Методические разработки для использования в школьной программе малогабаритного программно-технического комплекса приема и обработки космических изображений Земли «Космос-М2» на уроках географии (стр. 6 )

Учитель предлагает прочитать текст, где во времена Белое море именовалось «Студёным».

Итак, у учащихся на основе анализа карт атласа сформировалось твёрдое убеждение, что Белое море более холодное.

Для уточнения позиций учащимся предлагается поработать с космическими снимками Белого и Баренцева морей.

В феврале 2008 года вдоль северо-западного побережья Белого моря отмечается полоса открытой воды.

Весной фиксируется широкая полоса чистой воды вдоль побережья.

Поздней осенью начинают покрываться льдом южные заливы. Северный, Кандалакшский залив не замёрз.

На основе анализа реальной ситуации по космическим снимкам возникают вопросы, которые учащиеся пытаются решить, пользуясь картами атласа. Почему южные заливы замерзают быстрее северных?

По карте видно, что южные заливы менее глубокие, чем северные, Кандалакшский самый глубокий.

По просьбе учителя, используя программу прибора «Космос М-2» по обработке космических снимков, ученики измеряют температуру поверхностных вод Баренцева и Белого морей по сезонам года.

Таблица замеров температур поверхностных вод Белого и Баренцева морей по сезонам года

Сезоны замера температур	Белого моря	Баренцева моря
Зимой	замерзает	-2 +4
Летом	+14 +20 (мелководье)
	Кандалакшский +8 +10	+4 +6

Работа с космическими снимками помогает исследовать реальную ситуацию и внести коррективы в предложения ребят.

Можно ли однозначно ответить, какое море теплее?

Нет. Зимой теплее Баренцево море. Летом, теплее, больше прогревается Белое море.

Анализ космических снимков скоординировал представления ребят о температурном, неоднозначном, более сложном режиме Белого моря.

Прогнозирование солёности требует обсуждения и включения более подготовленных учащихся.

Моря Северного Ледовитого океана отличаются небольшой солёностью, так как они относительно холодные, расположены в самых северных широтах.

Белое море – внутреннее, почти не сообщается с более солёными океаническими водами. Мелкое Белое море разбавляется пресными водами крупных рек: Онеги и Северной Двины. Очевидно Белое море более пресное.

Тема: Климат и климатические ресурсы

Тема урока: Климатообразующие факторы (2 часа)

Цели урока:

обозначить факторы распределения температур на земной поверхности. выявить климатообразующие экзогенные и эндогенные факторы.

Инструментарий: космические снимки, географические атласы, прибор «Космос М-2».

Предлагается использовать технологии мыследеятельностной педагогики, которые помогают учителю организовать исследовательскую деятельность учащихся на современном материале с применением самых современных методов.

В рамках изучения темы «Климат», одной из базовых тем по географии 8 класса, предлагается выстроить систему заданий на выявление климатообразующих факторов. Занятие состоит из двух этапов. Первый этап включает отработку наиболее знакомых факторов. Второй этап подразумевает создание проблемной ситуации, организацию исследовательской деятельности, поиск нового фактора и поиск доказательств его реального существования.

На первом этапе учащиеся сначала выявляют и фиксируют главные внешние климатообразующие факторы (экзогенные), а затем, включившись в исследовательскую деятельность с применением новейших космических методов, обозначают совсем новый и неожиданный для себя эндогенный климатообразующий фактор: влияние температурных газовых эманаций из областей разломов дна Чёрного моря.

В процессе работы происходит усвоение и чёткое различение климатообразующих факторов на внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные), глобальные, определяющие климат большой территории и локальные, местные; постоянно действующие и временные.

Ребята имеют представление о планетарных факторах (степени удалённости от Солнца, влиянии угла наклона земной оси на смену времён года, географической широте) и земных экзогенных климатообразующих факторах: влиянии близости океана, температуры океанических течений, высоты над уровнем моря, направлении простирания горных хребтов.

На уроке учитель предполагает закрепить уже имеющиеся знания учащихся, постановкой заданий спровоцировать учащихся на поиск новых экзогенных климатических факторов и на выявление новейших эндогенных факторов.

Первый этап.

Задание 1

По картам атласа определите температуру воздуха в городах Архангельск, Москва и Сочи.

Как вы охарактеризуете распределение показателей температур воздуха?

Температура воздуха повышается в направлении с севера на юг, от г. Архангельска до г. Сочи.

Что является главной причиной изменения температуры воздуха? Разная географическая широта. Севернее холоднее, южнее теплее.

Вспомните, почему на севере холоднее, чем вы это объясните.

Солнечных лучей падает больше на земную поверхность, расположенную южнее. Над полюсами солнечные лучи скользят по земной поверхности, угол наклона меньше, они не успевают нагревать землю.

Далее учитель организует тренировочные задания на повторение уже знакомого материала, внешних (экзогенных) климатообразующих факторов.

Везде ли вдоль одной и той же географической широты, температура воздуха одинаковая? Отчего зависит температура воздуха?

От температуры подстилающей поверхности.

Назовите известные вам факторы, которые оказывают влияние на температуру воздуха определённой местности.

Фронтально класс фиксирует знакомые им экзогенные климатообразующие факторы: влияние близости океана, температуры океанических течений, высоты над уровнем моря, направления простирания горных хребтов.

Задание 2

Работа по группам.

Группа выбирает конкретное задание для работы.

Варианты выполнения работы:

Для менее самостоятельных учащихся.

Учитель каждой группе определяет сам точки местности, температуру которых следует определить. Точки подобраны таким образом, что каждая группа сможет выявить чётко один главный климатообразующий фактор.

Для более подготовленных ребят

Каждой группе можно раздать космические снимки, и предложить им сформулировать задание на определение температуры поверхности заданной местности с просьбой аргументировать влияние конкретного климатообразующего фактора. Или методом карусели, группы поочерёдно подходят к компьютеру и по реальным космическим снимкам с помощью инструментария прибора «Космос М-2» определяют температуру поверхности подобранных соответственно заданию точек.

Задания группам: на выявление влияния

1.  океанических течений:

(сделайте замеры температур г. г. Мурманска, Архангельска и Нарьян-Мара)

2.  высоты местности над уровнем моря:

(сделайте замеры температур г. г. Астрахани, Махачкалы, Нальчика)

3.  удалённости от океана:

(сделайте замеры температур г. г. Санкт-Петербурга, Ярославля, Кирова)

4.  направления простирания горных хребтов:

(сделайте замеры температур г. г. Сочи, Махачкалы)

5.  антропогенного воздействия:

(сделайте замеры температур г. Москвы и близлежащего Подмосковья)

6.  направления движения воздушных масс (дать более подготовленным учащимся):

(сделайте замеры температур одних и тех же г. г. Архангельска, Сыктывкара, Кирова по снимкам различных по сезонам года)

Каждой группе предлагается результаты выполнения заданий фиксировать в таблицу следующего вида:

Город	Особенности географического местоположения	Температура	Климатообразующий фактор
		лето	зима

Прежде чем сделать вывод о климатообразующем факторе, группе предлагается выявить закономерность в изменении хода температур, проанализировать физическую карту, зафиксировать особенность географического положения предложенных городов, а уже затем приступить к обсуждению главного климатообразующего фактора.

По окончании работы каждая группа выставляет результаты на всеобщее обсуждение. Обсуждение результатов работы групп.

На выявление влияния океанических течений.

Ход летних температур примерно одинаковый, зимние температуры понижаются в направлении от г. Мурманска до г. Нарьян-Мара. Наиболее тёплая температура отмечается в г. Мурманске.

Может г. Мурманск расположен южнее?

Нет г Мурманск расположен гораздо севернее.

Какая информация с физической карты России поможет вам объяснить повышенную температуру зимой в районе г. Мурманска?

Вдоль побережья Баренцева моря, недалеко от г. Мурманска проходит ветвь тёплого Северо-Атлантического течения, которая и обогревает воздух зимой.

2.  На выявление влияния высоты местности над уровнем моря. Определение температур близ Астрахани, Махачкалы, Нальчика.

Показатели температур фиксировались по космическому снимку, полученному в реальном режиме, от 15 октября.

Самая низкая температура зафиксирована в районе г. Нальчик в горах, примерно на высоте 1500м, самая высокая в г. Махачкале, в г. Астрахани температура на 2 градуса ниже.

Местоположение отличается высотой над уровнем моря и географической широтой. Высота самой холодной точки близ г. Нальчика на 1400 метров выше г. Махачкалы. Главный климатообразующий фактор – высота над уровнем моря, с поднятием в горы температура падает на каждые 100метров подъёма на 6 градусов.

Посмотрите, на каких высотах относительно уровня моря расположены г. г. Махачкала и Астрахань, соблюдается ли предлагаемая вами закономерность?

Г. Астрахань ниже уровня моря на 28 метров.

Г. Махачкала выше уровня моря на 60 метров. Разница высот между ними порядка 90 метров.

На сколько градусов должна быть ниже температура воздуха в г. Махачкале, чем в г. Астрахань по вашему предположению?

На 5,4 градуса.

Почему же в г. Астрахань холоднее на 2 градуса?

Очевидно, сказывается влияние географической широты, г. Астрахань расположен севернее.

Вы продолжаете утверждать, что высотой температура воздуха понижается? Г. Нальчик находится на высоте 400-600 метров над уровнем моря, по данным Гидрометцентра температура воздуха сейчас примерно такая же, как и в Махачкале. Чем вы это можете объяснить?

Этот вопрос ребят поставил в затруднение. Мы договорились подготовить обсуждение на следующих уроках.

3.  На выявление влияния удалённости от океана. Замеры температур г. г. Санкт-Петербурга, Ярославля, Кирова.

Города расположены на относительно одинаковой географической широте. Зимние температуры по мере удаления от Санкт-Петербурга к Кирову понижаются, летние имеют обратный ход. На климат Санкт-Петербурга оказывает охлаждающее влияние летом и отепляющее влияние зимой близкое расположение Балтийского моря.

Выявление влияния направления простирания горных хребтов.

Температура Сочи выше температуры Махачкалы и летом и зимой. Города расположены на одной географической широте. По физической карте мы видим, что их разделяют высокие, выше 3000метров, горные хребты Кавказских гор.

В каком направлении протянулись эти хребты?

С северо-запада на юго-восток.

По климатической карте выявите преобладающие направления ветров по сезонам.

Летом ветра дуют с юго-запада на северо-восток, а зимой с востока на запад.

Нарисуйте схему, сопоставьте расположение горных хребтов с преобладающим направлением ветров по сезонам, попытайтесь выделить климатический фактор.

Летом южные тёплые воздушные массы нагревают воздух над Сочи, достигнуть Махачкалы им мешает Кавказский хребет.

Зимой холодный воздух движется, преимущественно, с востока на запад вдоль северных склонов Кавказского хребта, достигнуть Сочи препятствуют высокие горные хребты.

Климатообразующим фактором является горные хребты, направление простирания горных хребтов.

На выявление влияния антропогенного воздействия.

Замеры температур г. Москвы и близлежащего Подмосковья по космическому снимку показали, что осенью, в октябре и сентябре показатели температур в городе выше, чем в Подмосковье на 3-5 градусов. По-видимому, причиной повышения температур служит результат деятельности человека: выбросы в атмосферу от промышленных предприятий, от выхлопных газов автомобилей, нагрев асфальтовых покрытий.

Климатообразующий фактор – хозяйственная деятельность человека.

На выявление влияния направления движения воздушных масс.

Замеры температур г. г. Архангельска, Сыктывкара, Кирова в зимний период одинаковые, несмотря на различие в географической широте.

Летом самые низкие температуры наблюдаются в Архангельске.

По данным физической карты представленные города находятся на равнинной местности с небольшими, менее 200 метров перепадами высот.

Проанализируйте направление движения воздушных масс по сезонам.

Летом преобладают северные воздушные массы с Северного Ледовитого океана, они, по-видимому, и охлаждают температуру воздуха над Архангельском.

Зимой господствуют ветры, дующие с юга с остывающей суши.

Архангельск находится на побережье Белого моря, воды моря зимой теплее суши, почему в Архангельске также холодно, как и в Кирове и в Сыктывкаре?

В отличие от Мурманска, к Архангельску не подходит ветвь тёплого течения, Белое море замерзает и не является источником тепла зимой.

Какой климатообразующий фактор вы выявили?

Изменение направления воздушных масс по сезонам.

По мере обсуждения показатели работы каждой группы фиксировались в сводную таблицу. К концу работы каждый учащийся в своей тетради имел данные конечной работы всех групп с зафиксированными климатообразующими факторами.

Учитель предлагает учащимся выделить наиболее значимые факторы, которые будут оказывать влияние на обширные территории. Обсуждение вызвало многочисленные споры, особенно относительно влияния антропогенного фактора. Если рассматривать этот фактор за непродолжительный период времени, то покажется, что влияние локальное, незначительное. В долговременном периоде может повлиять на глобальное изменение климатических процессов планеты.

Результаты обсуждения:

Географическая широта. Направление движения воздушных масс, простирание горных хребтов. Высота местности над уровнем моря, близость океана, влияние океанических течений.

Второй этап

Задание 3 (ловушка)

На поиск эндогенных климатических факторов.

После обсуждения и закрепления понимания влияния экзогенных климатообразующих факторов, учитель даёт задание определить температуру поверхности Чёрного моря по реальным космическим снимкам. Показания температуры фиксировать в заранее подготовленной площадной палетке. Результаты выполненных заданий сводятся на одну карту. Фиксируются отдельные повышения температуры у побережья Грузии, Румынии, Болгарии, России, вдоль восточного и юго-западного побережья Крыма.

Просьба учителя: «Объясните локальные показатели повышенных температур» - вызывает замешательство и затруднение.

Ранее выявленными факторами невозможно объяснить районы повышения температур поверхности моря, они на первый взгляд разбросаны хаотично.

Предположение, что это может быть тёплое местное течение, отвергается, так как не фиксируется линейное расположение точек.

Фиксируется проблема: «Чем может быть вызвано локальное повышение температур на поверхности Чёрного моря?»

Задание 4

Сравните физическую карту Чёрного моря с картой строения земной коры.

Предположите причину повышения температур в зафиксированных точках.

Учащиеся выдвигают гипотезу.

В районе Чёрного моря проходит зона разломов. Может быть по разломам на дно моря изливается магма и перегретая на дне моря вода достигает поверхности моря. Этот нагрев мы и фиксируем.

Большинство ребят подвергли сомнению это высказывание.

Заранее подготовленные учащиеся, которым запрещено было предъявлять на обсуждение информацию о достижениях науки по этому вопросу, демонстрируют слайды, свидетельствующие о выходе над районами разломов на поверхность Чёрного моря разогретых газов метана.

Приводятся случаи возгорания поверхности моря.

Учитель предлагает учащимся сравнить свою карту с зафиксированными локальными повышениями температур с картой учёных, на которой зафиксированы точки выходов перегретого газа.

Результаты наших температурных измерений и результаты исследований учёных сопоставимы. Точки измерений находятся довольно близко друг от друга.

Демонстрируется современная карта разломов Чёрного моря, фиксированные факелы и эманации газов на поверхности, результат исследования украинских учёных.

Сравните современную карту разломов дна Чёрного моря и размещение наших точек с локальными повышениями температур.

Можно сказать, что зафиксированные нами точки с повышенными температурами расположены в зоне современных разломов.

Сделайте вывод о климатообразующем факторе, проявление которого вы зафиксировали.

Геотермальный климатообразующий фактор, сформированный внутри земных недр, размеры влияния которого ещё предстоит выяснить. В настоящее время он оказывает небольшое влияние на окружающую территорию.

Используя современные методы исследования, учащиеся на уроке совершают открытия, сопоставимые с открытиями современных учёных.

Ребята проходят 2 этапа исследовательской деятельности.

Выдвижение гипотезы c целью объяснения полученных данных. Проверка своей гипотезы с результатами исследований современных учёных.

Тема урока: Циклоны и антициклоны (1 час) Вариант №1

Задачи урока. Сформировать у учащихся понятий атмосферный фронт, циклон, антициклон и их влиянии на погоду и климат. Закрепить знания о взаимодействии атмосферных процессов и явлений на примере связи давления воздуха, температуры, влажности, осадков. Сформировать знания о главных чертах климата России. Сформировать у учащихся умение самостоятельно работать с космическими снимками и сопоставлять прочитанную информацию с картографическими источниками и синоптической картой.

Опорные знания и умения. Погода и её предсказания. Атмосферное давление и его определение над сушей и океаном по сезонам года. Восходящее движение воздуха в областях низкого атмосферного давления и нисходящее движение воздуха в области высокого атмосферного давления. Взаимосвязь температуры воздуха и атмосферного давления. Зависимость осадков от давления.

Содержание и ход урока.

Нагреваясь, Земля отдаёт тепло атмосфере. Теплоотдача происходит как при контакте воздуха с поверхностью суши и воды, так и путём теплового излучения атмосферы.

Атмосфера очень хорошо поглощает излучаемое Землёй тепло. Большая подвижность атмосферы ведёт к быстрым перемещениям тёплых масс воздуха вверх, а холодных – вниз. Этой же причиной вызываются значительные перемещения холодных масс из охлаждённых районов Земли и тёплых – из районов с высокой температурой. Вращение Земли заставляет возникающие в северном полушарии потокам воздуха отклоняться вправо, а в южном – влево от тех направлений, которые они имели бы в случае неподвижности земного шара. Это приводит к развитию вихревых атмосферных образований – циклонов и антициклонов.

Севернее зоны активной циркуляции атмосферы в умеренных широтах располагаются приполярные антициклональные области, в которых ветры дуют от полюсов, отклоняясь под действием силы вращения Земли.

	Циклон	Антициклон
Что такое?	Атмосферные вихри, переносящие воздушные массы
Как показаны на карте?	Концентрические изобары
Атмосферное давление	Вихрь с низким давлением в центре	Высокое давление в центре
Движение воздуха	От периферии к центру	От центра к окраинам нисходящее движение воздуха
Явления	Охлаждение воздуха, конденсация, образование облаков, выпадение осадков	Прогревание и иссушение воздуха
Размеры	2-3 тысячи км в поперечнике
Скорость перемещения	Подвижны, 30-50 км/ч	Малоподвижны
Направление движения	С запада на восток, против часовой стрелки	Движение по часовой стрелке
Место рождения	Северная Атлантика, Баренцево море, Охотское море	Зимой – Сибирский антициклон
Погода	Наблюдается в атлантических, арктических, тихоокеанских воздушных массах. Пасмурная, ветреная, с осадками. Летом – понижение температуры, зимой – повышение.	Малооблачная, летом – тёплая, зимой – морозная, ясная, сухая. Из-за отсутствия облачности на космических снимках не просматривается.

Синоптические карты составляются ежедневно, благодаря чему можно судить о движении циклонов, фронтов, облачности. Составляются такие карты в Гидрометцентре по данным наблюдений с метеостанций и по снимкам Земли из космоса.

По условным знакам синоптической карты, которую вы видите на парте (должна быть на каждом столе), можно узнать о погоде в любом районе. Изолиниями показаны точки с одинаковым атмосферным давлением (изобары). Стрелками показано направление движения циклона или антициклона. На карте отражена информация точная, как военная сводка: давление воздуха, атмосферные фронты, циклоны и антициклоны, области с осадками и их характер, скорость и направление ветра, температура воздуха.

Воздушные массы – очень подвижные части тропосферы. При столкновении разных по свойствам воздушных масс образуются переходные зоны – атмосферные фронты.

Атмосферный фронт – это место столкновения двух противоположных по свойствам воздушных масс (тёплой и холодной). Ширина фронтов достигает несколько десятков километров. На фронтах всегда происходят драматические события: смена температуры, облачности, давления воздуха – смена погоды, выпадение осадков. Фронт называется по той воздушной массе, которая ведёт себя наиболее активно. См. рисунок в учебнике.

Тёплый фронт	Холодный фронт
Тёплый воздух надвигается на холодный.	Холодный воздух надвигается на тёплый.
Тёплый лёгкий воздух поднимается вверх.	Выталкивает вверх лёгкий тёплый воздух.
Затяжные дожди.	Ливни, грозы.
Медленное потепление.	Быстрое похолодание, ясная погода.

На климатической карте России в атласе вы видите:

·  Арктический фронт – отделяет арктический воздух от умеренной воздушной массы.

·  Полярный фронт – это полоса столкновения умеренного и тропического воздуха, зимой Полярный фронт располагается южнее границ России.

На космических снимках фронты показаны в виде широких белых полос.

Практическая работа. Характеристика содержания космического снимка.

Задания,

1.  Назовите области, где находятся антициклоны. Какими признаками характеризуется состояние погоды в антициклональных областях? Назовите причины, объясняющие состояние погоды.

2.  Назовите области, где находятся циклоны. Опишите состояние погоды, чем оно объясняется?

3.  Сравните погоду в Москве и Казани, Киеве и Саратове. Объясните причины различий.

4.  Сравните состояние погоды Москвы (или какого-нибудь другого населённого пункта) за последние дни и объясните причины различий.

5.  Объясните, с какой целью изучаются космические снимки. Что на них изображено?

Тема урока: Циклоны и антициклоны (1 час) Вариант №2

Цели:

·  Сформировать понимание отличительных свойств воздушных масс в циклоне и антициклоне

·  Выявить характерное размещение и продвижение циклонов и антициклонов на территории России

·  С помощью прибора «Космос М2» по космическим снимкам отработать закономерности размещения циклональных и антициклональных воздушных масс по сезонам в Европейской части России. Составить прогноз изменения погоды при продвижении воздушных масс с различными свойствами в зависимости от сезона года.

Задание 1

В начале урока учитель пытается выяснить, что знают учащиеся о циклонах и антициклонах. Свои знания учащиеся сводят в таблицу.

Свойства	Циклон	Антициклон
Погода	Пасмурная погода	Ясная погода, солнечная
Наличие осадков	Осадки	Без осадков

Предположите, где преимущественно будет располагаться циклональная деятельность, а где антициклональная?