподавания и обучения в Юго-восточном университете Нова и получил сертификат Национального совета. Он был докладчиком на Национальном саммите преподавателей астрономии и на выставке Idea Expo, организованной Broward Education Foundation. Он посещал астрономический лагерь Аризонского университета и конгрессы NSTA в Бостоне и Новом Орлеане. Он также является активным членом Ассоциации астрономов-любителей Южной Флориды и входил в Совет консультантов по образованию Научного музея Фроста в Майами. С 2005 года он был директором лагеря Amazing Space and Science в Бока-Ратон. Г-н Джетер получил множество наград, в том числе награду FCEF за выдающиеся достижения в области образования, и был выбран в первую группу учителей в Америке, которая полетела на борту самолета G-Force One для изучения эффектов микрогравитации. Кроме того, он является одним из основателей проекта высотного воздушного шара под названием Project Aquila, руководит проектом Marjory’s Garden в своей школе Stoneman Douglas High School и является координатором Лиги дронов округа Броуард.
Мойя МакТир выросла в маленьком угледобывающем городке в Пенсильвании, достаточно далеко от большого города, чтобы видеть ночное небо, но она не решалась профессионально заниматься астрономией до второго года обучения в Гарвардском колледже. . В то же время Мойя учился на факультете фольклора Гарварда, как изучать людей и рассказывать их истории. Ее студенческие годы были наполнены борьбой, вызванной слабостью ее естественных и математических знаний, а также грубыми пробуждениями о том, что значит быть цветной женщиной в STEM. После окончания учебы в 2016 году Мойя продолжила свое образование в области астрономии в докторантуре. программа Колумбийского университета. Именно там, в городе с миллионами людей и множеством возможностей рассказать им о вселенной, Мойя осознала, что ее двойное обучение научным исследованиям и повествовательному повествованию дало ей инструменты, необходимые для того, чтобы быть эффективным научным коммуникатором. За последние два года Мойя выступал с публичными астрономическими лекциями в научных музеях, средних школах и нескольких барах Нью-Йорка. Она даже начала вести подкаст под названием «Так ты думаешь, что можешь заниматься наукой», где рассказывает о том, что астрономы на самом деле делают со своим временем. Когда она не занимается наукой и не говорит о ней, Мойя тратит свое время на то, чтобы таким людям, как она, было легче идти по ее стопам.
Я астрофотограф, очень увлеченный фотографией дальнего космоса. Делясь своими фотографиями в социальных сетях, я заинтересовываю людей астрономией. У меня есть степень бакалавра наук в области компьютерных наук, и после получения степени магистра я переехал из Бразилии, чтобы жить в Соединенных Штатах. Я работаю ассистентом проекта в международной юридической фирме. Я всю жизнь интересовался астрономией. В детстве мой отец водил меня на фермы в сельские районы Бразилии, и я видел ночное небо таким, каким никогда раньше его не видел. Став взрослой, я пользуюсь любой возможностью, чтобы отправиться в места с темным небом, чтобы сфотографировать ночное небо и поделиться своей страстью с другими. Цель моей работы — вдохновить других смотреть вверх, интересоваться вселенной и учиться сохранять и защищать ночное небо, чтобы мы все могли продолжать наслаждаться им. Из своей обсерватории на заднем дворе я показываю и поощряю людей, что можно смотреть и наслаждаться ночным небом с городского, залитого светом неба. Я посвящаю большую часть своего свободного времени чтению об астрономии и методах астрофотографии. Мне также нравится использовать мой 3D-принтер для изготовления аксессуаров для моих телескопов и камер. Я являюсь одним из администраторов группы на Facebook под названием Telescope Addicts; группа из более чем 30 000 человек со всего мира, которые разделяют страсть ко Вселенной. Я очень взволнован и горжусь тем, что являюсь частью когорты ACEAP 2018 года, и мне не терпится поделиться тем, что я узнаю в Чили, в социальных сетях и в моем сообществе.
