1.4 Методы географических исследований
В географии наряду с методами, общими для всех наук, применяют и специальные (географические).
Методы географических исследований можно разделить на три группы. Во-первых, это методы полевых исследований, когда изучение географических объектов происходит непосредственно в полевых условиях. Географические экспедиции и постоянно действующие станции и лаборатории являются одним из важнейших источников информации о процессах, происходящих в географической оболочке. С помощью другой группы методов – камеральных (от лат. camera – комната, казна) – географическая информация обрабатывается, систематизируется, обобщается. Примером такой работы является обработка материалов аэро- и космических съемок Земли. С помощью камеральных методов познается суть географических явлений, устанавливаются закономерности их развития. Третья группа – экспериментальные методы, с помощью которых ученые могут проверить истинность своих предположений, глубже проникнуть в тайны природы. Как видно, все методы географических исследований тесно связаны между собой. На каждом этапе исследований используются определенные методы. Для того чтобы более подробно познакомиться с ними, воспользуемся традиционным для географии историческим подходом.
Описательный, экспедиционный и картографический методы – первые в истории географии. Описательный метод был самым первым способом познания окружающего мира. Многие столетия география оставалась в основном наукой описательной.
Все, что человек узнавал о новых землях, он получал во время экспедиций (путешествий). В ходе экспедиций наблюдаются и описываются разнообразные географические объекты, явления. Картографический метод появился одновременно с возникновением географии. Вместе с описанием объектов на земной поверхности появляется и особый – географический способ отображения и систематизации знаний об изучаемой территории. Не случайно карту называют «вторым языком» географии. С нее начинается и ею заканчивается географическое исследование. Но главное – с помощью карты можно «объять» разом всю поверхность нашей планеты.
Методы сравнения, исторический и обобщения в географии. Накопление огромного количества сведений о нашей планете выдвинуло проблему их обобщения и систематизации. Сравнение разных элементов географической оболочки привело к тому, что похожие элементы объединялись между собой. Такое обобщение и одновременно сравнение географических данных позволило группировать явления в различные классы, что стало причиной формирования типологического подхода в географии.
География была одной из первых наук, овладевших историческим подходом в познании явлений мира. Географы начали сравнивать объекты не только по их местоположению, но и по времени образования. В географии исторический метод широко используют еще и потому, что связь между географией и историей всегда была тесной.
Математические методы и моделирование в географии. До тех пор пока существовали неоткрытые земли, перед географией не стояла остро задача объяснения мира. Поверхностного описания различных территорий было достаточно, чтобы исследование считалось географическим. Но бурный рост хозяйственной деятельности человека потребовал проникновения в тайны природы. Для этого географы были вынуждены заимствовать методы исследований из других наук. Использование математических методов дало возможность не только измерять географические объекты, но и находить средние показатели в ряде наблюдений, выявлять статистические (математические) закономерности. Это привело к открытию причин дождевых паводков на реках, появлению представлений о циклонах и антициклонах, принципов выбора мест для строительства предприятий и т. д.
Все географические системы (природные, хозяйственные, природно-хозяйственные) имеют структуру, т. е. определенный способ организации взаимосвязей между элементами. С появлением в географии метода моделирования познание структуры разных геосистем ушло далеко вперед. Моделями широко пользуются для имитации процессов, которые невозможно воспроизвести в опытах и экспериментах. В моделях отражаются основные свойства объекта, а второстепенные – отбрасываются.
Методы дистанционных исследований. Достижения науки и техники в XX в. сильно изменили традиционные способы изучения Земли. Дистанционными называют методы, когда наблюдатель (или измерительный аппарат) находится на некоторой дистанции от объекта изучения. При этом значительно увеличивается территория, охватываемая наблюдением. Появление материалов аэрокосмических съемок земной поверхности привело к увеличению потока новой информации о давно известных объектах и явлениях Земли.
Съемка земной поверхности в оптическом диапазоне (в красном, синем, зеленом и других цветах) дает сведения о состоянии почв и растительного покрова территории, о прозрачности воды в водоемах и т. д. Съемка в невидимом для человеческого глаза инфракрасном диапазоне позволяет получить информацию о температуре суши и океанов, о концентрации сельскохозяйственных вредителей. Съемка с помощью радиоволн показывает количество влаги в почве, уровень грунтовых вод и т. д.
