Його ідеї були розвинені Демокритом: «З нічого не відбувається нічого. Ніщо існуюче не може бути зруйновано. Всі зміни відбуваються завдяки з'єднанню й розкладанню частин... Не існує нічого, крім атомів і чистого простору, все інше тільки погляд...»
При вивченні історії виникнення фізики як окремої науки. Хрещеним батьком фізичної науки зараз називають Аристотеля, який написав книгу «Фізика», присвячену дослідженню природи. Назва книги стала назвою фізичної науки. Порожнеча, невагомість, за Аристотелем, неприродні, неможливі. Аристотелівський фізик - це людина, яка живе в повітряному середовищі на нерухомій Землі, у полі тяжіння цієї Землі й не мислить життя без цих атрибутів. Відповідно до повсякденних уявлень Аристотель приймає геоцентричну систему світу й концепцію обмеженого Всесвіту, розшарованого на сфери руху небесних світил.
Природознавству варто було пройти тривалий шлях пошуків і боротьби з Аристотелевским світорозумінням, щоб прийти до іншого світорозуміння [5, c.136].
При вивченні молекулярної фізики. Лукрецій Кар написав знамениту поему «Про природу речей», що стала класичним надбанням наукового природознавства. Представник афінської науки й філософії Епікур розвивав навчання Демокрита про природу, займався проблемами етики («епікурейство» - матеріалістична й земна етика). Лукрецій намалював модель руху атомів, подібну до руху порошин у сонячному промені. Це була перша в історії науки картина молекулярного руху. Сам хаотичний рух атомів Епікур пояснює інакше, ніж Демокрит, він відступає від строгого детермінізму Демокрита. Епікур не визнає розходження у швидкості падіння малих і більших атомів.
Епікур і Лукрецій вважали, що одна необхідність не в змозі пояснити розмаїтість явищ природи й особливості поведінки людей і тварин. Варто допускати невеликі випадкові відхилення - так уперше в історії науки в науковий аналіз поряд з необхідністю вводиться випадковість [9, c.190].
При вивченні механіки. Грецька наука перейшла від розгляду світу в цілому до диференційованого знання, з єдиної науки виділилися й розвилися окремі науки, природні й гуманітарні. Причина цього полягала в зміні історичних умов, у нових суспільних потребах. Походи Олександра Македонського вимагали не тільки полководницького мистецтва, але й конкретних знань. Військо супроводжували інженери й будівельники. Одержала розвиток військова й будівельна техніка. Професія інженера стала користуватися суспільним визнанням і повагою. Астрономія, географія, а з ними й природознавство стали суспільно необхідними. Спадкоємці імперії Олександра проявляли турботу про вчених, створювали умови, які забезпечували їм можливість спокійної наукової праці. Створювалися бібліотеки, обсерваторії, колекції. Так виник Олександрійський музей - попередник сучасних науково-дослідницьких інститутів. В Олександрії жили й працювали великі вчені: геометр Евклід, географ і математик Ерастофен, астрономи Конон, Аристарх Самосский, Клавдій Птоломей. З Олександрією були зв'язані й листувалися знаменитий Архімед, математик Аполлоній Пергський, астроном Гіппарх.
Великий математик, механік і фізик стародавності Архімед поряд з Евклідом є вченим, ім'я якого відомо кожному школяреві. Закон Архімеда століттями не сходить зі сторінок шкільних підручників фізики.
Перші праці Архімеда присвячені механіці. У своїх математичних роботах Архімед опирався на механіку. Він використовує принцип важеля при розв'язуванні ряду геометричних задач. Архімед був представником математичної фізики, вірніше, фізичної математики. Крім механіки й математики Архімед займався оптикою й астрономією.
Твір Архімеда «Про плаваючі тіла» містить знаменитий закон Архімеда, умови плавання тіл. Природа рідини, за Архімедом, така, «що з її часток, розташованих на однаковому рівні й таких, що прилягають одна до одної, менш стиснуті видавлюються більш стиснутими, і що кожна з її часток стискається рідиною, що перебуває над нею, по схилові». Це означення дозволяє Архімедові сформулювати основне положення: «Поверхня всякої рідини, що встановилася нерухомо, буде мати форму кулі, центр якої збігається із центром Землі». Таким чином, Архімед вважає Землю кулею й поверхня важкої рідини, що перебуває в рівновазі, в полі ваги Землі, є сферичною.
Принцип важеля й вчення про центр ваги є найважливішими (разом із законом Архімеда) науковими досягненнями Архімеда. Він був одним з найбільших інженерів свого часу, конструктором машин і механічних апаратів. Він винайшов машину для поливання полів, водопідйомний гвинт і особливо успішно розробляв конструкції військових машин. Це був перший учений, що приділяв багато уваги й сил військовим завданням.