Тиффани работает лектором планетария в планетарии Уорда Бичера в Государственном университете Янгстауна, где она координирует все программы для более чем 15 000 посетителей и школьных групп, ежегодно посещающих занятия. Она также производит живой контент для планетария для аудитории всех возрастов, используя методы обучения, основанные на исследованиях. Тиффани нравится работать с другими местными институтами, чтобы организовывать широкомасштабные просветительские мероприятия в своем сообществе и исследовать потенциал обучения планетариев новыми и творческими способами. Увлеченная научным образованием и просветительской деятельностью, Тиффани обнаружила свою любовь к планетариям в планетарии Университета Эдинборо, где она работала, получая степень магистра образования в средней школе. Ранее она получила степень бакалавра наук в области физики в Университете штата Пенсильвания, Колледж Беренд, где она проводила исследования экзопланет, используя новые данные миссии НАСА «Кеплер». Тиффани является активным членом своего регионального сообщества планетариев, Ассоциации планетариев Великих озер. Она работает с Астрономическим обществом долины Махонинг, чтобы привлечь общественность к любительской астрономии через звездные вечеринки и программы, обучающие основам работы с телескопом. Она также выступает за Cosmosquest, гражданский научно-исследовательский онлайн-центр. Она известна тем, что направляет страсть к фандомам, таким как «Гарри Поттер» или «Звездный путь», в ночное небо, создавая шоу-планетарии, связывающие элементы фантастики с реальной и фантастической астрономией, а также создавая практические демонстрации, которые привлекают студентов и соответствуют текущим стандартам учебной программы.
Интерес Николь к космосу проявился в раннем возрасте, когда она смотрела на звезды и планеты в сельской местности Висконсина. С тех пор она работала над телескопом космического челнока (STS-67) в составе группы анализа данных и собирала метеориты в Антарктиде. В настоящее время она является профессором физики в Колледже Альбион в Альбионе, штат Мичиган, где преподает вводные и углубленные курсы астрономии и физики. Будучи единственным профессором астрономии в кампусе, Николь может преподавать до 25% всех выпускных классов! Студенческие проекты включают популярный видеопроект по астрономии; Победители «Приза зрительских симпатий» отмечены на ее личной странице. Ее страсть к тому, чтобы делиться интересами науки и, в частности, астрономии, означает, что Николь часто просят выступить на местных и региональных мероприятиях, а также дать интервью на телевидении и в других средствах массовой информации. В частности, будучи активным сторонником участия женщин и девочек в науке, Николь организовала или участвовала во многих мероприятиях, посвященных этому вопросу. Мероприятия по наблюдению за общественностью также являются частью ее информационно-просветительской деятельности; более 2000 человек собрались на площади кампуса, чтобы посмотреть на частичное солнечное затмение в августе 2017 года. Как активный ученый-исследователь, Николь ценит способность сообщать научные результаты студентам и другим людям. В настоящее время НАСА и Национальный научный фонд финансируют ее исследования, направленные на изучение истории столкновений системы Земля-Луна и того, как эти столкновения повлияли на условия жизни на Земле. Она изучает лунные ударные очки, чтобы интерпретировать историю бомбардировок Луны (и Земли), а второй проект направлен на понимание того, как удары влияют на химический состав простых молекул. Студенты бакалавриата активно участвуют в этих проектах и представляют свои результаты на региональных и национальных встречах. Ради развлечения Николь ходит на уроки танцев и зумбы и путешествует так часто, как только может!
Физико-астрономический университет Висконсина Ошкош
Отзывы участников
|
Два курса, которые я прослушал до сих пор, значительно улучшили мое понимание обучения моделированию и того, как его реализовать. Я уже обнаружил, что адаптирую уроки для своих занятий на основе того, что мы узнали, даже уроки, выходящие за рамки тем, которые мы рассмотрели до сих пор. И взаимодействие с одноклассниками, которому способствовали курсы, было бесценным! Я чувствую, что создал новую когорту коллег, которые продолжают работать вне курса. Я настоятельно рекомендую эту программу для любого преподавателя физики средней школы! – Роберт Мейсон, Восточная средняя школа Белвью, Белвью, Небраска |
|
