SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 8
Downloaden Sie, um offline zu lesen
POZIOMICA W METODYCE NAUCZANIA-UCZENIA SIĘ


       Czytanie rysunku poziomicowego nastręcza uczniom sporo trudności. Wynikają one
przede wszystkim z braku umiejętności widzenia, a raczej wydobycia trzeciego wymiaru z
płaszczyzny dwuwymiarowej. Tę zdolność trudno rozwinąć bez zaangażowania wyobraźni
przestrzennej, którą uczniowie mają opanowaną w niejednakowym stopniu. Na taki stan
rzeczy z jednej strony wpływa różna predyspozycja percepcyjna uczniów (czynnik
wewnętrzny), a z drugiej – brak odpowiednich ćwiczeń kierujących procesem odbioru i
przetwarzania treści zawartych w materiale ikonograficznym (czynnik zewnętrzny).
       Do najczęściej popełnianych przez uczniów błędów należą: nieprawidłowa
interpretacja wysokości punktów znajdujących się pomiędzy poziomicami, brak skojarzenia
zmieniających się odstępów pomiędzy poziomicami ze zmianą nachylenia terenu,
przypisywanie    jednakowej    wysokości    nad   poziom    morza    całemu    przedziałowi
wysokościowemu (szczególnie widoczne przy konstrukcji profilu) oraz niepoprawne
wyznaczanie dolin oraz grzbietów na podstawie układu poziomic. Aby uniknąć powyżej
nadmienionych jak również innych błędów warto poświęcić odrobinę czasu na staranne
przygotowanie się do zajęć. Pomocą służyć ma treść niniejszego rozdziału, który składa się z
dwóch zasadniczych części. W pierwszej z nich znajdziemy odrobinę niezbędnej teorii na
temat poziomicy, w drugiej natomiast przejdziemy do ćwiczeń praktycznych wykonywanych
przez uczniów zarówno w terenie, jak i w pracowni geograficznej.




3.1. POZIOMICA W METODYCE NAUCZANIA-UCZENIA SIĘ – TEORIA


       Poziomice są wynalazkiem, który pozwala wyobraźni człowieka na przekształcenie
płaskiego obrazu przedstawionego na mapie w obraz przestrzenny, trójwymiarowy. Kto widzi
je po raz pierwszy, nie dostrzeże w nich nic nadzwyczajnego, jedynie kręte linie tworzące
swoistego rodzaju labirynty. To pierwsze, niekorzystne wrażenie wynika przede wszystkim z
braku podstawowych informacji na temat poziomicy. A przecież te niepozorne linie o
zróżnicowanym przebiegu czynią treść mapy jakże bogatszą. Każde wygięcie układu
poziomic coś oznacza: raz będzie to dolina o łagodnych zboczach, innym razem strome
pasmo górskie z przełęczami, a jeszcze indziej pojedynczy pagórek bądź kotlina. Istotne są
także odległości pomiędzy sąsiadującymi ze sobą poziomicami. Ich interpretacja pozwala
m.in. na określenie stopnia pochyłości przedstawianego na mapie terenu.


                                             1
Nie bójmy się zatem poświęcić więcej czasu na naukę o poziomicy. Pozwólmy
naszym uczniom na przeżycie czegoś ciekawego. Przy realizacji tej niezmiernie wdzięcznej
tematyki naprawdę jest to możliwe Stwórzmy warunki, aby podopiecznych (zwłaszcza tych
najmłodszych) wręcz oczarować poziomicą. Zdając sobie sprawę, że proces przeobrażenia
poziomic w rzeczywistość trójwymiarową w umyśle ucznia nie jest zabiegiem łatwym, autor
zamieszcza poniżej szereg tajników „świata poziomicy”. Ich poznanie (najpierw przez
nauczyciela, a później ucznia) pozwoli na swobodniejsze poruszanie się w niniejszej
problematyce.


Informacje, które uczniowie winni posiąść na temat poziomicy to:
 Poziomica łączy punkty wyniesione na
                                              Wysokości bezwzględne wyznacza się w stosunku do
   tę samą wysokość nad poziom morza          średniego poziomu morza, określonego na podstawie
                                              wieloletnich obserwacji. Zauważmy jednak, że poziomy
   (izohipsa) lub położone poniżej jego       te nie są jednakowe dla mórz i oceanów na świecie. Co
                                              więcej, nie są również takie same w obrębie jednego
   poziomu (izobata).                         morza. Dlatego państwa wyprowadzają pomiary od
                                              różnych wodowskazów. W Polsce wysokości n.p.m.
 Poziomica      jest   linią    zamkniętą.   mierzy się od poziomu M. Bałtyckiego na wodowskazie
                                              w Kronsztadzie (rosyjski port morski na wyspie Kotlin
   Najlepiej widoczne jest to na mapach
                                              w Zatoce Fińskiej).
   przedstawiających      duże      obszary
   (sięgnijmy po atlas i poszukajmy map hipsometrycznych świata lub poszczególnych
   kontynentów). W przypadku map mniejszych obszarów poziomica niejednokrotnie
   kończy się wraz z ramką mapy – co wcale nie znaczy, że w terenie nie biegnie dalej, by w
   pewnym punkcie nastąpiło jej domknięcie.
 Dwie różne poziomice nie przecinają
                                              a)
   się. Uwaga! Jeśli w terenie występuje
                                                                                            300
                                                                                      300
                                                                    240




                                                                                      280
                                                                                      240
                                                                                      220




                                                                                                  280
                                                  300




                                                                                      260

                                                                                      200
                                                              260
                                                        280




                                                                          220

                                                                                200




                                                                                                        260
                                                                                                        240

                                                                                                              220

                                                                                                                    200




   pionowe urwisko, wówczas na mapie
   poziomice nakładają się na siebie i aby
   je wyraźnie odróżnić stosuje się
                                              b)
   dodatkowe „ząbkowanie” na tychże
   nałożonych poziomicach.
 Odstępy       między          poziomicami
   wskazują na charakter prezentowanych
   form     terenu.     Względnie      duże
   odległości pomiędzy poziomicami są         Ryc. 6. Opis liczbowy poziomic (a) oraz linia spadku (b)
                                              – informacje niezbędne do określenia kierunku spadku.
   tam, gdzie zbocze jest łagodne, a małe
   – gdzie strome (ryc. 6a).


