Как сделать макет горной местности
Детская железная дорога – это любимая игрушка многих малышей и детей постарше. Особенно привлекает эта игра мальчишек, ведь многие из них в юном возрасте мечтают путешествовать, а игра в «паровозики» очень в этом помогает. Кроме того, разнообразные виды железнодорожных составов развивают мышление детей и способствуют развитию их воображения и фантазии.
Сегодня в магазинах игрушек продается огромное количество разнообразных наборов для юных железнодорожников: от маленьких паровозиков с 2-3 вагонами до современных быстрых локомотивов. Кроме самих паровозов в наборах имеются различные дополнительные элементы в виде рельс, домиков, вокзалов, целых ферм, фигурок людей и животных, дорожных знаков и т.д. Из таких элементов можно создать целый игрушечный город. Хорошо, если игрушечная железная дорога будет находиться в определенном месте, а не разбросана по полу. Поэтому можно отвести в детской комнате небольшой уголок, и вместе с ребенком обустроить его не только с помощью магазинных элементов, но и самостоятельно изготовленных. Например, дома мы сами изготовили вот такую панораму.
А пока я хочу предоставить для вас небольшой мастер-класс (фрагмент), как самостоятельно изготовить для подобной панорамы горы, которые станут отличным дополнением. Работа эта несложная, и помочь Вам может даже маленький ребенок.
Шаг 1. Для начала нужно приготовить лист ДВП, на котором будет располагаться макет (в моем случае фрагмент).
Шаг 2. Для работы Вам понадобятся газеты, салфетки (или туалетная бумага), обойный клей, клей типа «Момент», гуашь, кисть для клея и для гуаши.
Шаг 3. Газету разрываем пополам и делаем из нее, что вроде комочков (мы взяли бесплатные рекламные газеты, которые в большом количестве предлагаются почти в любом магазине).
Шаг 4. Из этих комочков «складываем» гору желаемой высоты.
Шаг 5. Затем небольшое количество предварительно разведенного обойного клея налейте в чашку и приготовьте салфетки.
Шаг 6. Одну сторону салфетку обмокните в обойный клей.
Шаг 7. Наложите влажную салфетку на газетные комочки.
Шаг 8. Повторите эту процедуру до тех пор, пока вся «гора» не будет закрыта влажными салфетками. При помощи кисти, которую нужно также обмакивать в обойный клей, сформируйте впадины на «горе».
Шаг 9. В итоге у Вас должна получиться вот такая «гора» из влажных салфеток и газеты. Вся эта конструкция должна теперь окончательно просохнуть (примерно часов 12-14).
Шаг 10. Когда гора высохнет можно приступать к раскрашиванию (используйте акварельные краски, но лучше – гуашь, т.к. после высыхания она ярче смотрится)
Шаг 11. Используйте разные цвета: желтый, коричневый, зеленый, черный.
Шаг 12. На этом этапе всё зависит только от Вашей фантазии.
Шаг 13. А чтобы придать горе натуральность можно использовать окрашенные опилки, которые посыпаются поверх поверхности горы на обойный клей.
Шаг 14. Если у Вас осталась старая искусственная елка или цветочки, их также можно использовать в качестве оформления горы (крепим с помощью клея типа «Момент»).
Шаг 15. Когда оформление горы закончено, останется только прикрепить рельсы и «пустить» паровоз.
Используя эту технику, можно сделать на макете много интересных элементов, например, туннели.
Изготовление и использование объемных макетов формирования рельефа при изучении основ геологии
Разделы: География
Геология – наука, изучающая состав, строение и историю Земли, закономерности и процессы формирования земной коры, слагающих ее горных пород и их взаимные отношения, а также историю развития жизни на земле [3]. Именно геология является той областью естественнонаучных знаний, которая связывает воедино отдельные картины и явления Природы и Мира, целостного восприятия и понимания которых нет без общих геологических знаний [2].
