III. Картометрия и морфометрия. Картометрия как совокупность операций, связанных с использованием картографического изображения и математической основы карты для измерения координат, длин, углов, площадей, объёмов, форм. Наиболее распространенным элементом картометрии в школьной географии стало определение географических координат, которое закладывается как умение в начальном курсе географии, а закрепляется на уровне навыка - в последующие годы. Для этого целесообразно использовать алгоритмизацию учебных действий школьников, которая позволяет выработать у них чёткую и определённую последовательность операций, а в дальнейшем, путём упражнения по картам, довести сформированное умение до уровня навыка. В качестве такого алгоритма можно предложить следующий план по определению географических координат:
1. Найти объект на карте.
2. Определить, в каком полушарии - Северном или Южном он расположен.
3. Найти широту параллели, на которой расположен объект и записать её (с. ш. или ю. ш.).
4. Если объект расположен между параллелями, необходимо:
- определить ближайшую к объекту параллель со стороны экватора;
- определить число градусов от этой параллели до объекта;
- прибавить получившееся число градусов к широте найденной ближайшей параллели и записать географическую широту (с. ш. или ю. ш.).
5. Определить, в Западном или Восточном полушарии находится объект.
6. Определить долготу меридиана, на котором располагается объект и записать её (з. д. или в. д.).
7. Если объект расположен между меридианами, необходимо:
- определить ближайший к объекту меридиан со стороны нулевого (начального, Гринвичского) меридиана;
- определить количество градусов от этого меридиана до объекта;
- прибавить получившееся число градусов к долготе найденного ближайшего меридиана и записать географическую долготу (з. д. или в. д.) [1].
Картометрические приёмы в школьной географии представлены также умениями учащихся определять длину линий при помощи линейки и циркуля-измерителя, курвиметра; находить площади географических ареалов на карте и плане местности при помощи палетки или измерительных инструментов; устанавливать азимут с использованием транспортира. Все эти действия носят прикладной характер в дополнении с умениями определять абсолютную относительную высоту точек местности, взаиморасположение объектов друг относительно друга составляют основу пространственного ориентирования при помощи карты или плана местности.
Картометрические знания и умения школьников усложняются, расширяются и дополняются морфометрическими. Морфометрия, представляя собой комплекс приёмов по определению и анализу форм, плотности, густоты и глубины расчленения рельефа, основывается на отображении неровностей земной поверхности при помощи горизонталей на плане местности и шкалы высот и глубин на географических картах.
На основе данных об абсолютной высоте двух точек местности, изображённых на плане или на карте, можно определить особенности расчленённости рельефа как амплитуды высоты. Более усложнённым морфометрическим приёмом является определение по географической карте или на плане местности абсолютной высоты истока и устья реки расчёт по их данным высоты падения реки и её уклона. Наибольшую же сложность представляет умение с помощью карты и плана местности строить профиль местности (например, долины реки).
IV. Географическая экспертиза, представляющая собой оценку изучаемой территории при помощи её картографических изображений для определённых целей деятельности в заданной проблемной ситуации. Элементарным видом экспертизы, осуществляемой в школьной географии при помощи карт и глобуса, является оценка географического положения рассматриваемого природного или экономического объекта, которая в качестве составных компонентов предусматривает:
- определение местонахождения объекта относительно других, соседних к нему объектов, по сторонам горизонта;
- вычисление географических координат объекта или крайних точек территории;
- определение протяжённости объекта в субширотном или субмеридионалном направлениях.
Более сложным уровнем географических экспертиз являются оценки возможности использования тех или иных участков территории для заданных видов экономической деятельности, осуществляемые на основе карты или плана местности (топографической карты). К примеру, дано изображение фрагмента плана местности (топографической карты), по которому необходимо определить наиболее оптимальные участки для строительства спортивного или рекреационного объекта определённой цели использования, сельскохозяйственного использования, строительства полигона по захоронению нетоксичных твёрдых бытовых отходов.
Подобного рода задания интегрируют знания топографических знаках и умения читать план местности со сведениями о принципах и размещении экономических и социальных объектов различной специализации, факторах их развития в определённых условиях территории и неблагоприятном воздействии отраслей хозяйства на окружающую среду. Используя знания о топографических знаках, анализируя каждый из представленных участков местности на лане, учащиеся обосновывают выбор каждого из них для конкретных видов деятельности. Например, для устройства футбольного поля наиболее подходит ровный участок местности, поросший травой, что определяют по расположению горизонталей и знаку луговой растительности. Таким образом, сопоставляя изображение предложенных участков местности между собой, сравнивая их особенности рельефа, растительности, возможно микроклимат, подбирают наиболее оптимальный вариант размещения заданного вида деятельности.
V. Одним из направлений применения картографического метода в школьной географии в нестандартных учебных ситуациях являются задания, связанные с элементами картографического и топографического моделирования и проектирования.
Они выражаются в создании топографических и картографических изображений по описанию местности, их преобразовании по заданным условиям и нахождении возможных вариантов размещения географических объектов на определённой территории и их картографировании в построенной модели. Актуальность подобным заданиям придает творческий, активный характер деятельности учащихся при их выполнении, что позволяет разнообразить приёмы работы с геоизображениями на уроках географии и проверить соответствующие теоретические знания и практические умения школьников [13].
Элементарные задания топографического проектирования и моделирования могут быть использованы уже в начальном курсе географии при изучении плана местности. Ознакомив учащихся с условными знаками плана местности, приёмами ориентирования и картометрии, проведением глазомерной съёмки местности, им можно предложить задание по составлению плана местности по её описанию.