Какой замечательный класс! Упаковывая современную и классическую физику в легко усваиваемую единицу, курс предлагает стратегии, которые приносят пользу студентам в любой области физики. – Джером Флевелинг, средняя школа Краун-Пойнт, учитель 9-го года обучения в Индиане, 2018 г.1168 |
|
Доктор Латтери создал для учителей потрясающую возможность сотрудничать с другими учителями физики, знакомиться с последними исследованиями в области физического образования и получать доступ к интерактивным лабораторным материалам, которые можно использовать в наших собственных классах. Я установил связи с коллегами по всей стране и не могу дождаться, чтобы поделиться тем, что я узнал, со своими учениками. – Бенджамин Пауэрс, Вестсайдская средняя школа, Омаха, Небраска |
|
Большое спасибо за преподавание этого курса! Вы возродили мою страсть к тому, чтобы стать великим учителем, и вселили в меня большую надежду, что я смогу превратить свой урок естествознания в нечто большее, чем посредственное. – Райан Грей, Академия Иоанна Павла Великого, Лафайет, Луизиана |
|
Я не был уверен, чего ожидать от Курсы моделирования нового поколения для учителей, , но можно с уверенностью сказать, что они превзошли мои ожидания. Эти курсы очень хорошо организованы и сосредоточены на концепциях, которые могут быть немедленно реализованы в классе. Подборка качественных исследовательских статей дополняет виртуальные лаборатории, где вы изучаете моделирование, занимаясь моделированием. Мне также понравились дискуссии с другими учителями, записавшимися на курс, как способ поделиться идеями и обсудить наши стратегии обучения. Независимо от того, являетесь ли вы учителем-первокурсником или опытным ветераном, вы обязательно узнаете что-то, что улучшит ваше обучение. – Николас Рединг, Средняя школа Папиллион-Ла-Виста, Омаха, Небраска |
|
Все школы в Мичигане закрыты по распоряжению губернатора [из-за COVID-19], и моя школа перешла на дистанционное обучение. – Вэнс Наннини, Средняя школа Божественного Ребенка, Дирборн, Мичиган |
|
Я учитель-ветеран и считаю, что хорошо справляюсь со своими уроками. Однако после всего лишь одного семестра работы с доктором Латтери и моделированием у меня появилось так много новых идей, которые нужно попробовать. Это омолодило меня в классе, и я не могу дождаться, чтобы опробовать то, чему я научился! – Алан Даппен, Средняя школа Папиллион-Ла Виста, Омаха, Небраска |
|
Этот курс дал мне отличное введение в обучение моделированию и действительно заставил меня переосмыслить то, как я преподаю физику. – Урска Маннерс, Американская международная школа в Будапеште |
|
Курс дает мне хорошее время, чтобы более глубоко подумать о построении и совершенствовании моделей вместе со студентами. Я вижу способы обучения волновым явлениям, которые превосходят стратегии, которые я использовал ранее в своей карьере, когда в последний раз преподавал этот контент. – Крейг Бушка, координатор семинара по развитию лидеров AMTA, Средняя школа Монтгомери, Нью-Джерси |
|
Я думаю, что эти два курса были одними из самых ценных онлайн-курсов, которые я проходил как преподаватель. Я люблю работать в лабораториях и читать… все было полезно и наводило на размышления. – Ребекка Фалин, Средняя школа iSTEM Geauga Early College, Пейнсвилл, Огайо |
|
Порядок, в котором был организован материал, действительно помог развить сложность тем и мое мышление. Мне понравились представленные темы. – Джули Каутцер, Средняя школа Окфилда, Висконсин |
|
Мне понравились все симуляции PhET и то, как они действительно помогли мне визуализировать материал. – Тамара Смит, Средняя школа Маринетт, Висконсин |
|
Отличная организация – мне очень нравилось знать, что и когда должно быть, а также рутинная лабораторная работа, рефлексивное письмо, а затем постлабораторная… – Мэри Стоуэлл, Школьный округ Ривердейл, Висконсин |
|
Этот курс поможет вам честно рассказать о том, что вы знаете, и может улучшить свои знания о волнах на уроках физики. После прохождения этого курса я смог значительно изменить свою учебную программу волны, чтобы лучше поддерживать обучение студентов. – Аманда Хохстаттер, Старшая школа Millenium Brooklyn, Бруклин, Нью-Йорк |
Также из прошлых курсов…
|
Мой уровень понимания содержания науки значительно улучшился! Я превратился в энтузиаста метода моделирования, потому что я жил им, и пути назад нет, потому что нет другого способа учить, потому что нет лучшего способа учиться. – Рут Беркен, Средняя школа Пребл, Висконсин |
|