Такие знания учащиеся получают в ходе обучения в школе в первую очередь при изучении следующих предметов и программ:
окружающий мир (природоведение) – общая информация о строении Земли и рельефообразовании; характеристика некоторых распространенных горных пород и минералов; общее представление о процессе выветривания и его роли в формировании рельефа;
физическая география – расширение информации о строении Земли; расположение и общая характеристика некоторых конкретных географических объектов; районы добычи полезных ископаемых;
неорганическая химия – горные породы и минералы как химическое сырье, основные районы их залегания, некоторые признаки и свойства;
общая биология – геохронологическая летопись Земли и некоторые сопутствующие знания;
а также в значительно меньшей мере – в курсах экономической географии, физики, астрономии.
Такой подход – интеграция геологических знаний в программы предметов школьного курса – полностью оправдан. Но, тем не менее, общий объем полученных школьником геологических знаний явно недостаточен.
Так, не смотря на наличие некоторых знаний о формировании рельефа и его последующем развитии, ребенок так и не получает четкого представления о причинах, закономерностях и направлениях развития данных процессов; не способен выявить факторы и явления, ведущие к образованию тех или иных горных пород, а также идентифицировать их; объяснить процессы, формирующие рельеф как обширных территорий, так и конкретных геологических объектов. Т.е. знания, получаемые учащимися в школе, по большей части сугубо теоретические и не применимы в деятельности.
Проблему недостатка практически значимых знаний, а также обобщения, систематизации и структуризации ранее изученного материала наиболее удобно решать через программу сжатого элективного курса различного содержания. Автором настоящей разработки уже ряд лет реализуется программа элективного курса «Введение в геологию» (авторская на стадии апробации); блок тем «Геология» является важной частью программы объединения «Экология и туризм » Городского детского эколого-биологического Центра.
Содержание знаний по теме «Геология», особенности подхода к ее изучению и исследованию во многом потребовали от автора нового, нетрадиционного, собственного подхода. Так стремление доходчиво, понятно и с максимальным охватом представить материалы по теме «Формирование рельефа поверхности Земли и трансформирующие факторы» потребовало от автора создания целой серии объемных макетов-трансформеров, изготовлению, использованию и значению которых для образовательного процесса посвящена настоящая разработка.
МЕСТО МАКЕТА И ИНОЙ НАГЛЯДНОСТИ В ПРОЦЕССЕ ПОЛУЧЕНИЯ ЗНАНИЙ
…Вряд ли стоит говорить о значении наглядности в образовательном процессе. Лучше отмечу, что в области геологических знаний, столь важных, на мой взгляд, для исследователя природы, вся наглядность во многих школах – немногочисленные рисунки и фотографии учебника да, возможно, чудом сохранившиеся древние наборы геологических образцов Главучтехпрома и пластмассовые объемные «Формы рельефа». Как раз с камнями дело обстоит проще – научить с помощью элементарного оборудования и небольшого набора приемов определять наиболее характерные для данной местности горные породы и минералы в кабинете и поле достаточно несложно [4]. А что по настоящему непросто, но необходимо показать и объяснить – доходчиво, четко, логично выстроено и объемно – так это пути формирования исходного рельефа (обобщенно – горообразование) и многообразие вариантов и путей его дальнейшего развития (формирование рельефа).
С этой целью нами (мною и воспитанниками) создавалась серия макетов по геологическому формированию рельефа. Всего в настоящий момент нами активно используется 4 макета, два из которых в настоящей разработке мы рассмотрим детально. Один из них используется при изучении материала по темам «Выветривание» и «Формы рельефа» и представляет собой небольшой лоток со сформированным на нем с помощью песка и обломков породы (типичные для изучаемой местности образцы метаморфических и магматических горных пород – будущие «останцы») образа «холмисто-увалистой местности» (подробнее – ниже). Второй макет посвящен в первую очередь теме «Рельефоформирующая деятельность ледников», имеющей большое значение для понимания процессов рельефообразования, но отсутствующей в школьном курсе – за исключение двух-трех фраз, пожалуй. Макет выполнен в большей части в технике папье-маше и представляет образ узла достаточно типичного горного района – с пиками, цирками, ледниками, горными озерами – трансформирующимися друг в друга согласно реально возможным картинам формирования рельефа, а также согласно желаниям человека, работающего с макетом (см. ниже).
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАКЕТОВ
Подробнее остановимся на технологии изготовления описанных макетов.