                                              2
 Kierunek spadku można określić odczytując wartości liczbowe opisujące poziomice (ryc.
   6a), bądź na podstawie tzw. kreski poziomicowej (linii spadku) (ryc. 6b).
 Formy wypukłe na mapach/rysunkach poziomicowych można rozpoznać jeżeli zamknięte
   poziomice opisane są wartościami wysokości bezwzględnych wzrastającymi ku środkowi,
   bądź gdy kreska poziomicowa, w którą zaopatrzona jest poziomica, skierowana jest na
   zewnątrz. Z kolei formę wklęsłą można rozpoznać, jeżeli zamknięte poziomice opisane są
   wartościami malejącymi ku środkowi, bądź gdy kreska poziomicowa, w którą zaopatrzona
   jest poziomica, skierowana jest do środka (ryc. 6b).
 Opisy liczbowe poziomic stosuje się tak gęsto, aby można było bez większych problemów
   określić wartość dowolnej poziomicy. Umieszcza się je w przerwach na poziomicach w
   ten sposób, aby ich podstawa wskazywała kierunek spadku terenu.
 Poziomica pozwala odczytać wysokości bezwzględne punktów (w m n.p.m. – czyt. metry
   nad poziom morza, lub w m p.p.m. – czyt. metry poniżej poziomu morza), a na ich
   podstawie umożliwia określić wysokości względne prezentowanych na mapie obiektów
   (np. wysokość wzgórza od podnóża do
   szczytu) oraz różnice wysokości pomiędzy
                                                                         C

   dowolnymi punktami (ryc. 7). Obliczoną
                                                                                   D
   wys. względną określa się w metrach (m).               A
                                                                B



 Chcąc określić wysokość bezwzględną                                                  E
                                                                    poziom morza
   punktu       znajdującego        pomiędzy
   poziomicami,    należy    dokonać     oceny
                                                   Ryc. 7. Wysokość bezwzględna (A, E) i wysokość
   odległości tegoż punktu w stosunku do                    względna (B, C, D) na profilu.

   sąsiednich poziomic.
 Pojedyncza poziomica nie pozwala na określenie fizjonomii rzeźby terenu. Nawet kąt
   nachylenia terenu może być obliczony jedynie na podstawie dwóch sąsiednich poziomic
   (zakładając, że spadek pomiędzy nimi jest stały). Do przedstawienia zróżnicowanej
   rzeźby terenu niezbędny jest zatem zespół poziomic.
 Różnica     wysokości     sąsiednich
                                          Szereg poziomic o wzrastającym wraz z wysokością cięciu
   poziomic    nosi    nazwę    cięcia    poziomicowym nazywamy skalą poziomicową. Jako przykład
                                          przytoczmy skale poziomicowe przyjęte dla map
   poziomicowego. Uzależnione jest        hipsometrycznych Polski, które możemy znaleźć we
                                          współczesnych atlasach przeznaczonych do nauki geografii i
   ono od skali i przeznaczenia mapy,     przyrody. Zastosowane stopniowe zwiększanie cięć wraz z
                                          wysokością m.in. pozwoliło na dokładniejsze przedstawienie
   oraz od charakteru rzeźby terenu.      rzeźby nizin.




                                              3
Przydatne informacje do opisu rzeźby terenu:
 Rozróżniamy dwie zasadnicze grupy form terenu: formy wypukłe oraz formy wklęsłe.
 Pagórek to niewielkie (od kilku do kilkunastu metrów) wzniesienie terenu zwykle o
   łagodnych stokach. Wzgórze to również wypukła forma terenu o wysokości względnej od
   20 do 300 metrów. Wreszcie góra – wypukła forma terenu o wysokości względnej
   przekraczającej 300 metrów.
 Wzniesienia wydłużone nazywamy grzbietami, z kolei linię biegnącą przez punkty
   szczytowe grzbietu nazywamy linią grzbietową. Obniżenie grzbietu tworzy tzw. siodło.
   Najniższe części siodeł na głównych grzbietach górskich to przełęcze.
 Najwyższy punkt góry nazywa się szczytem, część górna to wierzchołek, część środkową
   pochyloną ku poziomowi nazywamy stokiem, natomiast część najniższą góry stanowiącą
   przejście do otaczającego terenu nazywamy stopą góry, z kolei płaszczyznę otaczającą
   stopę stanowi podnóże góry.
 Cechy góry zależą do kształtów wierzchołków i stoków. Rozróżniamy następujące
   kształty wierzchołka: płaski (na którym szczyt wyraźnie się nie zaznacza), kopulasty lub
   stożkowy.
 Nagie wierzchołki gór skalistych, zależnie od kształtu, to turnia, grań, bądź grzebień.
 Stoki gór, ze względu na kąt nachylenia, dzielą się na: łagodne (1o – 9o), spadziste (10o –
   24o), strome (25o – 44o) oraz urwiste (45o – 59o). Ponadto wyróżnione zostały ściany (60o
   – 89o) oraz przewieszki (ponad 90o).
 Wielkość nachylenia stoku w różnych jego miejscach decyduje o jego kształcie.
   Wyróżniamy następujące stoki: jednolite, wklęsłe, wypukłe, terasowate, nierówne
   (złożone).
 Rozległe wzniesienia o płaskich wierzchołkach nazywają się płaskowyżami.
 Pod względem ukształtowania powierzchni rozróżniamy teren: równinny - nie płaski jak
   przyjęło się powszechnie określać (np.: Żuławy Wiślane, Dolina Dolnej Warty),
   pagórkowaty (np.: Pojezierze Kaszubskie, Pojezierze Suwalskie), pofałdowany (np.
   Roztocze), podgórski (np. Pogórze Karpackie), górski (np.: Góry Świętokrzyskie, Sudety,
   Karpaty) oraz wysokogórski (np. Tatry).
 W sąsiedztwie form wypukłych, jako ich przeciwieństwo, znajdują się formy wklęsłe.
   Przykładem formy wklęsłej terenu jest dolina. W terenie górskim szukać ich należy
   pomiędzy sąsiednimi grzbietami, a w terenie równinnym – pomiędzy wyniosłościami.
 Elementami doliny rzecznej są: koryto rzeczne, dno doliny, zbocze doliny.



