При вивченні законів збереження. «Ніщо не може відбутися з нічого, і ніяк не може те, що має знищитися», - із цього принципу Емпедокла починається історія законів збереження, що грають фундаментальну роль у сучасній фізиці.
Його ідеї були розвинені Демокритом: «З нічого не відбувається нічого. Ніщо існуюче не може бути зруйновано. Всі зміни відбуваються завдяки з’єднанню й розкладанню частин... Не існує нічого, крім атомів і чистого простору, все інше тільки погляд...»
При вивченні історії виникнення фізики як окремої науки. Хрещеним батьком фізичної науки зараз називають Аристотеля, який написав книгу «Фізика», присвячену дослідженню природи. Назва книги стала назвою фізичної науки. Порожнеча, невагомість, за Аристотелем, неприродні, неможливі. Аристотелівський фізик - це людина, яка живе в повітряному середовищі на нерухомій Землі, у полі тяжіння цієї Землі й не мислить життя без цих атрибутів. Відповідно до повсякденних уявлень Аристотель приймає геоцентричну систему світу й концепцію обмеженого Всесвіту, розшарованого на сфери руху небесних світил.
Природознавству варто було пройти тривалий шлях пошуків і боротьби з Аристотелевским світорозумінням, щоб прийти до іншого світорозуміння [5, c.136].
При вивченні молекулярної фізики. Лукрецій Кар написав знамениту поему «Про природу речей», що стала класичним надбанням наукового природознавства. Представник афінської науки й філософії Епікур розвивав навчання Демокрита про природу, займався проблемами етики («епікурейство» - матеріалістична й земна етика). Лукрецій намалював модель руху атомів, подібну до руху порошин у сонячному промені. Це була перша в історії науки картина молекулярного руху. Сам хаотичний рух атомів Епікур пояснює інакше, ніж Демокрит, він відступає від строгого детермінізму Демокрита. Епікур не визнає розходження у швидкості падіння малих і більших атомів.
Епікур і Лукрецій вважали, що одна необхідність не в змозі пояснити розмаїтість явищ природи й особливості поведінки людей і тварин. Варто допускати невеликі випадкові відхилення - так уперше в історії науки в науковий аналіз поряд з необхідністю вводиться випадковість [9, c.190].
При вивченні механіки. Грецька наука перейшла від розгляду світу в цілому до диференційованого знання, з єдиної науки виділилися й розвилися окремі науки, природні й гуманітарні. Причина цього полягала в зміні історичних умов, у нових суспільних потребах. Походи Олександра Македонського вимагали не тільки полководницького мистецтва, але й конкретних знань. Військо супроводжували інженери й будівельники. Одержала розвиток військова й будівельна техніка. Професія інженера стала користуватися суспільним визнанням і повагою. Астрономія, географія, а з ними й природознавство стали суспільно необхідними. Спадкоємці імперії Олександра проявляли турботу про вчених, створювали умови, які забезпечували їм можливість спокійної наукової праці. Створювалися бібліотеки, обсерваторії, колекції. Так виник Олександрійський музей - попередник сучасних науково-дослідницьких інститутів. В Олександрії жили й працювали великі вчені: геометр Евклід, географ і математик Ерастофен, астрономи Конон, Аристарх Самосский, Клавдій Птоломей. З Олександрією були зв’язані й листувалися знаменитий Архімед, математик Аполлоній Пергський, астроном Гіппарх.
Великий математик, механік і фізик стародавності Архімед поряд з Евклідом є вченим, ім’я якого відомо кожному школяреві. Закон Архімеда століттями не сходить зі сторінок шкільних підручників фізики.
Перші праці Архімеда присвячені механіці. У своїх математичних роботах Архімед опирався на механіку. Він використовує принцип важеля при розв’язуванні ряду геометричних задач. Архімед був представником математичної фізики, вірніше, фізичної математики. Крім механіки й математики Архімед займався оптикою й астрономією.
Твір Архімеда «Про плаваючі тіла» містить знаменитий закон Архімеда, умови плавання тіл. Природа рідини, за Архімедом, така, «що з її часток, розташованих на однаковому рівні й таких, що прилягають одна до одної, менш стиснуті видавлюються більш стиснутими, і що кожна з її часток стискається рідиною, що перебуває над нею, по схилові». Це означення дозволяє Архімедові сформулювати основне положення: «Поверхня всякої рідини, що встановилася нерухомо, буде мати форму кулі, центр якої збігається із центром Землі». Таким чином, Архімед вважає Землю кулею й поверхня важкої рідини, що перебуває в рівновазі, в полі ваги Землі, є сферичною.
