2.3.  Компьютерные  модели и их роль в образовании подростков

 Компьютерная среда является наиболее современным и удобным средством для моделирования. Компьютерная модель умеет, в отличие от книги, проявлять свои свойства, обладает поведением. Она имеет понятную графику и описание, в ней спрятана обеспечивающая научную достоверность строгая математика и интересные свойства, позволяющие менять систему, превращать её во что угодно, исследовать её.

Компьютерная поддержка является незаменимой там, где невозможен реальный эксперимент, и необходимо строить гипотетические модели. Компьютерное моделирование позволяет более четко поставить учебные задачи, выявить проблемы, проверить различные гипотезы, реализовать "картины возможных миров", дать достоверное знание. Компьютерные программы могут использоваться для более эффективного и интересного решения развивающих задач для всех аспектов учебного процесса. Модели служат для иллюстрации, а главное, для поддержки мысленного эксперимента, т.к. эти модели - управляющие.

Для такой науки, например, как физика появление моделей - это не ново. Математические модели легли в основу всего множества физических теорий, и в 60-е годы 20-го века развились методы машинного моделирования, которые позволили «материализовать» модели в виде вычислительного эксперимента. Но для географии, (в традиционном смысле понимания, описательной науки) - это все же - новое.

Особенностью разработанных компьютерных моделей является то, что они могут сначала работать как конструкторы (т.е. задана возможность сконструировать территорию), а затем провести исследование на сконструированной самим учащимся территории.

            В предлагаемом «Конструкторе» представлено пять моделей: «Местоположение Земли в солнечной системе», «Земля в солнечной системе», и три модели («Исследование поступления солнечной радиации на поверхность Земли», «Радиационный баланс Земли», «Климатические пояса»), являющиеся составными частями исследовательской модели «Взаимодействие Земли и Солнца». Эти модели являются основой для изучения темы «Климатические процессы Земли». Рассмотрим содержание этих компьютерных моделей.

Модель «Земля в солнечной системе»

Это модель, позволяющая изучить механизмы взаимодействия Земли и Солнца, определить географические следствия вращения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, и установить планетарно-космические факторы, определяющие климатические особенности Земли.

        Модель позволяет не только изучить свойства исследуемых объектов (Земля и Солнце), но и дает возможность управлять параметрами изучаемой системы. С помощью компьютера учащийся может проверить различные гипотезы, например: что, произойдет, если ось Земли повернуть на 90°, как изменится климат Евразии, если Земля будет вращаться вокруг Солнца в обратном направлении? и др.

Для того чтобы начать работать с исследовательской моделью, познакомимся со всеми составляющими её.

Окно «Наблюдение» позволяет увидеть взаимное расположение Земли и Солнца.

Основное окно позволяет нам увидеть общую картину движения, кроме того, на орбите Земли выделены 6 точек: афелия, перигелия, две солнцестояния и две равноденствия, в которых можно зафиксировать данные наблюдения.

Окно «Пульт управления» позволяет менять показатели параметров орбиты, местоположение наблюдателя, а также устанавливать количество дней, за которое будет вестись наблюдение и управлять непосредственной работой модели кнопками «Пуск», «Быстрее», «Пауза». Здесь же размещено табло, которое называется «Освещенность в точке наблюдения». С помощью данного табло можно увидеть и оценить уровень освещения в месте наблюдения, т.е. находясь на Земле.

Окно «Показатели» размещены счетчики, с помощью которых можно оценить количественные показатели.

Окно «Видимый путь Солнца» показывает то, что видит наблюдатель с Земли. Ведь мы привыкли видеть, что Солнце перемещается по небосводу.

            При вращении Земли вокруг Солнца автоматически строится график количества поступающей суммарной солнечной радиации от времени. Этот график отображается в окне «График».

Покажем на примере, как работать с помощью данной компьютерной модели. Имеется задача: «Иногда в книгах встречается фраза: «На северном полюсе полгода тянется день, полгода - ночь». Правильно ли утверждение о равенстве дня и ночи»?

