ArticlePDF Available

Конструирование солнечных часов – стратегия обучения на открытом воздухе в курсе математической географии

Authors:

Abstract

At the Faculty of Geography in Belgrade, within the Mathematical Geography course, a project «The Sun Shines for Everyone» was launched in 2013. At their first year of study, students mount sundials as pre-exam assignment in elementary or secondary schools they used to attend. In the period 2013–2018 over a hundred schools in Serbia received wall-mounted sundials designed in different ways. The assignment implied mounting of a sundial and presenting its use: explaining how it works and demonstrating to school teachers of various science subjects how to apply sundials in outdoor teaching. This report was presented at the IGU thematic conference «Practical Geography and XXI Century Challenges» (Moscow, the 6th June 2018).
География в школе 3/2019
42
Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.
В 2013 г. на географическом факуль-
тете Белградского университете в учеб-
ной программе курса «Математическая
география» были выделены часы на про-
ведение практических занятий (1 час в
неделю), на которых студенты изготавли-
вали солнечные часы (serb. «сунчани ча-
совник»). Следовательно, был запущен
проект под названием The Sun Shines
for Everyone «Солнце светит для всех».
Этот проект был разработан с целью обе-
спечения школ и других учреждений сол-
нечными часами для использования их
в качестве учебного пособия при прове-
дении занятий вне классной комнаты.
Первоначально было сложно представить,
будет ли этот проект поддержан студента-
ми географического факультета, учителя-
ми и администрацией школ, наконец, бу-
дут ли учителя использовать солнечные
часы в качестве учебного пособия и по ка-
ким предметам.
На первом этапе реализации проек-
та необходимо было определить тип, кон-
структивный дизайн и другие особенности
солнечных часов, а также способы приме-
нения полученных студентами знаний при
изучении математической географии.
После проведения сравнительного ана-
лиза солнечных часов разного типа были
исключены экваториальные, горизонталь-
ные и аналемматические солнечные часы,
что связано с тем что:
экваториальные солнечные часы
трудно построить;
горизонтальные солнечные часы
осложняют передвижение обучающихся
по территории, а их гномон может созда-
вать угрозу безопасности здоровья школь-
ников;
принцип действия аналемматических
солнечных часов очень трудно объяснить
учащимся ввиду отсутствия у них доста-
точных астрономических знаний.
Таким образом, был выбран вертикаль-
ный тип солнечных часов: он виден на
Милутин Тадич,
PhD, профессор, географический факультет
Белградского университета,
Зорица Прнят,
PhD, доцент, географический факультет Белградского университета
E-mail: zorica.prnjat@l.bg.ac.rs
Конструирование солнечных часов: стратегия обучения на
открытом воздухе в курсе математической географии
В 2013 г. на факультете географии в Белграде в рамках курса «Математическая география» стар-
товал проект «Солнце светит для всех». В качестве предэкзаменационного задания студенты пер-
вого курса проектировали и устанавливали солнечные часы в начальных или средних школах. За
прошедшие пять лет (2013–2018 гг.) более ста школ Сербии были оснащены различными по ди-
зайну настенными солнечными часами. Задание предусматривало не только установку солнеч-
ных часов, но и демонстрацию особенностей их применения учителями различных дисциплин
при проведении занятий на открытом воздухе. Данный доклад был представлен на тематической
конференции МГС «Практическая география и вызовы XXI века» (Москва, 6 июня 2018 г.)
Ключевые слова: гномоника, солнечные часы, математическая география, обучение на откры-
том воздухе.
43
Теория и методика обучения и воспитания географии в школе
Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.
расстоянии, находится вне досягаемости
прохожих, их гномон (планка-указатель)
не угрожает жизни и здоровью [2].
Была определена наименее сложная
конструкция солнечных часов, состоящая
из планки (указателя тени от Солнца) и
полукруглого или прямоугольного цифер-
блата, показывающего летнее время (DST)
с марта по октябрь период года, когда
можно проводить занятия на открытом
воздухе [3].