Макет «Выветривание». Как основа нами используется обыкновенный поднос размером ок. 40х50 см, хотя фактические его размеры реального значения не имеют. Единственно, желательно иметь в этом качестве нечто с бортиками – чтобы меньше песка попадало при работе на стол и на пол.
…С учетом очертаний будущих увалов мы располагаем на лотке две-три глыбы – куски сланца на «отрогах» и куски гранита либо базальта – на «вершине». Сами камни (выветрелые, «с возрастом») были собраны нами в ходе полевых выходов на хр. Большой Хехцир (изучаемый географический объект), и их расположение на макете (отрог, вершина) соответствует реальным вероятным местам залегания соответствующих горных пород на имитируемой нами местности.
С помощью просеянного песка формируем контур «хребта», скрыв под ним камни. Контур «хребта» создается, ориентируясь по фотографиям с достаточно высокой степенью схожести – с округлыми формами склонов, долинами ручьев, т.п.
Дальнейший процесс имитации «выветривания» осуществляется клеевой кистью, пульверизатором и водой. Итого, материалы и оборудование для изготовления и использования макета: лоток с бортиками (либо поднос, противень), 2-3 каменных глыбы (сланец, базальт либо гранодиорит), песок (не мелкий) в достаточном количестве (нам понадобилось около 5 кг), клеевая кисть, достаточно мощный пульверизатор.
Макет «Рельефоформирующая деятельность ледников» изготавливался целым коллективом в лице педагога и воспитанников. Будущий контур «гор» был навеян фотографиями пиков хр. Кодар (Читинская область). Изготовление макета включает ряд стадий:
— «Гора» накрывается слоем полиэтилена – для предотвращения приклеивания на следующей стадии папье-маше к основе. Далее: слой папье-маше – слой ткани («армирование» конструкции) – слой папье-маше – слой ткани – два слоя папье-маше. За счет такой многослойности макет получается достаточно жестким; при этом мы обладаем возможностью докорректировать его формы и контуры, создать «микрорельеф»;
— Подсохшую «гору» снимаем с основы, доклеиваем низ и бока из гофрокартона и слоя бумаги поверх него. Получаем достаточно наглядный «фрагмент горного узла»
— Поверх полученного макета натягиваем и закрепляем булавками слой ткани, придав ему форму некоей «исходной горы», ее «неизъеденного» варианта. В соответствии с тем, как это реально выглядит в горной местности, подготавливаем ложбины – места формирования будущих «ледников»;
— Закрепленная ткань оклеивается в той же технике. Высохший «колпак» снимается для дальнейшей обработки;
— Окраска. Цвета подбирались по фото, учтены разница в окраске осыпей, скальных выходов, зон активного выветривания. Мы применили два способа – на «основной горе» окраска гуашью производилась прямо поверх папье-маше; «верхняя гора» окрашивалась поверх слоя присыпки, сделанной манкой на слой клея ПВА (не совсем удачная попытка сымитировать шершавость реального рельефа; вскоре манка рассохлась и потрескалась). Рекомендуем первый способ;
— Отдельно из гофрокартона изготовлен набор «горных озер» разного размера, «снежников» и «ледников» – больших, маленьких, долинных (с языком), каровых (не имеют языка, располагаются в чашеобразных углублениях – карах) – всего более десятка предметов. Они также покрашены в соответствующие цвета; на «ледники» нанесены «морены» (скопления обломков – продуктов выветривания, попавших на ледник).
Итого, материалы и оборудование: лоток, газеты (достаточно одного газетного еженедельника), полиэтилен, ткань х/б, гуашевые краски (белая, синяя, коричневая, зеленая, их смеси), кисть, гофрокартон, бумага писчая или т.п., булавки. И воображение.
ПРИМЕНЕНИЕ МАКЕТОВ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ.
Излагаемый педагогом теоретический материал, сопровождаемый работой с макетами, а также использованием фото- и видеонаглядности, его объем и содержание могут варьировать в значительных пределах; в своих занятиях я учитываю и возраст участников процесса, и их возможности, уровень исходной подготовки, а также то, какие природные объекты станут в ближайшем будущем полигоном для проведения наших полевых выходов и экспедиций. Соответственно и макеты могут применяться в разных аудиториях по-разному.
