Научная и педагогическая деятельность Кафедры астрономии и истории естествознания НГПУ за 40 лет
Научная и педагогическая деятельность Кафедры астрономии и истории естествознания НГПУ за 40 лет
Пономарев Сергей Михайлович
Нижегородский государственный педагогический университет
ponomarev@nnspu.ru
В 2006 г. исполнилось 40 лет с момента создания в НГПУ кафедры астрономии (современное название – астрономии и истории естествознания). История и деятельность кафедры неоднократно отмечалась в ряде публикаций автора [1]. В данной статье хотелось бы отметить основные научные направления и изменения, произошедшие на кафедре за последнее время.
Начало деятельности по созданию кафедры было положено в 1965 г., когда Горьковский государственный педагогический институт им. М. Горького (так в то время назывался НГПУ) посетил министр просвещения СССР М.А. Прокофьев. Среди ряда других проблем, решаемых во время его посещения, был вопрос об открытии в вузе специальности «физика и астрономия». Ознакомившись с наличием астрономического оборудования и преподавательских кадров, он подписал приказ об открытии астрономической специальности и физико-астрономического отделения на физическом факультете ГГПИ. Через год была открыта и кафедра астрономии.
О развитии астрономического образования и предпосылках возникновения астрономической специальности в НГПУ подробно говорится в [1]. Отметим только, что ее появлению в значительной мере способствовала активная деятельность учебно-методической секции Всесоюзного астрономо-геодезического общества (ВАГО), по инициативе которой в начале 60-х годов было проведено обследование средних школ Российской Федерации на предмет состояния преподавания в них астрономии. По результатам проверки был сделан вывод о неудовлетворительной постановке преподавания астрономии в большинстве средних школ. Анализируя причины, III съезд ВАГО отметил, что сложившаяся ситуация является результатом слабой астрономической подготовки самих учителей астрономии. Отчасти, это вызвано сокращением астрономической подготовки на математических и географических специальностях педагогических институтов. На основе решений съезда был разработан и направлен в Министерство высшего и среднего образования СССР и Министерство просвещения РСФСР ряд предложений по расширению и улучшению подготовки педагогических кадров по астрономии. В июле 1962г. были разработаны и утверждены учебные планы по специальностям «физика и астрономия» и «математика и астрономия», в которых на изучение астрономических дисциплин отводилось 450 часов учебного времени. Было решено ввести специальность «физика и астрономия» в 29 педагогических вузах страны. Однако в 1963г. в большинстве педвузов (кроме пяти) был введен 4-х летний срок обучения, поэтому новая специальность была введена только в 5 институтах, одним из которых стал Горьковский государственный педагогический институт им. М. Горького (ГГПИ) [2,3].
Данный вуз был выбран не случайно. Традиции астрономического образования в Нижнем Новгороде были заложены еще в конце XIX века Нижегородским кружком любителей физики и астрономии [4]. Астрономия как учебная дисциплина преподавалась в Горьковском педагогическом институте с самого начала его существования. К моменту создания кафедры в институте имелась астрономическая обсерватория и квалифицированный преподавательский состав. Астрономическая обсерватория НГПУ была сооружена в 1927 г. Она была оснащена двумя телескопами: 130 мм рефрактором Цейса и 104 мм рефрактором Мерца. 25 мая 1938 г. в связи с новыми задачами, вставшими перед органами образования и ГОВАГО — оказание помощи ГГУ и пединституту в астрономической подготовке специалистов — был заключен договор, по которому астрономическая обсерватория становилась учебной базой трех пользующихся ею организаций — ГОВАГО, ГГУ, ГГПИ. В последствии обсерваторию неоднократно реконструировалась. С 1957 г. на базе обсерватории действовала станция наблюдений искусственных спутников Земли.
Создав в рамках кафедры астрономии дружный и творческий коллектив, В.В. Радзиевский ориентировал его на решение многих важных проблем научного и учебно-методического характера. А направления его научной деятельности определяли тематику НИР кафедры астрономии на протяжении почти всей истории ее существования.
Введение новой специальности потребовало от членов кафедры активной деятельности по разработке учебного плана и программ курсов астрономических дисциплин. Специальность «Астрономия» существовала в ряде университетов страны, однако задачи педагогического образования диктовали свои условия по подбору и содержанию дисциплин, наполняющих специальность. Кроме того, необходим был четко продуманный курс «Методики преподавания астрономии» и организация педагогической и учебных практик по астрономии. То, что на преподавание астрономии в школе отводился всего 1 час в неделю в выпускном классе накладывало дополнительные трудности в решении задачи подготовки учителя астрономии.
