Наочні засоби вивчення географії материків та океанів

В основу навчального моделювання закладено обов'язкове використання різних видів пам'яті дітей: вербальної, зорової, слухової, моторної, що дозволяє враховувати індивідуальні особливості психіки дітей. Технологія застосування графічних сигналів вимагає 2-3-кратного повторення нового матеріалу, що сприяє збереженню отриманої інформації учнями.

Важливою складовою навчального моделювання є активне використання вчителем практичних методичних прийомів. Підчас практичної діяльності учні залучають свою оперативну пам'ять, яка забезпечує формування вмінь та навичок.

Процес навчання (як складової частини графічного моделювання) на уроці географії складається з таких етапів:

* ознайомлення з навчальним матеріалом переважно у вербальній формі, результатом якого є несистематичні уявлення про природні або господарські об'єкти та явища;

* формування понять та причинно-наслідкових зв'язків із застосуванням опорних графічних сигналів;

* графічне конспектування, виявлення зворотного зв'язку між учнями та вчителем;

* аналіз навчального матеріалу на творчому рівні, розв'язання проблемних завдань.

Спосіб моделювання навчального матеріалу на уроці географії має вирішальне значення. Графічне моделювання здійснюється асоціативно-зображувальними або знаково-символічними засобами. Структурно-логічні графічні схеми, що включають великі блоки вербальної інформації, менш ефективні, і їх вивчення має переважно репродуктивний характер.

Ефективність графічної моделі визначається можливістю швидко та адекватно сприйняти значний обсяг інформації. Дидактичні графічні конструкції, які лежать в основі графічного моделювання у навчанні географи, на наш погляд, повинні відповідати таким вимогам: лаконічність, структурованість, образність, багатофункціональність, динамічність та відтворюваність.

За допомогою графічних моделей навчальний географічний матеріал можна стискувати, структурувати та систематизувати у матриці, робота з якими передбачає обов'язкову самостійну пізнавальну діяльність учнів

Навчальне графічне моделювання на уроках географії має багатоступеневий характер. На першому етапі вчитель пропонує учням окремі дидактичні графічні конструкції (одиничні графічні сигнали, блоки або фрейми), в яких фіксує знайдені раніше зв'язки між природними або господарськими об'єктами, інтерпретує їх разом з дітьми, демонструючи легкість запам'ятовування та відтворення знань. На другому етапі за допомогою кількох дидактичних графічних конструкцій учитель разом з учнями моделює складні географічні процеси та явища, стимулюючи участь дітей у виборі модельних засобів, читанні створених схем, альтернативній їх видозміні [8].

Отже, формування індивідуальної здатності учнів до графічного моделювання - процес повільний, який залежить від багатьох компонентів і вимагає від учителя організації особистісно-зорієнтованого навчання. Учні винаходять та застосовують свої засоби графічного моделювання, які дозволяють учителеві зрозуміти та оцінити рівень пізнавального руху учнів. Графічна модель не є головною складовою в навчальному графічному моделюванні. Це тільки засіб логічного упорядкування навчального матеріалу Пріоритетною основою такого моделювання є пізнавальна діяльність учнів та формування прийомів цієї діяльності, розвиток критичного мислення. На наш погляд, використання навчального моделювання сприяє підвищенню ефективності навчання географи в школі.

Сучасні дидактичні умови організації навчального процесу визначаються технологізацією процесу навчання, особистісно-орієнтованим підходом до учнів, раціональним застосуванням методичного апарату навчання географії та чіткою регламентацією навчальної діяльності на уроці.

Сучасний етап розвитку методики навчання географії можна назвати періодом накопичення та аналізу практичного досвіду. Про це свідчить той факт, що авторами багатьох статей у фахових виданнях є вчителі-практики. Вони презентують педагогічні знахідки, які, на їхню думку, мають високу ефективність. Це, найчастіше, сценарії або розгорнуті плани-конспекти уроків, які є продуктом індивідуальної творчості й відбивають педагогічну особистість учителя, його талант і персоніфікований професіоналізм. Інші вчителі сприймають такі публікації як прямі рекомендації до діяльності, намагаються їх відтворювати у своїй практиці. Таке механічне запозичення чужого педагогічного досвіду, найчастіше, не сприяє професійному зростанню.

Учителі географії наполягають на тому, що їм не вистачає рекомендацій спеціалістів з фахової методики практичного спрямування. На нашу думку, це свідчить про необхідність інтенсифікації теоретичного аналізу накопиченого досвіду та створення нових моделей навчання географії, які б мали універсальний характер. Уніфіковані навчальні моделі можуть застосовуватись учителями незалежно від специфічних особливостей їх практичної діяльності та накопиченого досвіду [7].

Проблема підвищення пізнавальної активності учнів та ефективності уроку - одна із головних, які на сьогодні існують в методиці навчання географії .Успіх у засвоєнні географічних знань може бути досягнутим лише при гармонійному поєднанні усіх засобів і можливостей наочного навчання.

Одним із його елементів і є навчальне моделювання. Оскільки використання приладдя цього виду супроводжує навчання географії на всіх його етапах, то вчитель повинен бути знайомим з усім його різноманіттям, володіти методикою його використання. Засоби навчального моделювання допомагають розвивати такі необхідні якості як логічна послідовність мислення, увага, уява і сприяють вірному розумінню просторових взаємовідносин предметів і явищ. Навчальне моделювання пройшло декілька етапів у своєму розвитку. Ма початковій стадії воно являло собою ілюстративне зображення (малюнки, картографічні ескізи) - спрощені схеми, які розкривали учням зміст статті підручника чи розповіді вчителя. Малюнком на класній дошці користувалися і в дореволюційний час. У радянській школі вони застосовувалися в 20-ті і 30-ті роки, коли наочних посібників у школах було недостатньо. Про велике значення ілюстрацій писали методисти О.О. Половинкін, І.І. Заславський, пізніше Л.М. Кортель, П.А. Громов, наголошуючи на їхній динамічності й активізуючи властивості.

