автореферат диссертации по геодезии, 05.24.03, диссертация на тему:Создание учебных географических атласов на основе аэрокосмических снимков

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА. ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им.М.В.ЛОМОНОСОВА

Географический факультет

На правах рукописи

ЧАЛОВА Екатерина Романовна

СОЗДАНИЕ УЧЕБНЫХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ АТЛАСОВ НА ОСНОВЕ АЭРОКОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ

05.24.03 - картография

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

МОСКВА 1995

Работа выполнена в лаборатории аэрокосмических методов кафодрьг картографии и геоинформатики географичоского факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель - доктор географических наук.

профессор A.M.Берлянт

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор С.А.Сладкопевцев

- кандидат географических наук, старший научный сотрудник Т.В.Котова

Ведущая организация - Московский Государственный педагогический университет (кафедра методики преподавания географии)

Защита состоится о^аеи^ 1995 г. в ^ часов

на заседании Специализированного совета по геоморфологии, эволюционной географии, мерзлотоведению и картографии (Д-053.05.06) при Московском государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Ленинские Горы, МГУ, Географический факультет, 21 этаж, ауд. 2109

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.

Автореферат разослан "//" игл/»»*, 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного совета доктор географических наук

профессор , _ л Ю. Ф. Книжников

Актуальность проблемы. Специфика географического познания и образования состоит в том, что при формировании понятий и в самом процессе исследования необходима опора на зрительные образы. В связи с этим велико значение наглядных пособий, в том числе географических атласов, которым отводится одно из основных мест в структуре учебных пособий по географии. Учебные географические атласы - важный самостоятельный источник знания.

До недавнего времени основное содержание атласов, т.е. географические карты сопровождались иллюстрациями исключительно из ряда картинных изображений, передающих внешний вид, состав и структуру объектов, размещение, величину, динамику и проч. Сравнительно недавно стали использоваться наземные видовые фотографии, еще позже - аэрокосмические снимки. Во многих странах были проведены экспериментальные исследования по использованию космических снимков в средней школе. Аэрокосмическое зондирование как один из современных методов научных исследований стал внедряться в школьную географию, и задача школы - включить в учебный процесс материалы аэрокосмических съемок, которые наряду с географическими картами должны стать основным средством формирования представлений об окружающей природе, использовании и охране ее ресурсов, размещении населения и производства.

Успех первых экспериментов по использованию материалов спутниковой съемки в обучении географии в средней сколе, начиная от общих представлений о Земле, ее шарообразности, смене времен года до детального и достаточно глубокого изучения географической среды, определил необходимость создания наглядных картографических пособий с аэрокосмическими снимками и одновременно поставил проблему разработки методики их применения в сочетании с традиционными учебными картами и атласами.

Цель диссертации состоит в разработке методики проектирования и оформления учебных географических атласов, основанных на широком использовании аэрокосмических снимков, и их внедрение в среднее образование.

В соответствии с этой целью в работе поставлены следующие задачи:

- обзор отечественных и зарубежных учебных географических атласов с точки зрения их структуры и содержания, особенностей оформления, использования в них материалов дистанционного зондирования;

- анализ возможностей и путей внедрения аэрокосмических снимков в среднее образование и определение места атласов, составленных на основе аэрокосмических снимков, в системе картографических учебных пособий по географии;

- разработка проекта атласа с аэроснимками "Московский университет - Воробьевы горы".

- разработка методического аппарата и принципов оформления атласа с аэрокосмическими снимками "География из космоса".

При разработке методики проектирования и оформления учебных географических атласов с аэрокосмическими снимками основой служили анализ структуры, содержания и оформления учебных географических атласов, работы современных отечественных и зарубежных специалистов в данной области, а также работы, проводимые в лаборатории аэрокосмических методов кафедры картографии и геоинформатики географического факультета МГУ по созданию картографических учебных пособий с использованием аэрокосмической информации.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- обосновано выделение учебных географических атласов, составленных на основе аэрокосмических снимков, в самостоятельную группу в системе картографических учебных пособий,"

- впервые определены типы атласов, создаваемых на основе аэрокосмических снимков, и возможные варианты их содержания,

- разработаны принципы оформления учебных атласов на основе аэрокосмических снимков,

- разработан проект учебного атласа на основе аэроснимков на территорию Московского университета.

