Pedagogika realizacji badania pór roku
Odszukiwanie informacji na serwerze
z danymi uczniowskimi Programu GLOBE
Mini badanie
W jaki sposób można stwierdzić,
że dwa parametry są ze sobą wzajemnie związane?
czniki
łą
Za
Pedagogika realizacji badania pór roku
W badaniu pór roku realizacja każdej części ćwiczenia rozpoczyna się serią bardzo
uporządkowanych etapów. Jednakże w miarę kontynuacji ćwiczenia uczniowie mają coraz
większą swobodę w prowadzeniu badań własnych. Takie podejście przygotowuje uczniów do
prowadzenia własnych badań poprzez rozwijanie w nich potrzebnych umiejętności,
pogłębianie zrozumienia podstawowych zagadnień i pomoc w stawianiu interesujących pytań
wartych dalszych badań.
W jaki sposób ćwiczenie to pomaga w zrozumieniu, że nauka jest
procesem coraz pełniejszego rozumienia zjawisk?
Ogólne elementy coraz lepszego rozumienia zjawisk
1. Stawianie pytań i tworzenie hipotez
2. Planowanie badań
3. Zbieranie i analiza danych
4. Wyciąganie wniosków
Jeżeli ilość danych jest niewystarczająca do uzasądnienia wniosków należy powrócić do
punktu 3. Jeżeli ilość danych jest wystarczająca do uzasądnienia wniosków należy przejść do
punktu 5.
5. Sformułowanie ostatecznych wniosków
6. Stawianie kolejnych pytań pogłębiających zagadnienie i tworzenie nowych hipotez
Odszukiwanie informacji na serwerze z danymi
uczniowskimi Programu GLOBE
Odszukiwanie jakiegokolwiek adresu internetowego w Programie
GLOBE
1. Należy kliknąć na linijkę  Student Data Server /  Serwer z danymi uczniowskimi na
stronie internetowej Programu GLOBE
2. Korzystając ze spisu treści (menu) znalez
ć poszukiwane miejsce(a)
Jeżeli na określonej szerokości geograficznej znajduje się tylko kilka miejsc rejestrujących
temperaturę, dodatkowe dane można uzyskać odszukując duże miasta leżące na tej sąmej
szerokości geograficznej. Maksymalne i minimalne temperatury dla dużych miast są zwykle
publikowane w prasowych prognozach pogody. Jednakże należy pamiętać, że wiele
głównych miast jest położonych na wybrzeżu, więc należy zwrócić uwagę, aby uczniowie
odszukujący informacje wybierali zróżnicowane położenie miast.
Wyszukiwanie najbliżej położonej szkoły uczestniczącej w Programie GLOBE
1. Kliknij na obrazek  people / ludzie (piąty klawisz) na dolnym pasku narzędzi strony
internetowej Programu GLOBE.
2. Przewiń na sam dół strony zatytułowanej  GLOBE School Interaction / Wzajemne
oddziaływania szkół i naciśnij na klawisz  List / Lista .
PORY ROKU-Załączniki 40
3. Następnie spośród pojawiających się spisów treści (menus) wybierz odpowiednią nazwę
państwa i województwa/prowincji.
4. Kiedy znajdziesz się na etapie  Individual School / Określona szkoła należy przewijać
listę do momentu, aż znajdzie się najbliżej położoną szkołę, przy której znajduje się obrazek
 Data / Dane (rysunek wykresu w trzeciej kolumnie).
5. Należy nacisnąć na obrazek  Data / Dane i sprawdzić ile punktów z danymi można
znalez
ć dla interesujących nas informacji. Jeżeli ilość punktów z danymi jest
niewystarczająca lub dane odnoszą się do niewłaściwego okresu czasu, należy przeglądać
listę do momentu, aż znajdzie się zestaw danych odpowiadający potrzebom. Jeżeli dane z
żadnej ze szkół w okolicy nie spełniają wymagań, należy rozważyć wykorzystanie zestawów
danych z innych szkół leżących na tej sąmej szerokości geograficznej w terenie o zbliżonych
warunkach geograficznych. Ponieważ spowoduje to wprowadzenie do danych
niekontrolowanej zmiennej, więc może to być element stymulujący dyskusję na temat pogody
i klimatu panującego na świecie. Jest to także dodatkowy element podkreślający istotność
przesyłania do Programu GLOBE danych dostarczających informacji o regionie, w którym
znajduje się szkoła.