Принцип важеля й вчення про центр ваги є найважливішими (разом із законом Архімеда) науковими досягненнями Архімеда. Він був одним з найбільших інженерів свого часу, конструктором машин і механічних апаратів. Він винайшов машину для поливання полів, водопідйомний гвинт і особливо успішно розробляв конструкції військових машин. Це був перший учений, що приділяв багато уваги й сил військовим завданням.
Під керівництвом Архімеда було побудовано в Сіракузах безліч машин різного призначення. Він загинув разом з рідним містом у Другій Пунічній війні. Архімед увійшов в історію як один з перших учених, які працювали на війну, і як перша жертва війни серед людей науки [5, с.96].
На цих прикладах показано, як можна використовувати елементи культурологічних знань в процесі викладання фізики з метою формування цілісного наукового і гуманістичного світогляду. Такий підхід до навчання приводить до всебічного гармонійного розвитку особистості в єдиному зв’язку з формуванням культурних і моральних начал майбутньої людини-громадянина.
1.2 Сучасний стан астрономічної освіти з точки зору культурологічного підходу
Національною доктриною розвитку освіти в Україні одним із пріоритетних напрямків розвитку освіти проголошується постійне оновлення змісту і якості освіти та форм організації навчально-виховного процесу щодо формування у підростаючого покоління національних і загальнолюдських цінностей [6, с.31].
Особливого значення набуває пріоритет гуманістичних цілей навчання. Сучасна гуманістична спрямованість освіти орієнтує навчальний процес (і в тому числі з фізики та астрономії) на виховання особистості, яка володіє високою загальною культурою, має широкий науковий світогляд та культурне світорозуміння.
Гуманістична спрямованість освіти – це спрямованість навчально-виховного процесу на викладання-засвоєння дисциплін технічного та гуманітарного циклів, де здійснюються міжпредметні зв’язки між дисциплінами цих циклів на основі кроскультурного підходу до навчання. Гуманістична спрямованість освіти базується на наукових засадах і формується на досвіді вітчизняного та зарубіжного розвитку науки, освіти, виховання, на знаннях, доведених теорією та перевірених практикою. Гуманістична спрямованість освіти має проникнути в процес навчання на всіх рівнях у середній та вищий школі.
Фізична наука та її досягнення, фізичні знання є тією опорою, на якій формується світогляд учнів і студентів. Формування світогляду забезпечується безперервним характером навчання фізики, формуванням в учнів та студентів цілісної наукової картини світу через систематизацію та узагальнення знань про природу, про відношення людини та природи, людини та суспільства на основі розкриття головних ідей фізичної науки. Розгляд еволюції фізичної картини світу, еволюції розуміння людиною свого місця у Всесвіті в цілісній системі виховання моральної культури майбутньої особистості є одним із засобів формування наукового і, разом з цим, гуманістичного світогляду [17, c.25].
Педагогічна діяльність організовує усередині культури «канал освіти», через який проходить, якщо не все, то найістотніший і основніший для даної культури зміст, щоб стати надбанням конкретного індивіда і його діяльності, а через них знову повернутися в культуру. Ця робота буде ефективною тільки тоді, коли вона відповідає будові культури, логіці організації її матеріалу.
Таким чином, педагогічна культура, будучи особливим феноменом і результатом людської діяльності, виступає основним чинником, що впливає на процес культурологічної підготовки майбутнього вчителя, що пред'являється до діяльності по навчанню і вихованню, і виступає інтеграційною характеристикою педагогічного процесу в єдності його суб'єкта, об'єкту, змісту, процесу, системи і цілей.
Культурологічний потенціал педагогічної освіти в нашому розумінні означає здійснення процесу освіти і розвитку особи вчителя через призму поняття культури. Цей процес здійснюється в персоною культуросообразного середовища, наповненому людськими сенсами і особі, що дає можливість, вільно проявляти свою індивідуальність, здібність до культурного саморозвитку і самовизначення в світі культурних цінностей.
Звернення до культурологічної проблематики дозволяє зробити висновок про те, що сама педагогіка (наука і практика) виступає як значуще явище культури, що розглядається як засіб перетворення суспільної ситуації і окультурення, облагороджування природи людини [17, c.27].
Уявлення про суть, структуру і зміст культурологічної підготовки майбутнього вчителя нами сформульовано за допомогою звернення до процесу моделювання досліджуваного явища.
Специфіка підготовки вчителя з позицій використання теоретичної моделі його культурологічного розвитку полягає в тому, що акцент переноситься із зовнішнього боку організації педагогічної діяльності по підготовці професіонала на «її внутрішню сторону». В центрі такого підходу коштує майбутній вчитель як суб'єкт професійного розвитку, а сама підготовка здійснюється з позицій культуросообразного особово-орієнтованого навчання.