Проанализируем условия: Нам надо проверить продолжительность дня и ночи на северном полюсе. Для этого установим параметры: для того, чтобы задать северную широту, необходимо ползунок с надписью «широта» подвинуть до упора (широта города равна 90°). Впечатываем количество дней, в течение которых будет вестись наблюдение, например, 360. Нажимаем пуск .

Процесс движения начался, и мы можем описывать свои наблюдения. Прошло уже 52 дня, а Солнце до сих пор не поднимается над горизонтом. Табло светимости нам указывает, что в заданном пункте, уже 52 дня продолжается ночь. Это же подтверждает табло «солнечная радиация» в окне показателей, где мы видим - 0, т.е. солнечной энергии на Землю совсем не поступает. Но несколько параметров меняется. Это: скорость движения Земли вокруг Солнца, зенитный угол Солнца и расстояние Земли до Солнца. Пока трудно сказать о том, будет ли это иметь значение для нашей задачи. Но оставлять без внимания это нельзя, поэтому заведем таблицу, и будем фиксировать значения данных параметров.

И вот Земля проходит точку весеннего равноденствия. Солнце уже начинает подниматься, и для наблюдателя на северном полюсе уже не полный «мрак», а сумерки, ведь при опускании или поднятии Солнца к линии горизонта менее чем на 18° его лучи отражаются атмосферой.

И вот наступает 90 день, солнце поднимается над горизонтом, начинает поступать на поверхность Земли солнечная радиация, о чем свидетельствует табло «солнечная радиация».

После 90 дня начинается полярный день, земля приближается к точке летнего солнцестояния. Уменьшается зенитный угол, солнце достаточно высоко находится над горизонтом, при этом мы не наблюдаем привычного для нас восхода и захода Солнца.

В последующие дни, после дня летнего солнцестояния, мы видим, как солнце начинает постепенно опускаться, расстояние до Солнца уменьшается, скорость движения Земли вокруг Солнца увеличивается.

276 день фиксируем как  день, когда солнце опускается за горизонт, зенитный угол вновь увеличивается,  наступает полярная ночь. Проанализируем данные, которые занесли в таблицу

Итак, с помощью модели мы выяснили, что полярный день длится с 90 дня по 276, т.е. (276-90=186) 186 дней в году. Остальное время - полярная ночь (365-186=179). Как видим, день и ночь на северном полюсе не равны друг другу. На основе табличных данных, можно объяснить, почему это происходит. Во время полярного дня расстояние от Земли до Солнца увеличилось, максимум приходился на 167  день, когда это расстояние равнялось 152 млн. км. Скорость вращения Земли вокруг Солнца при этом уменьшалась, минимум приходился на 167-179 дни, 2,53 млн. км в сутки.  

Таким образом, отвечая на вопрос задачи утверждение, что на северном полюсе полгода тянется день, полгода - ночь не верно, полярный день - длиннее за счет того, что летом в северном полушарии Земля находится дальше от Солнца, чем зимой, вследствие чего и движется медленнее.

Эта задача взята из книги «Задачи по географии» А.С. Наумова. Она отнесена к категории занимательных задач. Причем все занимательные вопросы и задачи, по мнению автора можно разделить на четыре основных типа. Данная задача относится к первому типу задач о географических явлениях, ответ на которую требует подробного объяснения. «Часто для ответа на подобные задачи необходимо просто выучить пройденный материал и не требуется умение рассуждать, анализировать исходные данные».1

Совершенно иной, прямо  противоположный характер приобретает эта задача, когда её решаешь при помощи компьютерной модели. Как видим из проиллюстрированного примера, для того, чтобы решить задачу, учащийся как раз должен  наблюдать, рассуждать и анализировать.

Е. И. Лященко, анализируя требования к задачам, исходит из деления задач на дидактические, познавательные, развивающие.

К развивающим задачам, или задачам с развивающими функциями относятся:

1) задачи, для решения которых не требуются новые знания по предмету, надо применять имеющиеся знания в иной комбинации;

2) задачи, с помощью и на основе которых приобретаются знания по предмету.

Из примера мы видим, что  по способу решения задачу можно отнести к развивающей. Т.е. компьютерная модель позволяет менять функции задач.

