Изучение темы «Атмосфера» в 6 классе

 

В этой теме раскрываются понятия об основных атмосферных явлениях и процессах, о погоде и климате и причинах, их обусловливающих, у учащихся развиваются умения и навыки в изучении погоды и в работе с метеорологическими приборами.

Формирование этих знаний, умений и навыков происходит в процессе и на основе регулярных наблюдений учащихся за погодой, проводимых под руководством учителя на всем протяжении курса VI класса. Для овладения понятиями «погода» и «климат» учащимся необходимо предварительно ознакомиться с процессами, происходящими в атмосфере, с отдельными элементами погоды (Чернихова Е.Я., 1973). Поэтому изучение темы начинается с понятия об атмосфере, частично уже известного учащимся из курса природоведения. После этого учащиеся переходят к рассмотрению тепловых процессов в атмосфере: знакомятся со способами измерения температуры воздуха, по материалам наблюдений обучаются вычислять средние суточные и месячные температуры воздуха и строить графики изменений температур, выясняют условия нагревания и охлаждения воздуха над сушей и морем, зависимость температуры воздуха от высоты над уровнем океана. Далее рассматриваются динамические процессы в атмосфере. Учащиеся получают элементарное понятие об атмосферном давлении и его изменении и приобретают навыки измерения давления при помощи барометра (ртутного или анероида) (Даринский А.В., 1975).

На основе этих знаний дается понятие о ветрах и причинах их образования: дети знакомятся со способами определения направления и силы ветра, шкалой для определения силы ветра и с устройством флюгера. В качестве примера ветров рассматриваются бризы и муссоны.

Затем изучаются явления и процессы, связанные с наличием в атмосфере водяных паров: зависимость содержания в воздухе воды от температуры, туман, облака, осадки, их виды, причины образования, изучаются также способы измерения количества осадков, в частности устройство и использование осадкомера и снегомерной рейки.

Ознакомление со всеми основными элементами погоды вместе с данными наблюдений служит основой для формирования у школьников понятий о погоде, о воздушных массах, о методах изучения и предсказания погоды.

Чтобы подвести учащихся к понятию о климате, повторяются уже известные им из курса природоведения знания о годовом движении Земли вокруг Солнца и тепловых поясах. Вслед за этим дается понятие о климате и, опираясь на понимание атмосферных процессов, раскрывается зависимость климата от различных факторов: от географической широты, близости морей и океанов, океанических течений, высоты места и характера рельефа. Общее понятие о климате конкретизируется понятием о климате своей местности. Опираясь на данные местной метеорологической станции и литературы, учитель дает характеристику местного климата и объясняет причины, от которых он зависит (Герасимова Т.П., 1959).

Первоначальные наблюдения за погодой учащиеся начинают в начальной школе. На всем протяжении обучения в VI классе ведутся систематические наблюдения за температурой воздуха, состоянием неба, силой ветра и характером осадков, и на основе полученных данных составляется ежемесячный календарь погоды (Максимов Н.А., 1972).

В VI классе наблюдения за погодой ведутся также в течение всего учебного года. Они имеют большое значение для учащихся в выработке умений и навыков по наблюдению за погодой, в записи и обработке данных наблюдений, характеристике типичной погоды, умении работать с метеорологическими приборами.

Наблюдения за погодой служат средством конкретизации знаний учащихся об атмосферных явлениях и процессах и создают основу для изучения всего материала темы. Содержание и организация наблюдений за погодой различаются во времени: 1) до изучения темы; 2) во время ее изучения в классе; 3) после изучения темы (Герасимова Т.П., 1959).

До изучения темы учащиеся не обладают знаниями об атмосферных процессах и элементах погоды. Наблюдения за погодой имеют цель накопить конкретные данные, нужные для прохождения темы, и закрепить умения и навыки, приобретенные в начальной школе. Опыт показывает, что до изучения темы необходимы (как минимум) следующие наблюдения: 1) за температурой воздуха; 2) за состоянием неба; 3) за направлением и силой ветра; 4) за осадками. Кроме того, полезно систематическое составление описания погоды за день, неделю, месяц, сезон (Даринский А.В., 1975).

