علاقه ای که اسرار جهان هستی در وجود انسان ایجاد کرده است، قرن هاست که انسان به آسمان نگاه می کند و وجود موجودات و جهان های کاملاً متفاوت از خود را زیر سوال می برد. این باعث شده است که بشریت در مورد فضای وسیعی که آن را احاطه کرده است کنجکاو شود. به لطف این کنجکاوی، امکان تولید دانش جدید در زمینه نجوم و فناوری فراهم شده است. در حال حاضر، نسل‌های جدید می‌توانند از پیشرفت‌ها در بررسی کیهان بهره ببرند. به همین ترتیب، نظام آموزشی می‌تواند از علاقه دانش‌آموزان به حل معماها برای ارتقای مهارت‌ها در زمینه علمی استفاده کند.
قبل از پرداختن به مفاهیم کلیدی نجوم و تأثیر آن بر آموزش، مهم است که تعریف روشنی از چیستی این رشته داشته باشیم. بنابراین، نجوم علمی است که بررسی پیدایش و پیدایش جهان را بر عهده دارد. علاوه بر این، تمام اجرام آسمانی تشکیل دهنده آن از جمله سیارات، ماهواره ها، ستارگان، کهکشان ها، سحابی ها و غیره را مورد مطالعه قرار می دهد. اما نقش نجوم در آموزش چیست؟ چرا باید این نظم در کلاس درس اجرا شود؟ در برخی موسسات چه اقداماتی اجرا شده است؟ و ابزار و منابع فناورانه برای آموزش نجوم چیست؟ اینها برخی از سوالاتی است که در این مقاله مطرح خواهد شد.
نقش نجوم در تعلیم و تربیت
به گفته دکتر نجوم جان آر پرسی، نجوم رویکردی است که جایگزینی برای نشان دادن حقایق علمی به دانشجویان می دهد، این رویکرد مشاهده در مقابل رویکرد نظری است. با استفاده از روش علمی، جوانان می توانند اندازه گیری ها و بررسی ها را از کلاس درس انجام دهند. این بدان معناست که اجرای نجوم در سیستم آموزشی می تواند علاقه دانش آموزان را برای درک بهتر حوزه های علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات (STEM) افزایش دهد که می تواند انگیزه ادامه کار در این رشته ها را در آنها ایجاد کند. دانش‌آموزان با آشنایی با مفاهیم نجومی و ابزارهای فن‌آوری مورد استفاده برای مطالعه خود، می‌توانند پیچیدگی و زیبایی کیهان را جذب کرده و درک کنند و در عین حال مهارت‌ها و دانش مربوطه را برای آینده تحصیلی و حرفه‌ای خود کسب کنند.
علاقه به نجوم می تواند صرفاً با مشاهده آسمان، ستارگان، ماه یا صورت های فلکی ایجاد شود. این امر باعث ایجاد تخیل، حساسیت، تجزیه و تحلیل، تحقیق، استدلال منطقی و کنجکاوی برای حل معماهایی می شود که بشریت را در رابطه با جهان آزار می دهد. علاوه بر این، مطالعه آنها درک عمیق تری از فیزیک، شیمی و ریاضیات ارائه می دهد و می تواند به دانش آموزان کمک کند تا مهارت های انتقادی در مشاهده و تفسیر داده ها را توسعه دهند.
پیاده سازی نجوم و فناوری در کلاس درس
در سال‌های اخیر، توسعه ابزارهای فناوری جدید به ارتقای حوزه‌های مختلف آموزش کمک کرده است و نجوم نیز از این قاعده مستثنی نیست. از طریق استفاده از شبیه سازهای سه بعدی، واقعیت افزوده (AR) و سیستم های واقعیت ترکیبی (MR)، دانش آموزان می توانند به دانش جدید در مورد جهان دسترسی پیدا کنند. به عنوان مثال ما مجموعه ای از برنامه های ایجاد شده توسط تیم برنامه های کاربردی و توسعه فناوری تجسم JPL ناسا، چشمان ناسا را داریم که شبیه سازی های دقیق مختلفی از کیهان مانند نماهایی از زمین، کاوش در منظومه شمسی و جستجوی سیارات فراخورشیدی را ارائه می دهد. در این مجموعه نرم افزار دسترسی رایگان SpaceEngine قرار دارد، این ابزار یک شبیه سازی بین کهکشانی واقع گرایانه در 3 بعد ارائه می دهد. این توسط ستاره شناس و برنامه نویس روسی ولادیمیر رومانیوک ساخته شده است. علاوه بر این، این برنامه توانایی بازسازی سیاره‌نما را با استفاده از کاتالوگ‌های نجومی واقعی دارد و در نتیجه تجربه سفر در فضا را برای کاربران فراهم می‌کند. این برنامه ها در برخی از موسسات آموزشی در ایالات متحده به کار گرفته شد، به عنوان مثال، در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، برنامه چشمان روی زمین در دوره ای برای آموزش ویژگی های علمی در پشت تغییرات آب و هوا و مشاهده زمین استفاده شد. به طور مشابه، در دانشگاه آریزونا، برنامه Eyes on Exoplanets برای آموزش تشخیص و شناسایی سیارات خارج از منظومه شمسی استفاده شد.
ابزارها و منابع فناوری اضافی
در زیر برخی از برنامه های کامپیوتری بسیار در دسترس تر که می توانند در آموزش نجوم مفید باشند، آورده شده است. اول از همه، Stellarium وجود دارد، یک نرم افزار کامل و رایگان که به شما امکان شبیه سازی آسمان را در زمان واقعی از هر مکان کاربری می دهد. ویژگی‌های این برنامه آن را به ابزاری قدرتمند و مؤثر برای آموزش تبدیل می‌کند، زیرا امکان تصویرسازی واضح و دقیق برخی از پدیده‌های نجومی در کلاس و همچنین توضیح نحوه رفتار اجرام آسمانی در جهان را فراهم می‌کند. این برنامه هم برای کامپیوتر و هم برای گوشی های هوشمند قابل دانلود است. از سوی دیگر، برنامه‌هایی مانند Celestia و SkyMap وجود دارند که به دانش‌آموزان اجازه می‌دهند شبیه‌سازی‌های رصد آسمان را انجام دهند و لوازم جانبی را اضافه کنند که عملکرد آنها را بزرگ‌تر می‌کند، مانند گنجاندن داده‌های نجومی به‌روز شده یا تجسم مدل‌های سه‌بعدی سیارات و ماهواره‌ها.
با توجه به مطالب فوق می توان نتیجه گرفت که نجوم رشته ای است که نه تنها اطلاعاتی در مورد کیهان و جایگاه ما در آن در اختیار ما قرار می دهد، بلکه نقش مهمی در نوآوری های تکنولوژیکی و پیشرفت آموزش دارد. اجرای برنامه ها و ابزارهای تجسم نجومی در کلاس درس می تواند دانش آموزان را برای توسعه مهارت های STEM تشویق کند و کنجکاوی و علاقه آنها را به علم و فناوری تقویت کند. این به نوبه خود می تواند منجر به شکل گیری متخصصان بسیار ماهر در مشاغل فنی شود و در نتیجه باعث پیشرفت و نوآوری در جامعه ما شود.