Это было прекрасное сочетание академического предмета, технологии и педагогики в одном лице. Очень практично. Гораздо лучше, чем ходить на занятия по педагогике без включения в них реальных знаний! Этот (курс) был намного более ценным для преподавания, чем обычный учебный класс. Это заставило меня осознать, насколько я «разбавил» свой контент и занизил свои ожидания от студентов, чтобы мне больше не приходилось бороться с системой. Это определенно положительно повлияет на мое обучение. Будет трудно измениться, но я так много узнал о том, как студенты думают и учатся. – Дженнифер Стевер, Средняя школа Восточной Трои, Висконсин |
|
Материалы этого класса можно использовать непосредственно в классе. – Полин Кинг, Средняя школа Мелроуз-Миндоро, Висконсин |
|
Этот курс оказал большое влияние на то, как я буду преподавать концепции физических наук. Мои ученики представят свои лабораторные результаты, используя метод белой доски, и им будет предложено описать свои ранее существовавшие модели, когда будет представлена новая тема. – Гереон Велхаус, Средняя школа семинарии Св. Лаврентия, Висконсин |
|
Это лучше всего сделано руками. Это действительно улучшит мой класс, а не просто затянет меня бумажной работой. Это помогает мне стать еще более заинтересованным в том, чтобы делиться наукой со своими учениками. Подход к моделированию поможет мне, поможет студентам вникнуть в физику. – Брайан Аллен, Средняя школа Кимберли, Висконсин |
|
Мы изучили метод моделирования, выполняя его, а не читая результаты опроса. Я узнал, как сделать своих учеников хозяевами своего обучения… и как я хочу, чтобы мое будущее в качестве учителя естественных наук начало развиваться. Я использовал многие технологии раньше, но я начал понимать, как я могу приспособить их к своим собственным потребностям, а не просто использовать шаблоны для печенья, которыми они делятся с нами, когда мы получаем книгу. – Терри Шваллер, Средняя школа Шиоктона, Висконсин |
|
Безусловно, это лучший курс повышения квалификации, который я когда-либо посещал. Я прошел курсы по содержанию, которые сопоставимы, но не по методам обучения. Это дало прекрасную возможность получить столь необходимое технологическое оборудование в моем классе. – Деб Фрайтаг, Средняя школа Клир-Лейк, Висконсин |
|
Наша команда на олимпиаде по науке (чемпионы штата, соревнующиеся на национальных соревнованиях в Орландо) заняла 2-е место в ОБЩЕНАЦИОНАЛЬНОМ соревновании по оптике… По сути, я преподавал оптику этим детям, используя учебную программу вашего летнего курса. Спасибо еще раз. – Эрик Геттраст, Средняя школа Мэдисон Вест, Висконсин |
Астрономия в цвете: 2018
Бетси — американка доминиканского происхождения в первом поколении, у которой
нетрадиционная карьерная траектория. Бетси любила естественные науки и математику
с детства, но она и ее родители не подозревали об огромном
карьеру в STEM, и поэтому она сначала выбрала путь медицины в
Городской колледж Нью-Йорка Городского университета Нью-Йорка (CUNY). Один раз
там она узнала об исследованиях и других немедицинских карьерах в
наука. Позже она перевелась в Хантер-колледж CUNY и получила степень бакалавра.
бакалавр физико-математических наук. Во время учебы в Хантер-колледже Бетси
начала свои астрономические исследования в рамках стипендии AstroCom NYC, которая
связан со школами CUNY и Американским музеем естественной истории. Ее другой опыт астрономических исследований был получен через GRAD MAP.
в Университете Мэриленда в Колледж-Парке и через Национальный астрономический консорциум (NAC) в Научном институте космического телескопа, где
ее исследования были сосредоточены на галактиках. В течение года в качестве стипендиата Хелен она наставляла молодежь и выполняла теоретический исследовательский проект, анализируя
галактики и черные дыры. После этого она продолжит с ней
образование по двухгодичной программе Princeton Post Baccalaureate.
Затем Бетси надеется поступить в аспирантуру и в конечном итоге стать
профессор. Дополнительные интересы включают помощь в астрономии.
события, такие как наблюдение за звездами, и не связанные с STEM работы, такие как украшение торта и латынь
танцы, в частности, танцы под меренге, бачату, сальсу и т.
ча-ча.
Как проходит ваш обычный день?
Мои дни меняются в течение недели, поэтому я стараюсь сосредоточиться на одной задаче
в день. Стараюсь назначать встречи, переговоры и стажировку в одни и те же дни
разрешить мне работать исключительно над моим исследованием или планом урока в другие дни.