Существенный потенциал для применения проектно-модельных заданий имеют картографические знания и умения школьников. В 7-8-х классах, после изучения курса географии материков и океанов и физической географии своей страны, картографические проектно-модельные задания можно усложнить и более разнообразить. Так, семиклассникам можно предложить, исходя из общегеографических закономерностей возникновения и распространения ветровых и стоковых течений, спроектировать систему тёплых и холодных течений гипотетическом океане, представив условную карту его береговой линии, указав на ней расположение воображаемого экватора, меридианов и параллелей. Обобщая знания о широтной зональности, школьники могут спроектировать размещение природных зон на территории предполагаемого материка, представив его изображение в виде графической модели.
Заданием, интегрирующим физико-географические знания учащихся, может являться проект гипотетического материка. Работа над ним начинается с придумывания контура материка. Учащиеся изображают его на контурной карте, для того чтобы соотнести его размеры и протяжённость с реальными материками, определяют его географическое положение, по самостоятельно нанесённой градусной сети карты рассчитывают его площадь. Опираясь на знания общегеографических закономерностей природы Земли, школьники последовательно моделируют рельеф, связывая его с предполагаемым тектоническим строением, климатические условия, водные объекты, природные зоны придуманного материка, а также возможности хозяйственной деятельности населения в этих природных условиях. Проект материализуется в авторских картах, составленных учащимися и собранных «Географический атлас гипотетического материка», кратком описании его природы [6].
В старших классах, при изучении социально-экономической географии, проектные картографические задачи и модели обычно мало востребованы урочной работе в силу большого объёма изучаемого материала в содержании отдельных тем и разделов предмета и острого дефицита учебного времени. Однако, использование задач подобного рода на данной ступени обучения позволяет закрепить и проверить знания учащихся о факторах размещения населения и хозяйства, технико-экономических особенностях и условиях развития отдельных отраслей экономики.
VI. Прогнозирование как метод научного предвидения перспектив развития географических объектов в будущем также не может обойтись без карт.
В качестве примера достаточно привести карты, используемые для отображения прогноза погоды, демонстрирующие области распространения высокого и низкого давления, циклоны и антициклоны, температуру воздуха.
Обычно картографические произведения играют второстепенную роль при составлении географических прогнозов, поскольку их роль при этом заключается в иллюстрации результатов прогнозирования в виде каких-то прогнозных показателей. В то же время в школьном курсе географии можно активизировать применение карт для целей прогнозирования, предложив учащимся задания по разработке географических прогнозов, именно основываясь на карте.
Приёмы работы с географической картой закладывают основы глубоких знаний о ней. Знание карты выражается в том, чтобы учащиеся помнили и ясно представляли у себя в сознании расположение, относительные размеры и форму объектов. Для этого удачно использовать приёмы работы с ментальными картами, которые представляют собой своеобразные силуэты изучаемой территории, на которых школьники по памяти изображают те или иные географические объекты.
Удачным является и реализация на уроке приёма «осознанного рисования», когда учитель, объясняя те или иные географические закономерности (например, распространение постоянных ветров на Земле в силу формирования поясов с разным давлением) или особенности изучаемых территорий, рисует на доске схематические карты, попутно комментируя их. Такая методика была изложена известным советским географом-методистом А.А. Половинкиным в книге «География и рисование» [19], а развита в виде серии уроков «Материки на классной доске» учителем-методистом М.Л. Гельфанд [5]. Именно схематичность карт, выполняемых учителем при объяснении, отсутствие на них деталей в силу существенной генерализации и упрощения, позволяют ученикам легко воспроизводить их в тетради и при этом запоминать их содержание, в том числе и на основе ментальных ассоциаций и связей между географическим положением и историей исследования материка; рельефом, климатом и поверхностными водами территории, геологическим строением и полезными ископаемыми.
Высшим уровнем картографической компетенции школьников является умение составлять картографические изображения. Как уже отмечалось, оно закладывается в начальном курсе географии при изучении плана местности и его составления на одной из практических работ. Но более востребованным умение картографировать ту или иную географическую информацию является в старших классах и связано оно в основном с выполнением различных научных исследовательских проектов географического содержания. В основном школьники сталкиваются с необходимостью отобразить на карте или картосхеме статистические данные в территориальном разрезе или локализацию рассматриваемых природных или социально-экономических явлений, их некоторые качественные особенности. Для этих целей в настоящее время большим подспорьем являются геинформационные программы и интернет-сервисы, которые многие ученики в силу своей высокой информационной грамотности осваивают успешно и без особого труда, что позволяет им представлять их помощью изучаемые предметы и явления на картах [5].
Знание карты формируется посредством запоминания условных обозначений, которым отображаются на карте географические объекты. Они образуют особый язык карты и представлены стандартными обозначениями физико-географических и экономико-географических объектов.
Таким образом, картографические знания образуют необходимый фундамент для изучения всей школьной географии, поскольку формируют у школьников понимание сущности геоизображений и важные учебные умения работы с ними, востребованные на всём протяжении обучения, в повседневной жизни и будущей профессиональной деятельности.
2.2 Организация работы по формированию картографических знаний, умений и навыков у учащихся 6-х классов
Для наглядного рассмотрения особенностей формирования картографической грамотности в курсе школьной географии был выбран начальный курс географии. Это один из самых важных курсов для формирования всех составляющих частей географической культуры. От него зависит, насколько эффективным будет овладение картографических знаний и умений на протяжении всего школьного курса, в соответствии с принципом системности получения знаний.
Экспериментальная работа по выявлению наиболее эффективных условий для формирования картографических ЗУН проводилась на базе МОО «ОШ № 6 г. Енакиево». В качестве испытуемых выступали учащиеся 6 «А» класса в составе 23 человек (экспериментальный класс) и 6«Б» класса в составе 20 учащихся (контрольный класс).