                                               4
 Na równinach o podłożu lessowym, wskutek erozyjnej działalności wody powstają:
   wąwozy, jary lub parowy.
 Zamknięte wklęśnięcia terenu o kształcie okrągłym nazywa się kotlinami. Położone są
   zazwyczaj pomiędzy łukowato zagiętymi grzbietami pasm górskich. Mniejsze formy tego
   typu w terenie krasowym powstają wskutek zapadnięcia się terenu nad podziemnymi
   pieczarami wypłukanymi przez wody gruntowe. Należą do nich jamy, leje, itp.


Rzeźba terenu na mapach topograficznych:
 Rzeźbę terenu na mapach topograficznych przedstawia się           a)

   za pomocą: rysunku poziomicowego (ryc. 8a), sygnatur,
   rysunku skał i punktów wysokościowych (ryc. 8b).
 Na mapach topograficznych korzysta się z trzech rodzajów          b)

                                                                                     wąwóz
   poziomic: zasadniczych, pomocniczych i uzupełniających
   (ryc. 8c).                                                                        skarpa (urwisko)

 W zależności od skali mapy stosuje się różne cięcia                                wał lub grobla
   poziomicowe. Na mapie w skali 1:10 000 przyjętymi
   interwałami      pomiędzy   poziomicami     są     następujące                    kopiec lub hałda, dół

   wartości: 5, 2,5 i 1,25 m (ryc. 8d), a na mapie 1:50 000 –
                                                                                     skałka, skały
   10, 5 i 2,5 m.
                                                                                     punkt wysokościowy
 W celu zwiększenia czytelności rysunku poziomicowego
                                                                    c)
   niektóre poziomice zasadnicze są pogrubiane (ryc. 8c), np.                   poziomica zasadnicza
                                                                                pogrubiona
   w skali 1:10 000 co 10 m.                                                    poziomica pomocnicza
 Nie zawsze poziomice pomocnicze i uzupełniające                               poziomica uzupełniająca

   wprowadza się na mapę. Nanosi się je jednak zawsze tam,
   gdzie   pozwalają     one   uszczegółowić       obraz   rzeźby               poziomica zasadnicza

   przedstawianego terenu.
 Umowne znaki sygnaturowe stosuje się przy oznaczeniach
                                                                    d)
   tych form terenu, których nie można ukazać przy pomocy
   poziomic z uwagi na znaczącą stromość (np. skarpy,
   urwiska, wąwozy) lub niewielki rozmiar (małe doły, hałdy,        Ryc. 8. Sygnatury przedstawiające
                                                                       rzeźbę terenu stosowane na
   kopce, wały).                                                        mapach topograficznych.

 Do przedstawień terenów skalistych (w szczególności szczytowych partii pasm górskich),
   cechujących się dużymi spadkami terenu oraz niejednoznacznym przebiegiem poziomic
   wykorzystuje się rysunek skał.


                                               5
 Pojedyncze formy rzeźby terenu, niewyrażalne w skali mapy, ale istotne w praktyce jako
   punkty orientacyjne (np.: ostańce, głazy narzutowe, kurhany, groty) bądź jako utrudnienia
   dla ruchu (np.: groble, wyrobiska, gołoborza) przedstawiane są w formie znaków
   pozaskalowych.
 Informacje na temat wysokości bezwzględnych odczytujemy z poziomic oraz punktów
   wysokościowych zlokalizowanych w charakterystycznych dla terenu miejscach (np.:
   kulminacja wzniesienia, skrzyżowanie dróg, poziom wody nad brzegiem jeziora).


Obliczenia (główne wskaźniki morfometryczne)
       Pomiary wykonywane w oparciu o mapy                  Morfometria – dział geomorfologii, w
zaopatrzone w rysunek poziomicowy dostarczają               którym przy użyciu mapy dokonuje się
                                                            liczbowej    charakterystyki rzeźby
danych do różnego rodzaju obliczeń wzbogacających           powierzchni ziemi.

zasób informacji na temat przedstawionego na mapie terenu. Względnie najłatwiejszą
czynnością matematyczną jest obliczenie deniwelacji (wysokości względnej), czyli różnicy
wysokości dwu punktów, np.: źródła i ujścia rzeki,        najniższego i najwyższego punktu
określonej powierzchni. Dodajmy, że deniwelacja obliczona dla niewielkich pól dzielących
analizowany obszar, umożliwia m.in. wykonanie mapy wysokości względnych tegoż obszaru.
       Kolejnym wskaźnikiem morfometrycznym, który można zastosować na lekcjach
geografii jest wysokość średnia. W małych polach można ją obliczyć jako średnią
arytmetyczną wysokości skrajnych:




a na większym obszarze, po podziale na mniejsze jednakowej wielkości pola, jako średnią
ważoną:




gdzie: h1, h2, h3 ..., hn – średnie wysokości powierzchni składowych;
       n – liczba powierzchni składowych.
       Często stosowanym wskaźnikiem jest                                              c   hnia te
                                                                                                  renu
                                                                                powierz
także średni spadek / nachylenie terenu. Należy
                                                                        D                                h
zwrócić uwagę, że określenie „średni” jest
niezmiernie ważne, gdyż jedynie taki spadek
                                                                            d
może być obliczony na podstawie mapy (ryc. 9).
                                                          Ryc. 9. Zasada pomiaru spadku na mapie.