Jak znalez
ć w Programie GLOBE dane z wynikami zebranymi w określonym
dniu?
1. Na stronie internetowej Programu GLOBE należy kliknąć na ramkę  Students Data
Archive /  Baza danych zebranych przez uczniów .
2. W celu znalezienia odpowiedniego miejsca w bazie danych należy ze spisu treści
(menu) wybrać opcję  Get data for most recent day or for some other time period /
 Uzyskiwanie danych za ostatni dzień lub inny okres czasu
Inny sposób znajdowania w Programie GLOBE danych z wynikami zebranymi w
określonym dniu
1. Otwieramy opcję  GLOBE Visualization /  Prezentacje graficzne Programu GLOBE
w serwerze uczniowskim Programu GLOBE.
2. Klikamy na  What s new / Co nowego
3. Klikamy na  try out new system /  wypróbuj nowy system
4. Wybieramy opcję  Mapy Programu GLOBE
5. Przeglądamy stronę i w opcji  other options /  Inne opcje klikamy na  Show
Table / Pokaż tabelę
6. Lista znajduje się na dole strony. Należy kliknąć na tytuły kolumn, aby posortować ją
według tej kategorii.
Odszukiwanie miejsc uczestniczących w Programie GLOBE posiadających wiele
przesłanych pomiarów
1.Wybrać opcję  GLOBE stars / Gwiazdy Programu GLOBE na stronie internetowej
serwera z danymi uczniowskimi.
2. Wybieramy opcję  Schools providing many observations /  Szkoły dostarczające wiele
informacji .
3. Kliknąć na strzałkę, aby znalez
ć nazwę szkół w każdej kategorii.
4. Kliknąć na jeden z obrazków, aby dotrzeć do danych dostarczanych przez szkołę lub
uzyskać więcej informacji o szkółe.
PORY ROKU-Załączniki 41
5. Jeżeli potrzebne są dane z określonego miejsca, łatwo jest rozpoznać adres  data-rich /
 Uzyskiwnie danych . Należy wydrukować szkoły w każdej kategorii i przechowywać je w
kartotece.
Uzyskiwanie danych przedstawiających średnie miesięczne
1. Na stronie internetowej Programu GLOBE trzeba kliknąć na  Students data archive /
 Baza danych zbieranych przez uczniów
2. Należy wprowadzić kilka pierwszych liter nazwy poszukiwanej szkoły.
3. Kliknij na  Search /  Szukaj .
4. Po zakończeniu przeszukiwania trzeba kliknąć na obrazek  Data /  Dane w szkole,
której szukamy.
5. Po kliknięciu na ramkę  Monthly summary /  Posumowanie miesięczne i wybranie
poszukiwanego pomiaru należy kliknąć na  Retrieve /  Wybierz .
6. Po uzyskaniu podsumowania danych miesięcznych można na ich podstawi narysować
odręcznie wykresy lub przenieść je do jakiejkolwiek bazy danych.
Uzyskiwanie danych zebranych w przeszłości za pośrednictwem Programu
GLOBE
W tym ćwiczeniu uczniowie zrozumieją jak ważne jest posiadanie wiarygodnych danych
obejmujących długie okresy czasu oraz docenią, jak wiele spostrzeżeń można dokonać
dysponując danymi klimatycznymi zebranymi w przeszłości zgromadzonymi w serwerze
danych uczniowskich Programu GLOBE. W celu dotarcia do tych danych należy:
1. Kliknąć na  GLOBE Resource Room /  Pomieszczenie zasobów Programu GLOBE
na stronie internetowej Programu GLOBE.
2. Kliknąć na  Weather Information /  Informacje o pogodzie .
3. Należy wybrać miejsce zawierające dane o pogodzie zebrane w przeszłości, takie jak:
Intelicast lub Purdue Weather Processor. Należy przeglądnąć stronę do samego końca
informacji pogodowych i znalez
ć krótki opis każdego miejsca zawierającego dane o
pogodzie.