Практическая значимость работы обусловлена необходимостью целенаправленного и систематического онедрсния аэрокосмических снимков в сроднее образование, что связано с широким использованием результатов дистанционного зондирования в научных и хозяйственных целях. Методика, разработанная в диссертации рекомендуется для использования при создании аналогичных атласов на территории университетских городков, архитектурных комплексов и т. п.

Диссертационное исследование выполнено в лаборатории аэрокосмических методов кафедры картографии и геоинформатики МГУ. Работа в своей теоретической части опирается на труды ведущих картографов и географов, исследователей в области теории картографии и атласного картографирования (К.Л.Сали-щева, И. П. Заруцкой, А. V,. Берлянта), использования аэрокосмической информации (Ю.Ф.Книжникова, В.И.Кравцовой, Л.Е.Смирнова), школьного географического образования (И.С.Матрусо-ва, В. П. Максаковского, В. П. Голова) и др.

Апробация. Основные положения работы докладывались на научной конференции "Ломоносовские чтения", 7-ой и 8-ой школах-семинарах Межуниверситетского аэрокосмического центра, заседаниях кафедры картографии и геоинформатики, научных семинарах лаборатории аэрокосмических методов, апробированы на занятиях Школы юных географоз при географическом ф-те МГУ, реализованы в атласе "Земля - планета людей. Взгляд из космоса", получившем диплом Программы "Обновление гуманитарного образования" Фонда Сороса и рекомендованном к изданию.

Структура и объем работы. Работа содержит 4 главы, введение, заключение, изложенных на 159 страницах, 32 иллюстрации. 7 таблиц, списки литературы и атласов.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю работы профессору А.М.Берлянту, заведующему лабораторией аэрокосмических методов профессору ¡0.Ф.Книжникову за постоянную поддержку исследований, к.г.н. Э. М.Цыпиной за практическую помощь в процессе работы над диссертацией, д.г.н. В.И.Кравцовой и всем сотрудникам лаборатории аэрокосмических методов, помогавшим автору и принимавшим участие в обсуждении этой работы на разных этапах ее подготовки.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дается обзор учебных географических атласов с точки зрения их назначения, структуры и содержания, особенностей оформления, соответствия школьным программам по географии. Анализ более чем тридцати отечественных и зарубежных учебных атласов позволил сделать выводы относительно различий и общих принципов их создания.

Отечественные школьные атласы представляют собой тонкие тетради, предназначенные для каждого года обучения раздельно, т.е. в одном атласе представлены только физико-географические карты, в другом - только социально-экономические, что в принципе лишает учащихся возможности сравнения разносторонней информации об одной и той же территории, уяснения взаимодействия природы и общества. В зарубежных странах наиболее распространены комплексные атласы, рассчитанные на использование в течение нескольких лет обучения.

Разнообразие школьных атласов по структуре и содержанию связано с существованием разных систем школьного образования и программ по географии, однако, некоторая расширенность их содержания относительно учебников обеспечивает получение

учащимися дополнительных знаний.

Учебные географические атласы отличаются следующими специфическими особенностями:

- специально разработанным методическим аппаратом, который включает вводный раздел, дающий сведения, необходимые для чтения и понимания дальнейшего содержания атласа, для получения представления об основных принципах построения картографических изображений, масштабах и проекциях, условных знаках и т.д., справочно-статистические сведения (словарь географических терминов, список географических названий, а также различные характеристики некоторых природных и социальных объектов (горных вершин, рек, озер, морей, городов, стран и т.п.), аппарат ориентировки в атласе, пояснительные тексты, контрольные вопросы и задания, занимательную информацию и т.д.;

- занимательностью, являющейся результатом целенаправленной разработки всего методического аппарата атласа;

- особым содержанием и оформлением, соответствующим возрастным психологическим особенностям учащихся.