При подготовке проекта студенты долж-
ны были выполнить следующую работу:
написать название и географические ко-
ординаты места или школы, сформулиро-
вать девиз, украсить солнечные часы по
своему усмотрению [5]. Время для реали-
зации проекта четыре месяца.
Этапы работы:
1) изучал ортофотоснимок топографи-
ческий снимок, полученный в результате
ортофототрансформирования и доступный
на веб-сайте Республиканского геодези-
ческого управления в Белграде (https://
a3.geosrbija.rs/);
2) используя ортофотоснимок опреде-
лял географические координаты места и
азимут стены здания школы;
3) отправлял первичные данные кура-
тору проекта (профессору факультета, ко-
торый осуществлял контроль за всеми эта-
пами проектирования) для получения от
него расчетов и контура циферблата;
4) разрабатывал математическую осно-
ву часов в сотрудничестве с преподавате-
лем географии или математики, обсуждал
вопросы дизайна часов с преподавателем
изобразительного искусства, членами се-
мьи или друзьями;
5) делал небольшую картонную модель,
чтобы проверить точность расчетов на ме-
сте;
6) использовал предоставленные шко-
лой материалы (цифры из нержавеющей
стали для изготовления циферблата, ма-
териал для планки-указателя) при подго-
товке к монтажу.
На последнем этапе, в день, когда был
запланирован монтаж солнечных часов,
школьный персонал собирал строитель-
ные леса, а студент со своими помощни-
ками готовил поверхность (очищал, ри-
совал). Затем студент копировал схему
циферблата на стену, прикреплял к сте-
не или рисовал цифры и, при желании,
украшал солнечные часы и писал девиз.
Наконец, завершая установку солнечных
часов, студент фиксировал положение
планки-указателя тени.
Все этапы работы над проектом и мон-
таж солнечных часов фотографировались,
на основе чего студент готовил презента-
цию, отправлял ее профессору, демонстри-
ровал ученикам и преподавателям шко-
лы.
Результаты и обсуждение
В рамках проекта «Солнце светит для
всех» за 2013–2018 гг. в Сербии было уста-
новлено 105 солнечных часов (еще 20 на-
ходятся в стадии установки). Из них на
школьных зданиях были установлены 81%
солнечных часов, остальные на здани-
ях детских садов, органов муниципально-
го управления.
Созданные студентами солнеч-
ные часы очень разнообразны (рис. 1).
Многочисленные примеры выполнения
задания можно посмотреть на специаль-
ном сайте проекта: https://yusundials.com/
Из 150 студентов, участвовавших в про-
екте, две трети успешно справились с за-
данием. Согласно данным последнего
опроса, 84% студентов заявили, что они
удовлетворены результатами проделан-
ной работы, и, что особенно важно, 89%
студентов отметили, что проект должен
быть продолжен.
География в школе 3/2019
44
Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.
Солнечные часы это одновременно
устройство для учета времени и простой
календарь, оформление фасада здания и
живой плакат для популяризации астро-
номии и экологии [4]. Прежде всего, сол-
нечные часы могут быть использованы в
качестве учебного пособия по математике,
географии [1], астрономии, картографии
на всех уровнях образования.
Представляя солнечные часы, учи-
тель может начать урок такими словами:
«Перед вами простейшая форма настен-
ных (вертикальных) солнечных часов,
состоящая из циферблата и бросающей
на него тень планки (гномона). Планка-
указатель параллельна оси вращения
Земли и направлена на Полярную звез-
ду. Кажется, что вся небесная сфера вра-
Рис. 1. Студенты начали с простого оформления солнечных часов (верхний ряд), а в дальнейшем пе-
решли к использованию дополнительных изобразительных средств (нижний ряд)
45
Теория и методика обучения и воспитания географии в школе
Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.