Например, я буду уделять приоритетное внимание разработке моего плана урока для стажировки для
неделю по понедельникам. По вторникам и четвергам у меня еженедельная встреча по образованию,
астрономический коллоквиум и стажировка. Среда и пятница, я отдаю приоритет
работа, связанная с исследованиями и астрономией. Тайм-менеджмент был очень сложным в
начиная с того, что я старался каждый день делать всего понемногу и часто чувствовал
как будто я не многого добился. После перехода на мой текущий график, я
чувствую, что я делаю больше работы.
Как вы думаете, какие качества делают вашу работу такой уникальной и неотразимый?
Став участником программы Helen Fellow, вы сможете почувствовать, что значит быть профессор в том, что в ваши обязанности в первую очередь входит преподавание и исследования. Жонглирование всем может быть самой сложной частью, потому что легко расставить приоритеты преподавание над исследованиями. Я наставляю шесть старшеклассниц с разными наборами навыков. навыки работы над исследовательским проектом около четырех часов в неделю. Они часто забывают материал, который мы изучаем, поэтому разработайте план урока, который бросает вызов всем без оставить кого-либо позади может быть трудно.
Что касается исследований, я тесно сотрудничал со своими наставниками, чтобы разработать
мой проект, и в результате я смог взять на себя ответственность за свою работу на раннем этапе
вместо того, чтобы чувствовать, что я работаю над чужим проектом. Я сейчас
работа над вычислительным исследовательским проектом, моделирующим движения звездной массы
черные дыры в активных дисках ядер галактик с использованием кода гидродинамической сетки,
Карандашный кодекс. Я изучал, насколько активны диски ядер галактик, которые
состоят из газа, могут вызывать изменения орбитального радиуса звездной массы
черные дыры. Цель проекта — определить, могут ли слияния бинарных черных дыр
происходят в центре активных галактик, чтобы объяснить Лазерный
Интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория наблюдения этих двойных
слияния. Мне нравится этот проект, потому что он включает в себя черные дыры, которые я люблю.
и найти ответы на актуальные научные вопросы.
Вы недавно говорили на испанском языке о гравитационных волнах на Астрономическое информационное мероприятие Колумбийского университета. Что заставило вас хотеть дать такой разговаривать? Как прошло?
Есть несколько причин, по которым я хотел выступить с докладом об астрономии.
на испанском. Моя мама не говорит по-английски, и в детстве у меня были друзья, чьи
родители тоже не говорили по-английски. Наши родители тоже не знали о STEM
областях, выходящих за рамки медицины и техники. Я хотел поделиться своей страстью с моим
маме и дать ей представление о том, чем я занимаюсь, а также сообщить тем, чьи первичные
язык испанский о дополнительных полях STEM. Одна из целей моей карьеры —
увеличить количество цветных людей в STEM за счет доступности и
включение.
Я выступил с докладом о черных дырах, потому что нашел эти объекты очаровательный. Я хотел поделиться с другими тем, что мы знаем, чего еще не знаем понять и продолжать исследования. В детстве я думал, что все обнаружил, и я знаю других, которые думали так же. Я хотел показать публике что есть много того, что исследуют ученые, потому что мы еще многое не понимаю.
Мне сказали, что я очень хорошо говорил. К сожалению, посещаемость была немного
бедный. Некоторые из причин этого, возможно, заключались в том, что разговор шел вокруг
выпускная неделя, а это значит, что многих студентов не было рядом. Разговор упал
во время выходных 5 мая, и многие испаноговорящие, которых я знал,
помолвки. Наконец, мы до сих пор не выяснили, какие торговые точки самые лучшие.
объявить об этом событии за пределами Facebook и из уст в уста.
Расскажите, пожалуйста, о себе. Какова твоя история?
Я доминиканская американка в первом поколении. Я любил науку и математику как ребенок. Мои родители поощряли меня стать врачом, потому что они считали, что работа с высоким доходом была ограничена юристами, врачами и инженерами. Следовательно, мой взгляд был настроен на то, чтобы стать педиатром после окончания высшего учебного заведения. школа.
Будучи студентом медицинского факультета Городского колледжа Нью-Йорка (CCNY)
Городской университет Нью-Йорка (CUNY), я впервые столкнулся с исследованиями
возможностей и карьеры в Департаменте наук о Земле и атмосфере.