Innym z
ródłem danych o temperaturze i opadach zebranych w przeszłości dostępnych za
pośrednictwem Programu GLOBE pochodzi z Krajowego Centrum Danych Klimatycznych.
Znajdują się tam dane o temperaturze zebrane w przeszłości w ponad 6000 stacji na całym
świecie sięgające czasąmi do kilkuset lat wstecz. Dane te są dostępne w różnych formach:
jako dane średnioroczne, serie danych rocznych i średnie miesięczne. Można również uzyskać
średnie i odchylenie standardowe dla temperatur przedstawionych jako funkcja szerokości
geograficznej. Informacje te są z
ródłem oryginalnych danych mogących stanowić podstawę
dyskusji o zmienności temperatur i pór roku na całym świecie.
PORY ROKU-Załączniki 42
Mini badanie
W jaki sposób można stwierdzić, że dwa parametry
są ze sobą wzajemnie związane?
Wprowadzenie
Uczniowie wykonują klimatografy dla iich obszaru badawczego, a także dla dwóch
obszarów badawczych z ćwiczenia edukacyjnego pt.:  Wybrane czynniki wpływające na
zjawiska związane z pórami roku . Uczniowie analizują klimatograf, aby stwierdzić, czy
temperatura i opady są ze sobą wzajemnie powiązane. Następnie uczniowie określają na
podstawie zjawisk związanych z temperaturą i opadami podobieństwa i różnice pomiędzy
obszarami badawczymi. Na zakończenie uczniowie zastanawiają się z czego wynikają różnice
pomiędzy zjawiskami. Proces ten jest powtarzany dla innych parametrów.
Przebieg ćwiczenia
Etap 1: Uczniowie podzieleni na grupy powinni uzyskać dane miesięczne podsumowujące
przebieg temperatury atmosferycznej, ilość opadów deszczu, a jeżeli występują to także
opadów śniegu i gradu, z terenu swojego obszaru badawczego, a także dwóch obszarów
badanych podczas realizacji ćwiczenia edukacyjnego pt. Wybrane czynniki wpływające na
zjawiska związane z pórami roku . Nauczyciel może rozdać uczniom gotowe wydruki
komputerowe lub uczniowie mogą sąmodzielnie uzyskać je z archiwum danych uczniowskich
Programu GLOBE. Jeżeli ilość danych z lokalnego obszaru badawczego jest
niewystarczająca, należy korzystając ze spisu treści (menu) na stronie internetowej archiwum
danych uczniowskich odszukać najbliżej położony obszar badawczy Programu GLOBE i
skorzystać z jego danych. W celu wykonania tabeli średnich temperatur miesięcznych patrz
 Uzyskiwanie danych o średnich miesięcznych w załączniku.
Etap 2: Jeżeli w którymś z analizowanych obszarów badawczych występowały opady
śniegu lub gradu, uczniowie powinni obliczyć całkowitą ilość opadów dla każdego miesiąca,
dodając wartości z kolumny zatytułowanej ekwiwalent wodny (pod kolumną opady śniegu i
gradu) do wartości w kolumnie zatytułowanej  Opady deszczu .
Etap 3: Dla każdego obszaru badawczego uczniowie powinni spórządzić komputerowy
wykres średnich, bieżących temperatur i całkowitych opadów (tzn. całkowite opady deszczu
plus ekwiwalent wodny opadów śniegu i gradu). Wykres powinien przedstawiać temperatury
i opady w kolejnych miesiącach roku. Patrz rysunek SE-A-1.
Uwaga: Każda z trzech średnich temperatur miesięcznych  bieżąca, maksymalna i
minimalna  równie dobrze przedstawiają kierunki zmian rocznych i uczniowie mogą
spórządzić wykres którejkolwiek z nich.
Należy upewnić się, że każdy uczeń umieścił kopię (wykonaną odręcznie lub
wydrukowaną na komputerze) każdego wykresu w swoim notatniku uczniowskim Programu
GLOBE.
PORY ROKU-Załączniki 43
Rysunek SE-A-1. Na klimatografie przedstawiono poziom temperatury i opadów w
obszarze badawczym. Opady są przedstawione w postaci słupków ponieważ mają one
charakter kumulatywny, a nie ciągły.