щается вокруг нее с востока на запад
(Солнце в дневное время суток и дру-
гие звезды ночью). В солнечную погоду
планка бросает тень, которая движется
в течение дня, и показывает реальные
движения Земли, участниками которых
являемся и мы с вами. Таким образом,
тень становится «рукой» солнечных часов
безмолвной и ненавязчивой. Время,
показываемое тенью солнечных часов,
называется местным истинным солнеч-
ным временем. Оно отличается от мест-
ного среднего солнечного времени и так
называемого официального (истинного)
времени, которое показывают современ-
ные устройства (часы). Согласно уравне-
нию времени, разница между средним
солнечным и истинным солнечным вре-
менем вносит «поправки» для каждого
дня года: она может варьировать от –14
до +16,5 минуты. Поэтому точность сол-
нечных часов является относительной:
мы можем сказать, что солнечные часы
«ушли вперед» или, наоборот, что «отста-
ли» часы на наших мобильных телефо-
нах».
Далее учитель может познакомить уча-
щихся с новыми научными терминами,
изложить современные концепции, учи-
тывая возраст обучающихся и поставлен-
ные учебные задачи.
В заключение следует отметить, что
благодаря реализиции проекта «Солнце
светит для всех» студенты установили
на зданиях школ и других учреждений
солнечные часы, которые одновременно
служат для определения времени, явля-
ются украшением и учебным пособием.
Студенты существенно пересмотрели и
расширили свои знания в области мате-
матической географии и астрономии, при-
обрели опыт, достаточный для создания
подобных солнечных часов и более слож-
ных их вариантов, научились пользовать-
ся доступными в Интернете программа-
ми. На наш взгляд, особенно важно то,
что спустя годы, когда наши студенты
станут учителями, они смогут использо-
вать солнечные часы в качестве учебного
пособия для проведения занятий на от-
крытом воздухе.
Литература
1. Prnjat, Z. & Tadić, M. (2018). Gnomonic terms
in the Serbian language. Journal of the Geographical
Institute «Jovan Cvijić» SASA, 68(1), 51–65. doi:
https://doi.org/10.2298/IJGI1801051P
2. Tadić, M. (2002). Sundials (Сунчани часов-
ници). Belgrade: Zavod za udžbenike i nastavna
sredstva.
3. Tadić, M. (2013). Geographic measurements
outside the classroom (Географска мерења ван школ-
ске учионице). Beograd: Kreativni centar.
4. Tadić, M. & Prnjat, Z. (2016). Sundials as
Environmental Posters. The Environment: Journal of
Environmental Sciences, 4 (1), p. 13–17.
5. Tadić, M. Yusundials. Retrieved from http://
yusundials.com/ December 2, 2018.
Уважаемые читатели,
подписка на журнал продолжается!
Book
Full-text available
Gnomonics, the skill of building sundials, is the area of the most elegant application of mathematical geography. In accordance with that, with the students of the Faculty of Geography in Belgrade, within the practical exercises from the Mathematical geography course, in the period 2013-2019, a project was realized under the informal title "The Sun shines for everyone", which is described in this book. After explaining in Chapter 1 what mathematical geography studies and how it relates to gnomonics, the book details how the project went - why wall mounted ones were chosen of all sundials (Chapter 2), what the preparation and division of labor has been [mentor (calculation and draft) - student (realization), school principal with teachers (infrastructure support)] (Chapter 3), what the results are (Chapter 4) and what the possibilities of using sundials as teaching aids at all levels of education are (Chapter 5). The chapters are illustrated via photographs taken by the students during their work. In the mentioned period, students installed 125 sundials in 91 places in Serbia, most of them (84%) in primary and secondary schools, mostly those they attended at one time. According to the answers in the survey, the students had the unreserved support of family and friends, but not the expected support of the principals and teachers of the schools they chose. At first, students were satisfied with simple shapes (shadow pointer and a semicircular or rectangular dial), and then they started painting their sundials or writing the motto on them, not without competing with each other. Students thus left the schools wallmounted sundials that are simultaneously clocks, decorations on the facades and teaching aids. How they can be used as teaching aids in teaching outside the classroom is explained in Chapter 5. This chapter outlines what a teacher can say and what questions a teacher can expect teaching in front of a wall-mounted sundial, at all levels of education, from preschool to college. The book also contains seven attachments: 1) syllabus of the course Mathematical Geography; 2) a letter that students carried to the principals of selected schools; 3) photo-comic of the demonstration exercises; 4) table of equation of time for 2020; 5) an example of the calculation and draft of the sundial that the students received from the mentor; 6) four examples of presentations made by students for their sundials; 7) a complete list of student sundials, with photographs. Summary in Russian and English, pp. 61-62.