Чтобы облегчить читателю процесс знакомства со способами и порядком применения макетов на занятии, настоящую часть методической разработки я представил в виде тезисов лекционных материалов по теме «Разрушение горных пород, Формирование и сглаживание рельефа» из «Горообразования и горного рельефа» А.А. Алексеева [1]. Текст (приведен курсивом) передает основное содержание темы; основным текстом, в виде отдельных вставок, я расскажу собственно о работе с макетами; рисунки и фотографии дополнят изложение.
Наиболее распространено среди денудационных явлений выветривание. Различают физическое и химико-биологическое выветривание.
Физическое выветривание обусловлено сменой температур в течение суток. При нагреве объемное расширение у различных минералов, входящих в состав горных пород, неодинаково. …Поэтому многократный нагрев и остывание ведет к расшатыванию, ослаблению сцепления между отдельными зернами минералов и их выкрашиванию. Поры и трещины в горных породах заполняет вода. При замерзании она расширяется, оказывая давление в 90 атмосфер на стенки пустот. Трещины увеличиваются, отдельные зерна и целые блоки отрываются от массива. Так возникают вечерние камнепады.
Химическое и биологическое выветривание является результатом воздействия на горные породы паров и газов из воздуха, а также растворов, содержащих углекислоту, кислород, органические кислоты. …Под действием растворенных веществ некоторые минералы окисляются. В результате химических реакций, отдельные элементы, переходя в раствор, удаляются, другие, нерастворимые, остаются, образуя рыхлые шлакообразные корки—коры выветривания.
Внешние проявления химического и физического выветривания можно продемонстрировать на примерах образцов геологических коллекций, фотографиях природных объектов (обратив внимание на разницу в окраске «старых» и «более молодых» выходов).
Обитающие в природе микроорганизмы выделяют продукты жизнедеятельности, ускоряющие химические реакции. Это явление называется биологическим выветриванием. Вслед за микроорганизмами следуют лишайники, мхи и высшие растения, вносящие свою лепту в разрушение гор.
Активно способствуют разрушению горных пород и сглаживанию рельефа вода и ветер. …Обломки пород постепенно уносятся водой и ветром, при этом обнажаются не затронутые выветриванием коренные породы, которые, в свою очередь, подвергаются разрушению. Движущиеся обломки сами служат причиной разрушений. …Сильный ветер, унося песок и мелкие камни, шлифует поверхность скал, выбивает ниши, оставляя, в конце концов, причудливые скопления останцев на месте скальных массивов, уничтоженных ветром. Этот процесс называется ветровой эрозией и характерен для сухих пустынных районов.
Огромную роль в сглаживании рельефа играет вода. Она не только разрушает горные породы, но и переносит обломки на большие расстояния, откладывая их на предгорных равнинах. Процесс разрушения горных пород текущей водой называется водной эрозией или просто эрозией.
Результатом эрозии на равнинах становятся овраги, а в горах, на крутых склонах—кулуары—долины горных ручьев. Обычно кулуары остаются сухими и служат путями схода камнепадов. Во время дождя и таяния снега они наполняются водой, и снос обломков резко возрастает. Зимой кулуары становятся путями схода снежных лавин.
Изложение вышесказанного мы можем сопровождать демонстрацией сути явлений на макете «Выветривание». Подготовленный макет скрывает под слоем песка каменные глыбы. Рассказав о выветривании, надо подчеркнуть, что его результатом является образование отдельных фрагментов породы. В нашем случае это верхний слой песка. «Эрозионными процессами» «выветрелая порода» постепенно выносится вниз, в «долины». Порядок «эрозионных» действий следующий: сначала грубо, кистью, сметаем сверху (участки рельефа, наиболее подверженные выветриванию) какое-то количество песка. Струей воздуха из пульверизатора обдуваем макет, дополняя процесс «выноса», попутно сглаживая очертания макета. Манипуляции требуют некоторой наработки. При наличии навыка можно с помощью того же пульверизатора использовать воду – по склонам побегут «ручьи».
Со временем из песка начнут выступать вершины камней – идет образование «останцев», более стойких к выветриванию (подчеркнем для воспитанников различную устойчивость разных горных пород к выветриванию).
