Wytyczne edukacyjne

Przebieg lekcji

Lekcja pierwsza: w klasie

Wprowadzenie

Nauczyciel przy wykorzystaniu strony http://apps.agi.com/SatelliteViewer/ uświadamia
uczniom liczbę satelitow na orbitach okołoziemskich. Omawia krotko ich funkcje,
skupiając się na satelitach nawigacyjnych o zasięgu globalnym (np. GPS NAVSTAR
i GLONASS). Poprzez wybranie zakładki Mission można np. wybrać tylko satelity nawigacyjne,
a następnie pokazać inne typy satelitow.
Uczniowie na podanej powyżej stronie śledzą przebieg wybranego satelity nawigacyjnego
(ryc. 1).
Nauczyciel wskazuje kilka przykładow wykorzystania systemow nawigacji w życiu
codziennym, takich jak np. śledzenie na podstawie stron internetowych tras pociągow
(ryc. 2), statkow czy samolotow oraz korkow w mieście (ryc. 3), w ktorym mieszkają
uczniowie.

Realizacja

Nauczyciel w pierwszej części lekcji omawia rożne rodzaje systemow nawigacji satelitarnych
i ich budowę (segment kosmiczny, segment naziemny – kontroli i segment
użytkownika). Wskazuje na zasięg globalny systemow (GPS NAVSTAR, GLONASS), na
systemy w trakcie budowy (europejski Galileo, chiński BeiDou) oraz systemy o zasięgu
lokalnym, np. indyjski NAVIC.
Nauczyciel przedstawia zagadnienie dokładności odbiornika GPS (do ok. 3 m) i wyjaśnia,
jakie mogą być przyczyny zagłuszania sygnału (np. wysoka, gęsta zabudowa
miejska, gęsty las itp). Wyjaśnia, że do pomiaru położenia za pomocą GPS (x, y, z – długość
i szerokość geograficzna oraz wysokość nad poziomem morza) niezbędny jest
sygnał z minimum 4 satelitow. Odbiornik GPS pokazuje nam, ile jest satelitow nad naszymi
głowami w czasie dokonywania pomiaru.
Najważniejszym etapem lekcji jest gra terenowa geocaching oparta na wykorzystaniu
systemow nawigacji satelitarnej. Nauczyciel krotko omawia poszczegolne etapy
i reguły gry.
Geocaching (gr. geo – Ziemia, ang. cache /keʃ/ – chować, skrytka, schowek, kryjowka)
to gra terenowa adresowana do wszystkich osob, ktore lubią aktywnie spędzać wolny
czas na świeżym powietrzu. Polega na poszukiwaniu za pomocą specjalnego odbiornika
GPS lub smartfonu z zainstalowaną dedykowaną aplikacją ukrytych w terenie przez
innych uczestnikow gry „skarbow”, czyli skrzynek (niewielkich rozmiarow pojemnikow),
zwanych inaczej „cache”. Każda ze skrzynek ma określone wspołrzędne geograficzne oraz
wskazowki naprowadzające, opisane na stronie internetowej poświęconej grze. Wielkość
ukrytych skrzynek może być dowolna, tak samo jak sposob ich ukrycia. Gracze muszą
się zmierzyć z kreatywnością i pomysłowością osob, ktore są autorami poszczegolnych
skrzynek. Są one zazwyczaj ulokowane w miejscach ciekawych pod względem przyrodniczym,
historycznym czy kulturowym. Wszystkie skrzynki zawierają dziennik (ang. logbook)
oraz często drobne fanty, ktorymi wymieniają się kolejni znalazcy.
Wszystkie kroki niezbędne do uruchomienia aplikacji na dostępne w Polsce systemy
smartfonow są opisane przez Studenckie Koło Naukowe GIS Uniwersytetu Śląskiego
na stronie http://www.skngis.new.us.edu.pl/geocaching.

Przygotowanie do gry:

1. Instalacja aplikacji.
2. Rejestracja w wybranym serwisie geocachingowym.
3. Po zalogowaniu się na dedykowaną grze stronę, np. https://opencaching.pl, należy
wybrać swoją lokalizację (ryc. 4).


Nauczyciel omawia typy i rodzaje skrzynek, ktore można spotkać w terenie. Skrzynki
rożnią się rozmiarem (od mikro do tak zwanych dużych, w ktorych możliwe jest schowanie
niewielkich fantow, ktore można wziąć na wymianę) oraz typem (są np. tradycyjne
– ukryte pod konkretnymi wspołrzędnymi geograficznymi czy typu quiz – gdzie
wcześniej trzeba rozwiązać jakieś zadanie, by dojść do celu) (ryc. 5).
4. Następnie należy wybrać jedną ze skrzynek i przeczytać jej opis (ryc. 6).
5. W kolejnym kroku trzeba rozpocząć nawigację w urządzeniu, z ktorego korzystamy
podczas gry, i odszukać skrzynkę.
6. W ostatnim kroku możemy potwierdzić odnalezienie skrzynki, logując się ponownie
na stronę, oraz ocenić sposob przygotowania i ukrycia skrzynki.
Uczniowie instalują na swoich smartfonach odpowiednią aplikację, zależną od systemu,
ktory mają w telefonach, i ruszają w teren w poszukiwaniu ukrytych skrzynek.
Można także skorzystać bezpośrednio ze strony internetowej dedykowanej grze geocaching
bez potrzeby instalacji aplikacji, np. serwisu Mapa Floppa (www.flopp.net).
Strona ta jednak pracuje wolniej od aplikacji (ryc. 7).