Article
Full-text available
In Serbia, as in many other European countries, there has been a widespread revival of interest in gnomonics in recent decades. An increasing number of sundials and a growing number of publications on gnomonics demonstrate the popularity of sundialling. Accordingly, it is interesting to find out which gnomonic terms are used, when they appeared and how they developed. In Serbia (and the countries formed after the disintegration of the former Yugoslavia), societies of gnomonics enthusiasts do not exist and therefore it is not reasonable to expect any concern intended to preserve gnomonic heritage or the existence of the gnomonic terminological system. This assumption has been confirmed by the analysis of publications in the field of gnomonics published in the Serbian language. Due to unfavorable historical circumstances in the Balkans, Serbian scientific terminology began to form rather late (19th century) and the first gnomonic terms appeared at the beginning of the 20th century. They were introduced in the articles of the Serbian astronomers, professors Milan Nedeljković (1902) and Vojislav V. Mišković (1930/1932). However, most of these terms have not been preserved. Contemporary gnomonic terminology is multidisciplinary, and when the terms belonging to neighboring sciences are removed, a small number of gnomonic terms remains. Among them, the following four are the key ones: gnomon, gnomonic projection, sundial and gnomonics. In this paper, a modified definition of the most important term-gnomon has been proposed as well as the definitions of all other key gnomonic terms related to it.
Article
Full-text available
Starting from 2012/13 academic year, the first year students of the Faculty of Geography in Belgrade mounted sundials in eighty primary and secondary schools across Serbia. This was a practical pre‐exam assignment within the subject of Mathematical Geography. Despite the fact that a good reception by pupils, teachers and local communities has confirmed the usefulness of this project, our four‐year experience has revealed that certain corrections and modifications are necessary in the future. Students’ sundials meet the basic function of a sundial and a teaching aid, but they are not sufficiently exploited as a means of communication. Except as clocks, sundials have always served to convey certain messages. Today, the symbols and inscriptions that remind the observer that time flies and that last moments are near would not be purposeful, but the symbols and inscriptions that draw pupils’/students’ attention to contemporary global problems, primarily the environmental issues are completely justifiable. Without a single mobile part, with a shadow as an incorporeal dial, inaudible, placed on a public, much‐frequented place, with distinctive design and a clear environmental message, sundials are becoming a kind of environmental poster. This is precisely how the project (practical assignment within Mathematical Geography) should be modified ‐ in the spirit of environmental art. The goal is to mount sundials that would be not only the clocks, teaching aids and ornaments, but also effective environmental posters ‐ thanks to the shade – the living environmental posters.
Sundials (Сунчани часовници). Belgrade: Zavod za udžbenike i nastavna sredstva
  • M Tadić
Tadić, M. (2002). Sundials (Сунчани часовници). Belgrade: Zavod za udžbenike i nastavna sredstva.
Geographic measurements outside the classroom (Географска мерења ван школске учионице)
  • M Tadić
Tadić, M. (2013). Geographic measurements outside the classroom (Географска мерења ван школске учионице). Beograd: Kreativni centar.
Уважаемые читатели, подписка на журнал продолжается!
  • M Tadić
  • Yusundials
Tadić, M. Yusundials. Retrieved from http:// yusundials.com/ December 2, 2018. Уважаемые читатели, подписка на журнал продолжается!