Загальновідомий факт: у більшості країн світу в системі шкільної освіти немає окремого курсу астрономії. Зате астрономічний складник є в навчальному предметі Science, а також в STEM-освіті. Без перебільшення можна сказати, що наш (український) досвід з викладанням астрономії в школі суттєво вагоміший, як порівняти з тими країнами, де окремого навчального предмета ніколи не було. Однак, як і ми, так і за кордоном, не вирішили одного із головних методичних завдань в навчанні астрономії — застосування телескопів для виконання астрономічних спостережень. В нижче поданій статті (це переклад статті Емми Маркуччі (Emma Marcucci) «Rural areas have darker skies but fewer resources for students interested in astronomy — telescopes in schools can help»), автор ставить це завдання перед сільськими школами, бо там є можливість бачити зоряне небо. Такі спостереження, як вважає автор, можуть надихнути молодих людей згодом обрати кар’єру науковця.

У сільській місцевості небо темніше, але менше ресурсів для учнів, які цікавляться астрономією — телескопи в школах можуть допомогти

Сприяння молодим людям в розкриті їхнього захоплення нічним небом допомагає їм здобути впевненість у собі та відкриває кар’єрні шляхи, про які вони, можливо, раніше не думали.

Нічне небо здавна захоплювало та цікавило людей. Ранні цивілізації вивчали рухи зір і відстежували небесні явища, передбачали затемнення та використовували свої спостереження для складання календарів, створення мап та виконання релігійних ритуалів.

Більшість науковців погоджується з тим, що астрономія є наукою-виром: вона надихає людей різного віку, від старших людей до школярів, на ґрунтовну зацікавленість наукою. Сприяння молодим людям в розкриті їхнього захоплення нічним небом допомагає їм здобути впевненість у собі та відкриває кар’єрні шляхи, про які вони, можливо, раніше не думали.

Однак сьогодні нічне небо часто приховане від очей. Майже всі американці живуть під забрудненим світлом небом, і лише кожна п’ята людина в Північній Америці може бачити Чумацький Шлях. Коли люди живуть у районах, де нічне небо чистіше, вони схильні висловлювати більше захоплення Всесвітом. Загалом це означає, що громади з меншим світловим забрудненням мають великий потенціал для навчання наступного покоління науковців.

Сільські громади мають одні з найтемніших небес у країні, що робить їх ідеальними для спостереження за зорями. Однак, хоча учні в сільській місцевості перебувають в оптимальному фізичному середовищі, щоб бути натхненними нічним небом, вони найбільше потребують освітніх ресурсів у галузі науки, технологій, інженерії та математики, або STEM (science, technology, engineering and mathematics), для підтримки своїх інтересів та розвитку впевненості, потрібної для кар’єри в науці.

Спостереження за зорями, пошук сузір’їв та спостереження за метеорними потоками в дитинстві вселяли в мене поклоніння перед безмежністю космосу та можливостями нашого Всесвіту. Зараз я виконавчий директор програми Смітсонівського інституту «Науковці переносять астрономію до сільських шкіл» (Scientists Taking Astronomy to Rural Schools, STARS). Це нова програма, яку очолює Смітсонівська астрофізична обсерваторія, що входить до складу Центру астрофізики Гарвардського та Смітсонівського інститутів, і яка безкоштовно постачає телескопи та пов’язані з ними плани уроків до сільських шкіл по всій території Сполучених Штатів. Я працюю над тим, щоб поділитися своїм азартом та захопленням з учнями в сільській місцевості.

Чому практичне навчання STEM важливе

Учням потрібен прямий контакт із кар’єрою в галузі STEM та практичний досвід, який допоможе їм опанувати навички, потрібні для самостійного розвитку цієї кар’єри. Практична діяльність закріплює нові знання так, як це часто неможливо завдяки лекціям та читанню. Можливості для отримання досвіду поєднують те, що може бути віддаленим або абстрактним, із чіткими, відчутними навичками реального світу. Таке практичне навчання покращує розуміння учнями змісту астрономії та підвищує їхню мотивацію до навчання.