Важливим кроком вперед у навчанні географії було застосування графічно-статистичних матеріалів (графіків, діаграм). М.М. Баранський стверджував, що застосування цих моделей на уроці розвиває пізнавальну активність школярів, самостійність в оцінці географічних фактів і явищ, а також знайомить учнів з прийомами наукового пізнання - спостереженням, аналізом, узагальненням, озброюючи їх науковими принципами вивчення певних явищ, являючись у той же час опорою для мотивованих висновків.

На наступному етапі важливу роль почали відігравати способи унаочнення географічних явищ та процесів. Ці способи базувались на використанні графічно-сигнальної наочності, яка на думку ряду вітчизняних і зарубіжних дослідників є засобом відображення причинно-наслідкових зв'язків у навчальному матеріалі, узагальнення та систематизації знань. Активне використання графічних схем для класифікації явищ, зображення зв'язків між ними, розвитку картографічних уявлень і навиків сприяє проведенню логічних операцій, які значно полегшують осмислення і запам'ятовування матеріалу, що вивчається, спонукає до самостійного мислення учнів.

Останнім часом в Україні накопичено позитивний досвід застосування різноманітних навчальних моделей в процесі навчання географії. Перші графічно-сигнальні схеми були створені в кінці 80-х років М.С. Винокур та О.Я. Скуратовичем, які працювали вчителями географії в місті Донецьку. Пізніше види графічно-сигнальних схем урізноманітнились. їх структура і зміст визначаються методичними особливостями застосування.

Серед цього різноманіття можна виділити листи опорних сигналів (М.С. Винокур), структурно-логічні схеми (О.Я. Скуратович), опорно-інформаційні схеми (С.Г. Кобернік), опорно-узагальнюючі схеми (Л.І. Круглик) та структурно-логічні конспекти (Л.П. Вішнікіна). Вони створені на основі ідей Б.Ф. Шаталова про вивчення учбового матеріалу великими смисловими блоками, в яких логічно поєднуються між собою усі структурні елементи наукового знання певного обсягу з чітко визначеними причинно-наслідковими зв'язками.

Вагомим внеском у розвиток методики використання графічно-сигнальних схем стали метод графів Лілії Костенко і система проблемно-символічних сигналів Павла Барабохи. Вони використовують опорну графіку з метою активізації процесу навчання. Використання кожного з видів навчального моделювання має свої методичні особливості, тому їх доцільно розглядати комплексно [10].

Отже, у сучасній науці категорія моделювання стає синонімом пізнання.

- за способом реалізації та відповідно до застосовуваного методу наукового дослідження виділяють:

* знакові - моделями є схеми, креслення, формули;

* предметні моделі;

- за призначенням:

* дослідницькі;

* навчальні;

- за ступенем подібності до оригіналу:

* ізоморфні - модель і оригінал подібні за своєю структурою;

* ізофункціональні - покликані відображати функціональну схожість з оригіналом;

* гомоморфні - відображають структуру оригіналу в спрощеному вигляді;

- за взаємодією із зовнішнім середовищем:

* діючі - модельні елементи взаємодіють один з одним;

* статичні - не мають змоги самостійно взаємодіяти із зовнішнім світом;

- за методикою моделювання:

* понятійно-термінологічні - покликані давати узагальнене уявлення про поняття й категорії, які формуються;

* мережні - демонструють моделі всіляких відносин у модельованій системі;

* фреймові - моделі стереотипних ситуацій, що часто повторюються в предметній області; зазвичай відображають різнотипні дії, причинно-наслідкові зв'язки, зміни понятійної точки зору;

* класифікаційні - моделі будуються на базі існуючих класифікацій;

* алгоритмічні - об'єктом моделювання є типові дії в межах модельованої області;

- за аспектом поширення:

* об'єктивовані - мають доступне матеріальне втілення, тобто «конструкція, у якій ми розташовуємо символ нашого досвіду або мислення як засіб їхнього розуміння чи пояснення іншим людям» (М. Вартофський. Моделі: репрезентація й наукове мислення, 1988.)

* не об'єктивовані - існують лише в уяві моделюючого суб'єкта;

- за сферами або галуззю практичної діяльності:

* географія;

* біологія;

* фізика [12].

Вішнікіна Л.П. виділяє ж дещо схожу класифікацію навчальних моделей:

І. Ілюстративні моделі:

- ілюстративні зображення (малюнки, картографічні ескізи;

- графічні зображення цифрового матеріалу (графіки, діаграми);

ІІ. Моделі унаочнення географічних явищ та процесів:

- приладдя для систематизації і класифікації географічних явищ (таблиці, схеми, картосхеми);

- приладдя для зображення зв'язків між географічними явищами (профілі, блок діаграми);

- приладдя для розвитку картографічних вмінь і навичок (картограми, картодіаграми).

ІІІ. Структурно-логічні схеми:

- структурно імітаційні схеми (структурно-логічні схеми, структурно-інформаційні схеми, опорно-інформаційні схеми, метод графів);

- структурно-логічні схеми (структурно-логічні схеми, листи опорних сигналів, структурно-логічні конспекти, проблемно-символічні сигнали) [10].

ІV. В залежності від дидактичної мети виділяють наступні навчальні моделі:

- моделі формування понять;

- моделі формування вмінь;

- моделі вивчення природних процесів та об'єктів;

- моделі формування історико-географічних знань;

- моделі поширення, поглиблення та систематизації знань, умінь і навичок [7].

Отже, з вище зазначеного видно, що навчальне моделювання пройшло різні етапи своєї еволюції, постійно розвиваючись і удосконалюючись. І на сьогодні воно досягло такого масштабу, що можна створити наскрізну класифікацію його складових. Ця класифікація, на наш погляд, допоможе викладачам та учителям географії з поміж усього різноманіття навчального моделювання обрати саме те, яке стане основою їх педагогічної технології.

