Поредица “Полеви дневник” – STEM проект за климата 

Знаят ли вашите ученици какво представлява климатът? Едно от най-подходящите описания ни дава екипът на National Geographic и спокойно можем да го използваме в началото на пети клас, когато въвеждаме този термин:

Климатът описва средните климатични условия на определено място за период от 30 години. Всички места на Земята имат свой собствен климат. Някои климатични зони са малки по мащаб, като климата на местен регион или микроклиматите в екосистемата, а някои са много по-големи, като климатичните пояси на цели континенти или световните океани. За разлика от метеорологичните явления, които са краткотрайни и временни явления, климатът обикновено е стабилен и предвидим. Той оформя начина, по който организмите и човешките цивилизации се развиват и адаптират във всеки даден регион. Климатът обаче не винаги е постоянен и може да се промени драстично поради човешката дейност.

С това описание много лесно можете да отговорите и на още един въпрос, който аз обичам да задавам на учениците си: Каква е разликата между климат и време?

Когато дойде ред да се гмурнете в детайлите на темата за климатичните пояси,  може да установите, че са част от учебното съдържание, с която учениците срещат трудности. Връзката между географското положение и височинният характер се разбира и осмисля по-трудно от някои петокласници и те понякога излизат от ситуацията, като просто наизустяват материала. Затова в тази статия ще ви представим проект, с който учениците да измерват и попълват данни, а след това да анализират получените резултати, за да се докоснат до истинска научна работа и да се потопят в дейностите. Благодарение на практичния характер на STEM проекта ще усетят учебния материал и по този начин знанията, които ще останат у тях, ще са по-дълготрайни.

Проектът е подходящ за ученици от 5-и до 7-и клас, като може да се модифицира спрямо учебната програма, изучаваните континенти и климатични пояси.

 Какво ще е необходимо за изготвянето на STEM проекта за климата:

• термометър за измерване на температурата на въздуха;
• компютърно устройство за търсене и събиране на данни в интернет;
• принтер за разпечатване на работните листове;
• материали за изработване на дъждомер – пластмасова бутилка с прави страни, линия, ножица, тиксо.

Какво представлява проектът?

STEM проектът за климата обхваща няколко дейности: изготвяне на климатограма, провеждане на полево проучване и работа с вторични данни. Времетраенето е около два месеца – един месец за събиране и обработка на експериментални данни и един за събиране на вторична информация и оформяне на работните листове. Добре е учениците да работят по групи, с ясно разпределени задачи помежду им.

Ето и по-конкретно през какво ще преведе децата проектът “Полеви дневник”:

• В период от един месец те собственоръчно ще трябва да измерват всекидневно температурата и да правят пресмятания за среднодневните стойности, а след това да изчислят стойностите за всички месеци за една година назад;
• Да събират информация от интернет портала на НИМХ при БАН за всекидневното количеството на валежите и да отчетат сумарната стойност на валежите в mm в края на месеца; 
• Да допълнят данните през портала на НИМХ за останалите месеци от годината, както за температурата, така и за валежите – използват се данните за една година назад от месеца, в който са направени измерванията. 
• След като съберат данните, учениците ще начертаят климатограма с компоненти за валежи и температура, като ще допълнят данни за най-висока и най-ниска средно месечна температура, минимум и максимум на валежите;
• Учениците ще търсят данни за други държави в различни портали – може да им дадете насоки по какви ключови думи да търсят или сами да им предоставите портали и ресурси. Ключовото тук е те сами да открият източниците и информацията. Данните, които учениците ще събират, трябва да се отнасят до държави в един климатичен пояс;
• Ще посетят архива на НИМХ в гр. София – за да се достъпят данните на института, е нужно предварително да уговорите посещението;
• Учениците ще потърсят информация за всички компоненти, които влияят върху формирането на климатичните пояси. В работния лист са предвидени полета по всички ключови въпроси от темата – какво е климат, какво е време, кои и къде са разположени климатичните пояси, както и какви са характерните черти на двата пояса, за които учениците ще изготвят климатограма.

За какво да внимаваме по време на изпълнението на STEM проекта за климата?

Изготвянето на климатограма – крайния продукт от проекта – само по себе си е предизвикателство за учениците, тъй като трябва да наредят два вида данни по две вертикални оси. Най-често срещаната грешка е разменянето на данните, които отговарят за температура, и данните, които отговарят за валежите. Затова още в началото дайте насока на децата да внимават за това, за да не получат грешно изображение в края на упражнението.

Данните за валежите на територията на цялата страна учениците могат да проследяват в сайта на Националния институт по метеорология и хидрология. Единственото условие е да ги записват всеки ден в работните листове, за да може да пресметнат общата стойност на валежите за един месец. За разлика от температурите, стойностите на валежите са сбор от общите стойности за всеки ден. В края на месеца имаме стойност, която представлява сумата на валежите в mm за въпросния изследван месец. Тъй като записването на данни за период от една година е твърде времеемко, може да получите тези данни при посещението си в НИМХ при БАН.