Задачи, решаемые с помощью данной  модели

• 1. Предположим, что мы изменили наклон земной оси. Что в этой ситуации должно произойти с процессами, происходящими на Земле? Для ответа на этот вопрос, используй компьютерную модель. Проверь три варианта.

Первый вариант - Ось строго перпендикулярна плоскости орбиты.

Второй вариант - ось вращения Земли лежит в плоскости орбиты.

Третий вариант - ось имеет угол наклона к орбите 45°.

Для этого: Установи необходимые параметры на панели управления:

• 1. В окне воспроизведение впечатай 365 дней.
• 2. Установи поочередно параметры орбиты: наклон Земли - 0˚, 90˚, 45°.
• 3. Установи пункт наблюдения, например если вы в Москве, необходимо установить широту и долготу Москвы.
• 4. Нажми пуск.
• 5. Запиши свои наблюдения, заполнив таблицу для каждого состояния, например:

Ось строго перпендикулярна плоскости орбиты, наблюдатель - в Москве 

1. С помощью модели попробуйте определить, что такое сутки и чему они равны?
2. Уран вращается вокруг Солнца, лежит на боку (т.е. ось вращения параллельна плоскости эклиптики). Бывает ли на Уране смена времен года?
3. Каково основное следствие вращения Земли вокруг своей оси.
4. Докажите, что для каждого меридиана характерно свое время суток (местное) и что к      востоку время суток увеличивается. Через какое число градусов нужно провести    меридианы, чтобы время на соседних из них различалось на 4 минуты?
5. Иногда в книге встречается фраза: «На Северном полюсе полгода тянется день, полгода - ночь». Правильно ли утверждение о равенстве дня и ночи?
6. Придумайте способ определения размеров Земли с помощью модели, по наблюдениям Солнца из двух точек на Земной поверхности.
7. Каково основное следствие движения Земли вокруг Солнца.
8. В каком направлении вращается Земля вокруг Солнца, что при этом видит наблюдатель: откуда приходит Солнце?
9. Когда в России бывают самые короткие дни, когда самые длинные?
10.  Укажите наибольшую продолжительность дня и наибольшую продолжительность ночи в своем городе? Когда это бывает?
11.  Когда Солнце выше всего поднимается и когда наименьшее поднятие над горизонтом в Москве и где оно в эти дни бывает в зените?
12.  Когда день на Земле бывает, равен ночи, где в это время Солнце стоит в зените?
13.  В какие дни Солнце бывает ниже всего на экваторе и на какой высоте оно тогда стоит там над горизонтом?
14.  Какая наибольшая высота  Солнца над горизонтом на тропиках в течение года и какая наименьшая?
15.  Какая наибольшая и какая наименьшая высота Солнца на полярных кругах в течение года?
16.  Когда Солнце достигает наибольшей высоты над горизонтом на северном полюсе, когда на  южном, и под каким углом в эти дни падают солнечные лучи на полюсах?
17.  Какую форму имеет летом видимый путь солнца на полюсе? Какую - на северном полярном круге в день летнего солнцестоянии?
18.  Существует ли место на Земле, где продолжительность дня всегда одинакова, независимо от времени года?
19.  Какая наибольшая полуденная высота Солнца над горизонтом в течение года бывает в вашей местности? Какая наименьшая?
20.  Опишите положение Земли относительно Солнца в один из дней равноденствия по плану:
    