За это время я получил REU в Институте космических исследований имени Годдарда НАСА. Из этого опыта я узнал, что наш вклад в науку
важно, даже если наши результаты не соответствуют желаемому результату, это исследование
совсем не похоже на школьную работу, и что мы не всегда находим решение в
окончание исследовательского проекта. В 2010 году я решил сменить путь и начал
получить степень по физике в Хантер-колледже CUNY, после того как оба открыли для себя мои
Желание стать врачом исходило в основном от моих родителей, и я понимал, что
Я был очень любопытным человеком, который любил расшифровывать, как все работает.
С тех пор, как я стал сотрудником AstroCom NYC весной 2014 года, мой
путь к карьере физика стал намного яснее, и моя решимость
усиленный. Я развил стремление получить докторскую степень. в астрофизике через
опыт работы в качестве стипендиата AstroCom NYC и других программ разнообразия,
в частности, Альянс Луи Стокса за участие меньшинств (LSAMP), выпускник
Ресурс для продвижения разнообразия с астрономией и физикой Мэриленда
(GRAD-MAP), Национальный астрономический консорциум (NAC) и Товарищество Хелен. Каждый из
эти программы познакомили меня с множеством проектов, которые помогли мне
отточить область астрономии, на которой я хотел бы сосредоточиться, и представить
меня многим членам астрономического сообщества, настолько, что теперь, когда я
посещаю конференции я всегда вижу людей, которых я встретил в другом месте.
Кто вдохновлял вас, когда вы занимались своей карьерой, и как?
После смены пути мне посчастливилось обратиться в
AstroCom NYC от Келле Круз. Программа была жизненно важна для моего успеха в астрономии.
Келле стала моим карьерным наставником и призвала меня посещать конференции и подавать заявки.
к программам, которые способствовали бы моей карьере. Мой научный наставник Ари Маллер попытался
включить мои интересы в наш проект и информировать меня о переговорах и конференциях
это меня бы заинтересовало. Работа с Суви Гезари подтвердила мое желание работать над
Активные ядра галактик (АЯГ). Увидев пленарное заседание Филипа Хопкинса в
229-я конференция AAS дала мне язык, чтобы объяснить, что я хотел
делать долгосрочно. После этого я поговорил с ним, и он дал мне совет, как получить
начал работать над симуляторами. Работающие Мордекай-Марк Мак Лоу и Владимир Лира
подтвердил мое желание работать над симуляциями и сделал мое желание работать над
АГН тем более. Хотя я не могу сказать, что кто-то вдохновлял меня на протяжении всей моей карьеры,
есть много людей, которые поддерживали, поощряли и давали мне инструменты
необходимо для реализации моих интересов.
С какими проблемами или препятствиями вы сталкивались в своей карьере? как вы их преодолели?
На первом курсе бакалавриата мне пришлось столкнуться с трудностями.
исследование, которое включало проблемы со здоровьем и финансовые трудности, которые вынудили меня
найти работу в розничной торговле. Следовательно, осложнения на работе и здоровье привели к
некоторые плохие оценки, уход из класса и большие перерывы в учебе.
Балансирование моего здоровья, учебы, исследований и других обязанностей, таких как
помочь моей пожилой матери было чрезвычайно сложно. Чтобы остаться
Конечно, я применил методы, чтобы мои проблемы не мешали
моя успеваемость; они включают в себя информирование моих наставников о личных факторах
которые могут повлиять на мою академическую / исследовательскую работу и создание графика, который позволяет
место для переделки в случае возникновения чрезвычайной ситуации.
Цветные люди, особенно цветные женщины, строго недостаточно представлен в нашей сфере. Можете ли вы указать какие-либо факторы (конкретные программы, индивидуальные наставники и т. д.), которые помогли вам добиться успеха?
Существует множество программ, целью которых является разнообразить астрономию.
помогли мне добиться успеха. Первым является AstroCom NYC в 2014 году, который был
программа, оказавшая наибольшее влияние. В рамках программы я провел исследование
наставник, Ари Маллер, и профессиональный наставник, Келле Круз, назначенный мне до
Я закончил. Я также мог бы обратиться за помощью, будь то исследования, профессиональное развитие,
и другие преподаватели программы, в том числе Саавик Форд,
Бэрри МакКернан, Деннис Роббинс, Тим Пальоне, Чарльз Лью, Мэтт О’Дауд, Куинн
Майнор, Эмили Райс и Джиллиан Белловари. Я также получил ноутбук, обучение
помощь, карту метро и финансирование для посещения конференций во время моего
общение. В 2015 году я получил годовую стипендию от Louis Stokes.