С помощью дистанционных методов информацию получают в такой форме, которая позволяет ее заложить в компьютер и автоматически обработать. Это привело к созданию геоинформационных систем, банков географических данных, которые широко используются в картографии и математическом моделировании геосистем.
Стационарный, лабораторный и экспериментальный методы. В современной географии вместо кратковременных экспедиций организовываются комплексные географические стационары. Стационарный метод исследования географической оболочки предполагает использование постоянно действующих станций, лабораторий, экспедиций. Методы близких к географии наук позволяют наблюдать в постоянных условиях целый комплекс географических явлений. Так, в географии появились геофизический, геохимический и биологический методы с применением характерного для них лабораторного метода (например, изучение химического состава почвы или физических свойств загрязненного воздуха).
Главной задачей проведения комплексных стационарных исследований является раскрытие связей между явлениями. Раскрытие основных этих взаимосвязей позволяет, во-первых, создать модель изучаемого объекта, во-вторых, провести в природе опыт, или эксперимент.
К примеру, чтобы узнать, как влияет земледелие на эрозию почв, отбирают два участка с одинаковыми условиями. Экспериментальная площадка распахивается и засевается сельскохозяйственными культурами, а другая (контрольная) остается без изменений. Затем измеряется масштаб, скорость эрозии почвы на двух участках и делается вывод о влиянии сельскохозяйственной деятельности на почвенный покров.
Сегодня недостаточно объяснить, почему и как развиваются геосистемы и их элементы, необходимо еще и предвидеть, как они могут изменяться под воздействием человека. Наступает новый этап географического исследования – этап предсказания. На этом этапе решаются задачи, каким будет объект в будущем. Для этого используют мониторинг окружающей среды и географический прогноз.
Мониторинг окружающей среды. Мониторинг (от лат. monitor – предупреждающий) – это информационная система, задача которой состоит в наблюдении и оценке окружающей среды под влиянием воздействия человека. Целью этого метода является рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Выделяют три основных вида мониторинга: локальный, региональный, глобальный. В отличие от первых двух система глобального мониторинга еще не создана. Он должен обеспечить слежение за планетарными изменениями в географической оболочке – в составе атмосферы, в круговоротах веществ и т. д. Пока существуют фрагменты такого мониторинга в виде биосферных заповедников, научных станций и лабораторий. В них ведутся наблюдение и контроль за физическими, химическими, биологическими изменениями в окружающей среде. Полученная информация передается в национальные и международные центры.
Географический прогноз. Одна из задач географических прогнозов – разработка научно обоснованных предсказаний о состоянии и развитии природной среды в будущем. Для того чтобы сделать прогноз достоверным, надо, прежде всего, опираться на исторический подход к объекту и соответственно рассматривать его в процессе развития. Имеется несколько сот методов прогнозирования. Некоторые из них вам знакомы. Метод географических аналогий позволяет перенести закономерности развития одних геосистем на другие. При этом можно предвидеть, что более молодые по возрасту системы пройдут путь геосистем, находящихся на высокой ступени развития. Одним из важнейших методов прогнозирования является экстраполяция – это как бы продолжение существующих закономерностей в будущее. Для этого необходимо достаточно хорошо изучить объект. Успешно применяются в прогнозировании и методы математического моделирования.
Географы также участвуют в составлении экономических и социальных прогнозов, которые должны учитывать и динамику развития окружающей среды. Как правило, прогнозы связаны с конкретной территорией и составляются с определенной целью. Например, прогноз комплексного освоения новых территорий.