    • Какое полушарие повернуто к Солнцу?
    • На какую параллель лучи Солнца падают под прямым углом?
    • Что происходит на полюсах?
    • Какое время года и долгота дня в вашем населенном пункте?
21. В котором часу (по местному времени) взойдёт в Ташкенте Солнце 21 марта нынешнего года? В котором часу взойдёт оно в тот же день в Токио? В Буэнос-Айресе?
22. В котором часу (по местному времени) закатится Солнце в Новосибирске 23 сентября нынешнего года? А в Нью-Йорке? На мысе Доброй Надежды?
23.  В котором часу восходит Солнце в пунктах экватора 2 августа? 27 февраля?
24.  Как велика высота Солнца над горизонтом в дни равноденствия на тропиках и на полярных кругах.
25.  Что означает выражение «Белые ночи»? Покажите на модели, что это возможно. А бывает ли ночь в полдень? Найдите такое положение Земли, при котором можно наблюдать это явление.
26.  Когда на Земле можно наблюдать самые короткие сумерки? Для этого понаблюдай за освещенностью в нескольких городах, расположенных на разных широтах и в разных точках (солнцестояния, равноденствия).
27.  Когда мы ближе к Солнцу: в полдень или вечером?
28.  Известно, что Земля обращается вокруг Солнца на расстоянии 150 000 000 км. Вообразите, что расстояние это увеличилось на 1 м. Насколько удлинился бы при этом путь Земли вокруг Солнца, и насколько возросла бы от этого продолжительность года (принимая, что скорость движения Земли по орбите не изменилась)? Составьте для широты вашего постоянного места жительства на весь год график восхода и захода Солнца, а также продолжительности дня. Какой вывод можно сделать на основании полученных данных?

1. С помощью модели установи, влияют ли размеры Земли на планетарно-космические процессы, происходящие на ней?
2.  Изменяется ли продолжительность дня на экваторе?
3.  Когда в России бывают самые короткие дни, когда самые длинные?
4. Укажите наибольшую продолжительность дня и наибольшую продолжительность ночи в своем городе? Когда это бывает?
5. Когда Солнце выше всего поднимается и когда наименьшее поднятие над горизонтом в Москве и где оно в эти дни бывает в зените?
6. Что такое ритмичность природных явлений?

Модель «Местоположение Земли в солнечной системе».

            С помощью этой модели можно узнать важно ли то, что Земля - третья планета Солнечной системы, а также спрогнозировать последствия увеличения или уменьшения площади суши земли.

Задачи, решаемые с помощью модели

1. Определи, что произойдет, если Земля поменяет свое место в солнечной системе? При работе с моделью, заполни схему:

1. На модели проверь: так ли важно, что Земля находится на расстоянии именно 150 млн. км от Солнца?
2. Если все таки произошло так, что Земля поменяла свое расстояние от Солнца и оказалась дальше, чем сейчас, возможно ли сохранения жизни при таких условиях?
3. Что может произойти с Землей, если «потухнет» Солнце?
4. Сформулируйте основные следствия от местоположения Земли в Солнечной системе.
5. На основе работы с компьютерной моделью составьте свой текст на тему «Планетарно-космические факторы формирования климата Земли».
6. В печати широко обсуждаются проблемы, связанные с возможным глобальным потеплением. А какие проблемы может вызвать глобальное похолодание?
7. Почему М.В. Ломоносов назвал «вечные снега» в горах «равновесием морской поверхности»?

Модель «Взаимодействие Земли и Солнца»

            Данная  исследовательская модель позволяет конструировать всевозможные территории и их поверхности,  исследовать на них распределение солнечной энергии, радиационного баланса и климатических поясов.

            Поэтому перед началом работы на поле с помощью инструментов задается форма территории, на которую наносится разного цвета поверхности, имеющие разную отражательную способность. После создания территории, можно:

1. Исследовать поступление солнечной радиации на поверхность Земли
2. Исследовать распределение Радиационного баланса по поверхности Земли
3. Исследовать, как происходит Движение воздуха в атмосфере
4. Исследовать распределение Климатических поясов на Земле

            Рассмотрим подробнее каждую модель.

Модель «Поступление солнечной радиации на поверхность Земли»

            Данная модель позволяет наблюдать, как распределяется солнечная радиация по земной поверхности за год.  Параметры, которые можно менять: расстояние до Солнца, радиус Земли, угол наклона Земной оси к экватору.

