Η πρακτική σημασία των χαρτογραφικών προβολών στη διδασκαλία των χαρτών στο σχολείο

Abstract

Every flat map misrepresents the surface of the Earth in some way. No map can rival a globe in truly representing the surface of the entire Earth. However, a map or parts of a map can show one or more-but never all-of the following: True directions. True distances. True areas. True shapes. For example, the basic Mercator projection is unique; it yields the only map on which a straight line drawn anywhere within its bounds shows a particular type of direction, but distances and areas are grossly distorted near the map's polar regions. Map projections are attempts to portray the surface of the earth or a portion of the earth on a flat surface. Some distortions of conformality, distance, direction, scale, and area always result from this process. Some projections minimize distortions in some of these properties at the expense of maximizing errors in others. Some projection are attempts to only moderately distort all of these properties. How much each student conceives the known problem of right depiction of global surface, has always been a question. Which of all the cartographic projections can be used in order to give the better instructive results in the teaching of Geography? The present doctoral thesis tries to give answers supported on three (3) studies that took place in Primary schools and the High schools in the prefecture of Florina and examining and studying the international bibliography, and articles of the pre-existing inquiring efforts. We also were considered essential, a thorough presentation and regularization of most basic cartographic projections that have been devised diachronically by mathematicians and mapmakers, with enough historical elements and key properties of each one. Thus the present doctoral thesis includes two basic parts: · the theoretical part, in which initially , is refered to the weakness of depiction of global surface specially from the maps of small scale and the corresponding problem that is created by giving teaching proposals. Afterwards the most important cartographic projections that exist and reported, in the world bibliography are presented and analyzed. · the research part, in which the realizations, the results and the conclusions of three following searching efforts are presented: 1) in the existing situation of the available cartographic material, that concerns the world map, by recording the types of maps that have usually used the last three decades, in Greek high schools and primary schools, for teaching Geography. 2) in the existing situation of the cognitive sufficiency of students of primary school, that have started high school, with the object of mathematic cartography (meridians, parallels, latitude, longitude, scheme of earth etc.) This research took place during the first weeks of 2003-2004 schooltime, by the completion of a suitable questionnaire, before the students had been taught the corresponding chapter in the course of Geography during the first class. 3) in the existing situation in the cognitive sufficiency of High school students, to recognize the projecting inability of the spherical earth surface on eight (8) different portrayed flat globular maps and realize the existing distortions (in the figure, in the area of various regions of earth), produced of each corresponding projection.