РОЗДІЛ 2. МЕТОДИКА ЗАСТОСУВАННЯ НАОЧНИХ ЗАСОБІВ НАВЧАННЯ У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ ШКІЛЬНОГО КУРСУ ГЕОГРАФІЇ МАТЕРИКІВ ТА ОКЕАНІВ

2.1 Психолого-дидактичні засади застосування навчальних моделей як наочних засобів навчання

Для вітчизняної психолого-педагогічної та методичної літератури поняття моделювання як дидактичного інструменту є порівняно новим. Найчастіше аналізуються моделі організації навчального процесу [19], концептуальні моделі уроку [2,с.115-116]. Інколи авторські модифікації навчальних технологій розглядаються як моделі навчання. Зокрема С. Пальчевський свою авторську модифікацію сугостопедичної технології розглядає як модель художньо-емоційної творчої діяльності [29]. Досить глибокий аналіз навчального моделювання дає В. Паламарчук у посібнику «Як виростити інтелектуала» [23], моделі формування географічних понять аналізує Г. Камерилова [15]. Незважаючи на те, що опис та аналіз моделей навчання географії у фаховій літературі трапляється дуже рідко, вчителі географи використовують на своїх уроках навчальне моделювання, про що свідчать їхні публікації.

На нашу думку, навчальна модель - це динамічна дидактична структура, побудована на основі сполучення дидактичних інструментів (методів, методичних прийомів, засобів та форм організації навчання), застосування якої спрямоване на формування географічних компетенцій. Модель, на основі якої будується процес навчання, відтворює в схематичній формі структуру, взаємозв'язки та логіку пізнавального процесу. Вона забезпечує ефективне засвоєння географічних знань шляхом активного опрацювання навчального матеріалу учнями. У процесі такого опрацювання відбувається стиснення та згортання інформації, створення алгоритмізованих структур, забезпечує переробку навчального матеріалу, яка необхідна для засвоєння логічних зв'язків між елементами географічних знань. Наступне розгортання алгоритмізованої інформації учнями та її аналіз є основою формування географічних компетенцій, які включають в себе як змістові (географічні знання), так і процесуальні (уміння, навички) компоненти. Формування географічних компетенцій є одночасно й метою навчання, й засобом формування навичок самостійної діяльності учнів [7].

В основі графічного моделювання лежить знакова система, яка передбачає наявність розвинутого словесно-логічного мислення, тобто мислення у формі абстрактних понять. У учнів шостого-сьомого класів таке мислення тільки формується. Починаючи навчати географії учнів шостого класу, учитель спирається на їхнє понятійне мислення різного рівня сформованості: використовує переважно знаки-символи, які мають образний характер, близький до зображення натуральних природних об'єктів. Упродовж вивчення шкільного курсу географії вчитель повинен усіляко сприяти переходу від понятійно-конкретного до абстрактно-понятійного мислення учнів.

У середньому та старшому шкільному віці школярам стають доступними більш складні пізнавальні завдання. У процесі їх розв'язання мисленєві операції вдосконалюються. Для учнів восьмого - дев'ятого класів вводяться умовні позначення абстрактного характеру. У процесі систематичного використання сигнально-знакових схем, які моделюють причинно-наслідкові зв'язки у природі та господарстві, учні розвивають здатність міркувати, обґрунтовувати свої думки, усвідомлювати та контролювати процес мислення.

Графічне моделювання складається з двох основних складових:

1) моделювання процесу навчання, в основі якого лежить пізнавальна діяльність учнів;

2) моделювання навчального матеріалу: його логічне упорядкування, побудова структурно-логічної графічної схеми, в якій навчальний матеріал подається у наочній формі.

У моделюванні навчального процесу відображається та відтворюється у простій і схематичній формі пізнавальний процес, його структура, взаємозв'язки та внутрішня логіка. Вчитель ініціює та спонукає таким чином пізнавальну діяльність учнів. Він веде учня шляхом пізнання, усіляко сприяючи формуванню навичок самостійного добування знань [8].

Навчальна модель забезпечує ефективне засвоєння географічних знань шляхом активного опрацювання навчального матеріалу учнями. Саме в такому процесі відбувається стиснення та графічне кодування інформації, створення алгоритмів виконання певних дій. А також переробка навчального матеріалу, під час якої відбувається засвоєння логічних зв'язків між структурними частинами географічних знань. Наступне розгортання алгоритмізованої інформації учнями та її аналіз являється основою формування географічних компетенцій. Важливою вимогою до навчальної графічної моделі є відповідність віковим особливостям учнів. Пояснення та формулювання повинні бути коректними щодо інтелектуальних та психолого-педагогічних особливостей учнів. Застосовуючи графічне моделювання вчителю надається змога використовувати різноманітні засоби і прийоми та форми організації навчання, під час реалізації кожного етапу навчального моделювання, залежно від його досвіду та індивідуальних особливостей. Графічне моделювання на уроках географії має включати повний цикл пізнавальних дій учнів - від усвідомлення значущості оволодіння навчальним матеріалом до кінцевого засвоєння прийомів пізнавальної діяльності: визначення суті понять, порівняння, з'ясування причинно-наслідкових зв'язків, розуміння закономірностей, розуміння підпорядкованості понять, класифікація, виявлення системності. Використовуючи на практиці графічні моделі, а також видозмінення та вдосконалення їх сприяє виробленню власної педагогічної технології навчання, реалізація принципів якої завжди буде приносити плідні результати.

Методика навчання з використанням навчального моделювання базується на особливостях психічних пізнавальних процесів: відчутті та сприйнятті, увазі, уяві та мисленні [4,с. 205]. При створенні навчальної моделі повинна враховуватись поетапність сприйняття інформації учнями. Графічне зображення нового матеріалу є зоровим подразнювачем. Кожний графічний знак - це сигнал, носій певного змісту. Під час озвучення навчального моделювання вчителем залучуються зорові та слухові аналізатори мозку. Оскільки методика використання навчального моделювання передбачає перенесення графічних схем в учнівські зошити, то залучуються і тактильні аналізатори. При цьому відбувається просторова локалізація та диференціація матеріалу, що вивчається, його осмислення та розуміння.