Анализ отечественных и зарубежных атласов позволяет сформулировать основные принципы их оформления:

- выбор условных обозначений для карт каждого конкретного атласа зависит от возраста читателя, которому данный атлас предназначается;

- при выборе способов изображения во главу угла ставятся: простота и выразительность условных обозначений, постепенность усложнения картографического изображения в атласах для разных возрастных групп учащихся;

- важное методическое значение имеют рисунки и фотографии, специально оформленный перечень условных знаков, наглядное оформление справочно-статистического аппарата атласа;

- одним из средств улучшения восприятия условно-знакового картографического изображения является сочетание его с

видовыми фотографиями местности, рисунками, схемами;

- цвет - одно из основных выразительных средств оформления - в учебных атласах приобретает особое значение не только для улучшения восприятия картографического изображения, но и для усиления привлекательности атласа, воспитания художественного вкуса читателя, оптимизации аппарата ориентировки в атласе и решения других методических вопросов оформления.

Таким образом, методически правильное оформление учебных географических атласов играет важную роль в приобретении собственно картографических знаний, в обучении использованию карты как источника знаний, во всем процессе обучения географии.

Во второй главе анализируются пути внедрения аэрокосмических снимков в среднее образование, функции снимков в разных картографических учебных пособиях. Определено место атласов, создаваемых на основе аэрокосмических снимков, в системе картографических учебных пособий.

Результаты проводимых во многих странах экспериментальных исследований по использованию космических снимков в средней школе позволяют сделать выводы об эффективности их применения для увеличения объема информации об окружающей среде, улучшения понимания пространственных взаимосвязей, объективности восприятия изучаемых объектов и т.д. ^

Отмечается возможность внедрения космической информации в учебный процесс путем включения космических снимков в традиционные и новые по форме и содержанию картографические учебные пособия.

Для изучения географии в школе существует большой набор разнообразных картографических произведений, систематизированных автором по способам использования (Рис.1). Все они должны быть подчинены требованиям методики обучения географии.

карты}

- таблицы

настенные

- фотокарты

- карты-транспаранты

картографические учебные пособия

рельефные карты

карты учебников

- атласы традиционные

настольные

атласы на основе аэрокосмической информации

контурные карты

- раздаточный материал

наборы космических снимков

глобусы

Рис. 1. Система картографических учебных пособий по географии.

Согласно концепции, разрабатываемой лабораторией аэрокосмических методов, атласы с аэрокосмическими снимками являются новым типом учебного пособия и занимают особое место в системе учебных картографических произведений. Географические атласы, содержание которых основано на применении аэрокосмических снимков, являются учебными пособиями, рассчитанными на использование не только на уроках в школе, но также и на самостоятельное изучение и факультативные занятия. Они предусматривают раскрытие содержания отдельных разделов учебников на основе сочетания объективной фотоинформации из космоса с вариантами картографической ее интерпретации. Однако, благодаря снимкам такие атласы могут содержать значительно более глубокую и разнообразную, чем предусмотрено обязательной программой обучения, информацию.

Поскольку снимки являются исходным материалом для раскрытия содержания атласа, одна из важных и серьезных задач -подбор снимков. К основным принципам подбора снимков отнесены: географическое положение территории, изображение объектов. соответствующих изучаемой теме, вид съемки, дата и время съемки, выразительность, эффектность, качество снимка.

Для правильного понимания и интерпретации аэрокосмического изображения в атласе должна быть обеспечена возможность их сопоставления с другими материалами: картами, схемами дешифрирования, блок-диаграммами, диаграммами, схемами, профилями, графиками, видовыми фотографиями.

Третья глава посвящена разработке учебных географических атласов на основе аэрокосмической информации.