Наблюдения за температурой воздуха важны прежде всего с точки зрения накопления материала для определения в дальнейшем изменения температур по сезонам года и для обучения учащихся вычислению среднемесячных температур. Кроме того, учащиеся, ведя эти наблюдения, учатся пользоваться термометром, правильно снимать его показания, записывать и обрабатывать результаты наблюдений. Для наблюдения за температурой воздуха может быть использован обыкновенный уличный ртутный термометр. Комнатный термометр, на котором нет шкалы для температур ниже 0°С, для наблюдения непригоден. Термометр устанавливается таким образом, чтобы он был защищен от осадков, от непосредственного нагревания солнечными лучами, а также от теплового воздействия нагретых предметов и почвы. Вместе с тем вокруг термометра должна быть обеспечена свободная циркуляция воздуха. Лучше всего поместить термометр в метеорологическую будку. При отсутствии в школе будки можно пользоваться термометром-пращом, вращая его в воздухе перед отсчетом температуры в течение одной-двух минут. В крайнем случае, временно можно закрепить термометр за окном школьного коридора или класса, в тени, на специальной планке. Наблюдение температуры ведется один раз в день, в одно и то же время: перед началом уроков (в 8 часов утра) или после уроков (в 14 часов). С начала второй четверти можно ввести трехкратное измерение температуры с выведением средней температуры за день (Чернихова Е.Я., 1973).

Остальные перечисленные выше наблюдения нужны в основном для составления описания погоды на данный день и для установления в дальнейшем изменения погоды по сезонам.

Состояние неба на первом этапе наблюдений определяется только общей облачностью, т.е. степенью покрытия неба облаками. Наблюдения за ветром ведутся с помощью флюгера, который устанавливается на географической площадке. Высота флюгера должна превышать высоту окружающих строений и деревьев или он должен быть прикреплен с таким расчетом, чтобы превышение этих предметов над флюгером было не более 1/20 их расстояния от него. Показывая учащимся, как определять по флюгеру направление ветра, необходимо подчеркнуть, что оно определяется по положению противовеса флюгарки, указывающего ту сторону горизонта, откуда дует ветер. Если флюгер прикреплен на значительной высоте, учащимся могут быть не вполне ясно видны направления прутьев. В этом случае целесообразно на земле вблизи флюгера прикрепить стрелку, показывающую северное направление (Половинкин А.А., 1955).

Наряду с флюгером можно использовать для определения направления ветра вымпел. Он представляет собой узкую ленточку (длиной до 1 м), привязанную к шесту, прикрепленному к вертикальному столбу с планками, указывающими направление сторон горизонта.

Сила ветра определяется на глаз, причем учащиеся могут пользоваться следующей упрощенной шкалой (Половинкин А.А., 1955):

 

Направление ветра	Действие ветра	Сила ветра в баллах
Штиль	Дым поднимается почти прямо вверх	0
Слабый	Колеблются листья и тонкие веточки деревьев	2 - 3
Сильный	Колеблются большие ветви, качаются тонкие стволы	5 - 7
Очень сильный	Качаются деревья, ломаются сучья	10 - 12

 

Осадки регистрируются только по их виду и характеру (например, сильный дождь, слабый, моросящий снег, сильный снег и т.д.).

Наблюдения за погодой начинаются с первой же недели занятий и организуются так, чтобы в течение первого полугодия каждый учащийся имел возможность наблюдать погоду 2 - 3 дня. Ежедневные наблюдения за погодой в VI классе проводятся обычно дежурными, сменяющимися каждые 5 - 7 дней (в зависимости от числа учащихся в классе). Результаты наблюдений сообщаются (на уроках географии) всему классу и заносятся ежедневно в стенной календарь. Температура обозначается в целых градусах со знаком + или -. Направление ветра указывается стрелкой соответствующего направления, а сила ветра - черточками на конце стрелки. Осадки обозначаются принятыми в метеорологии значками (рис. 6).

 

Рис. 6. Форма ежемесячного календаря (Даринский А.В., 1975)

 

Ежемесячный стенной календарь вычерчивается на большом листе и вывешивается в классе. Он оформляется специальными иллюстрациями, характерными для данного месяца, вырезанными из журналов или нарисованными самими детьми. Красивое оформление календаря имеет эстетическое значение и поднимает интерес учащихся к этой работе.