                                               6
Istotną kwestią jest również wyznaczenie linii, wzdłuż której określany jest spadek terenu.
Powinna ona odpowiadać największemu kątowi nachylenia terenu, co w praktyce oznacza jej
prostopadłe usytuowanie względem poziomic. Kąt spadku liczymy wykorzystując jedną z
funkcji trygonometrycznych:


gdzie: α – spadek w stopniach,
       Δ h – różnica wysokości końcowych punków odcina,
       d – długość odcinka.
       Do obliczenia średniego spadku terenu, zamiast funkcji trygonometrycznej, możemy
wykorzystać wzór:




gdzie: i – średni spadek terenu,
       Δ h – różnica wysokości końcowych punków odcina,
       d – długość odcinka.
       Otrzymana wartość (przykładowo 300) w o/oo oznacza, że teren średnio obniża się o
300 metrów na odległość każdego 1 km.

 Przykładowe zadanie
 Oblicz średni spadek terenu wyniosłości, jeśli jej podnóże położone jest na wysokości 340 m n.p.m.,
  a wysokość bezwzględna szczytu osiąga wartość 540 m n.p.m. Na mapie w skali 1:25 000 odległość od
 podnóża do szczytu tej wyniosłości wynosi 2 cm.
          dane: 340 m n.p.m. – wysokość podnóża,
                  540 m n.p.m. – wysokość szczytu,
                  1:25 000 – skala mapy,
                  2 cm – odległość na mapie pomiędzy podnóżem a szczytem.
          rozwiązanie:
 1) obliczamy różnicę wysokości: 540 m n.p.m. – 340 m n.p.m. = 200 m
 2) zamieniamy skalę liczbową na mianowaną: 1:25 000; tj. 1 cm:25 000 cm; tj. 1 cm:250 m
 3) obliczamy odległość poziomą pomiędzy podnóżem a szczytem z zależności:
                  1 cm - 250 m a 2 cm – x m; zatem: x = 2 cm * 250 m / 1 cm = 500 m
 4) podstawiamy do wzoru
                  i = 200 m / 500 m *1000 o/oo = 400 o/oo
          odp.:
  Średni spadek terenu wynosi 400 o/oo, co oznacza, że teren ten obniża się o 400 metrów na odległość 1 km.
 Wiedząc, że tg α = 0,4 (zatem α = ok. 21,8 o) możemy przyjąć, że jest to stok spadzisty.


       I jeszcze kwestia natury terminologicznej, która niejednokrotnie budzi wątpliwości
wśród nauczycieli wprowadzających uczniów w świat poziomicy. Sprowadza się ona do
pytania: Czym różni się mapa poziomicowa / rysunek poziomicowy od mapy hipsometrycznej
/ rysunku hipsometrycznego? Zapamiętajmy, że mapa poziomicowa to mapa na której
ukształtowanie powierzchni terenu przedstawia się jedynie za pomocą poziomic, czyli znaku


                                                     7
liniowego. Z kolei mapa hipsometryczna, najprościej rzecz
                                                              a)               b)
ujmując,   powstaje   przez   zamalowanie     powierzchni
pomiędzy poziomicami odpowiednio dobranymi barwami.
Inaczej mówiąc, jest to mapa na której zmiany wysokości
n.p.m. ukazuje się odpowiednio skonstruowaną barwną
skalą hipsometryczną (ryc. 10). Obszary pomiędzy
poziomicami są wówczas zaopatrywane w barwę według
przyjętego schematu: od koloru zimnego jakim jest zieleń
(w przypadku obszarów nizinnych) – wywołującego u
odbiorcy złudzenie czegoś odległego, poprzez żółty,
pomarańczowy, do kolorów najcieplejszych: czerwonego i
brązowego (w przypadku terenów wysokogórskich) – które
z kolei dają złudzenie wypukłości a tym samym bliskości.           Ryc. 10. Skale hipsometryczne:
                                                                    a) ze stałym i b) zmiennym
Podobnie stosując różne odcienie koloru niebieskiego                  cięciem poziomicowym.

oznacza się głębokość dna zbiorników wodnych. Przy okazji, mapy ukazujące rzeźbę dna
morskiego przy pomocy izobat i barw oznaczających strefy głębokościowe nazywa się
mapami batymetrycznymi.
       W zasygnalizowanym powyżej kontekście, przywołać należy legendę skali
hipsometrycznej, która teoretycznie powinna ułatwić identyfikację barw na mapie z
odpowiednimi strefami wysokościowymi. Niestety, w funkcjonujących atlasach szkolnych
wielokrotnie znajdziemy skale hipsometryczne o zmiennym cięciu poziomicowym
konstruowane w postaci jednakowej wielkości prostokątów ułożonych pionowo lub poziomo.
W takiej sytuacji, bynajmniej nie sugerują one zróżnicowanego cięcia poziomicowego.
Często nie zdają sobie z tego sprawy nie tylko uczniowie, ale także i nauczyciele (zwłaszcza
nauczyciele Przyrody!).




                                                        Tak na marginesie warto wspomnieć, że
                                                        często popełnianym przez uczniów błędem
                                                        jest utożsamianie barw hipsometrycznych z
                                                        barwami krajobrazowymi!