Цель создания атласа - знакомство школьников с аэрокосмическим зондированием - современным методом географических исследований, обучение чтению снимка, возможностям практического использования аэрокосмической информации. Разумеется, это не исключает традиционной задачи школьных географических атласов - обучения географии, и это обучение реализуется на базе современных научных методов.

Содержанке атласов, составленных на основе аэрокосмической информации, в отличие от традиционных, монет разрабатываться в нескольких направлениях. Это позволяет выделить 3 типа учебных атласов:

1. Атлас территории, содержание которого аналогично традиционным региональным географическим атласам - территориальные атласы.

2. Атлас по какой-либо определенной одной или нескольким проблемам, не ограниченным заданной территорией, - проблемный атлас.

3. Атлас учебно-методической направленности - методический атлас. Конечно, в любой учебный атлас вполне естественно включать вопросы или темы методического характера например, по дешифрированию снимков. Однако, это не исключает возможности создания отдельного атласа, полностью посвященного этой теме.

В настоящее время из трех вариантов для школы реализован лишь второй. В лаборатории аэрокосмических методов при участии сотрудников многих подразделений географического факультета МГУ создан атлас "География из космоса", редактором-составителем которого является Э.М.Цыпина.

Специфика атласа, заключающаяся в опоре на космические снимки, потребовала введения специального раздела, посвященного собственно аэрокосмической съемке. Этот раздел, инициатором создания которого является Ю. Ф. Книаников, оказался принципиально новым не только для учебных атласов, но и для географических атласов вообще. Наличие такого раздела совершенно необходимо в учебном пособии, опирающемся на аэрокосмические снимки; содержание его должно охватывать основные вопросы получения и обработки аэрокосмических снимков - сведения, необходимые для понимания последующих материалов атласа; такой вводный раздел открывает учащимся путь к пониманию аэрокосмических съемок, как одного из наиболее эффективных методов географических исследований.

Разделы физико-географической тематики охватывают лишь те вопросы школьной программы по физической географии, основой для изучения которых могут послужить аэрокосмические снимки. Значительно сильнее отклоняются от школьной программы социально-экономические темы, рассматриваемые в атласе.

Стоящие перед обществом проблемы оценки состояния и охраны окружающей среды обязательно должны быть отражены в школьном обучении. Большой раздел атласа, где на ряде примеров рассмотрены различные экологические проблемы, является продвижением вперед в экологизации школьной географии. В отличие от учебников, атлас представляет проблему взаимодействия природы и общества многоаспектно. Каждая тема предполагает размышление над возможными путями преодоления сложившейся ситуации. Значение экологической тематики в атласе с аэрокосмическими снимками чрезвычайно велико. Она способствует формированию экологического мировоззрения учащихся, выработке активной позиции в деле охраны природы, повышению роли географического образования.

Важную роль в содержании атласа играют модели, отражающие теоретические представления, схемы изучаемых природных или социальных объектов, явлений или процессов. Модели могут быть представлены в виде рисунков, блок-диаграмм, профилей и т.д. Космические же снимки не только дополняют теоретические модели, но и содержат информацию, которая может послужить основой для построения модели. Т.е. при географическом исследовании возможны последовательности:

модель - снимок и снимок - модель.

При раскрытии тематического содержания снимки могут выполнять разнообразные функции, что связано с конкретной темой, подобранными для нее материалами, с акцентами, сделанными в тексте и контрольных заданиях (Табл.1).

Вопросы и задания используются для проверки знаний и умений учащихся, что является одной из важных и необходимых

Таблица 1

ФУНКЦИИ АЭРОКОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ В УЧЕБНЫХ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ АТЛАСАХ

Функции Традицион- Атласы с аэрокосмическими

снимков ные атласы снимками (типы атласов)

террито- проб- методический

риальный лемный

1. Пример аэро- +

космического изо-

бражения

2. Демонстрация +

свойств аэрокос-

мических снимков

3. Изучение тер- 0 + 0

ритории

4. Иллюстрация + +

природных, соци- 0 0

ально-экономичес-

ких объектов

5. Изучение

географических 0 + 0

связей и законо-

мерностей

6. Изучение ди- +

намики природных 0 0

процессов

7. Изучение де-

шифровочных приз- 0 0 +

наков

8. Использование

снимка для реше- 0 0 0

ния практических

задач

Функции снимков + - основные

О - второстепенные, возможные

сторон обучения. При этом вопросы и задания дифференцированы по сложности, степени обобщения содержания, виду требуемого ответа и др.