Описание погоды на данный день ведется дежурным в специальной тетради. Здесь коротко отмечаются атмосферные явления, характерные для всего дня, например: «Погода пасмурная, но теплая. Небо сплошь покрыто облаками. Ветер утром и днем был слабый, но к вечеру усилился. Днем шел небольшой дождь». В эту же тетрадь целесообразно записывать сведения радиосводок погоды, ежемесячные данные о высоте стояния солнца, а также данные фенологических наблюдений.

В самом начале года учитель знакомит учащихся с организацией и методами наблюдения погоды. В первые дни он руководит наблюдениями учащихся, а затем на всем протяжении года систематически следит за организацией работы, за правильным заполнением учащимися календаря погоды и записями в классной тетради (Герасимова Т.П., 1959).

Программа наблюдений за погодой изменяется во втором полугодии, когда начинается изучение в классе темы «Атмосфера». В этот период в наблюдение включаются все учащиеся; они заводят специальную тетрадь (дневник погоды), куда ежедневно заносят свои наблюдения. В дополнение к данным о погоде, которые были получены в первом полугодии, теперь в ежемесячном календаре и дневнике погоды нужно отмечать по мере изучения соответствующих разделов некоторые другие показатели: давление воздуха, виды облаков и т.д.

Ведение общеклассного календаря продолжается, содержание его обогащается, и ему придается новая форма, обеспечивающая установление связей между отдельными элементами погоды. Опыт показывает, что этой цели лучше всего отвечают месячные сводки погоды с графиками изменения температуры и давления, розой ветров, диаграммами облачности, диаграммами осадков. При наличии на школьной площадке нефоскопа, осадкомера и снегомерной рейки дается более точное определение облачности и отмечается количество выпавших осадков.

Вместе с усложнением и уточнением наблюдений за погодой большую роль начинает играть установление связей между атмосферными процессами и погодой. Устанавливается связь между облачностью и ходом температуры, между изменениями температур. Эти выявленные связи фиксируются в индивидуальных дневниках и в классном журнале. Каждый урок по теме начинается проверкой текущих записей учащихся. Периодически учитель проверяет и оценивает индивидуальные дневники погоды (Чернихова Е.Я., 1973).

После изучения в классе темы «Атмосфера» наблюдение за погодой продолжается. В связи с происходящим переходом от зимы к весне и изменением характера атмосферных процессов в связи со сменой времен года продолжение наблюдений имеет особенно большое значение. Описание погоды учащимися становится более полным и точным. Установление взаимосвязей и выводов занимает в нем еще большее, чем прежде, место. В конце года в связи с изучением своей природной зоны подводится итог наблюдений. Календари погоды сохраняются и используются в последующие годы в качестве важного пособия при изучении климата (см. Приложение 4, рис. 7).

Атмосферные явления, изучаемые в теме, происходят в окружающей нас природе, и их можно наблюдать. Поэтому формирование понятий об атмосферных явлениях должно опираться у школьников в первую очередь на их собственные наблюдения. Ряд метеорологических элементов, например атмосферное давление и водяные пары в атмосфере, воспринять непосредственно - с помощью лишь органов чувств, без специальных приборов - невозможно. О многих явлениях и процессах, например об осадках, облаках, ветре, учащиеся могут получить представления на основе их непосредственного восприятия, но установить их количественную выраженность можно только специальными наблюдениями при помощи метеорологических приборов. Из сказанного выше следует, что для изучения атмосферных явлений необходимо ознакомление учащихся с приемами наблюдения и обращения с метеорологическими приборами (Чернихова Е.Я., 1973). климатический мониторинг наблюдение космос

Учитель рассказывает, какие данные характеризуют явление, каким образом они устанавливаются и фиксируются, демонстрирует прибор, при помощи которого этот метеорологический элемент изучается, указывает его основные части, объясняет принцип устройства и показывает, как им надо пользоваться. После этого учащимся даются задания по наблюдению явлений. Например, при изучении атмосферного давления объясняется устройство ртутного барометра, в связи с чем выясняется, почему давление можно измерять в миллиметрах. Затем демонстрируется барометр (анероид) и объясняется принцип его действия. Учитель показывает учащимся, как надо отсчитывать и фиксировать давление воздуха, и дает задания по наблюдению.