Уже в первые годы на кафедре были разработаны и предложены на обсуждение астрономической общественности страны программы курсов «Общей астрономии», «Астрофизики», «Методики преподавания астрономии». Кроме того, по предложению В.В. Радзиевского был разработан курс «Основы космонавтики» на базе которого был предложен для средних школ факультативный курс с аналогичным названием.
Следует отметить, что разработка соответствующего программного обеспечения осуществлялась и в других вузах страны, где была открыта данная специальность. Поэтому внедрение программ курсов сопровождала постоянная дискуссия относительно их содержания. Для обсуждения этих вопросов и выработке общего подхода неоднократно собирались совещания министерских комиссий, которые, как правило, собирались вместе с учебно-методической секцией ВАГО. Одно из самых крупных мероприятий такого рода – всероссийское совещание учебно-методических секций ВАГО было проведено на базе НГПУ в 1982 г.
Активным наблюдателем и организатором учебных наблюдений со студентами был к.ф.-м.н. С.Н. Паршин, проработавший в ГГПИ вплоть до 1977 г. Большой вклад в разработку проблем преподавания школьной и вузовской астрономии внес старший преподаватель кафедры Е.Г. Демидович. Он пришел на преподавательскую работу в ГГПИ в 1957 г. вскоре после окончания Горьковского университета. За время работы в вузе (до 1995г.) он разработал десятки новых наглядных пособий и оригинальных приборов по астрономии.
В 1976 г. профессору Радзиевскому удается получить разрешение Минпроса на восстановление должности директора обсерватории. На эту должность был приглашен сотрудник Нижегородского планетария выпускник ГГПИ А.П. Порошин. Имея большой опыт проведения астрономических наблюдений, он активно берется за организацию постоянной службы наблюдений покрытий звезд и планет Луной, восстанавливает связь с международным центром сбора данных по покрытиям.
Благодаря А.П. Порошину активизируется проведение массовых наблюдений астрономических явлений, ведется регулярный прием экскурсий. В 1981 г. удается осуществить полную реконструкцию обсерватории, установить еще один телескоп (150 мм Zeiss Meniskas Cassegren), расширить наблюдательную площадку. Обсерватория становится одной из лучших учебных обсерваторий среди пединститутов. Под руководством А.П. Порошина при кафедре астрономии действует астрономическая секция Научного общества учащихся. За работу с детьми в 1998 г. ему присвоено звание Заслуженного учителя России. В 1977 г. после окончания физико-астрономического отделения ГГПИ на должность ассистента кафедры был принят Пономарев С.М. – автор данной статьи. Начиная свою научную деятельность в области кометной астрономии и статистики под руководством В.В. Радзиевского, он впоследствии выбрал самостоятельной направление – история астрономии и астрономического образования. А позднее – использование новых информационных технологий в астрономии и астрономическом образовании. После защиты диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук он становится доцентом кафедры, а с 1996 является ее заведующим.
К концу 80-х годов проблематика научной работы кафедры была расширена в область разработки новых астрофизических приборов и методов наблюдений. Это произошло, благодаря д.т.н. А.М. Шутову, основным направлением научной деятельности которого являются методы поляризационных исследований небесных тел. До прихода в НГПУ он работал в Нижегородском политехническом университете, но постоянно поддерживал научный контакт с сотрудниками кафедры. А.М. Шутов – автор многочисленных изобретений и обладатель ряда патентов по теме своих исследований. В 2003 г. им защищена докторская диссертация и опубликована монография «Методы астрополяриметрии».
Основными темами научных исследований кафедры с момента ее создания и до конца 90-х годов XX века можно считать:
- Неклассические проблемы небесной механики.
- Космогония тел Солнечной системы.
- Отдельные проблемы кометной астрономии.
- Астрофизика Солнца и межпланетной среды.
- Элементы внегалактической астрономии.
- Астрономический календарь – ежегодник.
- Историко-астрономические исследования.
Первые три темы непосредственно связаны с именем В.В. Радзиевского. Благодаря его исследованиям и работам его учеников (А.В. Артемьева, С.М. Пономарева и др.) были рассмотрены и получили решение многие задачи неклассической небесной механики, развиты методы кометной статистики, проанализированы отдельные проблемы космогонии Солнечной системы, внесен вклад в решение некоторых вопросов космонавтики. Подробно об этом в [5,6].
