Слід зазначити, що географічні образи, сформовані за допомогою карти та інших засобів наочності, — це ще не географічні знання. В них відсутні такі важливі компоненти географічних знань, як факти, точні вимірювання, закономірності. Необхідна ланка в роботі з картою — використання її в якості джерела географічних знань. До розряду знань, які формуються на основі карт, належать такі: встановлення величини об’єктів (відстаней, глибин, висот); визначення складу і розташування об’єктів і явищ, що вивчаються (родовища корисних копалин, галузі промисловості та їх розташування та ін.); встановлення причинно-наслідкових зв’язків, закономірностей тощо. Характер роботи з картою суттєво змінюється залежно від того, використовується вона як засіб наочності чи як джерело знань: в першому випадку карта розглядається, а зміст її доповнюється уявою, трансформується в образ; у другому — ретельно вивчається, а результатом вивчення є точний кількісний або якісний результат. Залежно від того, з якою метою (засіб наочності чи джерело знань) використовується карта, переважає або конкретно-образна, або абстрактно-логічна форма мислення [37].
Успішна робота з картою вимагає не тільки її читання, але й розуміння. Розуміння карти — це тлумачення співвідношень географічних об’єктів і явищ, зображених на карті, встановлення зв’язків між ними за допомогою використання теоретичних географічних знань. Викладене вище показує, що розуміння карти — вища форма прояву картографічних знань. Приходить воно до учнів не одразу, а шляхом тривалих вправлянь. Як і будь-який мислительний процес, воно утворюється в результаті ряду розумових операцій — порівняння, аналізу, синтезу, умовисновків, що спираються на знання карти і теоретичні географічні знання.
Таким чином, значення карти в процесі вивчення природознавства не обмежується використанням її як засобу наочності і джерела знань. Карта служить важливим засобом активізації і актуалізації теоретичних географічних знань, які залучаються в роботі з картою для розуміння сутності розглядуваних на ній географічних явищ.
В сучасній методиці природознавства виділяють три рівні картографічної діяльності.
Перший рівень — догеографічний. На цьому рівні учні, спираючись на найпростіші знання і життєвий досвід, оволодівають елементарним читанням плану і фізичної карти. Властивості об’єктів вони з’ясовують за їх зовнішнім виглядом: річка Дніпро, Кримські гори, населений пункт і т. д.
На другому рівні учні повинні співвідносити наявні у них географічні знання і уявлення з картою, відтворювати просторові уявлення про розміщення і взаємне розташування об’єктів, зіставляти найпростіші характеристики місцевості і окремих об’єктів, наприклад вказати витік, гирло, протяжність, басейн річки і т. ін. На цьому рівні карта використовується головним чином як засіб наочності.
Третій рівень включає знання (розуміння карти, уміння користуватися нею як джерелом знань, широко використовуючи наявні теоретичні знання. Учні на цьому рівні вільно орієнтуються в карті, володіють методом порівняння карт, можуть дати комплексну характеристику території: виявити її просторові, природні, соціально-економічні особливості, причинно-наслідкові зв’язки і закономірності, характер діяльності населення тощо [2].
Рівні роботи з картою співвідносяться з концепцією розвивального навчання і узгоджуються з рівнями пізнавальної діяльності учнів. Не можна вимагати від школярів (якщо вони не оволоділи знанням карти, не мають запасу картографічних і географічних уявлень) опису об’єктів і територій — вони просто не зможуть виконати завдання. Співвідношення рівнів роботи з картою із рівнями пізнавальної діяльності учнів дозволяє намітити загальний шлях навчання роботі з картою. Він полягає у поступовому переході з одного рівня на інший.
Спочатку учні отримують певний запас картографічних знань і на цій основі оволодівають практичними прийомами роботи з картою: орієнтування, визначення відстаней, характеристики об’єктів за зовнішнім виглядом і т. д. В результаті цих дій відбувається осмислення карти, формуються просторові уявлення і т. ін. Далі підключаються образне мислення і теоретичні знання, що дозволяє здійснити перехід до більш складних словесних географічних описів об’єктів та явищ.
Таким чином, як зазначають О.Ф. Козіна і О.М. Степанян, М.Ф. Куразов та інші, всю навчальну роботу з картою в початковій школі можна звести до вирішення основних завдань:
1) навчити дітей розуміти карту;
2) домогтися, щоб діти добре знали її;
3) навчити їх читати карту» [30].
Для вирішення першого завдання необхідна система підготовчих вправ, спрямована на те, щоб навчити дітей орієнтуватися в просторі, вимірювати відстані, зображати їх у зменшеному вигляді на папері (формування уміння користуватися масштабом). Вирішення другого завдання передбачає формування в учнів чітких уявлень про розташування на карті суші, води, населених пунктів і т. ін.; третього — уміння переводити умовні знаки і кольорову гамму в опис конкретних об’єктів.