Κανείς χάρτης μικρής κλίμακας (κυρίως ο παγκόσμιος) δεν μπορεί να αποτυπώσει τη γήινη - σχεδόν σφαιρική - επιφάνεια, ή μέρος αυτής, χωρίς να δημιουργηθεί κανένα πρόβλημα παραμόρφωσης στο αποτυπωμένο σχήμα ή κάποια διαφορά στις πραγματικές εκτάσεις και αποστάσεις των αντίστοιχων επιφανειών της Γης. Η θεωρία αυτή της παραμόρφωσης είναι βασική αρχή της μαθηματικής χαρτογραφίας και στηρίζεται σε ανώτερα μαθηματικά της διαφορικής Γεωμετρίας. Η αντίληψη αυτής της ιδιαιτερότητας, ως ένα μειονέκτημα, των παγκοσμίων χαρτών που χρησιμοποιούνται στις σχολικές αίθουσες αλλά και αυτών που ενσωματώνονται στα σχολικά εγχειρίδια, από τους μαθητές, είναι o βασικός διερευνητικός στόχος της διατριβής αυτής. Κατά πόσο ο κάθε μαθητής αντιλαμβάνεται το γνωστό πρόβλημα της σωστής απεικόνισης της γήινης επιφάνειας, ήταν πάντα ένα ζητούμενο, αλλά και η ικανότητα αυτού να αναγνωρίζει τις περιοχές του χάρτη είτε με σημαντική παραμόρφωση του σχήματός τους, είτε με μεγάλη διόγκωση της έκτασής τους, παρουσιάζει επίσης μέγιστη σημασία για τη σωστή χρήση και μελέτη του χάρτη. Τίθεται λοιπόν το ερώτημα, ποια απ’ όλες τις χαρτογραφικές προβολές μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δώσει τα καλύτερα διδακτικά αποτελέσματα στη διδασκαλία της Γεωγραφίας των ηπείρων, ερώτημα στο οποίο προσπαθεί να δώσει απάντηση η παρούσα διδακτορική διατριβή στηριζόμενη σε κλιμακωτές έρευνες που έγιναν στα σχολεία (Γυμνάσια και Δημοτικά) του νομού Φλώρινας και εξετάζοντας και μελετώντας τη διεθνή βιβλιογραφία, αρθρογραφία και τις προϋπάρχουσες ερευνητικές προσπάθειες. Έτσι λοιπόν η παρούσα διδακτορική διατριβή περιλαμβάνει δύο βασικά μέρη : · το θεωρητικό μέρος, στο οποίο αφενός, τονίζεται η αδυναμία της απεικόνισης της γήινης σφαιρικής επιφάνειας, κυρίως από τους χάρτες μικρής κλίμακας και το αντίστοιχο πρόβλημα που δημιουργείται και αφετέρου, παρουσιάζονται εμπεριστατωμένα και συστηματοποιημένα οι βασικότερες χαρτογραφικές προβολές, που έχουν επινοηθεί διαχρονικά από τους γεωγράφους και χαρτογράφους επιστήμονες, με αρκετά ιστορικά στοιχεία και βασικές ιδιότητες της κάθε μιας. · το ερευνητικό μέρος, στο οποίο παρουσιάζονται οι διενέργεια, τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα των τριών παρακάτω ερευνητικών προσπαθειών: 1) για την υπάρχουσα κατάσταση του διαθέσιμου χαρτογραφικού υλικού, που αφορά στον παγκόσμιο χάρτη, προκειμένου να διαπιστωθεί το είδος των χαρτών που χρησιμοποιούνται συνήθως τις τελευταίες τρεις δεκαετίες, στα Ελληνικά Γυμνάσια και Δημοτικά σχολεία, για τη διδασκαλία του μαθήματος της Γεωγραφίας. 2) για τη γνωστική επάρκεια των μαθητών Α΄ Γυμνασίου στο αντικείμενο της μαθηματικής χαρτογραφίας. Η προσπάθεια αυτή έχει ως στόχο να διερευνήσει την υπάρχουσα κατάσταση στη γνωστική επάρκεια των μαθητών του Ελληνικού Δημοτικού σχολείου, που εισήλθαν στο Γυμνάσιο, πάνω στο αντικείμενο της μαθηματικής Χαρτογραφίας απαντώντας σε ερωτήσεις σχετικά με τους μεσημβρινούς, παραλλήλους, γεωγραφικό πλάτος και μήκος, σχήμα της γης, κλπ.). Η έρευνα έγινε στη διάρκεια των πρώτων εβδομάδων της σχολικής χρονιάς 2003-2004, με τη συμπλήρωση κατάλληλου ερωτηματολογίου, από τους μαθητές της Α΄ τάξης των Γυμνασίων της πόλης της Φλώρινας. 3) για την αντίληψη του προβλήματος των παγκόσμιων χαρτών από τους μαθητές της Γ΄ Γυμνασίου και τεκμηριωμένη προτίμηση αυτών για τη χαρτογραφική προβολή, που θα ήθελαν να χρησιμοποιείται από τους καθηγητές τους στο μάθημα της γεωγραφίας. Η διαδικασία αυτή επετεύχθη με το να παρατηρήσουν οι μαθητές και να κρίνουν οκτώ (8) αναρτημένους παγκόσμιους χάρτες, κατασκευασμένους σε διαφορετικές μεταξύ τους χαρτογραφικές προβολές, με την ίδια κλίμακα, αναγνωρίζοντας τις χαρακτηριστικές ατέλειες του καθενός.