Виктор Шаталов - Эксперимент продолжается
Экспериментально доказано, что даже очень цепкий ум не в состоянии после беглого просмотра удержать в памяти наименования и расположение 10 разнородных объектов. Но ведь в обычных условиях мы не можем поднять ни 300, ни 200 кг. Если мы, конечно, не претендуем на участие в состязаниях по тяжелой атлетике. Но кого удивит сообщение о том, что рабочий с помощью полиспаста или рычага перемещает двигатели мощных автомобилей весом до 500 кг? Эка невидаль - домкратом грузовик поднять! Вот тут-то и начинаются все наши педагогические беды. Вороты, блоки, прессы и тали пришли в нашу жизнь и стали привычными помощниками в трудоемких процессах. Мы даже и думать позабыли, как совсем еще недавно огромные котлованы, многокилометровые траншеи и каналы рыли одними лопатами, ломами и кирками. В вопросах же обеспечения школьников надежными приемами обработки и запоминания больших доз информации мы пока чувствуем себя так же беспомощно, как зрители в зале, наблюдающие за фокусами "феноменов". Однако пройдет совсем немного времени и естественными, надежными и безотказными помощниками восприятия, запоминания и творчества станут опорные сигналы.
Прочитайте, пожалуйста, текст.
Телескопы: больше света!
Слово телескоп состоит из двух частей и означает "далеко смотрю". Действительно, перед телескопом не ставится задача увеличить размеры изображения звезд, чтобы можно было различить детали их строения. Это просто невозможно. Даже в самом сильном телескопе звезда всегда смотрится и остается светящейся точкой. Но что же тогда дает телескоп при наблюдении за далекими объектами космоса и для чего ученые-астрономы стремятся получить для своих наблюдений телескопы-гиганты с диаметрами объективов в 3, 4, 5 и даже 6 м? И так ли уж велика разница между 5-метровым телескопом в обсерватории Маунт-Вильсон и 6-метровым чемпионом-гигантом, сконструированным в нашей стране? Ведь изготовление его было делом чудовищной сложности. Достаточно сказать, что расплавленная масса стекла, из которой был отлит рефлектор, остывала два года. Что уж там говорить обо всех прочих его деталях?! Где же компенсация таким затратам труда? Вот она. Возможность увидеть слабый источник света определяется площадью зрачка нашего глаза. Чем больше эта площадь, тем больше световой энергии воспримут нервные окончания глазного дна, тем вероятнее они зафиксируют этот источник света. Не случайно поэтому в ночное время и вообще в темноте зрачки наших глаз расширяются. Телескоп может зафиксировать во столько раз более слабые световые объекты, во сколько раз площадь его объектива больше площади зрачка нашего глаза. Или иначе: с помощью телескопа мы можем видеть во столько раз более удаленные от нас астрономические объекты, во сколько раз площадь объектива снова-таки больше площади зрачка. Теперь становится понятным, что с помощью 6-метрового телескопа можно видеть объекты, почти в полтора раза удаленные дальше во Вселенной, чем это же можно сделать с помощью 5-метрового телескопа. Отношение площадей объективов этих телескопов равно 36 : 25. Сколько же при этом новых космических объектов станут доступными для изучения, для науки! Во имя этого стоило потрудиться.
Вполне естественно, что при наблюдениях за объектами нашей Солнечной системы телескопы с большими диаметрами объективов дают возможность изучать относительно небольшие детали поверхностей планет, Луны, астероидов, комет и других космических тел. Этому способствует увеличение угла зрения в 500-600 раз. Но это всего только частное назначение телескопов.
Следует четко представить себе, что прямые наблюдения за космическими объектами с помощью телескопов, как это было во времена Галилея и Кеплера, сейчас почти не ведутся. Глаз человека в фокусе современного телескопа большая редкость. Вместо него гораздо чаще ставят фотопластинки. Они и надежнее, и объективнее, и беспристрастнее. Телескоп, в фокусе которого находится фотопластинка, называется астрограф ("графо" - писать). Преимущество фотозаписи еще и в другом: фотопластинку можно хранить сколь угодно долго. Более того, производя снимки одного и того же участка неба, спустя годы и даже столетия можно отмечать процессы развития, движения объектов, а также появление новых светил. И вот с этой-то целью и создаются так называемые стеклянные библиотеки. В них хранится все, что может представить интерес для ученых хотя бы даже и через несколько сотен лет.