При подготовке вопросов и заданий для атласа с аэрокосмическими снимками "География из космоса", разработанного в лаборатории аэрокосмических методов МГУ. кроме стремления сделать их как можно более разнообразными, преследовалась цель дать задания практические, т.е. приближенные к реальным географическим задачам. В их числе - задания по дешифрированию космических снимков.

Задания в атласе разнообразны по характеру, сложности, форме выполнения, а также по тому, какой материал или набор материалов является опорой для решения (Табл.2).

Таблица 2

Тип задания Материалы, используемые для ответа

текст 11 1 аэрокосм. 1 карты 1 схемы, графики!др. ис-снимки 1 атласа! и т.п. 1точники 1 1 1

Устные вопросы + 1 1 1 + |+| + | + 1 1 1 1 1 1

Задания, требующие графического или расчетного выполнения + + |+| + | 1 1 I 1 1 1 1 1 1 I I 1 1 1 1

Задания на дешифрирование + 1 1 1 + |+| | 1 1 1 I 1 1

Обобщая опыт разработки контрольных вопросов и заданий для атласов рассмотренного типа, моясно отметить, что их включение:

- повышает учебно-методическое значение атласа,

- способствует развитию географического мышления учащихся, повышению интереса к рассматриваемым проблемам, более внимательному изучению материала,

\ - акцентирует внимание читателя на наиболее важных и интересных момонтах изучаемой темы,

- способствует углубленному анализу космических снимков, самостоятельному выявлению на них природных и хозяйственных объектов, закономерностей, более прочному усвоению материала.

Контрольные вопросы и задания являются важной частью и атласа "Московский университет - Воробьевы горы" на основе аэроснимков, воплощающего территориальный вариант содержания атласа с аэрокосмическими снимками, разработка которого наравне со вторым (проблемным) вариантом представляется целесообразной в нынешних условиях необходимости совериенствова-ния методики преподавания географии в школе и создания пособий для факультативных занятий. Проект атласа "Московский университет - Воробьевы горы" разработан автором и является продолжением работ лаборатории аэрокосмических методов по созданию картографических учебных пособий с использованием материалов дистанционного зондирования.

Выбор района МГУ для создания такого атласа обоснован следующими соображениями:

1. Московский университет - объект известный во всем мире, однако, хорошо представляя его научное и образовательное значение, люди в большинстве своем имеют слабое представление о нем, как об архитектурно-территориальном комплексе.

2. При работе и особенно при обучении работе со снимками существенное значение имеет возможность исследования объекта на местности.

3. В районе Московского университета расположено множество примечательных объектов социально-экономического и природного характера, что позволяет рассмотреть территорию с разных точек зрения и. одновременно, получить о ней представление как о географическом комплексе. |

4. Одним из основных занимательных для учащихся моментов при знакомстве со снимками, по свидетельствам преподавателей, является узнаваемость местности, отдельных объектов. Такими объектами в данном случае могут послужить здания оригинальной архитектуры (например, корпуса университета), спортивные площадки (футбольное и бейсбольное поля), машины и автобусы на дорогах и т.п.

5. Атлас на район Московского университета может стать примером для создания подобных произведений для других университетских городков, архитектурных ансамблей и даже, возможно, районов школ и т.п.

Сформулированы назначение и задачи атласа, среди которых:

1. Знакомство с уникальным архитектурным комплексом территории Московского университета;

2. Обучение правильному пониманию планового фотоизображения, умению извлекать из него информацию;

3. Показ возможности использования аэрокосмических снимков на одну и ту же территорию в разных областях науки и практической деятельности;

4. Реклама и пропаганда Московского университета как крупного научного, учебного и культурного центра России.