Телескопи — це важливі інструменти для астрономії, які внауковці застосовують постійно. Коли учні використовують телескопи як частину свого навчання, вони знайомляться з реальними методами, які застосовують вчені. Використання телескопа наближає спостерігача до фантастичних небесних об’єктів, бо дає йому змогу бачити галактики, туманності, планети, Місяць і Сонце із захисним сонячним фільтром, ближче або докладніше.

Немає нічого кращого, ніж бачити високі вершини та затінені долини Місяця, або чіткі кільця Сатурна, або безліч інших астрономічних об’єктів через окуляр телескопа. Це натхнення може мотивувати учнів направити свою цікавість для дослідження Всесвіту та розглядати кар’єру в STEM як потенційний шлях.

Зображення Місяця великим планом, що показує деякі його особливості. Авторські права на зображення: NASA. Фото з сайту www.space.com.

Сільська STEM-освіта

У звіті Національної асоціації сільської освіти «Чому сільське питання важливе» за 2023 рік вказано, що в сільській місцевості США навчається 9,5 мільйона учнів у понад 32 000 школах. Це більше учнів, ніж кількість учнів у 100 найбільших шкільних округах США разом узятих.

Хоча сільські громади по всій країні різні, вони можуть стикатися зі схожими проблемами: обмежений доступ до широкосмугового інтернету, скорочене державне фінансування та обмежений географічний доступ до можливостей екскурсій, таких як музеї. Дослідження «Why Rural Matters» виявило, що в середньому 13,4% сільських домогосподарств мають обмежене підключення до Інтернету, а для деяких штатів це число зростає до 20%.

Кожен штат розподіляє фінансування освіти по-різному. Відсоток, що виділяється сільським школам, варіюється від штату до штату, коливаючись від 5% до 50% від загального фінансування. Це призводить до широкого діапазону витрат на одного учня. Несільські райони витрачають в середньому на 500 доларів США більше на одного учня, ніж сільські райони. Однак, якщо розглядати штат за штатом, ця різниця сягає тисяч доларів.

Зважаючи на їхню віддаленість, у сільських районах є лише кожен четвертий музей у Сполучених Штатах. Лише 12% дитячих музеїв містяться в сільській місцевості.

Освітяни також можуть вважати теми STEM складними. Багато вчителів не почуваються належним чином підготовленими або впевненими, щоб представити ці теми учням. В інших ситуаціях просто не вистачає вчителів, щоб викладати ці теми. Нестача вчителів, що спеціалізуються на STEM, трапляється з найвищими показниками в сільських районах. Це обмежує доступ сільських учнів до таких предметів.

Це пояснює, чому через програму STARS ми надаємо вчителям доступ до національної спільноти практиків, яка підтримує обмін досвідом та участь колег, поряд з планами уроків, пов’язаними з телескопом та наукою. Плани уроків будуть доступні онлайн для всіх, хто зможе використовувати їх пізніше цієї весни, незалежно від того, чи є вони учасником програми.

STARS — це не єдина програма, яка пов’язує учнів з нічним небом. Вчителі, батьки та учні також можуть брати участь у національних заходах, таких як Observe the Moon Night («Спостереження за Місяцем вночі») та Globe at Night («Земля вночі»), а також у місцевих заходах, таких як їхні місцеві аматорські клуби астрономії.

Можливості спостерігати небо за допомогою телескопів приводять до покращення результатів навчання та STEM-ідентичності, а сільські школи мають унікальне розташування для знайомства учнів з нічним небом. За невеликої додаткової підтримки через громадські заходи та освітні програми ці школи мають можливість надихнути наступне покоління науковців та інженерів.

Про автора

Емма Маркуччі (Emma Marcucci).

Виконавчий директор програми STARS (Scientists Taking Astronomy to Rural Schools — «Вчені, що переносять астрономію до сільських шкіл»), Смітсонівська астрофізична обсерваторія, Смітсонівський інститут.

За інф. з сайту www.space.com