Учениците със сигурност ще са по-мотивирани да участват в проекта, ако им покажете, че те не са единствените, които събират данни за температура и валежи – това са дейности, с които се занимават уважаваните специалисти и учени от Националния институт по метеорология и хидрология. Може да организирате посещение в архива на института и да получите данни за температурата и валежите за период от една година назад.

Как да се случи измерването на температурата? 

Възложете на учениците да измерват сами средната температура за деня, като правят измервания по 3 пъти на ден – сутрин, обед и следобед. За целта зползвайте термометър, поставен отвън на сянка през целия ден, без достъп до пряка слънчева светлина. След това децата трябва да направят средно аритметично пресмятане за стойността на температурата за един ден и да запишат данните си в работния лист – така отново ще имат среднодневни температури за всеки ден от месеца. За да получат една стойност за изследвания месец, учениците трябва да направят средно аритметично пресмятане на стойностите за целия месец и да запишат осреднената стойност в работния си лист.

Как да се случи измерването на валежите? 

Може да постъпите по два начина – да използвате директно готови данни от НИМХ БАН или да построите сами устройство, което да отчита падналите валежи за едно денонощие. 

Да си направим дъждомер!

Ще са ви необходими двулитрова бутилка с прави страни, линия, ножица, тиксо, 100 мл вода: 

• Орежете заоблената горна част на бутилката; 
• С линия отмерете 30 см, а с помощта на тиксо залепете права черта и разграфете с маркера скалата; 
• Отрязаната част поставете в бутилката с обърнато надолу гърло (там, където е била капачката); 

Поставете дъждомера на около 10 см от земята и далеч от дървета и навеси. Напълнете го със 100 мл вода, за да имате равна основа за записване на следващите данни. Маркирайте върху бутилката с различен цвят тази първа мярка и отбелязвайте всяка промяна на нивото на водата с нова линия. Отчитайте милиметрите паднал дъжд за деня по едно и също време и след записвайте данните в работния лист под формата на mm воден стълб.

Ето примерно изображение на дъждомера: 

Какво друго освен валежите и температурата е важно за климата?

Спрямо различните климатични пояси, по които учениците са избрали да работят, те трябва да опишат в работните си листове следното:

• Географско положение – каква е връзката с географската ширина и какво е значението ѝ за климатичните пояси;
• Водни басейни, океански течения, морски въздушни маси – какво е значението на морските басейни за климата по крайбрежията – за нахлуващите въздушните маси и за валежите;
• Релеф – каква е ролята на естествените бариери – например планини, които спират въздушните маси или пък обширни равнини, които дават път на топли и студени въздушни маси да навлизат свободно във вътрешните части на континентите?

Учениците трябва да отговорят на горните въпроси, като допълнят с конкретика спрямо избраната от тях държава

• Географското положение на държавата да се определи с координати ширина и дължина – доста ученици се затрудняват с определянето ѝ с точност – припомнете им връзката между меридиани и географска дължина, паралели и географска ширина. 
• Океански течения и въздушни маси – да се посочат наименованията им, ако има такива, да се опише посоката и територията, през които въздушните маси преминават, както и да се маркират наименованията на водните басейни. 
• Релефните форми – трябва да се посочат с имена и да се опише къде точно се простират – континент, държава, най-висок връх или площ в квадратни километри, ако са равнини и низини.

Преходните климатични пояси са чудесен пример за това упражнение, за да може учениците наистина да разберат разликата менду основен пояс и преходен.

Какви умения ще усвоят учениците от този проект? 

Чрез проекта “Полеви дневник” ще постигнете едновременно няколко различни цели: 

• Овладяване на базисни знания и умения и придобиване на ключови компетентности по география – учениците ще усвоят и разберат връзката между факторите и елементите, които формират климата; Ще осмислят причинно следствените връзки между факторите, елементите на климата и различното му проявление за изследваните региони; 
• Изграждане на междупредметни връзки – работата с данни и изработването на климатограма помага за осмислянето на двете оси (абциса и ордината) на координатната система, което ще помогне на учениците в часовете по математика. Изчисленията за дневните и месечните стойности на температури и валежи също допринасят за усвояването на математическите умения; 
• Развиване на уменията за четене и работа с прекъснат и непрекъснат текст;; 
• Насърчаване на изследователския дух – чрез експеримент и използване на вторични данни учениците ще се потапят в същината на климата – така осезаем, но и с толкова много компоненти, които трябва да се разберат. 

________

Източници: 

1. National Geographic – Climate
2. How to make a rain gauge
3. Как да си направим дъждомер