Сприйняття графічної схеми, як результат дії зорових, слухових та тактильних аналізаторів, формує цілісні образи географічних об'єктів та явищ. По своїй суті образ - це і початковий пункт і результат будь-якого пізнавального процесу. Тому умовні позначення в моделях носять узагатьнюючо-образний характер. Вони являють собою сукупність букв, геометричних фігур, зменшених зображень предметів тощо. Оскільки в основі сприйняття лежить процес розпізнавання, то доцільно використовувати уніфіковані умовні позначення, з якими учні зустрічалися раніше [8]. Методичні прийоми та форми організації навчання, що ґрунтуються на використанні навчального моделювання, враховують властивості не тільки довільного, а й, мимовільного сприйняття. Саме по собі сприйняття протікає як динамічний процес пошуку відповіді на питання «Що це таке». Мимовільне сприйняття - немотивоване, вибіркове. Для його активізації в графічних схемах використовують кольори, урізноманітнюють структуру графічних схем, вводять оригінальні умовні позначення. Довільне сприйняття - мотивоване, базується на вольовій активності учнів. Воно в значній мірі визначається методичним забезпеченням, яке використовує вчитель.

Ефективність сприйняття нового матеріалу учнями залежить у першу чергу від їх уваги [7]. Педагогічні технології, які базуються на використанні навчального моделювання, обов'язково повинні враховувати обсяг уваги дітей різного віку. Він визначається кількістю графічних об'єктів, які сприймаються одночасно. Поєднані за змістом об'єкти сприймаються у більшій кількості. Ефективніше, на наш погляд, використовувати структурно-логічні конспекти, в яких графічні знаки поєднані між собою внутрішньою логікою викладення причинно-наслідкових зв'язків. Крім того, чим менше ділянка, що сприймається, тим більша концентрація уваги. Тому структурно-логічні конспекти необхідно поділяти на окремі смислові блоки. Великі за обсягом інформаційно-графічні схеми, з цієї точки зору, використовувати недоцільно.

Необхідною умовою забезпечення стійкості уваги учнів є різноманітність вражень або дій, що виконуються. Використання навчального моделювання обов'язково повинно спиратися на варіативність методичних прийомів, форм та засобів навчання. Позитивний вплив на стійкість уваги справляє зацікавленість учнів матеріалом, що вивчається. Негативний вплив має одноманітність навчально-пізнавальних дій учнів. З точки зору фізіології це пояснюється тим, що під впливом тривалої дії одного подразника на одну й ту ж ділянку кори головного мозку, виникає її гальмування, що викликає зниження стійкості уваги.

При формуванні нових знань та вмінь учитель враховує особливості процесів запам'ятовування учнями. У ході вивчення нового матеріалу використовується мимовільна пам'ять, яка дуже розвинена у дітей. Нова інформація запам'ятовується учнями під час роботи з графічною схемою (дешифрування, озвучення, переписування). Поступово при накопиченні досвіду роботи з навчальною моделлю, учні усвідомлюють необхідність цілеспрямованого запам'ятовування. Таким чином, залучається довільна пам'ять учнів. Учитель повинен приділяти увагу формуванню мнемонічних прийомів.

В основу методики, що базується на використанні навчального моделювання закладено обов'язкове використання різних видів пам'яті дітей: вербальної, зорової, слухової, моторної, що дозволяє враховувати індивідуальні особливості психіки дітей. Методика передбачає 2-3-х кратне повторення нового матеріалу, що сприяє збереженню отриманої інформації учнями.

Складовою ланкою роботи з навчальною моделлю є активне використання вчителем практичних методичних прийомів. Під час практичної діяльності учні залучають свою оперативну пам'ять, яка забезпечує формування вмінь та навичок.

Одним з основних пізнавальних процесів є мислення. Завдяки мисленню відображаються суттєві властивості та взаємозв'язки природних об'єктів та процесів. В основі педагогічних технологій, які використовують навчального моделювання лежить знакова система, яка передбачає наявність розвинутого словесно-логічного мислення, тобто мислення у формі абстрактних понять. В учнів шостого-сьомого класів таке мислення тільки формується. Це необхідно враховувати при складанні графічних схем. У них повинні використовуватись переважно знаки-символи, які мають образний характер, близький до зображення натуральних природних об'єктів.

У середньому та старшому шкільному віці школярам стають доступними більш складні пізнавальні задачі. У процесі їх вирішення мисленєві операції вдосконалюються. У графічних схемах для учнів восьмого-дев'ятого класів вводяться умовні позначення абстрактного характеру. При систематичному використанні сигнально-знакових схем, які моделюють причинно-наслідкові зв'язки, у учнів розвивається здатність міркувати, обґрунтовувати свої думки, усвідомлювати та контролювати процес мислення.

Отже, ми дійшли до наступних висновків, що сприйняття нового матеріалу за допомогою навчального моделювання демонструє і конкретизує основні мисленєві операції: аналіз, синтез, порівняння, абстрагування та узагальнення. Але рівень розвитку та сформованості мислення учнів класу можуть суттєво різнитися, що створює значні ускладнення для вчителя і вимагає у нього урізноманітнення методичних прийомів та форм організації навчання. Крім того важливо пам'ятати, що рівень адекватності відображення дійсності у дітей різний. Це ускладнює сприйняття ними сигнально-знакової схеми. Головною проблемою, яка стоїть перед педагогічними технологіями, що базуються на використанні навчального моделювання є врахування індивідуальних особливостей мислення учнів. Шляхи вирішення цієї проблеми полягають в методичному забезпеченні користування сигнально-знаковими схемами. Різноманітні методики, що базуються на сигнально-знакових схемах мають право на існування, оскільки урізноманітнюють методичне забезпечення та сприяють подальшому вдосконаленню процесу навчання географії [7].

2.2 Застосування навчального моделювання у процесі вивчення географії материків та океанів

Особливістю сучасної школи є активне впровадження прогресивних навчальних технологій, які перебувають у стадії формування та конкретизації. У шкільній практиці навчання географії широко використовуються різноманітні графічні сигнальні схеми, їх застосування базується на особливостях психічних пізнавальних процесів: відчутті та сприйнятті, увазі, уяві та мисленні. Сприйняття графічної схеми, як результат дії зорових, слухових та тактильних аналізаторів, формує цілісні образи графічних об'єктів та явищ. Але в більшості випадків ці схеми застосовуються тільки як мнемонічний засіб, а можливості активізації самостійної пізнавальної діяльності учнів ігноруються. Більшість графічних схем перевантажена фактичною інформацією, одноманітно структурована, недостатньо висвітлює причинно-наслідкові зв'язки в географії. Це спонукає подальший пошук оптимальних та ефективних форм навчального моделювання.