Связь географии с другими науками Взаимопроникновение идей и методов различных наук является отличительной чертой нашего времени. Интеграция, комплексный подход необходим для решения экологических, экономических и социальных проблем общества. В наше время взаимосвязь природы и человека особенно актуальна. При анализе происходящего пересекаются предметные области географии, физики, химии, математики, биологии, истории, экологии, литературы. Обращение к знаниям в этих областях помогает раскрыть не только вопросы отдельных наук, но и увидеть неразрывную связь между учебными предметами. Но каковы бы ни были программные требования и методические указания, они будут осуществляться на деле лишь при том условии, если учитель будет достаточно осведомлен о сущности межпредметных связей, убежден в их необходимости и будет обладать практическими умениями осуществлять их в работе. Межпредметные связи иногда рассматривают лишь с точки зрения рационализации процесса обучения, экономии сил и времени учащихся, более прочного усвоения школьниками знаний по изучаемым предметам. Между тем основная задача установления межпредметных связей заключается в том, чтобы качественно поднять уровень знаний, умений и развития учащихся путем более глубокого проникновения в объективно существующее закономерные связи в явлениях природы и общества. Актуальность проблемы межпредметных связей в обучении обусловлена объективными процессами в современной культуре. «Интеграция» в переводе с латинского языка означает «объединение в целое каких-либо частей». Интегрированный урок — это тоже объединение знаний из области различных предметов по определенной теме. География настолько универсальна, что при желании учителя может интегрироваться с любым предметом. В идеальном варианте было бы проведение интегрированных уроков совместно с другими учителями. Но элементы интеграции можно использовать и самому. В каждом уроке географии можно найти связь с какой-либо дисциплиной. Богатое содержание курса географии предоставляет учителю широкие возможности для организации разнообразной деятельности учащихся, в выборе методов и средств обучения. Велики потенциальные возможности курса в умственном развитии учащихся, в умении интегрировать информацию из множества источников. На своих уроках каждый из нас в той или иной степени сталкивается с элементами интеграции. В своём докладе я попытаюсь привести часть возможных элементов.
Физика География: 6 класс При изучении темы «Атмосфера» очень тесной является связь программы географии с физикой. Данная тема включает такие понятия, как температура, атмосферное давление, влажность, осадки, ветер. С понятиями температуры, давления учащиеся знакомятся в курсе физики 7 класса, но в курсе географии 6 класса эти величины уже рассматриваются. Поэтому целесообразно эти понятия рассмотреть с точки зрения физики с детьми в качестве пропедевтики, показать опыты, объяснить эти явления, расширить и углубить знания уже в 6 классе на уроках географии. География: 7 класс При изучении темы «Тропические пустыни Африки» рассматриваются физические явления миражи, стонущие камни, поющие пески. Объяснение этим физическим явлениям дает физика, так как дети на уроках физики знакомятся с такими понятиями, как плотность вещества, изменение свойств тел при нагревании и охлаждении. Поэтому суть многих явлений и процессов объясняет физика. География: 8 класс При изучении темы «Рельеф России» прослеживается связь с физикой. Внутренние процессы, движение вещества мантии формируют рельеф Земли. Тектонические движения, вулканизм, землетрясения очень хорошо объясняют физические законы.
Математика География: 6 класс При изучении темы «Атмосфера» очень тесной является связь программы географии с математикой. В курсе математики 6 класса рассматриваются столбчатые и круговые диаграммы, вычисляют среднее арифметическое, читают графики. И все это как нельзя к стати для получения среднемесячной, среднегодовой температуры воздуха. Ребята учатся отвечать на вопросы, используя графики зависимости температуры от времени года, от высоты. Определяют преобладающее направление ветра по графику розы ветров. Чтобы увидеть наглядное представление о количестве осадков в течение года и по месяцам, строят столбчатые и круговые диаграммы. География: 8 класс Определение уклона и падения реки, коэффициента увлажнения. География: 10 класс Анализ половозрастной пирамиды. Расчет ресурсообеспеченности отдельных видов полезных ископаемых. Таким образом, учащиеся убеждаются, что, используя математические методы, которыми обрабатывают результаты наблюдения, выявляют закономерности, ученые делают выводы, составляют прогнозы.