Задачи, решаемые с помощью модели

1. Случаются ли июльские морозы и январские знойные дни?
2. Почему говорят, что когда в северном полушарии - «зима», в южном - «лето». Покажите с помощью модели, так ли это?
3. Полярные путешественники отмечают любопытную особенность лучей летнего Солнца в высоких широтах. Лучи его слабо греют там землю, зато оказывают неожиданно сильное действие на все предметы, возвышающиеся отвесно. Заметно нагреваются крутые склоны скал и стены домов, быстро тают ледяные горы, растопляется смола в бортах деревянных судов, обжигается кожа лица и т.п. Чем же объяснить подобное действие лучей полярного Солнца на вертикальные предметы?
4. Почему пункты, находящиеся на одной параллели, не всегда имеют одинаковые величины солнечной радиации?
5. Что является главной причиной смены времен года? Для этого проведите эксперимент, проверяя с помощью «Программы» все возможные варианты.
6. Почему зимой холодно, а летом жарко?
7. Если бы распределение температур по поверхности Земли зависело только от угла падения солнечных лучей, то в каких местах были бы самые низкие температуры на земном шаре, в каких самые высокие?
8. Как измениться климат в Евразии, если Земля станет вращаться вокруг Земли в обратном направлении?
9. Как размеры Земли влияют на климатические процессы?

Модель  «Радиационный баланс Земли»

            Позволяет исследовать распределение радиационного баланса, который показан цветовым фоном. Одновременно можно работать с моделью и наблюдать, как результаты отображаются на карте поверхности Земли. Можно самостоятельно конструировать формы суши, задавать разные поверхности: океан, лед, снег, светлая поверхность, глина, трава. Для этих поверхностей и рассчитывается радиационный баланс. Программа производит автоматический отсчёт заданных условий, фиксируются день, час, скорость (млн. км/сутки), расстояние до солнца.

Задачи, решаемые с помощью модели

1. Как изменяется радиационный баланс территории?
2. Какова роль радиационного баланса в территориальной дифференциации природы территории?
3. Как влияет на радиационный баланс характер подстилающей поверхности?
4. Где холоднее: на Северном или на Южном полюсе? Докажите свою точку зрения.
5. В Антарктиде зимой среднесуточные температуры доходят до -60..-70˚ С. Здесь на научной станции «Восток» была зафиксирована самая низкая температура на Земле. В то же время в высоких широтах северного полушария зимы менее суровы. Почему?
6. Существует ли связь между суммарной солнечной радиацией и радиационным балансом Земли?
7. Какие пояса земли получают больше всего солнечного тепла? А какие пояса меньше всего получает тепла?
8. Как изменяется температура при движении от экватора к полюсам и почему?

Модель  «Движение воздуха в атмосфере»

В данной программе моделируются условия появления глобальных ветров Земли. Можно проследить границы распространения воздушных масс. А это объясняет, почему на земле разный климат.

Задачи, решаемые с помощью модели

1. Существуют ли постоянные ветра? Почему их называют «постоянными»?
2. С помощью модели, выясни, как  образуются постоянные ветра?
3. Существует ли место на Земле, где дуют только северные ветры?
4. Пассаты - это ветры, дующие из тропических широт в экваториальные. Почему они имеют северо-восточное (в северном полушарии) направление и юго-восточное (в южном)?
5. Пассаты - одни из наиболее устойчивых ветров Земли. Для них характерна почти постоянная скорость - 15-20 км/ч. Как можно объяснить исключительное постоянство этих ветров?
6. Западные ветры умеренных широт не отличаются таким постоянством, как пассаты. Почему?
7. Как вы считаете, какие ветры - западные северного или западные южного полушария - характеризуются наибольшей устойчивостью? Обоснуйте свое предположение.
8. Какие воздушные массы зимой приносят на территорию России морозную погоду при ясном небе, весной и осенью - заморозки, а летом, достигая южных районов, часто вызывают засуху?

Модель  «Климатические пояса»

            Данная модель - это завершающая цикл предыдущих программ. Использование всех этих программ позволит представить полную картину о том, как формируется климат на Земле.

Задачи, решаемые с помощью модели

1. С помощью модели опиши типы климатов на земле при условии, что на Земле - однородная поверхность.
2. Сконструируй реальную поверхность из 6 материков. Опиши типы климатов.
3. Совершите воображаемое путешествие вдоль южного тропика и опишите климаты расположенных там стран.
4. В чем сходство и в чем различия климатических поясов Южной Америки, Африки и Австралии?
5. Каковы особенности климата пустынь умеренного пояса по сравнению с климатом пустынь жаркого пояса?
6. Объясните основную причину смены природных комплексов от полюса до экватора?
7. Охарактеризуйте тип климата своей местности.

