Формирование знаний по основам географии и астрономии в курсе «Окружающий мир» (1–4 классы)

План лекций по курсу:

Лекция 7. Формирование знаний об атмосфере и атмосферных явлениях

Распределение солнечного тепла и света на Земле. Общеизвестно, что Солнце дает Земле свет и тепло. Благодаря его тепловой и световой энергии на Земле происходят почти все привычные нам природные явления, благодаря Солнцу на Земле существует жизнь. Отметим, что Земля получает всего 1/200 000 000 часть солнечного излучения, что солнечный свет преодолевает путь до Земли за 8 минут.

Изучая предмет «Окружающий мир», учащимся уже в начальной школе предстоит понять и усвоить несколько закономерностей.

Земная поверхность нагревается солнечными лучами: чем выше Солнце над горизонтом, тем сильнее нагрев. Как правило, для понимания этой закономерности детьми учителя обращаются к рисункам, в том числе в учебниках. Рассмотрим некоторые из них, достаточно характерные (рис. 1).

Рис. 1. Освещение Земли Солнцем: чем выше Солнце, тем сильнее нагрев

Рассматривающему этот рисунок ученику не удастся понять, почему нагрев поверхности зависит от высоты Солнца: солнечные лучи нарисованы одинаково (под одним и тем же углом к поверхности). Следовательно, ученику придется поверить учителю на слово.

На схематическом рисунке (рис. 2) наглядно показано, что в зависимости от высоты Солнца над горизонтом одно и то же количество солнечного тепла (на рисунке – число лучей, которые можно посчитать) распределяется на разную площадь.

Рис. 2. Зависимость нагрева земной поверхности от высоты Солнца

Следующая закономерность заключается в том, что разные широты Земли освещаются и, следовательно, нагреваются по-разному. Эта закономерность также иллюстрируется рисунками, и нередко также не слишком понятными ученикам (рис. 3). Рисунок построен с типичными, к сожалению, ошибками, которые вновь не позволяют учащимся понять истинные причины различий.

Рис. 3. Освещение Земли Солнцем: разные широты по-разному освещаются

Рис. 4. Освещение Земли Солнцем

Солнечный свет распространяется прямолинейно. Для того чтобы показать это на рисунке, следует объяснить, что Солнце гораздо больше Земли (рис. 4). Маленькая Земля словно купается в потоке солнечных лучей. В этом случае становится понятно, что если в экваториальных широтах солнечные лучи падают отвесно, то в полярных они скользят по поверхности. Для большей наглядности можно нарисовать человечков, стоящих на поверхности Земли в разных широтах, и попросить учеников представить (и даже показать рукой!), где, на какой высоте могут видеть Солнце люди на разных широтах (рис. 5).

Рис. 5. На какой высоте люди видят Солнце на разных широтах

Пояса освещенности. Благодаря различиям в освещении на Земле формируются пояса освещенности – широтные пояса, по-разному освещаемые Солнцем: тропический, северный и южный умеренные, северный и южный полярные.

Границами тропического пояса освещенности служат Северный и Южный тропики (соответственно параллели 23,5° с.ш. и 23,5° ю.ш.). В тропическом поясе можно наблюдать Солнце в зените, то есть точно над головой наблюдателя. В этот момент не бывает тени от предметов. Границы пояса – тропики – обозначаются на всех картах – физических, политических и картах природных зон. Следовательно, ученики могут установить территории, в том числе страны мира, где можно наблюдать Солнце в зените, и, наоборот, территории, где это явление наблюдать невозможно.

РАБОТА С КАРТОЙ «ПОЯСА ОСВЕЩЕННОСТИ» (см. атлас «Окружающий мир. Природа и человек. 1–4 классы» (авт. О.В. Крылова, В.И. Сивоглазов). – М.: Дрофа, ДиК, 2007. С. 7)

1. Покажите часть земной поверхности, которую занимает тропический пояс. Покажите условные границы пояса и назовите их.

2. Покажите и назовите материки, большая часть которых находится в тропическом поясе.

3. Покажите и назовите океаны, которые пересекает тропический пояс.

РАБОТА С ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТОЙ ПОЛУШАРИЙ

4. Покажите на карте Северный и Южный тропики, покажите пространство между этими параллелями. Какие материки (и их части) находятся в тропическом поясе?

5. Объясните название: тропический (?) пояс (?) освещенности (?).

Отметим, что ученики могут объяснить каждое слово: тропический – границами пояса служат тропики; пояс – территория земной поверхности, словно опоясывающая земной шар; освещенности – признак выделения поясов (в отличие от других – тепловых, климатических и т.д., о которых им предстоит узнать позже).

6. Покажите реку Амазонка. Представьте, что вы отправляетесь в путешествие по этой реке. Сможете ли вы наблюдать Солнце в зените во время своего путешествия?

7. Покажите реку Нил. Представьте, что вы отправляетесь в путешествие по этой реке. Сможете ли вы наблюдать Солнце в зените во время своего путешествия?

8. Покажите реку Хуанхэ, которая протекает в Китае. Представьте, что вы отправляетесь в путешествие по этой реке. Сможете ли вы наблюдать Солнце в зените во время своего путешествия?

9. Представьте, что вы собрались провести каникулы на берегах африканского озера Виктория. Сможете ли вы наблюдать Солнце в зените?

РАБОТА С ПОЛИТИЧЕСКОЙ КАРТОЙ ПОЛУШАРИЙ (или КАРТОЙ «СТРАНЫ МИРА»)

10. Покажите на карте Северный и Южный тропики. Покажите пространство между этими параллелями. Приведите примеры крупных стран мира, в которых можно наблюдать Солнце в зените: а) в Южной Америке; б) в Африке.

11. Как вы думаете, можно ли наблюдать Солнце в зените: а) в США; б) в Австралии; в) в Индии?

Территория, которая находится севернее Северного полярного круга (параллель 66,5⁰ с.ш.), называется северным полярным поясом освещенности. Соответственно территория, расположенная южнее Южного полярного круга (параллель 66,5⁰ ю.ш.), называется южным полярным поясом освещенности. Границы поясов также обозначаются на всех картах. На территории полярных поясов освещеннности можно наблюдать полярный день и полярную ночь. Вблизи линии полярного круга полярный день длится примерно 66 суток, а на полюсах Земли – до 6 месяцев.

РАБОТА С ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТОЙ ПОЛУШАРИЙ

12. Покажите на карте Северный полярный круг и территорию, которая находится севернее. Части каких материков Северного полушария находятся севернее Северного полярного круга?

13. Представьте, что вы собрались провести каникулы на берегах Северного Ледовитого океана. Сможете ли вы наблюдать полярный день и (или) полярную ночь?

14. Покажите на карте Южный полярный круг и территорию, которая находится южнее. Части каких океанов Южного полушария находятся южнее Южного полярного круга?

15. Представьте, что вы собрались провести каникулы в Антарктиде. Сможете ли вы наблюдать полярный день и (или) полярную ночь?

16. Объясните название: северный (?) полярный (?) пояс (?) освещенности (?).

РАБОТА С ПОЛИТИЧЕСКОЙ КАРТОЙ ПОЛУШАРИЙ (или КАРТОЙ «СТРАНЫ МИРА»)

17. Покажите на карте Северный полярный круг и территорию, которая находится севернее. Приведите примеры стран: а) Европы; б) Северной Америки, – в которых можно наблюдать полярный день и (или) полярную ночь.

18. Как вы думаете, можно ли наблюдать полярную ночь: а) в США; б) в Австралии; в) в Канаде; г) в Норвегии?

19. Чертоги сказочной Снежной Королевы находились далеко-далеко – на острове Шпицберген. Мог ли Кай наблюдать полярную ночь?

РАБОТА С ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТОЙ РОССИИ

20. Представьте, что вы собрались провести каникулы на берегах Белого моря. Сможете ли вы наблюдать полярный день и (или) полярную ночь?

21. Покажите Северный полярный круг и территорию, которая находится севернее. Определите, в каких городах России можно наблюдать полярный день и (или) полярную ночь.

22. Покажите город Санкт-Петербург. Могут ли его жители и гости наблюдать полярный день и полярную ночь?

23. Можно ли в России наблюдать Солнце в зените?

24. Как вы думаете, могут ли жители Чукотского полуострова наблюдать полярный день и (или) полярную ночь? А жители полуострова Камчатка?

Между полярными кругами и тропиками находятся северный и южный умеренные пояса освещенности. Умеренные – потому что в них Солнце не поднимается в зенит и не наблюдаются полярный день и полярная ночь. (Вблизи границы с полярными поясами наблюдаются белые ночи, во время которых Солнце пусть на короткое время, но опускается за горизонт.)

РАБОТА С КАРТОЙ «ПОЯСА ОСВЕЩЕННОСТИ» (см. атлас «Окружающий мир. Природа и человек. 1–4 классы» (авт. О.В. Крылова, В.И. Сивоглазов). – М.: Дрофа, ДиК. – 2007. С. 7):

25. Покажите и назовите материки, большая часть которых находится в северном умеренном поясе.

26. Есть ли на Земле материки и океаны, расположенные в холодных поясах освещенности? Если да, то покажите и назовите их.

27. Назовите, в каких поясах освещенности находятся Австралия и Тихий океан.

28. Покажите Северный и Южный тропик и объясните, границами каких поясов освещенности они являются.

29. Покажите Южный тропик и Южный полярный круг и назовите, границами каких поясов освещенности они являются.

30. По карте «Страны мира» (с. 9–10) покажите и назовите, какие государства находятся в северном умеренном поясе освещенности.

31. На карте «Пояса освещенности» эти пояса (территории) обозначены разными цветами. Можно ли показать пояса освещенности на глобусе или на Физической карте полушарий? Объясните свой ответ.

32. Известно, что один из материков пересекается Южным тропиком. Можно ли сказать, в каких поясах освещенности он находится? Объясните свой ответ.

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ

1. Проанализируйте уровень сложности предложенных заданий, спрогнозируйте возможные ответы учащихся.

2. Составьте задания про умеренный пояс освещенности по разным картам для учащихся разного возраста по атласам, с которыми вы работаете. Проанализируйте уровень доступности заданий.

Границы поясов освещенности называют астрономическими, они проводятся строго на одинаковом расстоянии от экватора по линиям широты. Если ученики усвоили, что нагрев земной поверхности зависит от высоты Солнца над горизонтом, то их можно познакомить еще с одной характеристикой поясов освещенности – температурными различиями.

В тропическом поясе освещенности Солнце бывает в зените, следовательно, эти части поверхности Земли сильнее всего нагреваются Солнцем, то есть, это самые жаркие территории нашей планеты. Средняя годовая температура воздуха здесь не опускается ниже 20 ⁰С, поэтому в тропическом поясе плодоносят пальмы, а в морях развиваются кораллы. Самыми холодными на Земле являются северный и южный полярные пояса, а для умеренных поясов характерны четко выраженные сезонные различия.

Опираясь на данное знание, можно предложить ученикам несколько новых учебных задач:

1. Приведите примеры морей, в которых можно встретить коралловые острова и коралловые рифы.

2. В Черном море кораллы не живут. Почему?

Таким образом, ученики на различных примерах усваивают закономерность: разные широты Земли освещаются и нагреваются по-разному – чем ближе с экватору, тем сильнее нагрев и тем больше тепла и света получает земная поверхность; чем ближе к полюсам, тем меньше света и тепла. Пояса освещенности сменяют друг друга с севера на юг от экватора к полюсам.

В средней школе на уроках географии ученики познакомятся с тепловыми поясами – жарким, северным и южным умеренными и северным и южным холодными, территории которых примерно совпадают с поясами освещенности. Вводить понятие тепловой пояс в начальной школе нецелесообразно, в том числе потому, что ученики не смогут определить их границы, которые проводятся по разным – годовой и средним месячным – изотермам (линиям одинаковых температур).

Погода и ее изменение. Погодой называется физическое состояние атмосферы, которое наблюдается в данный момент времени и в определенном месте. Следовательно, ученикам необходимо познакомиться с элементами погоды. Этими элементами являются:

– температура воздуха (в ряде учебников можно встретить написание термина «температура» без необходимого уточнения, например температура воздуха. Уточнение необходимо, так как в разную погоду можно наблюдать разную температуру не только воздуха, но и почвы, воды и т.п.);
– влажность;
– облачность;
– атмосферные осадки;
– ветер.

Наблюдая за погодой или описывая погоду, ученики, как правило, рассматривают именно эти элементы. Подробное знакомство с характеристикой каждого элемента погоды ученикам предстоит в средней школе на уроках географии; в начальной, на наш взгляд, целесообразно ограничиться представлениями. Однако эти представления должны быть изначально правильными, например представления о трех состояниях воды в природе.

Помочь в этом могут специально составленные иллюстрации (рис. 6).

Рис. 6. Вода в жидком состоянии (см. атлас «Окружающий мир. Природа и человек. 1–4 классы» (авт. О.В. Крылова, В.И. Сивоглазов). – М.: Дрофа, ДиК, 2007. С. 12).

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ

3. Проанализируйте рис. 6 и определите, какие знания могут получить ученики, пользуясь представленными на нем материалами.

На наш взгляд, возможности восприятия разных элементов погоды учениками начальных классов существенно различаются. Если влажность воздуха они могут описать лишь на уровне ощущений: «Воздух влажный или сухой», «Сегодня сырая или сухая погода», – то другие элементы, например облачность, они могут описать более точно.

Знакомя учеников с основными видами облаков, полезно предложить им рассмотреть изображения разных видов облачности, но не на учебных рисунках, а, например, на фотографиях.

Кучевые облака образуются над хорошо прогретой земной поверхностью на высоте 800–1000 м и распространяются вверх. Их называют облаками вертикального развития, и в жаркие дни можно наблюдать мощные ярко-белые облака, высота которых больше площади основания. Основание кучевого облака темное. Все эти признаки хорошо видны на фотографиях (рис. 7). Кучевые облака хорошей погоды не приносят осадков. Развиваясь вверх, кучевое облако может достигнуть зоны отрицательных температур. На высоте 4–5 км образуются кучево-дождевые облака, из которых выпадают обильные ливневые осадки. Ученики, опираясь на свой опыт, могут рассказать, чем отличается ливень от «обычного» дождя. Ливни часто сопровождаются грозой.

Рис. 7. Кучевые облака хорошей погоды: а) тёмное основание кучевого облака; б) форма облака, особенно его верхняя граница, постоянно меняется; в) кучевые облака растут вверх. Кучевые облака образуются только над прогретой земной поверхностью.

Изображение кучевых облаков хорошей погоды можно увидеть на многих полотнах пейзажной живописи.

Слоистые (в том числе слоисто-дождевые) облака имеют другое происхождение. Они называются фронтальными облаками, так как образуются в результате взаимодействия воздушных масс, сформировавшихся над разной земной поверхностью, например над поверхностью суши и океаном. Слоистые облака наблюдаются в любой сезон и приносят разные осадки: дождь, снег, мокрый снег, ледяной дождь и т.д.

Перистые облака встречаются на больших высотах и не приносят осадков.

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ

4. Рассмотрите предложенные иллюстрации (рис. 7–11). Какие признаки облаков разных видов могут назвать ученики? Представьте их примерные устные ответы.

Рис. 8. А. Рылов. В голубом просторе. 1918

Рис. 9. Слоисто-кучевые облака

Рис. 10. А. Рылов. Закат. 1917

Рис. 11. Перистые облака

Для описания погоды как состояния атсмосферы в данное время и в данном месте можно вновь воспользоваться произведениями живописи.

Задача 1. Рассмотрите картину К. Маковского «Дети, бегущие от грозы». Откуда дети знают, что надвигается гроза?

Рис. 12. К. Маковский. Дети, бегущие от грозы. 1872

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ

5. Подберите живописные произведения, которые можно использовать для работы по описанию погоды.

Таким образом, на основе выполнения предложенных выше заданий осуществляется формирование одного из ключевых понятий темы «Атмосфера» – понятие «погода».

Рекомендуемая литература

1. Астапенко П.Д. Вопросы о погоде.

2. Беттен Л. Погода в нашей жизни.

3. Атлас «Окружающий мир. Природа и человек. 1–4 классы». Крылова О.В., Сивоглазов В.И. – М.: Дрофа, ДиК. – 2007.

World Wide Web

• http://pogoda.ru/  – Прогноз погоды на 4 дня.

• http://www.gismeteo.ru/weather/   – Погода от ФОБОС (Фонд безопасной окружающей природной среды).

• http://weather.com/  – Погода в мире.