                                             8

Weitere ähnliche Inhalte

Mehr von Paweł Wojtanowicz (20)

Do interpolacji all
Do interpolacji allDo interpolacji all
Do interpolacji all
 
Warstwica am s
Warstwica am sWarstwica am s
Warstwica am s
 
Zal part2
Zal part2Zal part2
Zal part2
 
Do prof kauzal
Do prof kauzalDo prof kauzal
Do prof kauzal
 
Prezent italy
Prezent italyPrezent italy
Prezent italy
 
Profil kauzalny
Profil kauzalnyProfil kauzalny
Profil kauzalny
 
Rozdz2zal
Rozdz2zalRozdz2zal
Rozdz2zal
 
Poziomica rozdz2
Poziomica rozdz2Poziomica rozdz2
Poziomica rozdz2
 
My google earth cz 2-b
My google earth cz 2-bMy google earth cz 2-b
My google earth cz 2-b
 
Dowody
DowodyDowody
Dowody
 
Ruchy ziemi
Ruchy ziemiRuchy ziemi
Ruchy ziemi
 
My google earth cz 2-a
My google earth cz 2-aMy google earth cz 2-a
My google earth cz 2-a
 
My google earth cz 4
My google earth cz 4My google earth cz 4
My google earth cz 4
 
My google earth cz 1
My google earth cz 1My google earth cz 1
My google earth cz 1
 
My google earth cz 0
My google earth cz 0My google earth cz 0
My google earth cz 0
 