Небольшие размеры территории предопределили приоритет аэроснимков перед космическими. Основным материалом, на который опирается тематическое содержание атласа "Московский

университет - Еоробьевы горы", являются черно-белые аэроснимки масштаба 1:8 ООО, позволяющие отчетливо различать не только здания, дороги, планировку скверов, но и отдельные машины и даже людей на улицах.

Обязательным для каждого листа атласа являются пояснительные тексты, значение которых особенно велико из-за новизны содержания атласа, отсутствия других учебных пособий для школьников по этой тематике.

В содержании атласа выделяются четыре раздела:

Историко-картографический раздел. Разрабатываемый атлас может использоваться как учебно-краеведческий, т. к. его назначение в какой-то мере соответствует школьному курсу краеведения, предполагающего всестороннее изучение природных, социально-экономических и исторических условий родного края. Поэтому для наиболее полного представления о данной территории необходимо воспользоваться не только материалами одной из первых (1929 г.) аэрофотосъемок Ленинских гор и поймы Москвы-реки у Лужников, но и охватить более ранний период, дошедший до нас в виде картографических произведений. Поэтому в разделе помещается фрагмент Топографической карты окружности Москвы 1818-го года. При этом обращается внимание на условные обозначения, принятые на этой карте, и сравнение их с современными топографическими условными знаками;

Учебно-методический раздел, посвященный аэрокосмическим исследованиям, необходим, поскольку аэроснимки в атласе - не только иллюстративный, а рабочий материал. Для правильного понимания и интерпретации фотоизображения нукна некоторая специальная подготовленность, которую должен обеспечить этот раздел, знакомящий читателя в самых общих чертах с особенностями получения, обработки и использования аэроснимков, их свойствами, основами дешифрирования и т.п. Мачет страницы, посвященной получению стереопар снимков, представлен на рис. 2;

Рис.2 . Макет фрагмента листа о стереоскопических свойствах снимков атласа "Московский университет - Воробьевы горы".

Территория университета представлена целиком на фотосхеме, дающей общее представление о комплексе университетских и близлежащих объектов". Далее рассматриваются отдельные участки университетской территории в более крупном масштабе. Планировка университетского городка, размещение учебно-научных корпусов, жилой зоны, спортивного комплекса, сферы обслуживания, скверов, транспортная система и интенсивность движения транспорта - вот сюжеты, которые могут быть рассмотрены в этом разделе на основе дешифрирования аэроснимков. Изучаемые участки университетской территории желательно сопровождать видовыми снимками, которые важны не только с точки зрения создания более полного впечатления об объектах, но и в связи с учебно-краеведческим назначением атласа;

При исследовании природных особенностей территории обращается внимание на склон Москвы-реки - единственное, пожалуй, место, частично избежавшее непосредственного антропогенного воздействия, характеризуются метеорологические условия территории, древесная растительность ботанического сада МГУ, бульваров, склона Москвы-реки.

Раскрытие тем на основе азрофотоинформации с привлечением других материалов подтверждает возможность разнопланового использования аэрокосмических снимков при обучении географии.

Разработаны принципы оформления атласов, создаваемых на основе аэрокосмических снимков, которое является не менее сложным процессом и, вероятно, даже более разносторонним, чем оформление традиционных учебных атласов. Это связано, в первую очередь, с перенесением основного внимания с географических карт на аэрокосмические снимки, что, несомненно, вызывает появление новых элементов в атласе и смещение акцентов в использовании старых.