Etap 4: Uczniowie powinni przeanalizować każdy wykres. Przyglądając się sposobowi
analizy wykresów przez uczniów, nauczyciel może ukierunkować ich pracę następującymi
pytaniami:
- W którym miesiącu występuje najwięcej opadów, a w którym najmniejsza? Który jest
najcieplejszy, a który najzimniejszy?
- W jaki sposób ilość opadów rozkłada się w ciągu roku?
- Jakie są największe wartości opadów, a jakie najmniejsze?
- Jaki zakres temperatur jest związany z największym poziomem opadów, a jaki z
najmniejszą ilością opadów?
Uwaga: Analizując trzy obszary badawcze uczniowie powinni być podzieleni na małe
grupki. Wspólne wnioski dla całej klasy powinny wynikać z przedstawienia przez uczniów
swoich przemyśleń kolegom i ogólnoklasowej dyskusji. Analiza wykresów może również być
zadana jako praca domowa.
Etap 5: W notatnikach naukowych Programu GLOBE uczniowie powinni zapisać w
formie notatki podsumowanie określające, czy zjawiska związane z opadami i temperaturą w
każdym z obszarów badawczych są ze sobą powiązane. Uczniowie mogą również zapisać w
notatnikach trzy do pięciu pytań dotyczących zjawisk związanych z temperaturą i opadami.
Uwaga: Zjawiska określa się jako wzajemnie powiązane, jeżeli zmiana jednego z nich
wywołuje zmianę drugiego. Nie ma jednakże potrzeby, aby zjawiska były identyczne.
Przykładowo, jeżeli temperatury w wielu regionach osiągają najwyższe wartości, ilość
opadów jest najmniejsza. Pomimo, że zjawiska te mają przeciwny charakter, pozostają jednak
wzajemnie powiązane, gdyż po zakończeniu ciepłej pory roku i spadku temperatur, zwykle
wzrasta ilość opadów. Taki związek przyczynowo-skutkowy jest charakterystyczny dla
zjawisk wzajemnie powiązanych.
Etap 6: Uczniowie powinni pórównać trzy klimatografy tworząc listy podobieństw i
różnic dla trzech obszarów badawczych. Obserwując na ile uczniowie umieją sąmodzielnie
analizować klimatografy, nauczyciel może pomagać im zadając następujące pytania:
- Ogólnie rzecz biorąc, który z obszarów badawczych jest najcieplejszy? A który
najzimniejszy? W którym jest najwięcej opadów, a w którym najmniej?
PORY ROKU-Załączniki 44
- W czym trzy klimatografy są do siebie najbardziej podobne, a czym się najbardziej
różnią?
- Opisz każdą pórę roku na podstawie temperatury i opadów w danym obszarze
badawczym.
- Opisz roślinność i świat zwierzęcy, jaki można spotkać w odległym obszarze
badawczym.
- Opisz jak temperatura i ilość opadów mogą wpływać na obraz życia ludzi w odległym
obszarze badawczym.
- Jaki rodzaj klimatu reprezentuje każdy z klimatografów? (Pytanie to należy zadawać
jedynie wtedy, gdy uczniowie są wystarczająco przygotowani do odpowiedzi na nie).
Uwaga: Uczniowie na wstępie powinni dokonywać analizy w małych grupach, a następnie
dochodzić wspólnie do zrozumienia zjawisk zachodzących w obszarze badawczym dzięki
wymianie swoich przemyśleń z kolegami i ogólnoklasowej dyskusji. Analiza może również
być zadana jako praca domowa.
Etap 7: Uczniowie powinni napisąć w swoich notatnikach naukowych Programu GLOBE
o tym, co ich zdaniem powoduje, że zjawiska związane z temperaturą i opadami w trzech
omawianych obszarach są różne. Powinni także zanotować trzy do pięciu pytań związanych z
temperaturą i opadami w różnych rejonach świata.