Skala Mohsa Teoria
Skala Mohsa TeoriaSkala Mohsa Teoria
Skala Mohsa Teoria
 
Tl Calosc
Tl CaloscTl Calosc
Tl Calosc
 
Cz Rozm Ludnosci
Cz Rozm LudnosciCz Rozm Ludnosci
Cz Rozm Ludnosci
 
Mapa S P K
Mapa  S P KMapa  S P K
Mapa S P K
 
Mapa Tatry
Mapa TatryMapa Tatry
Mapa Tatry
 

Poziomica rozdz3a

  • 1. POZIOMICA W METODYCE NAUCZANIA-UCZENIA SIĘ Czytanie rysunku poziomicowego nastręcza uczniom sporo trudności. Wynikają one przede wszystkim z braku umiejętności widzenia, a raczej wydobycia trzeciego wymiaru z płaszczyzny dwuwymiarowej. Tę zdolność trudno rozwinąć bez zaangażowania wyobraźni przestrzennej, którą uczniowie mają opanowaną w niejednakowym stopniu. Na taki stan rzeczy z jednej strony wpływa różna predyspozycja percepcyjna uczniów (czynnik wewnętrzny), a z drugiej – brak odpowiednich ćwiczeń kierujących procesem odbioru i przetwarzania treści zawartych w materiale ikonograficznym (czynnik zewnętrzny). Do najczęściej popełnianych przez uczniów błędów należą: nieprawidłowa interpretacja wysokości punktów znajdujących się pomiędzy poziomicami, brak skojarzenia zmieniających się odstępów pomiędzy poziomicami ze zmianą nachylenia terenu, przypisywanie jednakowej wysokości nad poziom morza całemu przedziałowi wysokościowemu (szczególnie widoczne przy konstrukcji profilu) oraz niepoprawne wyznaczanie dolin oraz grzbietów na podstawie układu poziomic. Aby uniknąć powyżej nadmienionych jak również innych błędów warto poświęcić odrobinę czasu na staranne przygotowanie się do zajęć. Pomocą służyć ma treść niniejszego rozdziału, który składa się z dwóch zasadniczych części. W pierwszej z nich znajdziemy odrobinę niezbędnej teorii na temat poziomicy, w drugiej natomiast przejdziemy do ćwiczeń praktycznych wykonywanych przez uczniów zarówno w terenie, jak i w pracowni geograficznej. 3.1. POZIOMICA W METODYCE NAUCZANIA-UCZENIA SIĘ – TEORIA Poziomice są wynalazkiem, który pozwala wyobraźni człowieka na przekształcenie płaskiego obrazu przedstawionego na mapie w obraz przestrzenny, trójwymiarowy. Kto widzi je po raz pierwszy, nie dostrzeże w nich nic nadzwyczajnego, jedynie kręte linie tworzące swoistego rodzaju labirynty. To pierwsze, niekorzystne wrażenie wynika przede wszystkim z braku podstawowych informacji na temat poziomicy. A przecież te niepozorne linie o zróżnicowanym przebiegu czynią treść mapy jakże bogatszą. Każde wygięcie układu poziomic coś oznacza: raz będzie to dolina o łagodnych zboczach, innym razem strome pasmo górskie z przełęczami, a jeszcze indziej pojedynczy pagórek bądź kotlina. Istotne są także odległości pomiędzy sąsiadującymi ze sobą poziomicami. Ich interpretacja pozwala m.in. na określenie stopnia pochyłości przedstawianego na mapie terenu. 1
  • 2. Nie bójmy się zatem poświęcić więcej czasu na naukę o poziomicy. Pozwólmy naszym uczniom na przeżycie czegoś ciekawego. Przy realizacji tej niezmiernie wdzięcznej tematyki naprawdę jest to możliwe Stwórzmy warunki, aby podopiecznych (zwłaszcza tych najmłodszych) wręcz oczarować poziomicą. Zdając sobie sprawę, że proces przeobrażenia poziomic w rzeczywistość trójwymiarową w umyśle ucznia nie jest zabiegiem łatwym, autor zamieszcza poniżej szereg tajników „świata poziomicy”. Ich poznanie (najpierw przez nauczyciela, a później ucznia) pozwoli na swobodniejsze poruszanie się w niniejszej problematyce. Informacje, które uczniowie winni posiąść na temat poziomicy to:  Poziomica łączy punkty wyniesione na Wysokości bezwzględne wyznacza się w stosunku do tę samą wysokość nad poziom morza średniego poziomu morza, określonego na podstawie wieloletnich obserwacji. Zauważmy jednak, że poziomy (izohipsa) lub położone poniżej jego te nie są jednakowe dla mórz i oceanów na świecie. Co więcej, nie są również takie same w obrębie jednego poziomu (izobata). morza. Dlatego państwa wyprowadzają pomiary od różnych wodowskazów. W Polsce wysokości n.p.m.  Poziomica jest linią zamkniętą. mierzy się od poziomu M. Bałtyckiego na wodowskazie w Kronsztadzie (rosyjski port morski na wyspie Kotlin Najlepiej widoczne jest to na mapach w Zatoce Fińskiej). przedstawiających duże obszary (sięgnijmy po atlas i poszukajmy map hipsometrycznych świata lub poszczególnych kontynentów). W przypadku map mniejszych obszarów poziomica niejednokrotnie kończy się wraz z ramką mapy – co wcale nie znaczy, że w terenie nie biegnie dalej, by w pewnym punkcie nastąpiło jej domknięcie.  Dwie różne poziomice nie przecinają a) się. Uwaga! Jeśli w terenie występuje 300 300 240 280 240 220 280 300 260 200 260 280 220 200 260 240 220 200 pionowe urwisko, wówczas na mapie poziomice nakładają się na siebie i aby je wyraźnie odróżnić stosuje się b) dodatkowe „ząbkowanie” na tychże nałożonych poziomicach.  Odstępy między poziomicami wskazują na charakter prezentowanych form terenu. Względnie duże odległości pomiędzy poziomicami są Ryc. 6. Opis liczbowy poziomic (a) oraz linia spadku (b) – informacje niezbędne do określenia kierunku spadku. tam, gdzie zbocze jest łagodne, a małe – gdzie strome (ryc. 6a). 2