Глаз человека - уникальный, высокочувствительный прибор. Чувствительность же фотоэлементов в тысячи раз выше. Образно говоря, она столь велика, что фотоэлемент при отсутствии различного рода помех способен зафиксировать пламя спички на расстоянии 100 км. И все же технике еще не удалось пока превзойти достижения живой природы: чувствительность нервных окончании, расположенных на голове гремучей змеи, к перепаду температур в десятки раз выше, чем чувствительность фотоэлементов. Но это - между прочим. Главное в другом: поместив в фокусе телескопа фотоэлемент, мы можем регистрировать источники тепла и света, находящиеся от нас на колоссальных расстояниях.
При работе с астрографами и фотоэлементами, расположенными в фокусе телескопа, ученых подстерегает еще одна сложность: сфокусированные лучи должны приходить на протяжении долгих часов в одну и ту же точку. В противном случае изображение окажется размытым или вообще на негативе вместо точечного объекта образуется замысловатая кривая. Но как же быть, если в результате суточного вращения Земли весь небосвод непрерывно перемещается с угловой скоростью, вдвое меньшей угловой скорости часовой стрелки? Можно, конечно, "помогать" телескопу, непрерывно поворачивая его вслед за убегающей звездой. Но это столь же нелепо, сколь и невозможно. И вот тогда на помощь астроному приходит часовой механизм. Едва только светило окажется в поле зрения объектива, как тут же включается этот самый часовой механизм и многотонная махина телескопа начинает поворачиваться "сама по себе" точно с той же скоростью, с какой поворачивается небесная сфера. Это освобождает ученых от необходимости вести прямое слежение за объектом и - что особенно важно - дает возможность концентрировать в одной и той же точке всю ту световую энергию, которая приходит на площадь объектива телескопа за многие часы его работы. А это еще во много раз увеличивает глубину изучаемого космического пространства.
И все же действие телескопов весьма и весьма ограниченно. Тому много причин. Не случайно поэтому ученые все больше и больше начинают использовать в своей работе совершенно новые приборы - радиотелескопы. Общеизвестно, что вместе с тепловым и световым излучением раскаленные космические тела извергают на различных диапазонах мощные потоки радиоволн. Эти радиоволны несут столько необычной информации, сколько обычные телескопы ни зафиксировать, ни обработать просто не в состоянии. Родившаяся совсем недавно, радиоастрономия развивается необычайно бурно. Предвидеть ее еще не раскрытые возможности - дело многотрудное. Сколько времени и сил затратили астрономы прошлых столетий, чтобы определить расстояния до планет? Радиоастрономические приборы дают ответы на эти вопросы в считанные секунды. Всего 2,5 секунды требуется радиолучу, чтобы "сбегать" на Луну и вернуться назад. При скорости в 300 000 км/с он пробегает за это время 750 000 км. Это в два конца. Расстояние же до Луны 384 000 км. С помощью радиолокационных приборов уже измерены расстояния до Луны, до Венеры, до Марса...
Этот текст составляет третью часть учебного материала, излагаемого ученикам на одном уроке. Иными словами, это втрое меньше того, что должен узнать, понять и выучить ученик X класса на одном уроке. Если вы теперь, закрыв книгу, попытаетесь восстановить в памяти весь рассказ о телескопах, то вам будет, и мы вам искренне в этом сочувствуем, весьма и весьма нелегко. Вроде бы все понятно, все интересно, да вот только - многовато. Нужно время. Но! Ученику X класса нужно выучить еще 2 раза по столько! И это лишь к одному уроку, а их всего 5 или 6. Как помочь ему? Как сделать его труд более продуктивным? Для ответа на эти вопросы нам и пришлось обратиться к потешкам, демонстрировавшимся на эстраде 30 лет назад. А теперь снова о сигналах.
Далеким от методики применения опорных сигналов в учебном процессе педагогам при поверхностной оценке существа дела иногда казалось, что введение символов, знаков и схем ведет к выхолащиванию учебного материала, к некоторой его фрагментарности, и успехи учащихся они объясняли упрощением процесса обучения за счет сокращения объема и ущемления научности содержания знаний. Познакомившись с полным текстом объяснения нового материала по истории (сражение на р. Рьтмник) и по астрономии (телескопы), профессионалы-педагоги смогли убедиться: никакого упрощения, никакого ущемления научности не происходит. Наоборот, материал излагается значительно более полно, далеко выходит за рамки действующих учебников, а уровень его анализа значительно выше того, что может себе сегодня позволить средняя общеобразовательная школа. Тогда противники новой методики ударились в другую крайность, требуя защитить школьников от перегрузки, от непосильной траты времени и сил на подготовку к урокам. Полноте! И на этих позициях у новой системы обучения стоят надежные психолого-педагогические редуты. Оценим их.