Для учащихся в «Конструкторе» (раздел «Компьютерные  модели»)  на каждую модель содержится описание возможных способов работы с ними. Например,

Работа с  компьютерными программами

            При самостоятельном изучении  тем «Климаты Земли», «Ландшафты Земли», «Австралия» и др., ты можешь использовать компьютерную программу  «Влияние температуры и влажности в формировании ландшафтов Земли». Работая с ней можно, проследить, как меняются ландшафты территорий при определенных условиях. Тебе предлагается выявить эти условия, и связанные с ними закономерности, влияющие на формирование ландшафтов Земли.

Как работать с программой?

            Для исследования можно выбрать территории:

1. Реальный материк Австралия (Australia), на котором отражены озера этого континента и течения, протекающие поблизости.

При выборе этой территории, ты сможешь увидеть, какие реально существуют ландшафты в Австралии. Изменив соответствующие параметры (характерные для широты температура и влажность, конфигурацию и свойства течений), с помощью программы, ты подтвердишь или опровергнешь свои гипотезы.

Параметры температуры и влажности для каждой широты задаются справа от территории.

Параметры течения можно установить при двойном щелчке на любом течении. При этом ты увидишь такое окно.

2. Архипелаг Islands - группа островов, количество и размеры которых можно менять. Тебе предлагается узнать, какое влияние оказывает океан и течения на ландшафты подобных территорий. А когда это влияние будет наиболее значительным, при большем количестве островов или меньшем?

3. Знакомый тебе идеальный материк Real - вся имеющаяся суша Земли. На этом примере ты увидишь распределение климата от самого холодного до самого жаркого. А как меняются при этом ландшафты?

4. Гипотетический материк Rivers - территория, в центре которой протекает крупная река. С помощью подобной территории, можно исследовать, какое влияние оказывают реки на формирование климата и ландшафта.

5. Гипотетический материк Seas - территория, имеющая внутри замкнутые водоемы (озера или моря), не имеющие выхода в океан. Внутри эти водоёмов имеются течения, температуру которых можно менять. Тебе предлагается выяснить, как разные подобные изменения могут влиять на климат и ландшафт прилежащих территорий.

6. Очень узкая и изогнутая территория Thin. Как и в случае с островами, выясни влияние на климат океана и течений.

7. Большая территория Thick по протяженности, как с севера на юг, так и с запада на восток. Здесь влияние моря существенно только у самого берега. А если увеличить мощность течений? Увеличить или уменьшить температуру? Интересно, как влияет отсутствие рек на материке на рапределение ландшафтных зон? Сравни результаты работы с территориями Rivers и Seas.

В зависимости от поставленной задачи, можно выбрать любую территорию. После того как выбор сделан, при открытии программы (файла GeoMedel.spj), вначале ты увидишь окно с иконкой имиджа Ocean, в схеме которого виден объект Continent Window (Океан). Здесь можно внести изменения: например, увеличивать или уменьшать участки суши из имиджей Square( Участок суши ), а также течения из имиджей Flow ( Течение ).

Что можно менять?

 - Continent Window (Океан), с помощью данного объекта, меняются размеры и конструируются новые территории.

 - Имидж Square, можно произвольным образом конструировать участки суши любого размера и конфигурации, но во избежание возможности некорректного поведения программы не следует размещать участки суши за пределами океана.

 -Имидж Flow, предназначен для обозначения течений, он имеет переменные: температура и влажность.

Справа от основного окна находится окно, позволяющее задавать параметры климатических и ландшафтных зон. Сверху по центру этого окна находится квадратная область, каждый элемент которой показывает, какой ландшафт будет при соответствующей температуре и влажности, ниже в этом же окне приводится расшифровка каждого цвета зон. При нажатии на элемент участка левой кнопкой мыши вид зоны будет изменен на более теплый, правой - на более холодный, кроме того все участки вокруг также могут изменить свой цвет, если возникает слишком резкие переходы между соседними участками(величина этого эффекта регулируется при помощи ползунка расположенного справа). Кроме того, существует возможность сохранить и загрузить конфигурацию этой сетки из файла при помощи соответствующих кнопок, а также предусмотрена возможность полного обсчета модели при помощи кнопки "Полный обсчет".