Під керівництвом Архімеда було побудовано в Сіракузах безліч машин різного призначення. Він загинув разом з рідним містом у Другій Пунічній війні. Архімед увійшов в історію як один з перших учених, які працювали на війну, і як перша жертва війни серед людей науки [5, с.96].
На цих прикладах показано, як можна використовувати елементи культурологічних знань в процесі викладання фізики з метою формування цілісного наукового і гуманістичного світогляду. Такий підхід до навчання приводить до всебічного гармонійного розвитку особистості в єдиному зв'язку з формуванням культурних і моральних начал майбутньої людини-громадянина.
1.2 Сучасний стан астрономічної освіти з точки зору культурологічного підходу
Національною доктриною розвитку освіти в Україні одним із пріоритетних напрямків розвитку освіти проголошується постійне оновлення змісту і якості освіти та форм організації навчально-виховного процесу щодо формування у підростаючого покоління національних і загальнолюдських цінностей [6, с.31].
Особливого значення набуває пріоритет гуманістичних цілей навчання. Сучасна гуманістична спрямованість освіти орієнтує навчальний процес (і в тому числі з фізики та астрономії) на виховання особистості, яка володіє високою загальною культурою, має широкий науковий світогляд та культурне світорозуміння.
Гуманістична спрямованість освіти - це спрямованість навчально-виховного процесу на викладання-засвоєння дисциплін технічного та гуманітарного циклів, де здійснюються міжпредметні зв'язки між дисциплінами цих циклів на основі кроскультурного підходу до навчання. Гуманістична спрямованість освіти базується на наукових засадах і формується на досвіді вітчизняного та зарубіжного розвитку науки, освіти, виховання, на знаннях, доведених теорією та перевірених практикою. Гуманістична спрямованість освіти має проникнути в процес навчання на всіх рівнях у середній та вищий школі.
Фізична наука та її досягнення, фізичні знання є тією опорою, на якій формується світогляд учнів і студентів. Формування світогляду забезпечується безперервним характером навчання фізики, формуванням в учнів та студентів цілісної наукової картини світу через систематизацію та узагальнення знань про природу, про відношення людини та природи, людини та суспільства на основі розкриття головних ідей фізичної науки. Розгляд еволюції фізичної картини світу, еволюції розуміння людиною свого місця у Всесвіті в цілісній системі виховання моральної культури майбутньої особистості є одним із засобів формування наукового і, разом з цим, гуманістичного світогляду [17, c.25].
Педагогічна діяльність організовує усередині культури «канал освіти», через який проходить, якщо не все, то найістотніший і основніший для даної культури зміст, щоб стати надбанням конкретного індивіда і його діяльності, а через них знову повернутися в культуру. Ця робота буде ефективною тільки тоді, коли вона відповідає будові культури, логіці організації її матеріалу.
Таким чином, педагогічна культура, будучи особливим феноменом і результатом людської діяльності, виступає основним чинником, що впливає на процес культурологічної підготовки майбутнього вчителя, що пред'являється до діяльності по навчанню і вихованню, і виступає інтеграційною характеристикою педагогічного процесу в єдності його суб'єкта, об'єкту, змісту, процесу, системи і цілей.
Культурологічний потенціал педагогічної освіти в нашому розумінні означає здійснення процесу освіти і розвитку особи вчителя через призму поняття культури. Цей процес здійснюється в персоною культуросообразного середовища, наповненому людськими сенсами і особі, що дає можливість, вільно проявляти свою індивідуальність, здібність до культурного саморозвитку і самовизначення в світі культурних цінностей.
Звернення до культурологічної проблематики дозволяє зробити висновок про те, що сама педагогіка (наука і практика) виступає як значуще явище культури, що розглядається як засіб перетворення суспільної ситуації і окультурення, облагороджування природи людини [17, c.27].
Уявлення про суть, структуру і зміст культурологічної підготовки майбутнього вчителя нами сформульовано за допомогою звернення до процесу моделювання досліджуваного явища.
Специфіка підготовки вчителя з позицій використання теоретичної моделі його культурологічного розвитку полягає в тому, що акцент переноситься із зовнішнього боку організації педагогічної діяльності по підготовці професіонала на «її внутрішню сторону». В центрі такого підходу коштує майбутній вчитель як суб'єкт професійного розвитку, а сама підготовка здійснюється з позицій культуросообразного особово-орієнтованого навчання.