Оформление учебного атласа складывается из множества деталей, каждая из которых существенна:

- выбор размеров аэрокосмических снимков, карт, схем дешифрирования определяется их значением в атласе;

- титульные листы к разделам приобретают методическое значение в структурном делении атласа;

- модульная сетка как основа размещения материалов на листе находит применение на этапе создания авторского оригинала;

- рисунки и видовые фотографии выполняют в атласе не только иллюстративно-оформительскую роль, но несут тематическую нагрузку, облегчая восприятие серьезных научных вопросов и способствуя созданию правильных представлений об изучаемых объектах;

- возможности цветных полей страниц используются в содержательном и методическом плане (объединение серии разнообразных материалов в единый блок в соответствии с содержанием листа, выделение определенного элемента, неоднократно повторяющегося в атласе и т.п.);

- разработке аппарата ориентировки уделяется серьезное внимание. Его элементами в определенной степени являются титульные листы к разделам, цветовой фон страниц, специально оформленные номера наглядных материалов.

В четвертой главе затрагиваются вопросы автоматизированной обработки аэрокосмических снимков с целью включения их в учебные компьютерные программы для школьников, оцениваются возможности использования для этого материалов географических атласов, созданных на основе аэрокосмической информации.

Среди наиболее перспективных направлений использования ЭВМ в обучении географии в школе выделяются:

- графическое моделирование различных процессов и явлений, позволяющее при активном включении в процессе рассматривания объектов и явлений лучше понять их взаимосвязи, закономерности развития;

- организация дидактических игр. к которым относятся программы, требующие от учащихся принятия решения в той или иной роли;

- создание банков данных, содержащих различную информацию, необходимую для решения учебных задач, что снимает проблему недостатка времени на сбор информации;

- компьютерное тестирование.

Помимо картографического изображения, на работу с которым при обучении географии ориентируются создаваемые программы, реален компьютерный анализ аэрокосмических снимков.

Автоматизированная обработка аэрокосмических снимков включает три этапа - цифрование снимков и ввод их в ЭВМ, собственно обработку и вывод результатов в необходимой для практического использования форме. Цифрование - это преобразование непрерывного полутонового изображения в цифровое. Компьютерная обработка, которая сводится к арифметическим и логическим действиям над числами, характеризующими яркость пикселов, заключается в решении следующих задач:

- геометрическое преобразование снимков,

- яркостные и цветовые преобразования,

- получение количественных характеристик объектов,

- автоматизированное дешифрирование снимков.

Для разностороннего и эффективного обучения целесообразно использование возможностей компьютера для создания учебных программ разных видов, аналогично разным видам "бумажных" учебных пособий. Это могут быть отдельные тематические программы и комплексы их, вплоть до целого электронного атласа; программы, рассчитанные на индивидуальное или групповое использование; включающие в содержание один или несколько аэрокосмических снимков, карты, графики, диаграммы и г. д.

Включение аэрокосмических снимков в учебные компьютерные программы сделает задания более реалистичными, конкрет-

ными, привлечет больше внимания к изучаемой ситуации, к решению поставленной задачи, выведет школьную географию на современный учебно-методический и технический уровень.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Определены назначение и задачи атласа, создаваемого на основе аэрокосмических снимков, как нового типа учебного пособия, занимающего особое место в системе картографических учебных пособий. Атлас предназначен для ознакомления школьников с аэрокосмическим зондированием как современным методом географических исследований, обучения чтению снимков, получения навыков практического их использования. Обоснованы возможности более широкого использования атласа по сравнению с традиционными школьными географическими атласами на уроках, при подготовке домашнего задания, на факультативных занятиях, при самостоятельной работе.

2. Выделены три типа атласов, создаваемых на основе аэрокосмических снимков:

1) Территориальный, т.е. атлас какой-либо определенной территории.

2) Проблемный - атлас, посвященный той или иной географической проблеме вне связи с конкретной территорией.

3) Методический, охватывающий определенный спектр вопросов учебно-методического характера.

3. Аэрокосмические снимки, способствуя решению учебных географических задач, стоящих перед учащимися, активно внедряются в школьное образование путем включения в традиционные и новые по форме и содержанию картографические учебные пособия. Непременное условие правильного понимания и интерпретации аэрокосмических снимков - сочетание их с картографическими изображениями. Определены условия подбора снимков для атласа: учет географического положения территории и особенностей изображения изучаемых объектов, вида, даты и времени

съемки, выразительности и качества самого снимка и др.