Внизу расположены ещё два небольших окна:

1. «Окно степени обсчета модели». Оно показывает, насколько полно была обсчитана модель (для учебного применения может оказаться вполне достаточным 70%).
2. «Окно диаграмм» отображает температуру и влажность по широтам.

Покажем, в каких темах школьной географии могут быть использованы данные модели:

Основные умения и знания, которые можно приобрести, работая с данными моделями:

1. Иметь представление об особенностях местоположения Земли в Солнечной системе;
2. Знать общие закономерности движения Земли вокруг Солнца;
3. Знать общие закономерности вращения Земли вокруг оси;
4. Называть географические следствия вращения Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси;
5. Уметь проводить мысленный эксперимент с использованием компьютерной программы;
6. Уметь на основе статистических данных в виде таблицы, графиков проводить интерпретацию данных, проводить элементарный их анализ, делать на этой основе общие выводы

      Кроме выше предложенных задач по теме, предлагаем решить тесты, входящие в тесты ЕГЭ[1]:

Тема «Общие сведения о Земле и Солнце»

Выберите верный ответ:

1. Какова длина радиуса Земли?

А. Около 12600 км;

Б. Около 3300;

В. Около 6300;

Г. Около 24600.

2. Какова главная причина смены времён года на Земле?

А. Осевое вращение Земли при наклонном положении оси к плоскости орбиты;

Б. Шарообразная форма Земли;

В. Осевое вращение Земли и её шарообразная форма;

Г. Движение Земли по орбите вокруг Солнца при наклонном положении её оси.

3. Смена дня и ночи на Земле объясняется:

А. Закономерностями суточной ритмики географической оболочки;

Б. Осевым вращением Земли и её шарообразной формой;

В. Движением по орбите вокруг Солнца и шарообразной формой Земли;

Г. Движением по орбите вокруг Солнца при наклонном положении оси вращения к плоскости орбиты.

4. Почему земному наблюдателю кажется, что солнце «восходит» и «заходит»?

А. Потому что оно движется вместе с небесным сводом;

Б. Потому что Земля вращается вокруг Солнца;

В. Потому что Земля вращается вокруг своей оси.

5. Благодаря какому движению Земли изменится продолжительность дня и ночи?

А. Движению Земли вкруг своей оси;

Б. Движению Земли вокруг Солнца;

В. движению Земли и Луны вокруг общего центра масс.

6. За сколько времени можно было бы долететь до Солнца на самолете со скоростью примерно 1000 км/час

А. За 20 дней;

Б. За 20 недель;

   В. За 20 лет.

7. Земля имеет форму:

А. шара;

Б. сфероида;

В. геоида;

Г. купола.

8. Линии тропиков и полярных кругов являются границами:

А. Климатических поясов;

Б. Природных зон;

В. Часовых поясов;

Г. Поясов освещенности

9. Больше всего солнечного тепла получают:

А. Полярные пояса Земли;

Б. Умеренные пояса Земли;

Г. Тропический пояс.

10. Солнце в северном полушарии никогда не бывает на:

А. Западе;

Б. Востоке;

В. Севере;

Г. Юге.

11. Распределение тепла на Земле определяет:

А. Продолжительность дня;

Б. Расположение тепловых поясов Земли.

12. Найдите единственное неверное утверждение:

А. На экваторе день всегда равен ночи;

Б. 21 марта день везде равен ночи;

В. если бы земная ось была в плоскости орбиты, то смены сезонов года не было бы;

Г. если бы земная ось была перпендикулярна плоскости земной орбиты, то смены сезонов года не было бы.

13. Если бы наклон земной оси к плоскости земной орбиты составлял 50°, то продолжительность дня летом (выберите правильный ответ):

А. увеличилась;

Б. уменьшилась;

В. не изменилась.