Альянс за участие меньшинств (LSAMP) для финансирования моего исследования. я стал
Ресурс для выпускников по продвижению разнообразия с астрономией и физикой Мэриленда
(GRAD-MAP) ученый и посетите зимний семинар в 2015 году и летние исследования
возможность в 2016 году с Тинтин Лю и Суви Гезари. Через Национальный
Астрономический консорциум (NAC), я завершил исследовательский проект на космическом телескопе.
Научного института (STScI) в 2017 году с Ивелиной Момчевой. Наконец, Хелен
Товарищество позволило мне работать с Мордекаем-Марком Мак Лоу в AMNH на
исследовательский проект, которым я очень увлечен. Я получил обучение
опыт и финансирование для покупки материалов и посещения конференций, которые будут
дальше моя карьера.
Не могли бы вы поделиться идеями о том, как сделать астрономию более равноправное и инклюзивное сообщество?
Я думаю, что важно, чтобы люди с разным опытом
в комитетах, которые служат обществу, потому что люди из разных групп имеют
понимание потребностей, уникальных для их групп. Кроме того, видимость
важно вдохновлять начинающих астрономов. Например, некоторые люди рассказали
мне, что я образец для подражания, потому что я женщина, цветной человек, и у меня есть
нетрадиционный карьерный путь в STEM. Как нетрадиционная латиноамериканка, я могу говорить о
имя компонентов, которые помогли мне, и я, с которыми боролся, который
кавказец, у которого не было пробелов в образовании, не может. Хотя люди
за пределами группы могут быть осведомлены о проблемах, стоящих перед этой группой,
компоненты, которые они не знают или не могут понять. Например, я
учитывать дальтонизм при создании своих презентаций, но не могу сформулировать
все важные компоненты для людей с нарушением зрения, чтобы следовать
презентация, как Ванда Диас Мерсед, слепой астроном. я бы сказал
что продолжающиеся программы, которые поощряют разнообразие, информационно-разъяснительную работу для информирования различных
группы, как они могут быть частью сообщества, спросите, что им нужно, чтобы преуспеть в
сообщество, и место тех, кто заинтересован в видимых ролях, будет меняться и расти
сообщества, чтобы оно было более справедливым и инклюзивным.
Какой совет вы бы дали цветным девушкам, интересующимся следовать своему пути?
Обязательно занимайтесь тем, что любите, а не тем, чего ожидают другие, и
это включает ваших родителей. Вы столкнетесь с рядом проблем, которые
требуют упрямства и страсти, чтобы пройти через вас. Спросите старших людей в вашем
область интересов, какие навыки вам нужно развить, чтобы добиться успеха, и что вы можете
ожидать. Например, я хотел стать теоретическим космологом, поэтому
Я бы спросил тех, кто в этой области, какие языки программирования существуют за пределами
Python, который было бы полезно изучить. В итоге я не удивился, узнав
что мне нужно было использовать Fortran в моем вычислительном проекте. Избегайте токсичных людей,
являются ли они членами семьи или важными в интересующей вас области.
себя с поддержкой людей, которые поощряют вас и прислушиваться к их советам. я
получил действительно отличный профессиональный совет от профессора. Он сказал, если вы можете
представьте, что вы проснулись холодным вторником в 5 утра и с радостью идете на работу, тогда вы
нашли свою карьеру. Я ночной человек, поэтому я говорю, что знаю, что должен
быть астрономом, потому что я с нетерпением жду работы, и я счастлив ложиться спать поздно
работает над моим проектом.
Какие-нибудь заключительные слова?
Воспользуйтесь возможностями, будь то стипендии, исследования проектах, конференциях и т. д. Наконец, попробуйте принять участие в различных исследованиях проекты, прежде чем остановиться на том, который потребует многолетних инвестиций, таких как дипломный проект. В то время как один проект заставил меня заинтересоваться использованием данные, другой показал мне, что меня больше интересует использование обработанных данных, таких как это в опросах, а не с использованием необработанных данных. Другие проекты подтвердили мой интерес к черным дырам и симуляциям.
Существуют разные стили наставничества, и важно понимать
вне ваших потребностей в наставничестве. Некоторым людям требуются наставники по микроуправлению, которые проверяют
на них ежедневно, в то время как другие предпочитают наставников, которые менее практичны.