Uwaga: Wybrane czynniki wpływające na zjawiska związane z pórami roku. Ćwiczenie
edukacyjne, które omawia jak szerokość geograficzna, wysokość nad poziomem morza i
czynniki geograficzne wpływają na zjawiska związane z pórami roku. Różnice w
którymkolwiek z tych czynników będą wywoływać zmiany w przebiegu temperatur w ciągu
roku. Ponieważ ilość opadów wynika z zależności pomiędzy temperaturą i ilością pary
wodnej w atmosferze, więc jakikolwiek czynnik wpływający na któryś z tych czynników
będzie również oddziaływał na poziom opadów. Patrz  Dwa podstawowe czynniki
wpływające na poziom opadów we wstępie w celu pełniejszej dyskusji.
Etap 8: Uczniowie powinni wymienić pomiędzy sobą niektóre hipotezy i pytania
dotyczące zjawisk związanych z temperaturą i opadami oraz stworzyć wspólnie ich listę.
Jeżeli pytania umieszczone poniżej nie zostały postawione przez uczniów należy dodać je do
listy.
- Czy temperatura i poziom opadów są od siebie wzajemnie uzależnione?
- Czy temperatura i poziom opadów podlegają tym sąmym zjawiskom na całym świecie?
- Dlaczego zjawiska związane z opadami w odległym obszarze badawczym różnią się od
tych zjawisk obserwowanych w naszym obszarze badawczym?
- Czy poziom opadów zależy w tym sąmym stopniu od szerokości geograficznej,
wysokości nad poziomem morza i czynników geograficznych co temperatura?
Uwaga: Należy korzystać z mapy ściennej lub map dostępnych w materiałach
pomocniczych Programu prezentacji GLOBE, aby zwrócić uwagę uczniów na różnice
wynikające z położenia na różnej szerokości geograficznej, wysokości nad poziomem morza,
odległości od wybrzeża oceanu i wpływu innych ważnych czynników geograficznych.
Etap 9: Powtarzając procedurę opisąną w etapach 3  8 uczniowie powinni wybrać inne
zjawiska obserwowane w Programie GLOBE i zbadać, w jakim stopniu ich przebieg w ciągu
roku jest związany z temperaturą i poziomem opadów.
Etap 10: Uczniowie powinni zapisąć w uczniowskich notatnikach naukowych, w jak
sposób zjawiska obserwowane w ramach Programu GLOBE są ze sobą wzajemnie
powiązane.
PORY ROKU-Załączniki 45
Rozszerzenie
Należy rozważyć, czy uczniowie powinni zbadać niektóre hipotezy postawione w etapie 8
i 9.
Tworząc klimatografy dla różnych miejsc na całym świecie należy zachęcić uczniów, aby
wyróżnili możliwie jak największą ilość rodzajów klimatu. Patrz 10 klimatografów
przedstawionych na rysunku SE-A-2.
Phoenix, Arizona, US
(33N, 112 W, 330m n.p.m.), umiarkowany, kontynentalny,
pustynia
Średnie opady całkowite (mm)
Średnia temperatura maksymalna (C)
Nairobi, Kenya (1S 36E 1820m n.p.m) Tropikalny, półpustynny, wyżyna
Singapur (1N 104E 10 m n.p.m.) Tropikalny wilgotny
Reykjavik, Islandia (64N 22W 18 m n.p.m.) Polarny, morski, tundra
Dublin, Irlandia (53 N 6W 47 m n.p.m.) Umiarkowany, morski
Ocena
Po zakończeniu tego ćwiczenia uczniowie powinni umieć:
- wykonywać klimatografy;
- analizować klimatograf w celu zrozumienia zjawisk związanych z temperaturą i
opadami na danym obszarze;
- wyciągać właściwe wnioski o szacie roślinnej i świecie zwierzęcym obszarów na
podstawie wyglądu ich klimatografu;
- udowodnić twierdzenie, że zjawiska związane z pórami roku wynikają z połączenia
wpływu szerokości geograficznej, wysokości nad poziomem morza i czynników
geograficznych.
- wykazać, że parametry całorocznych zjawisk mierzone w ramach Programu GLOBE są
ze sobą wzajemnie powiązane.
PORY ROKU-Załączniki 46
Rysunek SE-A-2: Przykładowe klimatografy; Zjawiska związane z różnymi klimatami
PORY ROKU-Załączniki 47