Такою формою є використання фреймів. Автором теорії фреймів став американський вчений в області штучного інтелекту М.Мінський. Термін „фрейм", що в перекладі з англійської означає „кадр", був особливо популярним у середині 70-тих років, коли існувало багато його тлумачень. У наш час фрейми активно застосовують у вищій школі. Шкільним учителям фреймові технології мало знайомі.

Фрейми - це графічне зображення цілісних „шматків" інформації, сприйняття та засвоєння якої базується на раніше сформованих знаннях. Іншими словами це цілісний фрагмент знань якісно та кількісно обмежений можливостями та мстою навчального процесу.

Кожний фрейм можна розглядати як графічну опорну схему, що складається з елементів відомих раніше та нових співвідношень між ними. Складні географічні об'єкти та явища уявляються комбінацією кількох фреймів. Кожний фрейм доповнюється учителем навчальними процедурами, які забезпечують участь учнів у пізнавальному процесі.

Таким чином, фрейми - це графічні неподільні блоки, які можуть бути відтворені в пам'яті учня. За допомогою цих моделей навчальний матеріал можна стискувати, структурувати та систематизувати в матриці, які передбачають обов'язкову самостійну діяльність учнів.

Навчальне моделювання на основі застосування фреймів має багатоступеневий характер. На першому етапі учитель пропонує учням одиничні окремі фрейми, в яких фіксує знайдені раніше зв'язки між природними або господарськими об'єктами, інтерпретує їх разом з дітьми, демонструючи легкість запам'ятовування та відтворення знань.

На другому етапі за допомогою кількох фреймів учитель разом з учнями розглядає складні географічні процеси і явища, стимулюючи участь дітей у виборі модельних засобів, читанні створених схем, їх альтернативній видозміні.

При систематичному застосуванні фреймових моделей вони можуть використовуватись як засіб організації самостійної пізнавальної діяльності учнів та взаємонавчання. Для цього учитель пропонує фрейми з ,дірками", „білими плямами". На цьому етапі навчальне моделювання включає елементи інтерактивного навчання.

Формування індивідуальної здатності до навчального моделювання - процес повільний і залежить від багатьох компонентів, вимагає від учителя організації особистістю орієнтованого навчання. На цьому етапі учні винаходять та застосовують свої прийоми навчального моделювання, які дозволяють учителеві зрозуміти та оцінити шляхи і рівень пізнавального руху учнів.

Таким чином, регулярне застосування графічних моделей сприяє:

1) системному засвоєнню програмного матеріалу;

2) активізації пізнавальних інтересів школярів;

3) інтенсифікації навчального процесу;

4) формуванню причинно-наслідкових завдань;

5) якісній підготовці домашніх завдань.

Навчальні моделі допомагають зрозуміти процеси та явища, які важко безпосередньо спостерігати в природі або суспільстві [8]. Так, на уроках географії можна застосувати, наприклад, модель формування понять «земна кора» та «літосфера» («Загальна географія», 6 клас).

На першому етапі навчального моделювання відбувається емоційно-образне представлення навчального матеріалу. Учитель пропонує учням віртуальну подорож до центра Землі зі швидкістю 20 км за день. Після того як учні з'ясовують, що подорож буде тривати приблизно 319 днів, учитель пропонує порівняти внутрішню будову Землі з розрізаним вареним курячим яйцем, називає внутрішні геосфери та їх особливості, ілюструє свою розповідь малюнками. На цьому етапі необхідно насамперед звернути увагу на емоційний фон уроку, наводити яскраві порівняння, парадоксальні приклади.

Повертаючись до раніше запропонованої подорожі, учитель ознайомлює, учнів з будовою земної кори та її типами. Розповідаючи учням про зміну температури гірських порід з глибиною, він пояснює взаємозв'язки процесів, що відбуваються в земній корі та мантії, розкриває поняття «літосфера». Таким чином, на цьому етапі відбувається пряме ознайомлення з предметом засвоєння, під час якого важливе значення має інформаційно-комунікативна компонента навчального моделювання, її ефективність забезпечується емоційно-психологічним впливом учителя на учнів та їх достатнім інтелектуальним навантаженням.

Особливістю другого етапу моделювання є введення додаткового дидактичного засобу навчання. Таким засобом може бути знаково-символічна графічна модель (фреймова схема), яка є теоретичним представленням природних об'єктів та процесів, алгоритмізованою структурою згортання інформації. На цьому етапі відбувається динамічна побудова фреймової схеми «Будова земної кори» вчителем (на класній дошці, мультимедійній дошці) та учнями (у зошиті).

Фрейм - це статична структура представлення знань, в якій всі елементи співіснують одночасно. Ця структура побудована на основі одного або кількох понять, вміщує відомості про їхні істотні структурні елементи та внутрішні зв'язки. Фрейм відтворює ідеальну картину природних об'єктів чи процесів, на основі якої можна вивчати їх різноманітність та зміни в просторі й часі.

У даному випадку використовується фрейм «Будова земної кори». Завданням учителя під час здійсненім графічного моделювання є створення умов для усвідомлення учнями дій що виконаються, залучення їх до процесу згортання навчальної інформації та її запам'ятовування.

На третьому етапі навчального моделювання учні виконують дії на основі створеної фреймової моделі. З цією метою використовуються різноманітні засоби навчання: відповідний методичний блок підручника, настінні карти, малюнки та схеми, карти та малюнки атласу, колекція гірських порід та мінералів. Учитель пропонує систему запитань та завдань різного рівня складності, що сприяють згортанню інформації, яку містить фреймова схема, засвоєнню навчального матеріалу учнями. Наводимо приклади таких запитань та завдань.

* На які групи поділяють корисні копалини за походженням? У,чому їх відмінності? Знайдіть у колекції гірських порід та мінералів зразки базальту та граніту.

* Поясніть, у чому відмінність земної кори материкового та океанічного типу.

* Покажіть на фізичній карті світу та карті літосферних плит ділянки, що відповідають земній корі материкового та океанічного типу

* Дайте визначення поняттю «земна кора».

* Які внутрішні геосфері-взаємодіють із земною корою?