4. Обоснована необходимость включения в учебное пособие, опирающееся на аэрокосмические снимки, методического раздела, содержание которого должно охватывать основные вопросы получения и обработки аэрокосмических снимков.

Атлас с аэрокосмическими снимками не может и не должен охватывать всю тематику школьных программ по физической и экономической географии, он ориентирован лишь на те вопросы, основой для изучения которых служат аэрокосмические снимки.

Значение экологической тематики в атласе чрезвычайно велико, поскольку в значительной степени позволяет преодолеть декларативность освещения проблем природопользования и охраны природы в школьных учебниках по географии, способствует формированию экологического мировоззрения учащихся, выработке активной позиции в деле охраны природы, повышению роли эколого-географического образования.

5. Учебные географические атласы, как вазкные самостоятельные источники знания, по своему содержанию должны соответствовать школьным программам по географии, но не могут рассматриваться как простое приложение к учебникам. Они должны быть ориентированы на разные возрастные группы читателей. Особо отмечается, что атласы и отдельные их карты, предназначенные для школы, должны быть разработаны именно как учебные. Выявлен ряд специфических особенностей учебных географических атласов:

- наличие особого методического аппарата,

- специальное оформление перечня условных знаков и справочно-статистического раздела,

- простота и выразительность условных обозначений, а также постепенность их усложнения в атласах для разных возрастных групп учащихся,

-занимательность.

6. Учебно-методическое значение атласа существенно возрастает при включении в него контрольных вопросов и заданий, способствующих развитию мышления и практических навыков учащихся, повышению интереса к рассматриваемым проблемам, более глубокому анализу аэрокосмических снимков, прочному усвоению материала.

7. Разработаны принципы оформления учебных географических атласов, создаваемых на основе аэрокосмических снимков, среди которых первоочередное значение имеют выбор размеров и масштабов аэрокосмических снимков, карт и схем дешифрирования, придание рисункам и видовым фотографиям помимо иллюстративно-оформительской тематической нагрузки, что облегчает восприятие и способствует созданию правильных представлений об изучаемых объектах, разработка аппарата ориентировки в атласе, насыщенном множеством разнообразных наглядных и текстовых материалов. Впервые на этапе создания авторского оригинала атласа применена модульная сетка, являющаяся каркасом размещения картографических, фотографических, табличных и др. материалов на листе. Сформулированы предложения по построению модульных сеток для произведений подобного характера.

8. Отмечается возможность и целесообразность использования атласа с аэрокосмическими снимками как основы для разработки его компьютерного варианта, а отдельных тем - для создания самостоятельных обучающих программ.

Основные положения диссертации реализованы автором, участвовавшим в разработке атласа "География из космоса" и его варианта "Земля - планета людей. Взгляд из космоса", а также при проектировании атласа "Московский университет -Воробьевы горы", изложены в публикациях:

1. Опыт систематизации картографических образов геоморфологических объектов // Геоморфология. N2 1987. (в соавторстве с Ивановым В.В.).

2. 7-я школа-семинар Межуниверситетского аэрокосмического центра // Вестн. Моск. ун-та. Сер.5, Геогр. N2. 1994.

3. О разработке учебного атласа "Московский университет - Воробьевы горы" // Вестн. Моск. ун-та. Сер.5, Геогр. N6.

1994.

4. Особенности содержания и оформления школьных географических атласов // Вестн. Моск. ун-та. Сер.5, Геогр. N2.

1995. Деп. в ВИНИТИ N2805 от 06.12.94.

5. Атлас с аэрокосмическими снимками в системе картографических учобных пособий по гоографии // Востн. Моск. ун-та. Сер.5, Геогр. N2. 1995. Деп. в ВИНИТИ N2803 от 06.12. 94.

jr^