  • 3.  Kierunek spadku można określić odczytując wartości liczbowe opisujące poziomice (ryc. 6a), bądź na podstawie tzw. kreski poziomicowej (linii spadku) (ryc. 6b).  Formy wypukłe na mapach/rysunkach poziomicowych można rozpoznać jeżeli zamknięte poziomice opisane są wartościami wysokości bezwzględnych wzrastającymi ku środkowi, bądź gdy kreska poziomicowa, w którą zaopatrzona jest poziomica, skierowana jest na zewnątrz. Z kolei formę wklęsłą można rozpoznać, jeżeli zamknięte poziomice opisane są wartościami malejącymi ku środkowi, bądź gdy kreska poziomicowa, w którą zaopatrzona jest poziomica, skierowana jest do środka (ryc. 6b).  Opisy liczbowe poziomic stosuje się tak gęsto, aby można było bez większych problemów określić wartość dowolnej poziomicy. Umieszcza się je w przerwach na poziomicach w ten sposób, aby ich podstawa wskazywała kierunek spadku terenu.  Poziomica pozwala odczytać wysokości bezwzględne punktów (w m n.p.m. – czyt. metry nad poziom morza, lub w m p.p.m. – czyt. metry poniżej poziomu morza), a na ich podstawie umożliwia określić wysokości względne prezentowanych na mapie obiektów (np. wysokość wzgórza od podnóża do szczytu) oraz różnice wysokości pomiędzy C dowolnymi punktami (ryc. 7). Obliczoną D wys. względną określa się w metrach (m). A B  Chcąc określić wysokość bezwzględną E poziom morza punktu znajdującego pomiędzy poziomicami, należy dokonać oceny Ryc. 7. Wysokość bezwzględna (A, E) i wysokość odległości tegoż punktu w stosunku do względna (B, C, D) na profilu. sąsiednich poziomic.  Pojedyncza poziomica nie pozwala na określenie fizjonomii rzeźby terenu. Nawet kąt nachylenia terenu może być obliczony jedynie na podstawie dwóch sąsiednich poziomic (zakładając, że spadek pomiędzy nimi jest stały). Do przedstawienia zróżnicowanej rzeźby terenu niezbędny jest zatem zespół poziomic.  Różnica wysokości sąsiednich Szereg poziomic o wzrastającym wraz z wysokością cięciu poziomic nosi nazwę cięcia poziomicowym nazywamy skalą poziomicową. Jako przykład przytoczmy skale poziomicowe przyjęte dla map poziomicowego. Uzależnione jest hipsometrycznych Polski, które możemy znaleźć we współczesnych atlasach przeznaczonych do nauki geografii i ono od skali i przeznaczenia mapy, przyrody. Zastosowane stopniowe zwiększanie cięć wraz z wysokością m.in. pozwoliło na dokładniejsze przedstawienie oraz od charakteru rzeźby terenu. rzeźby nizin. 3
  • 4. Przydatne informacje do opisu rzeźby terenu:  Rozróżniamy dwie zasadnicze grupy form terenu: formy wypukłe oraz formy wklęsłe.  Pagórek to niewielkie (od kilku do kilkunastu metrów) wzniesienie terenu zwykle o łagodnych stokach. Wzgórze to również wypukła forma terenu o wysokości względnej od 20 do 300 metrów. Wreszcie góra – wypukła forma terenu o wysokości względnej przekraczającej 300 metrów.  Wzniesienia wydłużone nazywamy grzbietami, z kolei linię biegnącą przez punkty szczytowe grzbietu nazywamy linią grzbietową. Obniżenie grzbietu tworzy tzw. siodło. Najniższe części siodeł na głównych grzbietach górskich to przełęcze.  Najwyższy punkt góry nazywa się szczytem, część górna to wierzchołek, część środkową pochyloną ku poziomowi nazywamy stokiem, natomiast część najniższą góry stanowiącą przejście do otaczającego terenu nazywamy stopą góry, z kolei płaszczyznę otaczającą stopę stanowi podnóże góry.  Cechy góry zależą do kształtów wierzchołków i stoków. Rozróżniamy następujące kształty wierzchołka: płaski (na którym szczyt wyraźnie się nie zaznacza), kopulasty lub stożkowy.  Nagie wierzchołki gór skalistych, zależnie od kształtu, to turnia, grań, bądź grzebień.  Stoki gór, ze względu na kąt nachylenia, dzielą się na: łagodne (1o – 9o), spadziste (10o – 24o), strome (25o – 44o) oraz urwiste (45o – 59o). Ponadto wyróżnione zostały ściany (60o – 89o) oraz przewieszki (ponad 90o).  Wielkość nachylenia stoku w różnych jego miejscach decyduje o jego kształcie. Wyróżniamy następujące stoki: jednolite, wklęsłe, wypukłe, terasowate, nierówne (złożone).  Rozległe wzniesienia o płaskich wierzchołkach nazywają się płaskowyżami.  Pod względem ukształtowania powierzchni rozróżniamy teren: równinny - nie płaski jak przyjęło się powszechnie określać (np.: Żuławy Wiślane, Dolina Dolnej Warty), pagórkowaty (np.: Pojezierze Kaszubskie, Pojezierze Suwalskie), pofałdowany (np. Roztocze), podgórski (np. Pogórze Karpackie), górski (np.: Góry Świętokrzyskie, Sudety, Karpaty) oraz wysokogórski (np. Tatry).  W sąsiedztwie form wypukłych, jako ich przeciwieństwo, znajdują się formy wklęsłe. Przykładem formy wklęsłej terenu jest dolina. W terenie górskim szukać ich należy pomiędzy sąsiednimi grzbietami, a w terenie równinnym – pomiędzy wyniosłościami.  Elementami doliny rzecznej są: koryto rzeczne, dno doliny, zbocze doliny. 4
  • 5.  Na równinach o podłożu lessowym, wskutek erozyjnej działalności wody powstają: wąwozy, jary lub parowy.  Zamknięte wklęśnięcia terenu o kształcie okrągłym nazywa się kotlinami. Położone są zazwyczaj pomiędzy łukowato zagiętymi grzbietami pasm górskich. Mniejsze formy tego typu w terenie krasowym powstają wskutek zapadnięcia się terenu nad podziemnymi pieczarami wypłukanymi przez wody gruntowe. Należą do nich jamy, leje, itp. Rzeźba terenu na mapach topograficznych:  Rzeźbę terenu na mapach topograficznych przedstawia się a) za pomocą: rysunku poziomicowego (ryc. 8a), sygnatur, rysunku skał i punktów wysokościowych (ryc. 8b).  Na mapach topograficznych korzysta się z trzech rodzajów b) wąwóz poziomic: zasadniczych, pomocniczych i uzupełniających (ryc. 8c). skarpa (urwisko)  W zależności od skali mapy stosuje się różne cięcia wał lub grobla poziomicowe. Na mapie w skali 1:10 000 przyjętymi interwałami pomiędzy poziomicami są następujące kopiec lub hałda, dół wartości: 5, 2,5 i 1,25 m (ryc. 8d), a na mapie 1:50 000 – skałka, skały 10, 5 i 2,5 m. punkt wysokościowy  W celu zwiększenia czytelności rysunku poziomicowego c) niektóre poziomice zasadnicze są pogrubiane (ryc. 8c), np. poziomica zasadnicza pogrubiona w skali 1:10 000 co 10 m. poziomica pomocnicza  Nie zawsze poziomice pomocnicze i uzupełniające poziomica uzupełniająca wprowadza się na mapę. Nanosi się je jednak zawsze tam, gdzie pozwalają one uszczegółowić obraz rzeźby poziomica zasadnicza przedstawianego terenu.  Umowne znaki sygnaturowe stosuje się przy oznaczeniach d) tych form terenu, których nie można ukazać przy pomocy poziomic z uwagi na znaczącą stromość (np. skarpy, urwiska, wąwozy) lub niewielki rozmiar (małe doły, hałdy, Ryc. 8. Sygnatury przedstawiające rzeźbę terenu stosowane na kopce, wały). mapach topograficznych.  Do przedstawień terenów skalistych (w szczególności szczytowych partii pasm górskich), cechujących się dużymi spadkami terenu oraz niejednoznacznym przebiegiem poziomic wykorzystuje się rysunek skał. 5