* Чому земну кору не можна порівнювати з шкаралупою курячого яйця, як це ми робили раніше?

* Чому температура земної кори збільшується з глибиною?

* Що є причиною рухів земної кори?

* Які процеси відбуваються в мантії?

* Користуючись текстом та малюнком підручника, поясніть, що таке «астеносфера».

* Дайте визначення поняттю «літосфера».

Таким чином, безпосереднє формулювання понять відбувається на кінцевому етапі: Завершується цей етап підсумковим тестуванням. Запропоноване тестування має на меті визначення зворотного зв'язку між учителем та учнем, корекцію знань та визначення кінцевого результату навчання.

Вибір навчальних моделей визначається вимогами «Державного стандарту базової і повної середньої освіти» та шкільною програмою (моделюються ті поняття, формування яких передбачається шкільною програмою з географії).

Важливою вимогою до навчальної моделі є відповідність сучасному рівню наукових знань. Змісті форма моделі має відповідати віковим особливостям учнів. Пояснення та формулювання повинні бути коректними щодо інтелектуальних та психофізіологічних можливостей дітей відповідного віку. Навчальні моделі мають відбивати істотні ознаки поняття, головні внутрішні зв'язки.

Учитель має змогу використовувати різноманітні методичні прийоми, засоби та форми організації навчання під час реалізації кожного етапу навчального моделювання, залежно від його досвіду та індивідуальних особливостей. Обов'язковим для вчителя повинно бути розуміння внутрішнього алгоритму моделі, пов'язаного зі змістом географічних компетенцій, психолого-дидактичних умов їх формування та зовнішнього процесуального алгоритму, який визначається методикою реалізації навчального моделювання.

Структура навчального моделювання включає дві складові частини. Першою є моделювання навчального матеріалу, до складу якого входять елементи:

* логічне упорядкування;

* побудова структурно-логічного графічного каркасу (фрейма);

* урахування мнемонічних правил;

* розроблення системи запитань та завдань, що сприяють опрацюванню навчального матеріалу учнями, яке веде до формування географічних компетенцій.

Другою складовою є проектування навчально-пізнавальної діяльності як алгоритмізованого навчального процесу, що складається з окремих функціональних частин.

Відповідно до структури навчального моделювання можна визначити основні функції навчальних моделей. Прогностична функція полягає в оптимальному розподілі дидактичних ресурсів: часу, застосованих засобів, педагогічних впливів, дидактичного інструментарію. Моніторингова функція полягає у виявленні зворотного зв'язку між учителем та учнем і застосуванні засобів корегування можливих відхилень від запланованого проміжного результату. Рефлексивна функція - вироблення рішень у непередбачуваних ситуаціях, імовірне проектування (за умов відсутності абсолютно схожих навчальних ситуацій).

Під час проектування та наступного аналізу навчальних моделей треба спиратися на їх багатомірність.

Перший вимір навчальної моделі пов'язаний із психолого-педагогічними умовами формування географічних компетенцій (сприйняття, розпізнавання, поетапне усвідомлення, фіксація в пам'яті, діяльність на основі нових знань, уведення в систему існуючих знань та вмінь, формулювання (узагальнення), систематизація, відтворення на творчому рівні, контроль).

Другий вимір - змістово-науковий (уявлення, внутрішня суть та структура поняття або вміння, при-чинно-наслідкові зв'язки внутрішнього порядку, причинно-на-слідкові зв'язки зовнішнього порядку, різноманітність проявів у просторі, динаміка змін у часі, варіативність та системність).

Третій вимір - методичний, визначає способи реалізації першого та другого вимірів. Передбачає варіативність діяльності вчителя, використання ним різноманітних дидактичних інструментів.

Навчальні моделі можуть застосовуватись на уроках географії за умови відповідності їх таким вимогам:

1) чітка логіко-змістова структура навчального матеріалу;

2) алгоритмізований характер процесуальної частини (фіксація найважливіших вузлових моментів);

3) універсальність - можливість застосування для вирішення широкого спектру завдань;

4) забезпеченість можливості самоорганізації навчальної діяльності учнів.

На нашу думку, подальша розробка навчальних моделей та впровадження навчального моделювання в фактичну діяльність учителів географії сприятиме розв'язанню навчальних проблем, які стоять перед сучасною шкільною освітою.

2.3 Методика застосування моделей при вивченні фізичної географії

Різноманітні типи уроків (за своїм дидактичним значенням) цілеспрямовано використовують тільки в певній системі, коли один тип уроку доповняє інший, розширюються знання, уміння й навики, які набуваються учнями, поглиблюється і закріплюється матеріал в умовах розвитку творчості і ініціативи учнів.

Використання на уроках листів опорних сигналів (ЛОС) та структурно-логічних схем (СЛС) дають можливість навчити школяра відбору головного, осмисленню закономірностей природних процесів, загальних уявлень про природу і населення Землі, формуванню первинних географічних знань і умінь в основному на краєзнавчому принципі.

Як відомо, умовою успішного навчання являється встановлення різноманітних зв'язків між знаннями і новим матеріалом і приведення цих знань в систему, тобто закріплення дидактичного спільності матеріалу і створення в учнів цілісного представлення про тему, що вивчається, для чого в ЛОС кодується інформація по крайній мірі двох параграфів.

Вибір методів навчання визначається змістом навчального матеріалу, метою і завданням уроку, рівнем розвитку учнів, їх віковими особливостями. Найбільш ефективним являється робота з підручником, евристична бесіда із самостійною роботою учня з географічними картами, зі статистичними даними, з таблицями та іншими джерелами географічних знань.

Під час вивчення нового матеріалу ЛОС знаходяться на кожній парті або у кожного учня. Вчитель організовує активну мисленнєву діяльність, спрямовану на сприйняття інформації, вирішення проблемних і інших питань, диференціація частин матеріалу за ступенем важливості. Учні, прослідуючи логіці мислення вчителя, порівнюють нове із раніше вивчаючим, осмислюють новий матеріал, запам'ятовують його, вносять в ЛОС рекомендуючі вчителем нові дані по вивчаючому питанню[4;С.5].

На етапі закріплення використовується повторна розповідь (хоч поетапне закріплення іде практично на всіх уроках) з опорою на ЛОС з обов'язковим використанням тих ключових слів, понять, цифр, які там зазначені. Мета повторної розповіді - коротко і в чіткій логічній послідовності представити учням саме головне в матеріалі теми і пов'язати інформацію з конкретними опорними сигналами. Цим створюється база для подальшої роботи над вивчаючим матеріалом.

Під час пояснення з використанням ЛОС учителю легше навчити дітей порівнювати, виділяти загальне і різне в явищах і предметах. Крім того він підбирає питання, відповісти на які учні зможуть, спираючись на отримані знання.

Дуже часто в ЛОС вводяться запитання, на які учням потрібно відповідати «чому?», тобто шукати причинно-наслідкові зв'язки і таким чином навчатися творче мислити.

Відтворюючи ЛОС на кожному уроці по пам'яті, а значить, вивчивши, осмисливши відповіді свої і товаришів, учні активно включаються в процес вивчення нового матеріалу.

Отже, ЛОС на уроках географії являється особливим видом оглядовості, в стислому вигляді визначаючим основний зміст вивчаючого матеріалу. З їх допомогою програмується навчальна діяльність учнів, впорядковується засвоєння і аналіз вивчаючого матеріалу, підвищується ефективність його запам'ятовування і полегшується творче застосування.

А схематичний запис логічних зв'язків, що міститься в навчальній інформації, допомагає учню зрозуміти логіку інформації, зосередити увагу на самому головному у вивчаючій темі, підвищує його пізнавальну активність. Це сприяє кращому засвоєнню матеріалу учнями саме на уроці, ЛОС допомагає ефективно використовувати урочний час.

Структурно-логічні схеми (СЛС) - це своєрідні плани-конспекти, за допомогою яких учень «включає» в роботу різноманітні аналізатори пам'яті. В процесі підготовки і проведення уроків по темі вчитель виділяє крупні смислові блоки, визначає круг питань для рольових ігор, конференцій семінарів, поглиблення і поширення знань, умінь і навиків, а також тематику і кількість годин, котрі відводяться на виконання практичних робіт на уроки контролю і корекції [4;С.14].

2.4 Картографічний матеріал на уроках географії материків та океанів

Мета нашої роботи полягає у встановленні методичних особливостей використання прийомів картографічного методу дослідження на уроках географії. Питання формування картографічних знань та вмінь висвітлено в працях М.М. Баранського, К.О. Салищева, А.П. Божко, Г.Ю. Грюнберга та багатьох інших.

Використання географічних карт у школі має вирішувати щонайменше два головних і взаємопов'язаних завдання, а саме сприяти вивченню фізичної і економічної географії та формувати в учнів картографічні уміння і навички. Уміння працювати з географічною картою приходить з опануванням прийомів і способів роботи з нею, які є складовими картографічного методу дослідження.

Незаперечним є факт, що географічні карти займають важливе місце в процесі навчання в середній і вищій школі. Географічна карта є моделлю, що заміняє учневі об'єкт вивчення - Земну кулю. При цьому не слід забувати, що ця модель, з одного боку, зберігає досліджувані особливості явищ, процесів, а з іншого, відтворює наочність.

Сучасні педагоги і психологи підкреслюють, що вивчення моделі за ефективністю майже рівнозначне вивченню самого об'єкта, якщо ця модель містить основні властивості, що подаються в об'єкті [9;51].

Слід відзначити, що в шкільному курсі географії на вивчення суто картографічних тем відноситься обмаль часу. Так, відповідно до календарного планування на 2009/2010 н. р. на вивчення розділу «Земля на плані і карті» у шостому класі відводиться 14 год., а на тему «Джерела географічної інформації» у восьмому класі 6 год. [16;43-44].

Ми вважаємо, що в процесі навчання учні мають навчитися розуміти і читати географічну карту. Формування знань щодо розуміння географічної корти повинно бути спрямоване на засвоєння головних властивостей карти: просторово-часову подібність, змістову відповідність, абстрактність, вибірність, однозначність, синтетичність тощо.

В методичній літературі при аналізі різних видів роботи учнів з картою говориться про розуміння, читання і знання карти.

Розуміння карти включає наявність картографічних знань: що таке географічна карта, які її основні властивості, чим вона відрізняється від інших видів зображення земної поверхні. Крім того, щоб розуміти карту, необхідно вміти працювати з масштабом і градусною сіткою. Таким чином, розуміння карти не слід путати з розумінням причинно-наслідкових зв'язків між об'єктами і явищами, які зображені на ній.

У шостому класі вивчаючи розділ «Земля на плані і карті» формуються вперше такі поняття, як масштаб, географічні та прямокутні координати, умовні знаки, кути напрямку та ін.

Для перевірки засвоєння матеріалу, учням можна задати запитання пов'язані з градусною сіткою: в якому напрямку протікає річка Амазонка? В якому напрямку простягаються гори Анди?

На завданнях, спрямованих на формування вміння визначати географічні координати, ми навмисне зупинятися не будемо, однак відмітимо, що для підвищення рівня оволодіння даними уміннями учнів, вони мають знаходити пункти по заданим координатам, а також визначати координати по картам, побудованих у різних проекціях. Вміння визначати географічні координати необхідне і при обчисленні протяжності об'єкта за допомогою градусної сітки.

Читання географічної карти - вміння пізнавати дійсність, реальний світ в сукупності умовних знаків, тобто брати із карти інформацію про якісні і кількісні характеристики зображеної на ній території [9;51].

Якість читання карти передусім залежить від підготовки учня та глибоких його географічних знань. Дане вміння формується в учнів протягом не одного року. Читання карти відрізняється від читання географічного тексту. Читати карту - означає вміти розпізнавати географічну дійсність за її зображенням на карті за умовними позначеннями, їх поєднаннями та просторовим розміщенням. Уміння правильно користуватися картами дає змогу проводити уявні подорожі, що веде до розвитку творчої пам'яті, логічного мислення, формування цілісно просторового образу елементів географічного простору.

Одним із найбільш поширених та доступних для учнів прийомів картографічного методу дослідження є візуальний аналіз і опис, які насамперед залежать від уміння правильно прочитати карту. Процес читання карти під час вивчення окремої теми або розділу має бути спрямований на формування таких умінь, як встановити причинно-наслідкові зв'язки між явищами, робити висновки про просторові особливості явищ, не позначених на карті.

В методичній літературі розрізняють просте і складне читання карти [9;52].

Суть любої карти полягає в розміщенні на ній рисунках і знаках, які складають систему просторових відношень, адекватну просторовій структурі земної поверхні. Картографічні рисунки відображають результат зорового сприйняття дійсності, тому ступінь їх оглядності досить висока.

Завдання, спрямовані на читання різноманітних карт, розрізняються в залежності віз змісту карти. При читанні фізичної карти можливі наступні варіанти: виявіть переважаючі висоти Анд і висоту самої високої їх точки; яке море глибше - Чорне чи Балтійське? Наведіть приклад теплої і холодної течії тощо.

Важливо відмітити, що на початкових етапах формування прийомів читання карти необхідно, щоб учні пояснювали хід виконання завдання і основа, відповідно якої вони дійшли до того чи іншого висновку.

При складному читанні карти учень в змозі виявляти властивості явищ, безпосередньо на карті не зображених. Наприклад, учням можна запропонувати таке запитання: використовуючи карти атласу, виявіть, чи замерзає річка Міссісіпі? При чому правильну карту в атласі вони мають знайти самі.

Знати карту - означає пам'ятати, уявляти розташування, відносні розміри і форми об'єктів, досліджуваних у курсах географії[9;52]. У процесі навчання географічна карта відтворює ще одне з найважливіших завдань - упорядкування географічних знань, полегшення їхнього застосування. Навіть при загальному огляді карта дає уявлення про певну територію, тому за допомогою географічних карт у школярів формуються інтегральні знання про географічний простір.

Географічна номенклатура - один із компонентів емпіричних знань [9;53]. Володіння номенклатурою, з одного боку, конкретизує просторові уявлення учнів, а з іншої - полегшує формування теоретичних знань. До даного часу не вирішена проблема обов'язкового мінімуму географічної номенклатури. Запам'ятовуючих географічних об'єктів не має бути мало, щоб теоретичні знання мали фактичну базу. При цьому зводити шкільну географію до вивчення географічної номенклатури теж не варто.

В ідеалі кожен із обов'язкових до засвоєння об'єктів географічної номенклатури має конкретизувати яку-небудь географічну закономірність або ж володіти яскравими специфічними рисами, які виділяють його в перелік подібних об'єктів. Традиційним засобом контролю в даному випадку являється настінна карта. Для перевірки географічної номенклатури використовують також контурні карти. Найбільш поширеними є два види роботи з подібними картами:

позначення необхідної номенклатури;

визначення об'єктів, зображених на контурній карті.

Другий вид роботи вигідніший, оскільки один раз заготовлену карту можна використовувати неодноразово. Останнім часом вчителі почали використовувати завдання пов'язані із пошуком помилок на карті.

Таким чином, у процесі навчання географічна карта відтворює ще одне з найважливіших завдань - упорядкування географічних знань, полегшення їхнього засвоєння. Навіть при загальному огляді карта дає уявлення про певну територію, тому за допомогою географічних карт у школярів формуються інтегральні знання про географічний простір.

Але окрім практичних робіт на уроці доцільно проводити практичні роботи на місцевості. Тематика цих робіт може бути різноманітною. Наприклад: робота з компасом та топографічною картою, щоб визначити азимут і румби на місцевості і за картою; орієнтування на місцевості по компасу та за місцевими ознаками; проведення оковимірної зйомки та складання плану місцевості.

Робота з дрібномасштабними картами в старших класах потребує значної уваги та формує в учнів уміння характеризувати об'єкти по карті, складати комплексні і порівняльні характеристики, відрізняти карти одну від іншої; встановлювати по карті залежність особливостей одних компонентів природи від інших, будувати профілі, проводити виміри по карті; аналізувати і читати соціально-економічні карти, встановлювати залежність розміщення господарства від природних умов за комплексною тематичною картою, давати за картами економіко-географічну характеристику об'єктів, складати картосхеми, картограми, картодіаграми.

Одним із найважливіших напрямів використання шкільних географічних карт та атласів є проведення нескладних карто метричних визначень і морфологічних розрахунків: визначення відстаней, площ, об'ємів, щільності, однорідності розподілу явищ на території тощо[13;С22].

На наш погляд, особливу увагу слід звернути на вивчення широкого кола тематичних карт. Саме аналіз цієї групи карт розширить картографічний досвід учнів.

Зазначимо, що географічні карта дає поштовх для розвитку самостійності, пошукового інтересу, творчого ставлення до предмета дослідження. Велику роль відіграють карти у самостійній роботі учнів, особливо якщо враховувати їхню функцію оперативності та комунікативності при розрахунках найпростіших показників кореляції між явищами на картах різної тематики. По карті можна вирішувати різноманітні завдання, в тому числі пов'язані з перспективою освоєння природних ресурсів, з транспортним і промисловим будівництвом та ін. Для карт, які використовуються у шкільній програмі, існує цільова настанова, яка полягає в тому щоб в навчанні географії служити головним засобом для послідовного пізнання основних закономірностей розміщення і зв'язків явищ природного середовища і господарської діяльності суспільства.

Розглядаючи місце і значення картографічного методу дослідження і географічних карт у шкільному курсі географії, ми дійшли висновку, що можливості шкільних програм є достатніми. Час, що його відводять на вивчення картографічних тем у межах географії є значним.

Для кращого запам'ятовування картографічного матеріалу доцільно використовувати різноманітні вправи. Вони сприяють досягненню двох основних цілей:

засвоєнню і закріпленню конкретних географічних знань;

формування, розвиток і вдосконалення образних уявлень дитини; образної пам'яті, уявлення і внутрішнього плану дій з образами, - вміння чітко запам'ятовувати, відтворювати і впізнавати образну інформацію, трансформувати окремий образ в заданому напрямку, синтезувати декілька образів в один і т. п. (подібні вміння і навички роботи з образною інформацією в умовах традиційного шкільного навчання практично не формується, і відповідні психологічні якості більшості учнів залишаються на дуже низькому рівні).