Атмосферные явления имеют сложную физическую природу, разобраться в которой учащиеся VI класса при уровне их знаний по физике, конечно, не в состоянии. Тем не менее, некоторые существенные признаки, связи и зависимости, характерные для этих явлений и процессов, могут быть выяснены. Это выяснение происходит путем беседы или объяснения, в которых учитель опирается на данные собственных наблюдений учащихся, а также на факты, известные им из природоведения. Так, при установлении зависимости давления воздуха от температуры учитель опирается на известное учащимся положение о том, что холодный воздух плотнее теплого. Из этого делается вывод, что давление воздуха при повышении температуры уменьшается. Это может быть показано и на основе наблюдений путем сопоставления графиков изменения температуры и давления (за зимние месяцы, так как летом нередко наблюдается обратное явление) (Герасимова Т.П., 1959).

В целях закрепления знаний об атмосферных явлениях учащиеся выполняют упражнения вычислительного характера. Для этих упражнений лучше всего использовать местный материал, полученный при наблюдениях. Вот несколько примеров таких упражнений.

. Подсчитать среднемесячные температуры за прошлые месяцы, определить самые высокие и самые низкие температуры.

. Подсчитать разные направления ветра за месяц, составить розу ветров и сделать выводы.

. Высота холма в нашей местности 100 м, давление у подножия 750 мм. Какое будет давление на вершине холма?

Температура воздуха, атмосферное давление, ветры, осадки и облака представляют собой элементы погоды. Их изучение вместе с систематическими метеорологическими наблюдениями позволяет подвести учащихся к правильному пониманию погоды как комплекса атмосферных процессов.

От рассмотрения погоды - прямой переход к рассмотрению климата. При формировании понятия о климате учитель опирается на усвоенные учащимися понятия о погоде, на понимание ими атмосферных процессов и явлений и на знание особенностей погоды в разное время года в своей местности, полученных в результате собственных наблюдений (Половинкин А.А., 1955).

Понятие о климате формируется на примере климата своей местности в сопоставлении с климатами других районов. В этих целях учитель, готовясь к урокам, составляет описание типичной погоды по сезонам и характеристику климата своей местности, используя свои наблюдения за несколько лет, данные местной метеорологической станции и литературные источники. Учитель предлагает учащимся охарактеризовать особенности погоды своей местности в разные времена года. Затем, сравнивая между собой календари погоды за ряд лет, учитель обращает внимание на ежегодную повторяемость погоды по временам года. Таким образом учащиеся приходят к определению климата как обычного для данной местности, ежегодно повторяющегося состояния погоды.

Для понимания зависимости климата от географической широты необходимо повторить материал о годовом движении Земли вокруг Солнца, известный из курса природоведения. В этих целях учащимся предлагается поставить глобус в различное положение к источнику света в дни солнцестояния и равноденствия и сделать вывод об изменении высоты стояния Солнца над горизонтом и о продолжительности дня и ночи на разных широтах. Это поможет перейти к понятию о тепловых поясах (поясах освещенности) и к установлению зависимости климата от широты места.

После этого рассматривается зависимость климата от других факторов. Это делается на конкретных примерах, причем в беседе используются знания учащихся об атмосферных процессах и др. Для установления зависимости климата от близости или удаленности морей и океанов учитель предлагает упражнения, связанные с картой и требующие рассуждения. Например, на карте указываются 2 - 3 пункта, расположенные на одной широте, но на разном расстоянии от моря; учитель приводит некоторые данные о климате этих пунктов и предлагает объяснить причины климатических различий. В процессе объяснения учитель, используя известное детям положение о неравномерности нагревания суши и воды, подводит их к выводу о климатических различиях мест, расположенных в отдалении от моря и вблизи него; при этом показывается разное влияние холодных и теплых морей.

Подобным же образом выясняется влияние на климат и остальных факторов. Изучение климата завершается рассмотрением особенностей климата своей местности и выяснением причин, от которых он зависит.