Lai skolēns iegūtu pilnvērtīgu priekšstatu par apkārtējo pasauli, fizikas kursā nepieciešams apgūt visus pasaules organizācijas līmeņus, arī megapasaulei raksturīgās parādības un likumsakarības. Megapasaule ir pasaules daļa, kurā notiekošie procesi un parādību mērogi ievērojami pārsniedz cilvēka izmērus, citiem vārdiem sakot, tas ir kosmoss. Kosmosa fizikas likumsakarības neatšķiras no ikdienā pierastajiem makropasaules dabas likumiem, vienīgi megapasaules objekti un parādību mērogi ir ievērojami lielāki, kā arī bieži vērojami ekstremāli apstākļi – ļoti zema vai ļoti augsta temperatūra, ļoti blīva vai ārkārtīgi retināta vide, u.tml.

Pēdējos gadu desmitos pasaulē strauji mainās astronomijas jautājumu apguves motivācija. Attīstoties tehnoloģijai un vājinoties dabas apstākļu iedarbībai uz sabiedrību, samazinās praktiskā vajadzība pēc astronomijas. Laiku vairs neskaita pēc Sietiņa, pēc zvaigznēm nenosaka debespuses, u.tml. Toties mūsdienu kosmisko pētījumu laikmetā pieaug šo jautājumu loma zinātniskā pasaules uzskata veidošanā, meklējot atbildes uz jautājumiem: kā radies Visums, kas nākotnē notiks ar Zemi un Sauli, vai arī citur kosmosā eksistē dzīvība, u.c. Akcentējot kosmisko pētījumu nozīmi zinātnes un tehnoloģijas attīstībā, iespējams piesaistīt un pastiprināt skolēnu interesi, sekmēt izziņas motivācijas pastiprināšanos.

Megapasaules jautājumi apgūstami kā atsevišķa sadaļa fizikas kursa beigu daļā. Pēc autora domām tiem nepieciešams atvēlēt vismaz 10% no visa fizikas kursa apjoma. Tai pat laikā atsevišķi astronomijas elementi, piemēram, par debess ķermeņu kustības trajektorijām, smaguma spēku uz dažādiem debess ķermeņiem, astronomisko objektu elektromagnētisko starojumu, teleskopa darbības principu u.c. loģiski iekļaujami, integrējami pārējā fizikas kursā, sniedzot atbilstošus piemērus, dodot skaidrojumus vai risinot uzdevumus.

Apgūstot kosmosa fiziku, skolēns iepazīstas ar kosmisko pasauli ārpus Zemes robežām. Tas paplašina redzesloku, palīdz veidot zinātniski pamatotu pasaules uzskatu. Lai pilnībā izprastu pasaules uzbūves ainu, nepieciešams parādīt debess ķermeņu telpisko izvietojumu, kustību un attīstību laikā. Tāpēc priekšplānā iespējams izvirzīt trīs metodiskos principus:
• Aplūkot dažādus astronomiskos objektus virzībā no tuvākajiem uz tālākajiem.
• Aprakstīt dažādas Visuma struktūras tā, lai tās būtu iespējams iztēloties telpiski.
• Aplūkot debess ķermeņus un to sistēmas attīstībā.

Kosmosa fizikas metodikai ir viena būtiska atšķirība no tradicionālās fizikas mācīšanas metodikas. Vairums kosmisko objektu atrodas tik tālu, ka to tieša izpēte (mērījumi, paraugu ņemšana, u.tml.) nav iespējama un astronomijas galvenā metode ir debess ķermeņu elektromagnētiskā starojuma novērojumi.  Šī iemesla dēļ tipiskākos kosmosa fizikas eksperimentus nav iespējams atkārtot klasē un ļoti lielu nozīmi iegūst modelētā uztvere un dažādu uzskates līdzekļu izmantošana.

Lai skolēns pareizi uztvertu un izprastu debess ķermeņu uzbūvi, izvietojumu un kustību, jāizmanto dažādi demonstrējumi un modeļi. Šim nolūkam ļoti noderīgas ir internetā atrodamās zvaigžņotās debess demonstrējumu u.c. datorprogrammas. Tajās kursa vietās, kas prasa padziļinātu telpisko uztveri, piemēram, debess sfēras attēlojums, zvaigžņu telpiskais izvietojums, u.c. jāizmanto videomateriāli, datoranimācijas. Jādod iespēja skolēniem pašiem zīmēt, veidot modeļus, u.tml. Te paveras plašs darba lauks ar fiziku tieši nesaistītu prasmju un iemaņu apgūšanai. Kad iespējams, jāveic skolēnu pētnieciskā darbība.

Būtiska ir mācību materiāla atlase. Nav tik svarīgi iegaumēt faktus, cik gūt izpratni un priekšstatus par debess parādībām. Tas nozīmē, ka reāli iespējams apgūt tikai galvenās koncepcijas, toties to apgūšanai jābūt pietiekami dziļai. Tai pat laikā megapasaules jautājumus iespējams apgūt gandrīz bez matemātiskajām formulām, tādējādi humanitarizējot mācību saturu. Protams, no zinātniskuma atkāpties nedrīkst, taču mācību materiālu iespējams pasniegt aprakstošā manierē, iesaistot tajā visai maz matemātisku izteiksmju vai sarežģītu fizikālu jēdzienu. Astronomisko parādību detalizēta fizikālā un matemātiskā analīze veicama augstskolas kursos.

Megapasaules jautājumu apguve ļauj realizēt starppriekšmetu saikni, jo kosmosa fizika ir cieši saistīta ar pārējo fiziku, fizisko ģeogrāfiju un matemātiku, arī ar bioloģiju, ķīmiju un filozofijas pamatiem. Šo jautājumu aplūkošana nostiprina un pilnveido skolēnu zinātnisko pasaules uzskatu.

Viens no šīs kursa daļas mērķiem ir veidot jauniešus – „ekspertus”, kas turpmākajā dzīvē spēj kritiski uztvert masu mediju un interneta sniegto informāciju par megapasaules jautājumiem un izvērtēt tās ticamību. Šīs jautājums kļūst arvien būtiskāks, jo demokrātijas apstākļos masu medijos un internetā bieži izskan nepamatotas ziņas par kosmisko parādību ietekmi uz mūsu planētu, dzīvo dabu un cilvēku veselību.

Kosmosa fizikas (un ne tikai tās) apguvei raksturīga vēl viena īpatnība, proti, kļūdaino priekšstatu veidošanās, ko angliski sauc par misconceptions. Ir pārsteidzoši uzzināt, cik dažādos veidos skolēni mēdz iztēloties, piemēram, Zemes, Saules un Mēness savstarpējo izvietojumu, kaut arī attiecīgais jautājums visiem skolēniem tiek mācīts it kā līdzīgi. Kļūdainie priekšstati rodas ikdienas pieredzi sasaistot ar subjektīvu mācību materiāla uztveri atbilstoši skolēna domāšanas attīstības līmenim (veidojas starpība starp sniegto mācību saturu un iegūto izglītības saturu). Skolotājam jābūt ļoti uzmanīgam, lai esošos kļūdainos priekšstatus nekādā gadījumā nepadziļinātu, bet atklātu un pakāpeniski izlabotu.
Lai Jums izdodas!

Ilgonis Vilks
25.02.2011.
Pēdējoreiz modificēts: trešdiena, 2012. gada 25. jūlijs, 07:04