14. Солнце бывает в зените на параллели:

1. 90˚

2. 60˚

3. 40˚

4. 20˚.

Тема: Движение Земли вокруг Солнца

Выберите верный ответ:

1. На северном полюсе 22 июня Солнце вообще не заходит за горизонт, так как оно стоит в зените над:

А. Северным тропиком;

Б. Экватором;

В. Северным полярным кругом;

Г. Южным тропиком.

2. Высота полуденного Солнца над горизонтом в дни равноденствия на полярных кругах равна:

А. 90°;

Б. 23°30¢;

В. 67°30¢;

Г.45°33¢.

3. Какие утверждения верны?

1. На экваторе смена времен года не наблюдается, так ка здесь в течение года постоянно количество тепла, света и влаги.

2.В умеренных широтах наблюдается смена времен года, так ка в течение года изменяется угол падения солнечных лучей.

А. 1 - неверно, 2 - верно;

Б. Оба верны;

В. 1 - верно, 2 - неверно.

Г. Оба неверны.

4. На южном полюсе 22 декабря солнце вообще не заходит за горизонт, так как оно стоит в зените над:

А. Экватором;

Б. Южным полярным кругом;

В. Северным тропиком;

Г. Южным тропиком.

5. Когда Земля находится ближе к солнцу?

А. Летом;

Б. Зимой;

В. Весной.

6. В какие дни года на всех широтах день равен ночи?

А. 22 июня;

Б. 23 декабря;

В. 21 марта;

Г. 23 сентября.

7. На какой широте в течение всего года день равен ночи?

А. 66°27¢;

Б. На экваторе;

В. 23°27¢.

8. В какие дни года на экваторе человек не видит своей тени?

А. 21 марта;

Б. 23 сентября;

В. 22 июня;

Г. 23 декабря.

4. В какой день в южном полушарии начинается астрономическая весна?

А. 21 марта;

Б. 23 сентября;

В. 22 июня.

5. Что характерно для южного полушария Земли в день 22 июня?

А. Меньшая освещенность;

Б. Большая освещенность;

И. День короче ночи;

Г. день длиннее ночи;

Д. Полярная ночь в приполярной области.

11. Сколько раз в году и когда Солнце в полдень находится над южным тропиком в зените?

Тема: «Вращение Земли вокруг оси»

Выберите верный ответ:

1. Период вращения Земли вокруг своей оси составляет:

А. 365 суток;

Б. 28 суток;

В. 24 часа;

Г. 72 часа.

2. Что бы произошло, если бы земная ось была перпендикулярна плоскости орбиты?

А. Каждая параллель получала бы одинаковое количество тепла от Солнца в течение года;

Б. Не было бы смены времён года;

В. день был бы равен ночи повсеместно.

3. Какие из перечисленных явлений свидетельствуют о том, что Земля вращается вокруг своей оси?

А. Смена времен года;

Б. «Сплюснутость» Земли с полюсов;

В. Изменения продолжительности дня и ночи;

Г. отклонение падающих тел.

4. Какова продолжительность дня на параллели 66° 33¢ с.ш. 22 июня?

А. 0 часов;

Б. 12 часов;

В. 24 часа

5. Каков угол наклона земной оси к плоскости орбиты Земли?

А. 23°;

Б. 45°;

В. 66°;

Г. 90°.

         Таким образом, при подготовке к ЕГЭ по географии есть минимум две стратегии: либо рассмотренные выше вопросы нужно просто выучить (запомнить), что и делают сегодня в большинстве школ. Этого типа вопросы, как правило, вызывают наибольшие затруднения у учащихся. Либо, используя наши компьютерные модели, дети сами отвечают на эти вопросы, реально видя ответы на самих моделях.

[1] Вопросы данных тем (разделов) ЕГЭ  по географии  традиционно вызывают у выпускников серьезные трудности. При подготовке к экзамену, как правило, дети ответы на многие вопросы вынуждены заучивать. Наши  модели позволят искать ответ в ходе подготовки к ЕГЭ на моделях, тем самым осмысленно подойти к правильным результам.

1 «Задачи по географии» под ред. А.С. Наумова.