  • 6.  Pojedyncze formy rzeźby terenu, niewyrażalne w skali mapy, ale istotne w praktyce jako punkty orientacyjne (np.: ostańce, głazy narzutowe, kurhany, groty) bądź jako utrudnienia dla ruchu (np.: groble, wyrobiska, gołoborza) przedstawiane są w formie znaków pozaskalowych.  Informacje na temat wysokości bezwzględnych odczytujemy z poziomic oraz punktów wysokościowych zlokalizowanych w charakterystycznych dla terenu miejscach (np.: kulminacja wzniesienia, skrzyżowanie dróg, poziom wody nad brzegiem jeziora). Obliczenia (główne wskaźniki morfometryczne) Pomiary wykonywane w oparciu o mapy Morfometria – dział geomorfologii, w zaopatrzone w rysunek poziomicowy dostarczają którym przy użyciu mapy dokonuje się liczbowej charakterystyki rzeźby danych do różnego rodzaju obliczeń wzbogacających powierzchni ziemi. zasób informacji na temat przedstawionego na mapie terenu. Względnie najłatwiejszą czynnością matematyczną jest obliczenie deniwelacji (wysokości względnej), czyli różnicy wysokości dwu punktów, np.: źródła i ujścia rzeki, najniższego i najwyższego punktu określonej powierzchni. Dodajmy, że deniwelacja obliczona dla niewielkich pól dzielących analizowany obszar, umożliwia m.in. wykonanie mapy wysokości względnych tegoż obszaru. Kolejnym wskaźnikiem morfometrycznym, który można zastosować na lekcjach geografii jest wysokość średnia. W małych polach można ją obliczyć jako średnią arytmetyczną wysokości skrajnych: a na większym obszarze, po podziale na mniejsze jednakowej wielkości pola, jako średnią ważoną: gdzie: h1, h2, h3 ..., hn – średnie wysokości powierzchni składowych; n – liczba powierzchni składowych. Często stosowanym wskaźnikiem jest c hnia te renu powierz także średni spadek / nachylenie terenu. Należy D h zwrócić uwagę, że określenie „średni” jest niezmiernie ważne, gdyż jedynie taki spadek d może być obliczony na podstawie mapy (ryc. 9). Ryc. 9. Zasada pomiaru spadku na mapie. 6
  • 7. Istotną kwestią jest również wyznaczenie linii, wzdłuż której określany jest spadek terenu. Powinna ona odpowiadać największemu kątowi nachylenia terenu, co w praktyce oznacza jej prostopadłe usytuowanie względem poziomic. Kąt spadku liczymy wykorzystując jedną z funkcji trygonometrycznych: gdzie: α – spadek w stopniach, Δ h – różnica wysokości końcowych punków odcina, d – długość odcinka. Do obliczenia średniego spadku terenu, zamiast funkcji trygonometrycznej, możemy wykorzystać wzór: gdzie: i – średni spadek terenu, Δ h – różnica wysokości końcowych punków odcina, d – długość odcinka. Otrzymana wartość (przykładowo 300) w o/oo oznacza, że teren średnio obniża się o 300 metrów na odległość każdego 1 km. Przykładowe zadanie Oblicz średni spadek terenu wyniosłości, jeśli jej podnóże położone jest na wysokości 340 m n.p.m., a wysokość bezwzględna szczytu osiąga wartość 540 m n.p.m. Na mapie w skali 1:25 000 odległość od podnóża do szczytu tej wyniosłości wynosi 2 cm. dane: 340 m n.p.m. – wysokość podnóża, 540 m n.p.m. – wysokość szczytu, 1:25 000 – skala mapy, 2 cm – odległość na mapie pomiędzy podnóżem a szczytem. rozwiązanie: 1) obliczamy różnicę wysokości: 540 m n.p.m. – 340 m n.p.m. = 200 m 2) zamieniamy skalę liczbową na mianowaną: 1:25 000; tj. 1 cm:25 000 cm; tj. 1 cm:250 m 3) obliczamy odległość poziomą pomiędzy podnóżem a szczytem z zależności: 1 cm - 250 m a 2 cm – x m; zatem: x = 2 cm * 250 m / 1 cm = 500 m 4) podstawiamy do wzoru i = 200 m / 500 m *1000 o/oo = 400 o/oo odp.: Średni spadek terenu wynosi 400 o/oo, co oznacza, że teren ten obniża się o 400 metrów na odległość 1 km. Wiedząc, że tg α = 0,4 (zatem α = ok. 21,8 o) możemy przyjąć, że jest to stok spadzisty. I jeszcze kwestia natury terminologicznej, która niejednokrotnie budzi wątpliwości wśród nauczycieli wprowadzających uczniów w świat poziomicy. Sprowadza się ona do pytania: Czym różni się mapa poziomicowa / rysunek poziomicowy od mapy hipsometrycznej / rysunku hipsometrycznego? Zapamiętajmy, że mapa poziomicowa to mapa na której ukształtowanie powierzchni terenu przedstawia się jedynie za pomocą poziomic, czyli znaku 7
  • 8. liniowego. Z kolei mapa hipsometryczna, najprościej rzecz a) b) ujmując, powstaje przez zamalowanie powierzchni pomiędzy poziomicami odpowiednio dobranymi barwami. Inaczej mówiąc, jest to mapa na której zmiany wysokości n.p.m. ukazuje się odpowiednio skonstruowaną barwną skalą hipsometryczną (ryc. 10). Obszary pomiędzy poziomicami są wówczas zaopatrywane w barwę według przyjętego schematu: od koloru zimnego jakim jest zieleń (w przypadku obszarów nizinnych) – wywołującego u odbiorcy złudzenie czegoś odległego, poprzez żółty, pomarańczowy, do kolorów najcieplejszych: czerwonego i brązowego (w przypadku terenów wysokogórskich) – które z kolei dają złudzenie wypukłości a tym samym bliskości. Ryc. 10. Skale hipsometryczne: a) ze stałym i b) zmiennym Podobnie stosując różne odcienie koloru niebieskiego cięciem poziomicowym. oznacza się głębokość dna zbiorników wodnych. Przy okazji, mapy ukazujące rzeźbę dna morskiego przy pomocy izobat i barw oznaczających strefy głębokościowe nazywa się mapami batymetrycznymi. W zasygnalizowanym powyżej kontekście, przywołać należy legendę skali hipsometrycznej, która teoretycznie powinna ułatwić identyfikację barw na mapie z odpowiednimi strefami wysokościowymi. Niestety, w funkcjonujących atlasach szkolnych wielokrotnie znajdziemy skale hipsometryczne o zmiennym cięciu poziomicowym konstruowane w postaci jednakowej wielkości prostokątów ułożonych pionowo lub poziomo. W takiej sytuacji, bynajmniej nie sugerują one zróżnicowanego cięcia poziomicowego. Często nie zdają sobie z tego sprawy nie tylko uczniowie, ale także i nauczyciele (zwłaszcza nauczyciele Przyrody!). Tak na marginesie warto wspomnieć, że często popełnianym przez uczniów błędem jest utożsamianie barw hipsometrycznych z barwami krajobrazowymi! 8