В цілому вирішення даних завдань передбачає здійснення цілеспрямованої роботи відповідно до наступних етапів (за Л.Ф. Мельчаковим [35]):
1) підготовка учнів до сприймання топографічного матеріалу, яка починається з 1 класу: в процесі навчання проводити вимірювання відстані, орієнтуватися в просторі (вліво / вправо, вверх / вниз...), фіксувати тривимірні об’єкти на площині й навпаки, реконструювати образ реального предмета за його площинним репрезентантом; сформовані навички закріплюються в наступних класах;
2) введення понять «горизонт», «лінія горизонту», «сторони горизонту»;
3) орієнтування на місцевості за оточуючими предметами, за Сонцем і компасом. До першої групи належить орієнтування за такими об’єктами, що вимагають комплексного підтвердження. Зокрема за тінню від предмета (гномона) — в полудень вона завжди спрямована на північ; за пеньком — річні кільця ширші з південної сторони; за поодинокими деревами — із північної сторони гілки коротші, на стовбурі може бути лишайник; по стволу сосен — після дощу він переважно чорніє з північної сторони, в суху й жарку погоду більше смоли виділяється з південної; за рослинністю — на північних окрайках полян трава навесні густіша, ніж на південних; по просікам в лісі, які переважно прорубують у напрямку північ — південь або захід — схід; за мурашником — південний схил більш пологий; за снігом — взимку і навесні він як правило швидше тане з південної сторони; за сузір’ями — Полярна зірка в сузір’ї Малої Ведмедиці завжди вказує на північ і т.д.;
4) креслення планів різноманітних предметів (вид зверху, що фіксується на площині, — кубика, парти); приміщень (класної кімнати, своєї кімнати, будинку);
5) введення поняття «масштаб», без якого неможливе виконання плану великих об’єктів і територій (робота по переведенню масштабу з одного різновиду в інший, читання);
6) зображення напрямів і предметів на кресленні (порядок «від рисунка об’єкта — через умовне зображення — до пошуку на плані»);
7) ознайомлення з планом місцевості (тип зйомки, зображення із вибором масштабу, передачею основних об’єктів (умовні знаки) й напрямів — на плані в якості орієнтира береться напрям північ — південь, розміщений вздовж лівого краю аркуша);
8) виявлення відмінностей плану від географічної карти;
9) вивчення особливостей карти (масштаб, передача напрямів за допомогою паралелей і меридіанів);
10) робота з фізичною картою (її читання), знаходження основних об’єктів і свого населеного пункту на ній. В процесі роботи необхідно звертати увагу на правила показу об’єктів;
11) вивчення карти півкуль, природних зон, своєї області. Зокрема, в процесі ознайомлення із зональними картами необхідно визначити місце розташування, характер поверхні, ріки й озера, знати типових представників рослинного і тваринного світу; з фізичною картою свого краю — навчити правильно показувати кордони, форми рельєфу, моря, ріки й озера, корисні копалини, великі міста;
12) робота з глобусом — моделлю Землі, яка передбачає: паралельне виконання завдань на демонстраційному і лабораторних варіантах, пов’язаних з обов’язковим знаходженням низовин, височин, гір, морів, океанів («Скільки на Землі океанів? Знайдіть їх на глобусі», «Чи можна проїхати на уявному пароплаві без пересадки по всьому світу й повернуться в те саме місце? Опишіть ваш маршрут»); обов’язковість паралельної роботи з глобусом і картою («В якій півкулі розташована наша країна? На якому материку?», «Водами яких океанів омивається Євразія?», «Покажіть материки, розташовані в Західній півкулі»). Використання даної моделі необхідне при вивченні широкого спектра питань (зокрема, зміни дня і ночі, пір року, природних зон), в процесі ознайомлення з паралелями й меридіанами (орієнтування за сторонами горизонту), вивчення різної передачі форми Землі у давнину і зараз.
В останні роки використовується також і зворотний принцип роботи з картографічним матеріалом: спостереження за поверхнею Землі, визначення її форми, ознайомлення з глобусом як її зменшеною моделлю, вивчення можливостей переносу зображення об’ємного тіла на площину (введення поняття «проекція»), вивчення карти півкуль (і далі — за рівнем конкретизації), порівняння карти і плану, вивчення способів побудови.
У розумінні карти і формуванні умінь працювати з нею суттєву допомогу учням надають контурні карти. Використовують їх на всіх етапах процесу вивчення природознавства в 4 класі: під час вивчення нового матеріалу, його закріплення, контролю знань та виконання самостійних робіт. Із пізнавальної точки зору робота з контурною картою сприяє: