Географическое прогнозирование как элемент экологической подготовки школьников при обучении курсу География России

В соответствии с содержанием учебных программ и учебников наметилась определенная логика применения географического прогнозирования согласно которой процесс осуществляется в следующей последовательности:

1. Изучение географических объектов, не измененных хозяйственной деятельностью человека; ознакомление с их структурой, динамикой, хозяйственной оценкой природных условий и ресурсов;

2. Изучение изменений географических объектов и явлений под влиянием хозяйственной деятельности человека;

3. Оценка последствий воздействия человека на природу;

4. Прогнозирование с использованием моделей, изучение основных направлений оптимизации взаимодействия человека и природы.

Такая последовательность применения элементов географического прогнозирования должна способствовать более глубокому усвоению учащимися научных основ природопользования и позволит избежать декларативности в раскрытии вопросов взаимодействия человека и природы.

Использование элементов географического прогнозирования не может изучаться без опоры на такие фундаментальные понятия физической географии, как «Компонент природы», «Природный комплекс», «Географическая оболочка», «Хозяйственная деятельность» и др.

Природные особенности следует рассматривать под призмой сложившегося или потенциального способа природопользования. По этому поводу В.А. Анучин удачно заметил, что производственное использование природы должно основываться на знании пределов и направленности возможных изменений, происходящих в ней, в результате производственной деятельности [6].

Конкретные территории представляют собой неповторимые сочетания природных особенностей, недоучет которых может нанести непоправимый ущерб природе и человеку. Так, например, необходимо учитывать специфику природопользования в северных районах России, где природа чрезвычайно чувствительна к любым видам человеческого воздействия.

Знание специфических особенностей природных комплексов служит существенной предпосылкой для выявления возможностей природопользования на данной территории. Так, необходимо знать, что в тайге, в районе многолетней мерзлоты, при сплошных рубках лес зачастую не восстанавливается, поскольку в результате его сведения резко усиливается промерзание грунтов и уменьшается оттаивание почвы. В условиях горной местности необходимо учитывать такие природные факторы, как сейсмичность, селеопасность и т.п.[16].

Опасность нарушения сложившихся природных комплексов будет определять параметры природопользования, выявление которых должно предшествовать хозяйственному освоению местности.

Важно также познакомить учащихся с теми видами природопользования, которые определены особенностями природных комплексов. Например, оленеводство в тундре, рыболовство на побережьях морей, лесозаготовки в лесной зоне.

К особенностям природы, с которыми необходимо считаться в процессе хозяйственной деятельности, относятся также катастрофические природные явления, такие как землетрясения, вулканизм, наводнения, селевые потоки, оползни и др.

При выявлении особенностей природы и возможностей её хозяйственного использования в нашем исследовании применялись различные методы обучения. Так при определении особенностей рельефа использовались картины и изображения горной и равнинной местностей. В ходе работы по картинам учащимся предлагалось определить, какие виды хозяйственной деятельности могут проводиться на сравниваемых территориях. Дополняя по мере надобности, ответы учеников, учитель задавал вопрос: «Какие виды хозяйственной деятельности могут проводиться и на равнинах, и в горных местностях?». При этом учитель подробнее останавливается на сельском хозяйстве, добыче полезных ископаемых, дорожном строительстве. Далее перед учащимися ставился вопрос: «В какой местности и почему хозяйственная деятельность человека затруднена?». природопользования в горной местности

Оценочно-аналитический характер использования элементов географического прогнозирования обуславливают увеличение доли творческой самостоятельности школьников [15, 16, 26, 43, 50, 56, 58]. В связи с этим возрастает роль частично-поискового и исследовательского методов обучения при изучении вопросов взаимодействия человека и природы на уроках географии.

2.2. Методика использования элементов географического прогнозирования в процессе экологической подготовки школьников на уроках географии в условиях педагогического эксперимента.

Целью экспериментального исследования являлось подтверждения правильности выдвинутой гипотезы и педагогической эффективности разработанной методики формирования понятия «Географический прогноз». Обучающий эксперимент проводился на базе 8 классов школ № 350, 336, 572, 639, 498 г. Санкт-Петербурга в 2006-2007 гг.. Выравнивание условий педагогического эксперимента обеспечивалось тем, что учителя отобранных для эксперимента классов обладали большим педагогическим стажем, а классы существенно не отличались по уровню успеваемости. Кроме того, в экспериментальных и контрольных классах для наблюдения и контроля отбиралось равное количество «сильных», «средних», и «слабых» учащихся.

При проведении экспериментального обучения были поставлены следующие задачи:

Обучающие: сформировать понятие «Географический прогноз». В ходе формирования понятия показать зависимость характера природопользования от природных особенностей изучаемого природного объекта, необходимость их в учете и хозяйственной практике и пути оптимизации взаимодействия человека и природы.

Развивающие: привить школьникам умения оценивать природные условия и ресурсы с точки зрения возможности их хозяйственного использования: научить учеников выявлять региональные экологические проблемы, предвидеть основные возможные изменения природных комплексов под влиянием хозяйственной деятельности людей, определять направления рационального природопользования и охраны окружающей среды для конкретных территорий на базе использования различных источников географической информации.

Воспитательные: воспитывать бережное отношение к природе России в процессе ознакомления с сущностью экологических проблем и имеющимся опытом их решения: прививать основные навыки соблюдения правил личного поведения в природе.

Для проведения эксперимента учителям были предложены методические рекомендации к некоторым урокам по общей и региональной части школьного курса географии России. Кроме методических рекомендаций учителям были представлены дополнительные сведения по различным аспектам природопользования и охраны природы.

В процессе экспериментального обучения проводилась текущая проверка знаний и умений учащихся. Контрольные срезы осуществлялись при изучении общего, регионального разделов и раздела «Рациональное использование природных ресурсов и охрана природы» курса географии России. Проверка результатов осуществлялось путем проверки письменных проверочных работ.

Исходя из сущности понятия географического прогнозирования, содержания и последовательности использования его элементов в экологической подготовке школьников были разработаны методические рекомендации для изучения отдельных тем.

Раскрытие мировоззренческих идей о комплексности природы и использовании её как естественной основы существования человеческого общества осуществлялось путем оценки природных особенностей конкретных территорий с точки зрения возможностей их хозяйственного использования.

С целью развития учащимися умений оценивать природные условия и ресурсы для хозяйственного использования применялись практические и самостоятельные работы по анализу и сопоставлению физической и специальных карт; использованию текста и приложений учебника; составлению простейших схематических моделей природных комплексов; решению задач экологического содержания. Все виды работ взаимодополняли друг друга и строились на основе принципа «от простого к сложному».

Педагогический эксперимент основывался на требованиях школьной программы по географии, содержании учебников и школьных программ. Для практического осуществления обучающего этапа эксперимента была разработана методика использования элементов географического прогнозирования в процессе экологической подготовки школьников на уроках географии в условиях педагогического эксперимента.

В процессе разработки экспериментальной методики не предусматривалось существенное увеличение объема изучаемого материала. В то же время велось усиление экологической направленности содержания курса географии России которое достигалось включением в учебный процесс определенного количества элементов и приемов направленных на формирование у школьников умений прогнозировать.

В процессе разработки экспериментальной методики нами были выделены уроки в курсе «География России». В ходе данных уроков предусматривалось использование элементов географического прогнозирования (табл. 1).

В тематическом планировании предусматривалось сохранение сложившейся структуры школьного курса биологии. Наряду с этим, в содержание уроков в определенном порядке и в соответствии с изучаемыми темами были включены некоторые недостающие элементы географического прогнозирования - различного рода задачи экологического содержания, ролевая игра, модель ПТК и др.

Таблица 1. Планирование уроков в курсе География России 8 кл., с учетом использования в учебном процессе элементов географического прогнозирования

№	Краткое описание темы	Практические работы в теме
Раздел 1. Общая характеристика природы
Тема 1. Рельеф, геологическое строение, полезные ископаемые
Урок 13. Полезные ископаемые. Закономерности их размещения.
1	Учащиеся должны называть и показывать крупные равнины и горы; выяснять с помощью карт соответствие их платформенным и складчатым областям; показывать на карте и называть наиболее крупные месторождения полезных ископаемых; объяснять закономерности их размещения; приводить примеры влияния рельефа на условия жизни людей, изменений условий залегания полезных ископаемых и рельефа под влиянием внешних и внутренних процессов; делать описания отдельных форм рельефа по картам.	Практическая работа.
Тема 3. Внутренние воды и водные ресурсы
Урок 21. Водные ресурсы. Загрязнение поверхностных вод. Пути решения экологических проблем.
2	Учащиеся должны называть и показывать крупнейшие реки, озера; используя карту, давать характеристику отдельным водным объектам; оценивать водные ресурсы.	Задача экологического содержания.
Тема 4. Почвы и почвенные ресурсы
Урок 23. Почвенные ресурсы России. Пути сохранения плодородия. Проблемы рационального использования.
3	Учащиеся должны называть факторы почвообразования; используя карту, называть типы почв и их свойства; приводить примеры рационального и нерационального использования почвенных ресурсов.	Задача экологического содержания
Тема 5. Растительный и животный мир
Урок 24. Своеобразие растительного и животного мира России. Биологические ресурсы. Проблемы охраны и восстановления растительного и животного мира.
4	Учащиеся должны объяснять разнообразие растительных сообществ на территории России, приводить примеры; объяснять видовое разнообразие животного мира; называть меры по охране растений и животных.	Задача экологического содержания
Раздел 2. Природные комплексы России
Тема 1. Природное районирование.
Урок 29. Зоны степей, полупустынь и пустынь. Современные ландшафты. Высотная поясность.
5	Учащиеся должны показывать на картах основные природные зоны России, называть их; приводить примеры наиболее характерных представителей растительного и животного мира; объяснять причины зонального и азонального расположения ландшафтов; показывать на карте крупные природно-территориальные комплексы России; приводить примеры взаимосвязей природных компонентов в природном комплексе.	Практическая работа:
Тема 2. География своей местности (на примере Санкт-Петербурга и Ленинградской области)
Урок 55. Экологические проблемы.
6	Учащиеся должны определять по карте особенности географического положения Санкт-Петербурга и Ленинградской области.; называть и показывать основные формы рельефа; давать характеристику климатических особенностей; называть и показывать наиболее значительные реки и озера; называть основные почвенно-растительные зоны и характерных представителей растительного и животного мира, особенно подлежащих охране; приводить примеры природоохранной деятельности; давать комплексную физико-географическую характеристику природных объектов.	Задача экологического содержания
Раздел 3. Рациональное использование природных ресурсов и охрана природы
Урок 57. Природные условия, жизнь и здоровье человека.
7	Учащиеся должны объяснять влияние природных условий на жизнь, здоровье и хозяйственную деятельность людей, на изменение природы под влиянием деятельности человека, значение географической науки в изучении и преобразовании природы, а также приводить соответствующие примеры.	Задачи экологического содержания
Урок 58. Изменение природы под влиянием деятельности человека.
8		Практическая работа. Ролевая игра - Строительство ГЭС.

Общий резерв времени -- 2 часа.

Итого: 60 уроков, 11 практических работ, из них 8 направлены на формирование навыков географического прогнозирования.

Использование элементов географического прогнозирования начиналось с изучения 1 темы курса География России «Рельеф, геологическое строение, полезные ископаемые». Так, на уроке «Полезные ископаемые. Закономерности их размещения», предусматривалось, после изучения основного материала, проведение практической работы следующего содержания - определить природные условия, способствующие или затрудняющие добычу полезных ископаемых на территории Западно-Сибирской равнины. Привести примеры мероприятий способных повлиять (ухудшить или улучшить) доступность полезных ископаемых. Данная работа выполняется учащимися самостоятельно в группах под руководством учителя, после чего от каждой группы выступает один докладчик и тезисно излагает получившиеся у группы результаты и рекомендации. После доклада представителей всех групп учитель подводил итоги и выделял наиболее адекватные ответы.

В качестве примера практической работы на анализ карт различного содержания в теме «Западная Сибирь» было предложено следующее задание:

Задание 1. Определить природные условия, способствующие или затрудняющие добычу полезных ископаемых на территории Западно-Сибирской равнины.

Ход работы:

А) По физической и тектонической картах атласа установить характер рельефа указанной территории, виды полезных ископаемых и их размещение;

Б) Составить тектоническую и почвенную карты атласа и выявить природные факторы, затрудняющие добычу полезных ископаемых (заболоченность, наличие многолетней мерзлоты, выход кристаллических пород).

В ходе экспериментального обучения применялись задания на составление схематических моделей природных комплексов различного уровня организации на основе использования различных источников географической информации.

Задание 2. Пользуясь текстом учебника, тектонической картой и картой растительности школьного атласа выписать в тетрадь основные виды хозяйственной деятельности людей на Западно-Сибирской равнине (оленеводство в тундре, добыча нефти и газа, заготовка древесины, охотничий промысел, судоходство и рыболовство).

Пользуясь содержанием составленной схематической модели определить благоприятные и неблагоприятные природные факторы для природопользования: выписать полученные данные в таблицу. Примерная запись, сделанная в ходе этой работы, представлена в Таблице 2.

Подобные работы выполнялись учениками самостоятельно и проводились как при изучении нового материала, так и в качестве закрепления в процессе изучения тем регионального физико-географического обзора России.

Раскрытие мировоззренческой идеи о существенном влиянии антропогенного воздействия на природу осуществлялось в ходе изучения школьниками изменения природы человеком.

При проведении эксперимента для обучения учащихся анализу изменений, производимых в природе человеком, использовались задания, в которые вошли анализ и сопоставление карт атласа, работа с приложением и текстом учебника, решение задач экологического содержания, составлению схематических моделей природных комплексов, измененных хозяйственной деятельностью человека.

Таблица 2. Оценка учащимися природных факторов, влияющих на хозяйственную деятельность, полученная в ходе выполнения практической работы.

Природные факторы
Благоприятные	Неблагоприятные
1	2
Равнинность территории (для всех видов природопользования)	Заболоченность (для всех видов природопользования
Развитая гидросеть (для судоходства и рыболовства)	Многолетняя мерзлота (для всех видов природопользования)
Лесоизбыточность территории (для заготовки древесины)	Короткий вегетационный период (для земледелия)
Пастбища в тундре, охотничьи угодья в тайге и тундре (для оленеводства и пушного промысла)	Суровый климат (для здоровья человека; для эксплуатации техники)

Во второй теме «Внутренние воды и водные ресурсы» урока «Водные ресурсы. Загрязнение поверхностных вод. Пути решения экологических проблем» учащиеся сначала называли и показывали крупнейшие реки, озера; используя карту, давали характеристику отдельным водным объектам; оценивали водные ресурсы. В завершении им была предложена одна из разработанных нами задач экологического содержания направленная на закрепление материала и создания у учеников представления о роли и уязвимости экологии водных объектов - установлено, что 1 тонна нефти разлитой на водной поверхности, образует нефтяное пятно площадью 6 км2. Какую площадь акватории покроет нефтяное пятно в случае аварии нефтеналивного судна тоннажем 5000 тонн?

Другие задания.

Определите и проанализируйте причины и последствия изменения человеком речного стока на территории Восточно-Европейской равнины.

Ход работы:

1. По физической карте Европейской части России установить, в какой части Восточно-Европейской равнины сосредоточены крупные водохранилища (центр и юг Восточно-Европейской равнины);

2. По политико-административной карте установить в какой части Европейской территории России сосредоточены крупные города (Центр и Юг);

3. Объясните причины сосредоточения водохранилищ в центральной и южной частях Европейской территории России. (Потребность в воде крупных и промышленных городов).

Примерами задач экологического содержания являются следующие задания:

Определить потребность в воде для современного города с населением в 1 млн.человек.

Дано: город с населением 1 млн. человек потребляет около 0,5 млн.м3 чистой воды в сутки [16, с.121]. После очистки перед сбросом в водоемы стоки должны быть разбавлены в 20-кратном объеме чистой воды.

Найти: какой объем воды потребуется городу в течении года для разбавления сточных вод? (Примерно 3,6 км3/год).

Сравните с годовым стоком р. Нева.

В теме 4 «Почвы и почвенные ресурсы» важная роль была отведена уроку «Почвенные ресурсы России. Пути сохранения плодородия. Проблемы рационального использования» в ходе которого почва рассматривалась как рыхлый плодородный слой горных пород. Отмечалось также, что это среда обитания живых организмов и экологический фактор. Учащиеся называли факторы почвообразования; используя карту, называли типы почв и их свойства; приводили примеры рационального и нерационального использования почвенных ресурсов. В конце урока была организована практическая работа в виде разработанной нами задачи экологического содержания направленная на понимание учениками времени, которое затрачивает природа на воссоздание небольшого слоя плодородного слоя - известно что для воссоздания 1 сантиметра плодородной почвы требуется около 100-450(для чернозема) лет. Рассчитайте сколько лет потребовалось природе для создания почв в Центрально-Черноземном районе России, если известно, что в некоторых областях глубина залегания чернозема составляет 1,5 метра.)

На уроке «Своеобразие растительного и животного мира России. Биологические ресурсы. Проблемы охраны и восстановления растительного и животного мира» по теме «Растительный и животный мир» ученики объясняли разнообразие растительных сообществ на территории России, приводили примеры; объясняли видовое разнообразие животного мира; называли меры по охране растений и животных. Урок заканчивался проведением групповой формы работы направленной на формирование у учеников понимания важности и взаимной зависимости животных в пищевой цепочке, что изменение численности одних животных сказывается на численности всех популяций животных живущих на конкретной территории. Определить каким образом скажется уничтожение животных представителей нижних этажей пищевой цепи на численность животных представителей высших этажей пищевой цепи. Учитель делит класс на группы и каждой из них сообщает виды животных необходимые для выполнения задания). Ученики разбиваются на группы, учитель каждой группе дает свое задание связанное с определенными видами животных. По окончании работы от каждой команды выбирается один докладчик, который доносит до всех точку зрения каждой команды. Учитель в каждом случае выделяет одну, общую для все закономерность.

В разделе «Природные комплексы России» в теме «Природное районирование» на уроке «Зоны степей, полупустынь и пустынь. Современные ландшафты. Высотная поясность» ученики показывали на картах природные зоны степей, полупустынь и пустынь России, называли их; объясняли причины зонального и азонального расположения ландшафтов; приводили примеры взаимосвязей природных компонентов в природном комплексе. Урок завершался практической работой по выявлению зависимости и степени влияния измененных деятельностью человека природных компонентов друг на друга на примере конкретных природных комплексов. выявление зависимости и степени влияния между природными компонентами на примере конкретных природных комплексов. Учащиеся с целью выяснения особенностей природы составляли схематическую модель природного комплекса на основе использования следующих источников: карта атласа 8 класса (физическая, почвенная, климатическая, растительности), текст учебника (общий и региональный обзоры).

Для построения схематической модели были отобраны следующие компоненты природного комплекса: климат (атмосферный компонент), рельеф и слагающие его горные породы (литосферный компонент), внутренние воды (гидросферный компонент), растительность (биосферный компонент). Ученикам было предложено также последовательно выявлять прямое и обратное влияние компонентов друг на друга.

Выявление данных заданий проводилось на уроках по плану, изложенному на специальных карточках. Пример такой карточки дан ниже.

Ход работы:

А) Установление зависимости климата от рельефа:

I) Выясните влияние рельефа на климат. Выберите из текста учебника необходимые данные и заполните соответствующую клетку таблицы (равнинность территории способствует глубокому проникновению арктических воздушных масс).

Б) Выявление особенности влияния климата на внутренние воды:

I) По картосхеме «Вскрытие и замерзание рек» определить очередность ледостава и вскрытие рек;

II) По тексту учебника установите, к чему приводит ранний ледостав на севере и раннее вскрытие рек (во время ледостава и весной на реках образуются нагромождения льда). Полученные данные занесите в соответствующие клетки таблицы.

Аналогичным путем ученики выявляют взаимовлияние остальных компонентов и заполняют таблицу. После записи она принимает тот вид, который показан в таблице 2.

Таблица 3. Модель природного комплекса Западно-Сибирской равнины сконструированная учащимися в ходе выполнения практической работы.

Компонент ПТК	Климат	Рельеф и слагающие его горные породы	Внутренние воды	Почвенно-растительный покров
1	2	3	4	5
Климат		Равнинность территории способствует глубокому проникновению воздушных масс вглубь	Большая заболоченность вызывает повышение влажности воздуха	Характер растительности обуславливает микроклимат каждого зонального природного комплекса
Рельеф и слагающие его горные породы	Континентальный климат способствует существованию многолетней мерзлоты		Из-за боковой эрозии преобладают широкие долины с хорошо выраженными террасами	Растительность препятствует развитию эрозии (водной и ветровой), противостоит таянию многолетней мерзлоты
Внутренние воды	Климат вызывает ранний ледостав в низовьях и ранней таяние в верховьях, что приводит к ледяным заторам	Плоский рельеф способствует замедлению речного стока, заболачиванию и большим разливам рек		Сфагновые мхи способствуют накоплению влаги и возникновению верховых болот
Почвенно растительный покров	Ослабление влияния Атлантики и близость Арктики обуславливают широтную зональность растительности, промерзание почв и короткий вегетационный период	Мерзлый грунт обуславливает редкостойность и угнетенность древесной растительности	Заболоченность замедляет почвообразование, прирост древесины и вызывает угнетение формы древостоя

При изучении зональных природных комплексов, например Восточно-Европейской равнины, учащимся может быть предложен следующий вариант.

А) Пользуясь различными источниками географической информации (учебник, атлас) составить схематическую модель природного комплекса лесостепей и степей, измененного деятельностью человека.

Б) Обосновать и определить меры, необходимые для оптимизации природопользования в данном природном комплексе.

Примечание для выполнения задания:

l Загрязнение воздуха промышленными дымами и газами (воздействие на климат);

l Рост оврагообразования в результате проведения сельскохозяйственных работ (воздействие на рельеф);

l Зарегулирование стока, загрязнение подземных и поверхностных вод сточными водами, нарушение правил полива (воздействие на внутренние воды);

l Сплошная распашка, уничтожение древесной растительности (воздействие на почвенно-растительный покров).

Ход работы:

Пользуясь источниками географической информации определите взаимовлияние компонентов друг на друга; примеры последствий этого взаимовлияния выпишите в соответствующие клетки таблицы.

А) Пользуясь текстом учебника выясните причины высокой степени распаханности степей и лесостепей (плодородие почвы);

Б) Выпишите в соответствующую клетку таблицы влияние распаханности на рельеф территории (усиление оврагообразования при распашке склона от вершины к подножью и уничтожение растительного покрова);

В) По карте атласа выявите примеры воздействия человека на речной сток (каналы, водохранилища); определите причины сооружения водохранилища и каналов в зоне лесостепей и степей (недостаточное увлажнение вызывает потребность в искусственном орошении);

Г) Выявите последствия неправильного полива (засоление почв).

После заполнения всех клеток таблицы учащиеся приступают к выполнению второй части задания.

Для этого, на основании анализа содержания каждой горизонтальной графы, ученики выписывают в столбец «меры по оптимизации природопользования» комплекс соответствующих мероприятий, необходимых для предупреждения или ликвидации вредных последствий изменения природы человеком.

1. Проанализируйте содержание клеток таблицы напротив почвенно-растительного покрова и выделите неблагоприятные последствия изменения природы человеком (водная и ветровая эрозия, гибель урожая от загрязнения воздуха и.др.).

2. Пользуясь атласом и учебником определите необходимые меры по ликвидации или предупреждению этих последствий и выпишите их в соответствующие клетки правой графы:

А) По тексту учебника выпишите меры, препятствующие водной и ветровой эрозии (посадка лесополос для ослабления силы ветра; распашка поперек склона для уменьшения смыва почвы; борьба с оврагами);

Б) Выпишите из учебника меры по предотвращению последствий неправильного полива и загрязнения поверхностных вод перед выбросом их в водоемы;

Выполнению этого задания предшествовал устный инструктаж. Учащимся был продиктован перечень видов воздействия человека на ПТК. В процессе работы по выявлению направлений оптимизации воздействия человека на данный природный комплекс ученики составили схематическую модель, образец которой приводится в таблице 4.

На уроке «Экологические проблемы» темы «География своей местности» ученики давали комплексную физико-географическую характеристику природных объектов и приводили примеры природоохранной деятельности. Завершался урок выполнением разработанной нами задачи экологического содержания направленной на обозначение одной из основных проблем загрязнения окружающей среды и воздушного пространства города выхлопами от стремительно увеличивающегося автопарка жителей города. В Санкт-Петербурге в 2007 году на 1000 жителей приходиться 240 автомобилей и проживает около 4.700.000 человек, что составляет около 1.128.000 автомобилей. В 1999 году этот показатель был равен 157 автомобилям на каждые 1000 жителей, что составляло 738.000 автомобилей.

Таблица 4. Схематическая модель ПТК находящаяся под воздействием человека

Компонент ПТК	Воздействие человека на компоненты ПТК	Меры по оптимизации природопользования
	Воздействие на климат	Воздействие на рельеф	Воздействие на внутренние воды	Воздействие на почвы и растительность
1	2	3	4	5	6
Климат		Оврагообразование способствует выдуванию почв, что вызывает запыление воздуха	Водохранилища увлажняют воздух; воздух насыщается испарениями с загрязненных водоемов	Уничтожение растительного покрова усиливают ветры; пыльные бури запыляют воздух	1. Газо- и дымоулавливание для поддержания чистоты воздушного бассейна; 2. Борьба с оврагами; 3. Очистка сточных вод; 4. Полезащитные лесопосадки (уменьшают запыленность воздуха)
Горные породы и рельеф	Загрязненный воздух стимулирует осадки, которые усиливают эрозию		Размыв берегов при сооружении водохранилищ; неправильный полив усиливает оврагообразование	Оврагообразование усиливается при сплошной распашке, т.к. уничтожается растительный покров	1. Вспашка поперек склона; 2. Поддержание воздуха в чистоте; 3. Соблюдение правил полива и предотвращения оврагообразования; 4. Полезащитные лесопосадки для предотвращения роста оврагов и ветровой эрозии
Внутренние воды	Загрязненный воздух вызывает загрязнение поверхностных вод	Рост оврагов понижает уровень подземных вод; водная эрозия приводит к заиливанию водоемов		Неправильное внесение удобрений приводит к загрязнению поверхностных и подземных вод	1. Борьба с загрязнением водоемов сточными водами; 2. Поддержание чистоты воздуха для предотвращения загрязненных водоемов; 3. Борьба с водной и ветровой эрозией в целях поддержания уровня подземных вод и предупреждения заиливания водоемов; 4. Научно обоснованное внесение удобрений для предотвращения загрязнения вод.
Почвенно-растительный покров	Загрязненный воздух губит растения; пыльные бури сокращают урожай	Оврагообразование приводит к эрозии почв и сокращению урожая	Зарегулирование стока приводит к подтоплению территории; загрязненные воды губят растительность		1. Лесопосадки, снегозадерживание, безотвальная вспашка для сохранения почв и увеличения урожая; 2. Соблюдение правил агротехники; 3. Поддержание в чистоте вод, предназначенных для полива

Рассчитайте:

1. Сколько ежесуточно сжигается бензина всеми автомобилями города.

2. Сколько тонн окиси углерода ежесуточно(смертельное для человека соединение) выбрасывается автомобилями города, если учитывать, что на 1000 литров сожженного топлива выбрасывает - 200 кг. окиси углерода.

3. Сколько тонн сажи ежесуточно выбрасывается автомобилями города, если учитывать, что на 1000 литров сожженного топлива выбрасывается 1 кг. сажи.

В среднем автомобиль расходует 14 литров бензина на 100 километров. В среднем за сутки автомобиль проезжает 100 километров.)

На уроке «Природные условия, жизнь и здоровье человека» из раздела «Рациональное использование природных ресурсов и охрана природы» учащиеся объясняли влияние природных условий на жизнь, здоровье и хозяйственную деятельность людей, на изменение природы под влиянием деятельности человека. Урок заканчивается выполнением разработанной нами задачи экологического содержания направленной на понимание учениками важности рационального природопользования и охраны окружающей среды. За счет улучшения теплоизоляции зданий, применения экономичных источников освещения, экономного использования электрического света и электроприборов можно ежегодно экономить около 55 млн.тонн условного топлива (Учебник В.Я. Рома, В.П. Дронова(9класс)). 1 тонна условного топлива равна 2500 киловатт часов электроэнергии. В среднем российская семья тратит около 2160 киловатт часов электроэнергии в год (свет, элетро-приборы и пр.). Рассчитайте:

1. Сколько можно ежегодно экономить киловатт часов электроэнергии за счет улучшения теплоизоляции зданий, применения экономичных источников освещения, экономного использования электрического света и электроприборов?

2. Какое количество семей можно обеспечить электроэнергией в течении года на сэкономленную электроэнергию?

Также, при наличии достаточного резерва времени, возможно проведение ролевая игра типа пресс-конференции на тему «Охрана и преобразование природы в России»:

Роли распределялись следующим образом:

Ведущий - 1 человек;

Докладчики - 5-6 человек;

Журналисты - 12-15 человек;

Фотокорреспонденты - 2 человека;

Переводчик - 1 человек.

В качестве зрителей приглашались ученики параллельных классов. Сценарий ролевой игры рассчитан на 45 минут. Темы докладов отбирались по региональному принципу - «Прогноз освоения природных богатств Севера»; «Экологические проблемы Европейской части России и пути их решения»; «Оптимизация взаимодействия человека и природы в условиях Сибири и Дальнего Востока»; «Проблемы и способы очистки воздуха в крупных городах», «Опыт зарубежных стран по решению современных экологических проблем».

На каждый доклад отводилось по 5-6 минут. После заслушивания докладов «журналисты» задавали вопросы. В целях создания ситуативного познавательного интереса некоторые вопросы задавались на иностранных языках и «переводились» на русский язык учеником, играющим роль переводчика. «Фотографы» делали снимки наиболее интересных моментов пресс-конференции для последующей демонстрации участвующим школьникам.

«Конференция» проводилась в актовом зале предварительно оформленным средствами наглядности. Для оформления были использованы стенды, плакаты, и рисунки экологического и природоохранного содержания.

Ролевые игры подобного типа рассчитаны на 45-50 минут и могут проводиться как на уроке, так и во внеурочное время.

Как показывает многолетний опыт проведения ролевых игр, наилучшие результаты получаются при задействовании учащихся нескольких классов.

На уроке «Изменение природы под влиянием деятельности человека» ученики предварительно разделившись на группы выполняли практическую работу организованную в виде ролевой игры «Строительство ГЭС».

Ролевая игра «Проектирование ГЭС»

Оборудование: физическая карта РФ, проектор со слайдами (1 - контурная карта Западной Сибири; 2 - размещение полезных ископаемых в Западной Сибири; 3 - распределение показателей июльских и январских температур, направлений ветра в Западной Сибири; 4 - распределение заповедников, представителей растений и животных в Западной Сибири), карточки с заданиями для экспертных групп, атласы, контурные карты, калька, цветные карандаши, эмблемы, магнитофон.

Учащимся предлагается обосновать целесообразность сооружения гидроэлектростанции в нижнем течении реки Обь. Класс разбивается на группы «специалистов» гидротехников, геологов, климатологов, экономистов, экологов. Каждая группа получает конкретное задание по оценке природных условий и ресурсов зоны затопления. В групповой работе также предусматривается выявление негативных последствий воздействия человека на природу.

Контроль и координацию коллективной работы осуществляет руководитель группы. В каждой группе имеется «картограф», в обязанности которого входит нанесение природной обстановки на картосхему. Картографическая основа вычеркивается на доске заранее.

Предлагается следующий порядок действий:

1. Пользуясь картой Западной Сибири, определить примерные контуры зоны затопления при условии, что высота плотины ГЭС составит 50 метров;

2. Определить природные и антропогенные объекты, которые окажутся в зоне предполагаемого затопления (лесные и земельные ресурсы, месторождения полезных ископаемых, населенные пункты и др.);

3. Выявить нежелательные для человека последствия, которые могут возникнуть при сооружении водохранилища.

Ход урока

Председатель комиссии(один из учащихся класса): На повестку дня выносится вопрос: «Решение проблемы обеспечения электроэнергией северной части Западно-Сибирского экономического района Российской федерации».

Учитель: Вы уже знакомы с особенностями природы этого региона России. Если Вы обратите внимание на экономическую карту района в атласе, то увидите, что в северной части Западной Сибири отсутствуют электростанции. Поэтому не случайно проблема обеспечения электроэнергией этого региона очень актуальна сегодня.

Председатель комиссии: Какие пути решения проблемы Вы можете предложить? (Время для обсуждения - 2 минуты).

Геологи: Запасы нефти и газа выводят Западную Сибирь в число мировых лидеров. Поэтому можно предложить построить здесь тепловые электростанции.

Председатель комиссии: Возможно ли рассмотрение данного проекта? Есть ли возражения?

Экономисты: Для работы такого типа электростанции требуется слишком много дорогостоящих топливно-энергетических ресурсов. Это будет дорогая электроэнергия.

Экологи: Возникнет сильное загрязнение окружающей среды.

Гидротехники: По территории Западной Сибири протекает равнинная река Обь. По площади бассейна она занимает первое место среди рек России, а по водоносности - третье, после Енисея и Лены. Мы предлагаем здесь строительство ГЭС. (Это дешевая электроэнергия и, как нам кажется, более экологически безопасный тип электростанций).

Председатель комиссии: В настоящее время, у нас имеется два предложения: строительство ГЭС и ТЭС. Вопрос выносится на голосование.

Решение принято. Рассматривается вопрос о целесообразности строительства ГЭС на реке Обь.

Учитель: Коллеги, Вы приняли решение о возможном строительстве ГЭС на реке Обь. Сейчас Вам предстоит проделать очень кропотливую работу. Каждая группа экспертного совета должна представить заключение о положительных и отрицательных сторонах данного проекта, после чего будет принято окончательное решение.

Изначальные условия:

– наиболее удачное место строительства ГЭС в районе г.Салехарда;

– высота плотины - 100 м.;

– предполагаемое название ГЭС - Нижне-Обская ГЭС.

Каждая группа получает карточки с заданиями и составляет заключение о возможности строительства ГЭС.

Работа экспертных групп.

Раздаются карточки с заданиями и дополнительным материалом.

Задания для гидротехников:

1. Вычертить на контурной карте Западной Сибири территорию предполагаемого района затопления при создании ГЭС (высота плотины - 100 метров).

2. Сделать копии данной карты для остальных групп (4 шт.).

3. Вычислить, используя дополнительный цифровой материал, приблизительную мощность будущей ГЭС.

4. Сделать вывод о целесообразности строительства Нижне-Обской ГЭС.

Задания для геологов:

1. Нанести на контурную карту Западной Сибири месторождения полезных ископаемых, подписать их.

2. Наложить на контурную карту Западной Сибири конфигурацию предполагаемого водохранилища; перечислить виды полезных ископаемых, попадающих в зону затопления.

3. Проанализировать данные о стоимости добычи нефти и газа на суше и со дна моря.

4. Сделать ввод.

Задания для климатологов:

1. Нанести на контурную карту Западной Сибири показатели июльских и январских температур, основные направления ветра.

2. Сравнить климатическую карту Западной Сибири с контурной картой предполагаемого водохранилища.

3. Зная особенности климата Западной Сибири, спрогнозировать возможные изменения климата в результате образования водохранилища.

4. Сделать вывод о целесообразности строительства Нижне-Обской ГЭС.

Задания для климатологов:

1. Нанести на контурную карту Западной Сибири заповедники, представителей растительного и животного мира, имеющих промысловое значение, районы с плодородными почвами.

2. Сравнить подготовленную карту с контурами предполагаемого водохранилища.

3. Сделать вывод о целесообразности строительства Нижне-Обской ГЭС.

Задания для экономистов:

l Нанести на карту Западной Сибири крупные города, отрасли промышленности.

l Сравнить подготовленную карту с контурами предполагаемого водохранилища. Подчеркнуть города, попадающие в зону затопления. Выявить возможные экономические и социальные проблемы данной ситуации (работа с дополнительной информацией о городах Западной Сибири).

l Сделать вывод о целесообразности строительства Нижне-Обской ГЭС.

Отчет экспертных групп:

Учащиеся делают сообщения о результатах экспертизы и формируют выводы.

Гидротехники: Создание 100-метровой плотины приведет к образованию водохранилища, причем достаточно большого по площади (демонстрируют на карте). Мы сравнили годовой сток реки Обь, Волги и Енисея, мощность ГЭС на Волге (Волгоградская ГЭС) и Енисее (Красноярская) и вычислили примерную мощность будущей ГЭС на реке Обь (5 млн кВТ). Мы считаем, что такой мощности хватит для того, чтобы обеспечить энергией всю Западную Сибирь, поэтому целесообразно строительство данного объекта.

Геологи: Мы пришли к выводу, что богатейшие запасы нефти и газа под водой. По имеющейся информации, добыча полезных ископаемых со дна водохранилища гораздо дороже. Кроме того, в Западной Сибири находится 60% запасов торфа Российской Федерации. Они также окажутся под водой.

Климатологи: Климат Западно-Сибирской равнины континентальный, с суровой зимой. На климатической карте видны низкие январские температуры. Создание такого большого водохранилища приведет к изменению климата. Водохранилище будет замерзать до дна, так как оно не очень глубокое. Возможно смещение климатических поясов на юг.

Экологи: Мы считаем, что создание Нижне-Обской ГЭС нецелесообразно, так как в зону затопления попадает государственный заповедник Малая Сосьва, в котором занимаются восстановлением, охраной и изучением редких и исчезающих животных (соболь, колонок, лиса, белка, куница и т.д.). Это приведет к сокращению их численности. Так как глубина водохранилища незначительна, в зимний период оно будет промерзать до дна, что приведет к гибели большинства водных организмов. Погибнут массивы лесов с ценными породами деревьев (пихта, кедр, ель, сосна). На юге района в зону затопления попадут плодородные почвы (дерново-подзолистые, черноземы).

Экономисты: Мы считаем создание Нижне-Обской ГЭС нецелесообразным. Во-первых, в зону затопления попадут крупные города равнины - Салехард, Сургут, Уренгой, Нижневартовск. Возникнет проблема эвакуации населения. Во-вторых, как отметили геологи, возрастет стоимость добычи полезных ископаемых. В-третьих, возникнет необходимость переноса промышленных предприятий.

Председатель комиссии: Мы заслушал доклады всех экспертных групп. Подведем итоги.

Строительство Нижне-Обской ГЭС позволило бы решить проблему обеспечения электроэнергией северной части Западной Сибири. Однако, возведение плотины на плоской низине приведет к образованию огромного водохранилища. Отрицательные последствия очевидны. Суммарный единовременный ущерб не может сравниться с дешевой электроэнергией в будущем.

Голосование по окончательному решению вопроса.

Результат голосования - считать строительство Нижне-Обской ГЭС нецелесообразным в настоящий момент.

Нами разработаны и другие практические работы со школьниками, которые учитель может самостоятельно использовать на уроках географии.

Задача экологического содержания. Чем обосновать сооружение водохранилищ на реках Дальнего Востока в бассейне р. Амур, если известно, что необходимости в орошении сельскохозяйственных угодий нет.

Порядок выполнения действий:

А) Найдите на физической карте атласа Дальнего Востока водохранилище в бассейне р.Амур (Зейское водохранилище);

Б) По климатической карте атласа и тексту учебника определите тип климате и режим выпадения осадков;

В) Определите по картам учебника особенности режима рек бассейна р. Амур (реки с наводочным режимом);

Г) Пользуясь текстом учебника и словарем терминов и понятий выявите неблагоприятные последствия паводков на реках бассейна р. Амур (разливы рек, вызванные муссонными дождями, затрудняют хозяйственную деятельность).

Задача экологического содержания. Установлено, что 1 тонна нефти разлитой на водной поверхности, образует нефтяное пятно площадью 6 км2 [16, с.119]. Какую площадь акватории покроет нефтяное пятно в случае аварии нефтеналивного судна тоннажем 5000 тонн?

Сравните с площадью Ладожского озера - 17700 км2.

При ознакомлении учащихся с научно-обоснованными направлениями оптимизации взаимодействия человека и природы проводятся мировоззренческие идеи о необходимости учета особенностей природы в процессе хозяйственной деятельности.

Задача экологического содержания. Железнодорожный состав с рудой в среднем перевозит 30 вагонов. Каждый вагон вмещает в среднем по 60 тонн руды. Рассчитайте: сколько тонн готовой продукции(стали) будет получено из перевозимой составом руды, если расход руды на производство 1 тонны стали составляет 5 тонн руды. Сколько «бесполезных» вагонов тянет железнодорожный состав.

Ответ:

l 30*60=1800 тонн руды перевозит железнодорожный состав

l 1800/5=360 тонн стали будет получено, которые умещаются в 6 вагонах. Железнодорожный состав тянет 24 вагона «бесполезных» вагона.

Задача экологического содержания. Известно, что в лесной промышленности в производство идет только 25% добытой древесины(Учебник В.Я. Рома, В.П. Дронова(9класс)). На постройку одного деревянного дома в среднем уходит 70 кубических метров леса. Рассчитайте:

4. Сколько, теоретически можно было бы построить деревянных домов из добытых 2000 кубометров леса, при условии близкого к 100% использованию готовой продукции?

5. Сколько, фактически можно построить деревянных домов из добытых 2000 кубометров леса, если учитывать тот факт, что только 25% из добытого леса может быть использовано для строительства домов?

Ответ:

5. Теоретически, 2000 кубометров добытого леса хватило-бы на постройку 28 домов.(2000/70=28,5)

6. Практически, 2000 кубометров добытого леса хватит на постройку 7 домов (25% от 2000 кубометров составляет 500 кубометров, 500/70=7,1)

В методике преподавания географии термин «задачи-дилеммы» -- относительно новый, привнесенный из логики, хотя отдельные элементы задач-дилемм в виде тестовых, программированных заданий, проблемных и эвристических вопросов давно широко применяются на уроках.

В логике под дилеммой принято рассматривать «суждение, в котором предмету приписывается два противоречащих признака, исключающих возможность третьего, или ... такое, в числе посылок которого входят два условных разделительных суждения» [55].

В житейском обиходе под «дилеммой» понимают «обстоятельства, заставляющие принять одно из двух решений, выбор между которыми крайне затруднителен». «Посадить на рога дилеммы», -- говорили в древности, подчеркивая эмоциональную заинтересованность выбора, стоящего перед человеком.

Применительно к содержанию нашего учебного предмета мы используем данный термин в случае, когда в сформулированном задании школьнику требуется найти и обосновать избранный вариант поступка по отношению к окружающей природе. Приведем примеры.

Задача-дилемма 1

Класс делится на две группы и учитель дает им следующее задание:

В Национальном парке, где Вас назначили недавно Директором, редкие образцы нескольких видов растений срочно нуждаются в спасении. Хозяйство парка находится в упадке, на его развитие и содержание нет средств. В этой ситуации Вы:

l сформируете группу добровольцев, чтобы пересадить эти растения;

l издадите дополнительный указ о защите этих растений;

l развернете агитацию против уничтожения растений через местную печать, радио и т.п.;

l попытаетесь найти денежные средства для содержания этих растений;

l другое действие.

После 15 минут обсуждения в группах, от каждой выступает один школьник и аргументировано докладывает результаты обсуждения.

Задача-дилемма 2

Учащиеся снова делятся на группы. Учитель ставит задачу: cемья живет в большом городе. Вы - один из родителей. В предновогодние дни перед вами встала проблема: купить живую или искусственную елку. Вы знаете, что в лесу ель до высоты 1 м растет около 5-6 лет, а искусственная - очень дорогая, но ее можно использовать несколько лет. Живая ель дешевле и ваша семья всегда покупала живые елки. Вы:

l покупаете елку на «елочном базаре»;

l не покупаете елку и едете на новый год к друзьям на дачу;

l приобретаете искусственную ель;

l составляете композицию из живых веток.

Как видно из приведенных примеров, несмотря на различный экологический контекст, задачи-дилеммы имеют определенную структуру.

Первый компонент -- содержательный -- включает знания, которые необходимы школьникам для формирования прогноза.

Второй -- операционный -- навыки и умения как единицы предметной деятельности учащихся, реализуемые в установлении причинно-следственных связей, реконструкции и преобразовании знаний, выдвижении и анализа гипотез, планировании.

Мотивация--третий компонент -- проявляется как потребность выходить за свои пределы, экстраполировать себя в будущее и необходимость использовать эти знания для наиболее целесообразной организации своей жизнедеятельности и оптимального преобразующего воздействия на природу и общество.

Главное отличие дилемм от других видов учебных задач состоит в выборе и обосновании правильной альтернативы не факта, понятия и т.п., а поступка, решения. Поскольку обучение носит исключительно деятельностный характер, целесообразность использования учителем задач-дилемм очевидна.

Процесс решения задач-дилемм, как показало наше исследование, развивает важнейшие качества личности учащегося по взаимодействию с природой, мотивы экологосообразного поведения, самосознание, волю, способность к прогнозированию; нравственные чувства: долг, ответственность, симпатия ко всему живому. Все это позволяет рассматривать задачи-дилеммы в качестве доступного и эффективного средства обучения, способствующего интенсификации экологического образования на уроках географии.

Эффективным является использование на уроках географии задач связанных с использованием наглядных материалов и карт.

Задача прогнозирования очертания береговой линии СПБ и ЛО

Учитель ставит следующую задачу классу. В ближайшие 50 лет произойдет таяние снегов Антарктиды в результате ежегодного потепления в таком объеме, который приведет к поднятию уровня мирового океана на 5 метров. Определите очертания финского залива и Санкт-Петербурга в этом случае. Пользуйтесь физической картой атласа, контуры нанесите на контурную карту. Какие районы пострадают сильнее всего или будут затоплены? Что можно предложить для решения этой проблемы?