Особливістю сучасного шкільного курсу фізики є вимога обов'язкового включення в зміст предмету астрономічного матеріалу. Крім того, в деяких школах України астрономія як і раніше викладається у випускному (11) класі як самостійний предмет. У школах, як показує практика, астрономію ведуть частіше за всього вчителя фізики, в деяких випадках - викладачі математики або географії.
На нашу думку, професійна підготовка вчителя фізики повинна включати комплексну систему астрономічної освіти, що містить три підсистеми: наочну (курси фізики, астрономії, сучасних концепцій природознавства), методичну (методика викладання фізики) і спеціальну (курси по вибору, факультативи). Кожна підсистема, у свою чергу, є системою [17, c.24].
Наочна підготовка реалізується при вивченні курсів фізики (загальною і теоретичною), концепцій сучасного природознавства, астрономії. Об'єднання вказаних предметів в рамках освітньої системи дозволить погоджувати їх зміст, що виключить повтор матеріалу. Основним засобом при цьому може виступити реалізація міжнаочних зв'язків різного типу, використання завдань з міжнаочним змістом. Узгодженість вивчення астрономічного матеріалу сприяє систематизації астрономічних знань.
Курс методики викладання астрономії в учбових планах педагогічних вузів, що готують вчителів фізики, не передбачений. Частково методична підготовка майбутнього вчителя до викладання астрономії може бути реалізована при вивченні курсу методики викладання фізики. Але як учбовий предмет астрономія має свої особливості, які не завжди можуть бути враховані в програмах вказаного курсу. Доцільне введення спеціального курсу методики викладання астрономії, який дозволив би враховувати всі особливості вивчення астрономії в сучасній школі. Такий курс може бути, наприклад, дисципліну спеціалізації [18, c.14].
Останнім часом в області астрофізики здійснено багато відкриттів, отримано багато нових фактів. Мобільно відстежувати всі зміни, що відбуваються в науці, в систематичному курсі навряд чи потрібно, оскільки це може привести до його перевантаженості, ускладнення. Досвід роботи провідних університетів України підказує введення курсів по вибору, факультативів, присвячених проблемам сучасної астрофізики. Зміст таких курсів більш вариативно, невелико за об'ємом, сприяє формуванню допитливості, розвитку пізнавального інтересу студентів і критичного відношення до псевдонаукових фактів.
Вищесказане лягло в основу концепції комплексної системи астрономічної освіти, яка полягає в наступному:
1) основоположною є наочна підготовка, а саме оволодіння астрономією як наукою, що реалізується при вивченні власне астрономії як учбового предмету, а також курсів фізики, концепцій сучасного природознавства;
2) методична підготовка повинна враховувати особливості викладання астрономії в школі як окремого курсу і в курсах предметів природничонаукового циклу і здійснюється в рамках методики викладання фізики;
3) необхідним елементом системи є спеціальна підготовка (наочна і методична), що реалізовується через курси по вибору, факультативи;
4) три описані підсистеми взаємозв'язані в рамках загальної системи і ефективні лише в комплексі; окремі застосування підсистем не принесуть значущих результатів;
5) реалізація системи астрономічної освіти сприяє формуванню наукового світогляду, підвищенню рівня загальноосвітньої і професійної підготовки майбутніх вчителів фізики.
Приведемо приклади реалізації комплексної системи астрономічної освіти в Херсонському державному університеті [17, c.23].
Для студентів, що навчаються за фахом «фізика», кваліфікація «вчитель фізики» в систематичний курс астрономії введені елементи методики викладання астрономії. Згідно Державному освітньому стандарту вищої професійної освіти для студентів, що навчаються по вказаній спеціальності, передбачено вивчення курсу астрономії в об'ємі 200 годин. Приблизно половина цього часу відводиться на самостійну роботу студентів. Частковий цей час використовується для виконання завдань методичній спрямованості. Приведемо конкретні приклади. На вивчення теми «Елементи небесної механіки» відводиться 10 аудиторних годин (6 годин лекцій і 4 - лабораторних робіт) і 10 годин на самостійну роботу. Студентам пропонуються наступні завдання для самостійної роботи: визначите роль і місце даної теми в шкільному курсі астрономії; складіть зразкове поурочне планування; поясните, які закони фізики використовуються для пояснення будови Сонячної системи, руху небесних тіл; оціните межі застосовності законів класичної механіки у Всесвіту; який матеріал теми може бути використаний при вивченні шкільного курсу фізики (вказати конкретні розділи і теми). Виконання завдань перевіряється під час індивідуальних занять із студентами.
Елементи методики викладання астрономії входять в зміст лабораторних робіт практикуму по астрономії. Так, наприклад, студентам пропонується адаптувати завдання, що виконуються в ході лабораторної роботи, для шкіл, що вчаться.