Lekcja druga: w terenie

Po zainstalowaniu aplikacji w smartfonach uczniowie wychodzą w teren i odszukują
skrzynki, ktore wcześniej wybrali na stronie internetowej w klasie w pobliżu własnej
szkoły.
W zależności od szkoły i rozmieszczenia skrzynek w danej okolicy liczba odszukanych
skrzynek będzie rożna. Jeśli w pobliżu szkoły nie ma żadnej skrzynki, nauczyciel
może założyć własną i podać uczniom wspołrzędne ukrycia przez siebie „szkolnego
skarbu”.


Treści dodatkowe dla szkoły podstawowej oraz do wykorzystania
w zakresie podstawowym dla liceum ogólnokształcącego, technikum
i branżowej szkoły II stopnia

Zadanie 1. Rejestrowanie nowego punktu o wskazanych współrzędnych
w odbiorniku nawigacji satelitarnej

Podczas lekcji terenowej uczniowie przypominają sobie definicję długości i szerokości
geograficznej. Sprawdzają, jakie wspołrzędne ma punkt, w ktorym aktualnie się
znajdują i w jakiej postaci jest zapisany (punkt o szerokości geograficznej połnocnej
i długości geograficznej wschodniej).
Uczeń znajduje w aplikacji Mapy Google (https://www.google.com/maps) wybrany
punkt w swoim mieście, np. figurę tyranozaura stojącą przy Instytucie Nauk o Ziemi
Uniwersytetu Śląskiego w Sosnowcu (ryc. 8). Odpowiada na pytanie: jaką odległość
musisz pokonać i w jakim czasie dotrzesz do obranego celu?
Odszukując lokalizację Instytutu Nauk o Ziemi WNP Uniwersytetu Śląskiego, uczeń
odczytuje wspołrzędne lokalizujące dinozaura przed wydziałem UŚ w aplikacji Mapy
Google (N50.299236, E19.134350).
W zależności od odbiornika uczeń sprawdza, w jakim układzie odniesienia (np. WGS
84) i jakim formacie (np. stopni dziesiętnych) zapisane zostały wspołrzędne oraz jakie
inne formaty zapisu są dostępne (stopnie dziesiętne z kierunkami; stopnie i minuty;
stopnie, minuty i sekundy). Nauczyciel wyjaśnia, że układ odniesienia WGS 84 to podstawowy,
powszechnie używany na świecie układ w systemach nawigacji satelitarnej.


Uczeń, dobierając odpowiedni format zapisu wspołrzędnych w ustawieniach GPS,
wpisuje odczytane wcześniej wspołrzędne w edytowalnym oknie Waypoint. Zmianie
może ulec zarowno pozycja, nazwa, jak i symbol zapisanego punktu. Następnie wprowadzony
do odbiornika nawigacji satelitarnej punkt można ustawić w tryb nawigacji,
by urządzenie doprowadziło ucznia do celu (ryc. 9).

Zadanie 2. Nawigowanie do punktu o znanych współrzędnych
geograficznych za pomocą aplikacji do nawigacji satelitarnej w smartfonie

Jedną z aplikacji do nawigacji satelitarnej w smartfonie jest aplikacja Mapy Google,
w ktorej możemy skorzystać z opcji Trasa. Wspołrzędne wybranego punktu
(N50.299236, E19.134350) – lokalizację figury tyranozaura przy Instytucie Nauk o Ziemi
UŚ – można wpisać bez wcześniejszego ingerowania w ustawienia dotyczące formatu
wprowadzania danych (ryc. 10).


Podsumowanie
Na koniec lekcji nauczyciel podkreśla rożnorodność tematyczną skrzynek geocachingowych.
Mowi, że są przykłady skrzynek o tematyce przyrodniczej, historycznej,
biologicznej, a także dotyczące kultury danego regionu. Zwraca uwagę, że zawarte
w skrzynkach informacje mają czasem bardzo duże znaczenie lokalne, ponieważ dostarczają
informacje, ktorych nie uzyskamy z książek, a są przekazywane od wielu pokoleń
przez społeczności lokalne.
Nauczyciel w podsumowaniu lekcji odnosi się także do charakterystyki najbliższej
okolicy, w ktorej zamieszkuje uczeń. Zachęca do krotkiej dyskusji na temat swojej „małej
ojczyzny”. Zadaje pytanie, jak uczniowie oceniają swoją okolicę. Prosi o wymienienie
pozytywnych i negatywnych aspektow przyrodniczych i gospodarczych.

Praca domowa (po pierwszej lub po drugiej lekcji)

Jaki ciekawy obiekt (miejsce) mogłabyś/mogłbyś polecić do stworzenia nowej
skrzynki geocachingowej w twojej okolicy? Zaprojektuj jej opis na wzor opisu skrzynek
omawianych na lekcji. Uwzględnij szczegołową lokalizację, zdjęcia i ciekawostki zachęcające
innych do odwiedzenia zaproponowanego przez ciebie miejsca