Тема «Астрофизика Солнца и межпланетной среды» получила активное развитие на кафедре с конца 80-х годов. Наиболее крупным и успешным направлением в ее рамках является «Дистанционная волновая диагностика и нейронно-сетевой прогноз в солнечно-земных связях», реализуемое сотрудниками кафедры астрономии и теоретической физики НГПУ. Данное направление основано и возглавляется доктором физико-математических наук, профессором кафедры теоретической физики НГПУ Н.А. Бархатовым. Его последние исследования связаны с разработкой методов дистанционной волновой диагностики параметров межпланетной среды и магнитного поля, прогноза динамических событий в околоземном космическом пространстве, являющихся важным разделом солнечно-земной физики. Использование нейросетевых методов изучения солнечно-земных связей являются основными для научно-исследовательской работы, проводимой НГПУ в сотрудничестве с такими организациями, как НИРФИ, ИПФАН, ИЗМИРАН и др., в последние годы. Ее актуальность определяется тесной связью с решением прикладных научных проблем и, прежде всего, с поиском геоэффективных параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля. Работа, проводимая научной группой под руководством Н.А. Бархатова, имеет высокую практическую ценностью, поскольку направлена на создание методов диагностики космической погоды и выявление ключевых солнечно-земных связей с использованием уже существующей сети геомагнитных служб. Разрабатываемые нейросетевые методы диагностики околоземного космического пространства оказались полезным дополнением для радикального улучшения прогноза важных явлений в магнитосфере Земли, обусловленных различными проявлениями солнечной активности.
Данная работа поддерживалась грантами Российского фонда фундаментальных исследований, грантом Международного научного фонда (1993), грантом INTAS - CNES и программой "Университеты России, 2000".
Следует отметить, что направление «Астрофизика Солнца и межпланетной среды» не ограничивается вышеуказанной темой. Самостоятельной характер носят «Наблюдения активных образований солнечной фотосферы в оптическом и радиодиапазоне», выполнявшиеся в 1990-1994 годах в рамках хоздоговорной тематики совместно с НИРФИ (исполнители от НГПУ - А.В. Артемьев, С.М. Пономарев, А.П. Порошин, от НИРФИ - Ю.И. Медведев, В.Ф. Мельников и др.). Кроме того, как уже отмечалось профессором А.М. Шутовым реализуется отдельная тема «Методы и приборы для исследования объектов с изменяющейся поляризацией оптического излучения».
Тема «Внегалактическая астрономия» была представлена работами доктора физико-математических наук профессора, заведующего кафедрой астрономии в 1983 – 1989 годах Б.И. Фесенко. В своих работах, используя методы математической статистики, он исследовал распределение и ориентацию галактик в скоплениях. Полученные данные позволили найти некоторые закономерности в распределении характеристик галактик в скоплениях и сделать определенные выводы относительно структуры наблюдаемой Вселенной.
Тема «Астрономический календарь-ежегодник» является самой старой и традиционной темой НИР кафедры. Астрономический календарь (АК) – первое подобное в России издание - начал выпускаться Нижегородским кружком любителей физики и астрономии (НКЛФА) в 1895 году. Инициатором издания был председатель правления НКЛФА директор 1-й губернской гимназии С.В. Щербаков. Впоследствии в подготовке материалов АК участвовали такие сотрудники НГПУ, как профессор К.К. Дубровский, профессор К.Л. Баев, профессор В.И. Туранский, старшие преподаватели кафедры астрономии Е.Г. Демидович и С.Н. Паршин и др. Его история подробно освещена в статье [7].
Отметим только, что с 1952 года его выпуск был перенесен в Москву. Однако примерно 50% его содержания готовилось нижегородцами, в том числе членами кафедры астрономии НГПУ. В 1994 году по инициативе председателя правления НКЛФА, члена редколлегии АК С.М. Пономарева нижегородское издание АК было возобновлено и продолжается в настоящее время под его редакцией. Основной работой по подготовке АК является расчет эфемерид небесных тел Солнечной системы. Хотя эфемериды на предстоящий год рассчитываются на основе традиционных методов, расчеты сами по себе представляют новый результат. Кроме того, на кафедре для этих целей разработана специальная компьютерная программа. Выпуск АК осуществляется в сотрудничестве с Институтом прикладной астрономии РАН, Нижегородским планетарием и другими организациями. Ежегодник может быть использован как справочное руководство для научных сотрудников, работающих в области астрономии, астрофизики и геодезии, а также в учебном процессе в вузах и средних учебных заведений. Его средний объем составляет около 16 усл. печ. листов.
Следует отметить, что в настоящее время все вышеуказанные темы НИР на кафедре астрономии и истории естествознания объединены под общим названием «Физика и динамика тел Солнечной системы». Это единая тема, которая представляет собой многоплановую научную проблему, включающую в себя разработку теорий, их числовую и графическую интерпретацию, создание методов расчета различных элементов, характеризующих состояние и динамику изменения некоторых физических параметров объектов Солнечной системы и среды между ними. В рамках этой же темы в астрономической обсерватории кафедры осуществляется наблюдение таких астрономических явлений, как солнечные и лунные затмения, яркие кометы, серебристые (мезосферные) облака, покрытия звезд и планет Луной. Основным исполнителем этих наблюдений является директор обсерватории доцент кафедры астрономии и истории естествознания А.П. Порошин. Результаты наблюдений публикуются. Полученные данные по покрытиям направляются в Международный центр лунных наблюдений в Токио.
«Историко-астрономические исследования» - тема, послужившая причиной изменения названия кафедры астрономии. С 1996 года она стала называться кафедрой астрономии и истории естествознания. Руководителем данной темы является заведующий кафедрой С.М. Пономарев. В рамках данной темы ведутся исследования по истории развития отдельных направлений астрономии, астрономического образования, общественных астрономических организаций в России и Нижегородском регионе.
Один из основных проектов - «Становление экспериментальной радиоастрономии в г. Горьком (социокультурный аспект)» - был поддержан грантом РГНФ. Реализация данного проекта осуществлялась в тесном сотрудничестве таких организаций, как НГПУ, НИРФИ, ННГУ, НГТУ. В результате был создан банк комментированных науковедческих интервью, проведенных в 1998 – 1999 годах, дополнен и проанализирован список отечественных и зарубежных литературных источников по истории радиоастрономии с целью определения роли и места этих исследований в г. Горьком в научном и социокультурном аспектах. Осуществлен отбор архивных документов, раскрывающих роль отдельных лиц в истории радиоастрономии в г. Горьком, помощь и взаимодействие с административными, промышленными и общественными организациями как в г. Горьком, так и за его пределами. На основе интервью, архивных и литературных источников подготовлены материалы к биографическому справочнику «Люди, создавшие экспериментальную радиоастрономию в Нижнем Новгороде». Проведен анализ собранных материалов интервью, определяющих формирование нового научного направления, влияние индивидуальных мировоззренческих взглядов на методы и пути развития экспериментальной радиоастрономии. Результаты анализа отвечают основным науковедческим концепциям становления новых научных направлений. В то же время отмечены особенности, присущие событиям в г. Горьком, связанным с организаторской и научной ролью лиц, определивших быстрое и эффективное развитие экспериментальной радиоастрономии. Осуществлена подборка фотоматериалов по организации первой радиоастрономической обсерватории "Зименки" и составлен комментарий к ним. Проведен анализ дискуссии, которая проходила в начале 50 –х годов ХХ века в Горьковском государственном университете по книге Г.С. Горелика “Колебания и волны” (М.-Л. 1950). Дискуссия явилась своеобразным отражением идеологических кампаний, проходивших в советской науке в эти годы.
Впервые обращается внимание на специфику такой кампании, проходившей в провинции. По результатам проделанной работы можно отметить, что впервые объектом специального историко-научного исследования стало формирование и развитие научной дисциплины, локализованной в пределах одного региона. В историю отечественной науки и техники введены новые имена и факты. Исследован процесс формирования научной дисциплины, успешно интегрировавшей фундаментальные и инструментальные аспекты научного знания. В качестве вклада теоретического характера можно рассматривать: анализ развития радиоастрономии в Горьком в контексте современных проблем истории астрономии и социальной истории; выявление механизмов взаимного влияния инструментальных методов исследований и фундаментальной науки; проведение анализа роли "научного менеджмента" в развитии науки в отдельно взятом регионе в период конца 40-х - 50-е годы XX века. В процессе работы над проектом использованы методы историко-научного исследования, примененные в работах по социальной истории советского атомного проекта. Применительно к собранному массиву фактов и документов проверена адекватность методов историко-научного исследования, используемых в англоязычных работах по истории астрономии. Все это является вкладом методического характера в развитие науки. В качестве вклада источниковедческого характера можно рассматривать формирование систематизированного массива документов и науковедческих интервью по социальной истории экспериментальной радиоастрономии в г. Горьком. Подготовку электронной версии массива для подключения к базе данных электронного проекта ИИЕТ РАН "Социальная история отечественной науки и техники". Результаты проведенного исследования могут быть использованы при подготовке обобщающих исследований по истории российской науки и техники советского периода и по истории астрономии. Они имеют также учебно-методическое значение: при подготовке учебных курсов истории астрономии, истории естествознания, а также краеведения, регионоведения, философии и методологии науки. Кроме того: конкретизирована применительно к истории радиоастрономии идея социально-культурной детерминации научного познания; предложена модель анализа мировоззренческих аспектов деятельности ученого-радиоастронома; выявлен и сформулирован круг социально-методологических и философско-методологических проблем развития радиоастрономии. Введено понятие "москвоцентризм" в истории науки, выявлены позитивные и негативные аспекты этого феномена.