Быстрое течение горных рек способно нести песок и гальку, перекатывать валуны. Ударная энергия речной воды в верховьях размывает дно и берега, переносит обломки и откладывает их в низовьях, на равнинах, где скорость течения падает.
Наш «обломочный материал» также окажется в «долине». Склоны «увалов» макета становятся в процессе несколько круче, «долины» – шире и положе.
Ледники и ледниковый рельеф
…Находящееся в активном движении скопление льда, образовавшегося при уплотнении и перекристаллизации снега, называется ледником. …Ледники – едва ли не самый важный фактор, формирующий горный рельеф. Льдом занято 11% всей земной суши. Но. лишь 0,5% от этой площади принадлежит горным ледникам. Все остальное относится к полярным областям.
…Ледники образуются за счет накопления снега и его преобразования (метаморфизации) в лед. Для образования ледника необходим холодный и влажный климат, при котором количество выпадающего снега больше или равно количеству таящего. Накопление снега возможно только при отрицательной среднегодовой температуре.
Линия, ограничивающая зону, в пределах которой среднегодовое количество твердых осадков равно их убыли, называется снеговой линией. Ледники образуются только выше снеговой линии. Положение снеговой линии зависит от широты местности. В Гренландии она совпадает с нулевой отметкой. на Кавказе – 3000 м. в Гималаях до 6000 м.
Как же образуется лед? Снег попадает на дно долин в виде твердых осадков, либо сносится туда лавинами. На плоских и вогнутых частях склонов снег может скапливаться многие сотни лет.
На макете «Рельефоформирующая деятельность ледников» («неизъеденный» вариант, накрытый верхним «колпаком») можно рассказать об экспозиции и форме склона, предположить и с помощью накладок-«снежников» изобразить места наиболее массового скопления снега.
Под воздействием солнца и ветра он (снег – прим.) преобразуется в фирн. Фирном называется снег, имеющий зернистую структуру и возраст более года. Зерна фирна постепенно растут, достигая величины от 5 до 100 миллиметров.
Верховья долины, длительное время занимаемые ледником, превращаются в глубокие впадины в виде амфитеатров. Такие, закрытые с трех сторон котловины, называются ледниковыми цирками.
Снимаем верхнюю часть макета, укладываем во впадины «большой ледник». Объясняем образование цирка: на границе стыка «лед-камень» скалы, нагревающиеся лучше льда, растапливают края ледника. Вода просачивается в щели, где вновь замерзает (процесс подчинен в первую очередь суточным, а также сезонным колебаниям температур) – идет физическое выветривание. Ледник, стекая, уносит обломки породы, все сильнее подгрызая склоны цирка.
…Подтачивая основания склонов, ледник ускоряет их обрушение, внедряется в скальный массив. Стенки ложа ледника становятся круче и начинают отодвигаться вглубь горного массива. При формировании двух «пятящихся» навстречу друг другу цирков гребень хребта понижается, образуя седловину. С самых высоких частей горного хребта ледники растекаются в разные стороны, а цирки, образующиеся на склонах, расширяясь, создают остроконечные пирамидальные вершины — хорны. Примером могут служить вершины Маттерхорн в Альпах или Ушба на Кавказе. Высочайшая вершина планеты – Джомолунгма (Эверест) – типичный хорн, остаток более значительной горы, «съеденной» ледниками.
…Отступающий ледник оставляет после себя валы отложенных морен. Отложенные морены имеют вид остроконечных гряд или пологих вытянутых холмов. Среди отложенных различают береговые и конечные морены.
ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ
Применение макетов, наглядных, объемных, и главное – легко трансформируемых согласно желанию педагога в соответствии с содержанием конкретного материала, позволяет сделать освещение и изучение на первый взгляд достаточно непростой темы формирования и трансформации рельефа доступным и, замечу также, увлекательным действием. А самостоятельное участие воспитанников в подготовке и изготовлении макетов, а также работе с ними не только гораздо глубже отложится в душе в виде знаний. Творчество, воображение, умение анализировать и предугадывать – все это есть в нашей деятельности. Сначала в кабинете. Затем – далеко за его пределами.