Паралельно з курсом астрономії (це 7 і 8 семестрів) викладаються курси по вибору «Астрономічна складова природничонаукової картини миру» і «Сучасні проблеми астрофізики». В останній рік навчання студенти мають можливість прослуховувати курси по вибору «Особливості формування системи астрономічних знань» і «Використання інформаційних технологій у викладанні астрономії». Такий порядок курсів обумовлений тим, що до випускного курсу студенти вже вивчають і астрономію, і курс теорії і методики викладання фізики [18, c.20].
Основними завданнями комплексу курсів по вибору є: знайомство з сучасними уявленнями про Всесвіту; визначення місця і ролі астрономічних знань в сучасній природничонауковій картині миру; розвиток у студентів уміння конструювати учбовий процес, моделювати уроки вивчення астрономічного матеріалу; формування навиків організації і проведення астрономічних спостережень; оволодіння основними засобами навчання астрономії і тому подібне
Слухачам курсу по вибору «Сучасні проблеми астрофізики» як завдання для самостійної роботи пропонується виконання проекту з використанням комп'ютера. Кінцевим продуктом проекту є презентація, підготовлена за допомогою редактора Power Point, по одній із заданих тим. Приклади пропонованих тим: пошук і відкриття планетних систем; космічні гамма-всплески; космос як фізична лабораторія. Робота над проектом включає наступні етапи: вибір теми; збір інформації і розробка сценарію презентації; підготовка презентації; експертна оцінка презентації (викладачем або колегами-студентами); захист презентації.
Презентація може включати тексти, фотографії, малюнки, анімацію, питання і інші матеріали і надалі використовуватися в учбовому процесі школи і вузу.
Досвід використання такої форми самостійної роботи довів її ефективність: студенти захоплено працюють над проектом, самостійно шукають необхідний матеріал, зокрема з використанням Internet, підвищується їх пізнавальний інтерес і мотивація вивчення астрономії, формуються уміння роботи з комп'ютером. Підготовлені студентами презентації можуть бути використані (і вже використовуються) в учбовому процесі школи і вузу [18, c.19].
1.3 Застосування культурологічного підходу у фізичної освіті
Розуміння освіти як культуровідповідного процесу дало можливість н ним сформулювати принципи, які склали основу для подальшого розвитку культурологічного підходу до освіти. До числа таких увійшли: принцип зв'язку ревіти і культури (С.Гессен); принцип пріоритету виховання над навчанням (И Зеньковський) та ін. Ці принципи дали підстави розглядати освіту як чистину культури, яка з одного боку розвиває її, а з іншого - живиться нею. Щоб забезпечити підйом людини до загальнолюдських цінностей і ідеалів культури, освіта повинна бути культуровідповідною. Це означає, що основним методом її проектування й розвитку має бути культурологічний підхід, який Передбачає спрямування всіх компонентів освіти на культуру і людину як її і норця і суб'єкта, здатного до саморозвитку [24, c.93].
Розробка культурологічного підходу до навчання, який активно розвивається О.Бондаревською, стала можливою завдяки урахуванню характеристик сучасного етапу розвитку світової педагогічної думки, що полягають у:
– сприйняти освіти як культурного процесу, сутність якого виявляється у иманістичних і творчих способах взаємодії його учасників;
– зміні уявлень про особистість, котра крім соціальних якостей наділена різноманітними суб'єктивними властивостями, що характеризують її автономію, незалежність, здатність до вибору, рефлексії, саморегуляції, які змінюють її роль у педагогічному процесі. Вона стає його системоутворюючим чинником;
– перегляді ставлення до учня як об'єкта педагогічного впливу. За ним укріплюється статус суб'єкта власного життя, що має унікальну індивідуальність;
– створення умов для розвитку та усвідомлення учнем суб'єктного досвіду, індивідуально-особистісних здібностей, педагогічна Підтримка дитячої індивідуальності розглядаються як головні цілі освіти;
– уведенні до педагогіки й методик навчання різних дисциплін новітніх осягнень психології, згідно з якими разом з інтеріоризацією, що розглядалась як основний механізм особистісного розвитку, важливого значення набувають персоналізація, самоідентифікація, самореалізація та інші внутрішні механізми уморозвитку [5, с.43].
Детальне вивчення робіт вчених (М.Бердяєва, О.Бондаревської, С.Гессена, С.Гончаренка, С.Кульневича, І. Лернера, Г.Тарасенка), дозволило встановити, що в світлі культурологічного підходу компонентами особистісної зорієнтованої освіти виступають:
– ставлення до дитини як суб'єкта життя, здатного до культурного саморозвитку;