В начале 90-х годов, в связи с изменениями, произошедшими в структуре высшего образования, специальность «физика и астрономия» была упразднена и в 1996 г. состоялся последний выпуск по данной специальности. Астрономия сохранилась только в рамках дополнительной специализации и отдельных курсов. Кафедре пришлось искать для себя новые направления деятельности. В качестве таковой была выбрана новая специальность – «Естествознание» и новое направление – «Использование новых информационных и телекоммуникационных технологий в образовании». В течение нескольких лет было осуществлено лицензирование новой специальности, разработаны новые учебные планы и программы. В их подготовке и реализации новых направлений приняли активное участие новые члены кафедры: д.ф.-м.н. проф. А.А. Абрашкин, к.х.н. доц. С.Б. Шустов, к. пед. наук Е.Д. Патаракин, старший преподаватель А.К. Киселев, Л.Н.Пичугина. Новые научные проекты кафедры «Астрономическая обсерватория вуза как центр естественнонаучного образования современного мегаполиса» и «Музей первого Астрономического общества России как центр открытого доступа к истории естественнонаучного образования» были поддержаны грантами Минобрнауки РФ в рамках ведомственной программы «Развитие научного потенциала высшей школы». Общей особенностью данных проектов является использование виртуальной среды Интернет для доступа к материалам и экспонатам музея и обсерватории и для организации образовательной деятельности.
С сентября 2006 г. кафедра является региональной базой большого международного проекта «Телескопы Фолкеса». Инициатором данного проекта является Британский Совет в России. Проект охватывает несколько европейских стран. В рамках данного проекта преподаватели, студенты и школьники получили возможность доступа через Интернет к двум профессиональным телескопам - роботам, расположенным на Гавайских островах и в Австралии. Благодаря чему открывается уникальная возможность проведения астрономических наблюдений с получением результата непосредственно на компьютер и его обработки с помощью прикладных программ.
Кафедра является ведущей в вузе по внедрению дистанционных образовательных технологий и организации сетевых сообществ преподавателей. Е.Д. Патаракин является координатором крупного сетевого проекта «Время вернуться домой (летописи)» организованного совместно с компанией Intel. В рамках проекта создан сайт http://letopisi.ru, действующий по технологии ВикиВики. На данном сайте авторы могут самостоятельно размещать материалы, редактировать их и обсуждать с другими участниками проекта.
В настоящее время на кафедре проводится активная работа по использованию гео-информационных технологий в образовательном процессе и экспедиционно – исследовательской деятельности студентов и преподавателей. За последнее время кафедрой организовано несколько научных экспедиций: на полное солнечное затмение (март 2006 г., Эльбрус); к местам возможного падения метеоритов. Инициатором последних является А.К. Киселев, занимающийся проблемой исследований структур метеоритно - импактного происхождения. За последние годы значительно улучшилась материально – техническая база кафедры. Продолжают развиваться и традиционные для кафедры научные направления. Все это позволяет членам кафедры с оптимизмом смотреть в будущее.
Список источников
- Пономарев С.М. Астрономическое образование в Нижегородском государственном педагогическом университете (традиции и современность) // Труды физического факультета. Н. Новгород, 1998.
- Набоков М.Е. Очерк истории преподавания астрономии в средней школе в России и в СССР //Историко-астрономические исследования. Вып. I. М., 1955.
- Куницкий Р.В., Дагаев М.М. О подготовке астрономических педагогических кадров //Циркуляр ВАГО №9. М., 1964.
- Пономарев С.М. Первому астрономическому обществу России 115 лет// Астрономический календарь 2004. Н.Новгород, 2003
- Пономарев С.М. Юбилей ученого // Астрономический календарь 2001. Н.Новгород, 2000
- Пономарев С.М. Астрономия, астрофизика, история астрономии // Нижегородский педагогический (страницы истории). Н.Новгород, 2001
- Пономарев С.М. К 110-летию Астрономического календаря// Астрономический календарь 2005. Н.Новгород, 2005