Биология География: 7 класс Урок обобщающего повторения в форме игры — соревнования по теме «Австралия» интегрирован с биологией. Животный и растительный мир Австралии уникален с точки зрения биологии, поэтому целесообразна интеграция географии с биологией. География: 8 класс Изучение темы в 8 классе «Реки и человек» помогает усвоить важную роль рек в хозяйственной деятельности человека. Значение рыб в жизни человека — связь с биологией. Изучение растительного и животного мира России, края. Использование дополнительного материала, подбор учащимися интересных фактов о животном и растительном мире.
Химия География: 6 класс Изучение газового состава атмосферы. Негативные последствия хозяйственной деятельности и загрязнение воды рек бытовыми и промышленными отходами (тема «Реки и человек») Данные о составе и процентном содержании вредных веществ в атмосфере, гидросфере.
История Географические открытия. История заселения и освоения территорий. История происхождения географических принадлежностей: компаса, карты, глобуса и т. п.
Экология География: 8 класс При изучении видов транспорта. Хозяйственная деятельность человека. География: 10 класс «Земельные ресурсы, проблемы использования» Показать, что подлинное богатство человечества — это почвы, которые являются продуктом тысячелетий. Выделить регионы и континенты, которые занимают ведущие позиции обрабатываемых земель, лугов и пастбищ. Вывод на уроке может быть таким: сохранение земельного фонда планеты — одна из важнейших задач человечества. Особо важное значение в современном мире приобретает рекультивация земель. Домашнее задание: Какие экологические последствия возникают при нерациональном использовании земельных ресурсов.
Рисование Использование репродукций, фотографий Рисование иллюстраций (например, к сказке о круговороте воды). Рисунки к «разминке» в 6 классе.
Информатика На уроках географии осваиваются и успешно внедряются информационные технологии. Используются обучающие программы с игровыми элементами, которые рассчитаны на первичную систематизацию фактов, терминов, единичных понятий, а также программы-тренажеры, моделирующие, контролирующие, демонстрационные программы. Демонстрационные программы используются при объяснении материала. Программы-тренажеры помогают учащимся освоить большое количество терминов, выработать умения, связанные с решением различных задач. Высокая эффективность контролирующих программ определяется тем, что они укрепляют обратную связь в системе учитель — ученик. Но эти программы пока только внедряю в систему моей работы
ОБЖ Неблагоприятные природные явления и стихийные бедствия рассматриваются в общем обзоре при изучении соответствующих компонентов природы. Целесообразно выделить данной теме дополнительный урок в конце учебного года для систематизации и обобщения знаний. По обычной схеме рассматриваются стихийные природные явления. На уроке целесообразно вспомнить правила поведения людей, меры по предупреждению и снижению разрушительных последствий стихийного явления.
Музыка Объясните слова из песни Л. Дербенева: «Это в городе тепло и сыро, а за городом зима, зима, зима». На одном из уроков, пока дети наносят географические объекты на контурную карту Антарктиды, использую в качестве фона песню «В Антарктиде льдины землю скрыли...» Прокомментируйте песню: «Ветер с моря дул, ветер с моря дул... Нагонял беду, нагонял беду...» О каком явлении идёт речь в песне? В какое время суток это происходило? (Ветер с моря дует днем, это дневной бриз, значит, разговор состоялся днем.)
Литература В своей работе большое внимание уделяю использованию художественного слова. В литературных произведениях часто содержатся превосходные описания явлений природы, той или иной территории, изучаемых объектов, т. е. художественное слово выступает как средство формирования географических знаний. Литературный материал воспитывает, вызывает эмоциональную реакцию, заражает интересом к поискам истины.
Поговорки и пословицы: Объясните поговорку: «Много снега — много хлеба». Почему та или иная пословица появилась у определённого народа: «Завтра июнь может обрушиться и на меня». (Июнь — начало сезона дождей) — Южная Америка.
Приметы погоды — народный календарь Стихи о временах года Чтение отрывков из художественных произведений, в которых говорится о географических явлениях или объектах. Анализ прочитанного с точки зрения географии.
Из вышеизложенного следует, что единству обучения и воспитания, комплексному подходу в большей мере способствуют межпредметные связи, позволяющие качественно поднять уровень знаний, умений путем более глубокого проникновения в объективно существующие связи в явлениях природы и общества.