Πώς να χρησιμοποιήσετε τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών στο σχολείο

Οι χάρτες αποτελούν αποτελεσματικά εργαλεία διδασκαλίας γεωγραφία, αλλά όταν οι χάρτες συνδυάζονται με την τεχνολογία, μπορούν να γίνουν οπτικά ισχυροί μέσω ενός γεωγραφικού συστήματος πληροφοριών (GIS). Ο συνδυασμός χαρτών και δεδομένων μπορεί να παράγει ψηφιακούς χάρτες που εμπλέκουν τους μαθητές στην επιστήμη του πού βρίσκονται τα πράγματα. Τα διαδραστικά χαρακτηριστικά στους ψηφιακούς χάρτες μπορούν να βοηθήσουν τους μαθητές, για παράδειγμα, να μάθουν πώς έχουν τα πράγματα με την πάροδο του χρόνου ή να αναζητήσουν λύσεις σε προβλήματα πραγματικού κόσμου σε οποιοδήποτε επίπεδο βαθμού.

Λέξεις κλειδιά: GIS στην τάξη

Τα αρκτικόλεξα για εργαλεία τοποθεσίας μπορεί να προκαλέσουν σύγχυση. Η επιστήμη της τοποθεσίας είναι μια γεωγραφική επιστήμη των πληροφοριών που ονομάζεται επίσης GIS. Η επιστήμη της θέσης ήταν πάντα μέρος της γεωγραφίας. Αντίθετα, ένα GIS (σύστημα) χειρίζεται και αναλύει τα δεδομένα για να το παρουσιάσει χωρικά, ως ένα 3-D χάρτη ενός περιβάλλοντος. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να συλλεχθούν από πολλαπλές πηγές. Αυτές οι πηγές μπορεί να περιλαμβάνουν δορυφόροι παγκόσμιας τοποθέτησης (GPS) ως μέρος της παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης (GPS). Αυτοί οι δορυφόροι αναμεταδίδουν πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο χρησιμοποιώντας ραδιοσήματα από το διάστημα για να εντοπίσουν μια ακριβή τοποθεσία. Συνοπτικά, τα δεδομένα από συσκευές GPS συλλέγονται από το GIS (συστήματα), το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιείται από το GIS (επιστήμονες).

Το πιο προφανές παράδειγμα χρήσης του GIS στις αίθουσες διδασκαλίας σήμερα είναι η χρήση του Google Earth, ένα πρόγραμμα ανοιχτού κώδικα που μπορεί εύκολα να μεταφορτωθεί και να εγκατασταθεί για άμεση χρήση. Το Google Earth προσφέρει αναζητήσεις τοποθεσίας και τροχιές 3-D γύρω από αυτές τις τοποθεσίες.

Υπάρχουν μαθήματα για εκπαιδευτικούς καθώς και θέματα για τους εκπαιδευτικούς που περιλαμβάνουν τη σύνταξη χαρτών ιστοριών με τη χρήση "γεωγραφικού περιβάλλοντος στον ιστό με τοποθεσίες, φωτογραφίες και βίντεο".

Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις ήδη προετοιμασμένες περιπέτειες του εξερευνητή με λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με διαφορετικά μέρη για κοινή χρήση με τους μαθητές. Παραδείγματα διαθέσιμων θεμάτων χρησιμοποιώντας Google Voyagerπεριλαμβάνω:

• "Μαύρο Ιστορικό Μήνα" μαθήματα που χαρακτηρίζουν τοποθεσίες όπου η Μαύρη Πολιτιστική έχει αλλάξει την τροχιά της αμερικανικής ιστορίας.
• "Μύθοι και θρύλοι από όλο τον κόσμο" μαθήματα που χαρακτηρίζουν τις θέσεις των μύθων από την Κίνα, την Ινδία, την Ιταλία, τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Αυστραλία, την Ελλάδα, την Αίγυπτο και τη Σκανδιναβία.
• "Πώς το Wind γίνεται η ηλεκτρική ενέργεια" μαθήματα που χαρακτηρίζουν τη θέση ενός αιολικού πάρκου off-shore στη Βόρεια Θάλασσα και την Αρκτική.

Το Google Earth προσφέρει επίσης διερευνητικές δραστηριότητες που ονομάζονται Διαβατήρια ζεστασιάς. Κάθε δραστηριότητα συνδέεται με το Κοινά πρότυπα βασικών κρατών (CCSS) ή πλαίσια πλαισίου περιεχομένου όπως το Πρότυπα επιστήμης νέας γενιάς (NGSS).

Υπάρχουν επίσης ευκαιρίες για την ενσωμάτωση του Google Earth με την εικονική πραγματικότητα (VR) και την επαυξημένη πραγματικότητα (AR), έτσι ώστε οι εκπαιδευτικοί να μπορούν να προσφέρουν στους φοιτητές εικονικές εκδρομές πεδίου.

ο Διαβατήρια ζεστασιάς τα μαθήματα στο Google Earth απαιτούν από τους καθηγητές να χρησιμοποιούν το "Αισθάνομαι τυχερός" και το Street View στο Google Earth "Να επιλέξετε τυχαία μια θέση στον κόσμο και στη συνέχεια να συνδέσετε αυτήν την τοποθεσία με μια πειθαρχική έννοια". ο Διαβατήρια ζεστασιάς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διαφορετικά μαθήματα και βαθμούς βαθμού κατά τη διεξαγωγή διασυνδεδεμένων συνδέσεων. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:

• Μαθηματικό βαθμό 5: Διπλό (τριπλό, τετραπλό) στην περιοχή αυτής της τοποθεσίας. Γράψτε τη νέα περιοχή σε τετραγωνικά πόδια. Εάν η περιοχή αυτής της τοποθεσίας χωρίστηκε στο μισό, ποιο θα ήταν το μέγεθος κάθε τμήματος σε τετραγωνικά πόδια;
• Math Grade 7: Ερευνήστε τη μέση ετήσια θερμοκρασία σε αυτήν την τοποθεσία για το περασμένο έτος. Οι επιστήμονες προβλέπουν ότι οι θερμοκρασίες θα αυξηθούν παγκοσμίως κατά 6% φέτος. Γράψτε δύο ισοδύναμες εκφράσεις για να αντιπροσωπεύσετε αυτήν την αλλαγή.
• Κοινωνικές σπουδές Βαθμός 6: Έρευνα της μεγαλύτερης βιομηχανίας αυτής της τοποθεσίας. Τι σας λέει για το πώς οι άνθρωποι ζουν εκεί;
• Κοινωνικές σπουδές Βαθμός 8: Τι υπηρεσίες μεταφοράς υπάρχουν στη συγκεκριμένη τοποθεσία;
• ELA βαθμοί 6-8: Προσδιορίστε ή ερευνήστε ένα παράδειγμα του πώς οι άνθρωποι έχουν αλλάξει το φυσικό περιβάλλον αυτής της τοποθεσίας. Συνολικά, ήταν αυτή η αλλαγή θετική ή αρνητική; Χρησιμοποιήστε συγκεκριμένες λεπτομέρειες για να υποστηρίξετε την απάντησή σας. Γράψτε ένα ποίημα για τα φυσικά χαρακτηριστικά αυτής της τοποθεσίας που περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία: σχήμα ομοιοκαταληξίας, αλλιτισμό και σταντάζ.

ο Ερευνητικό Ινστιτούτο Περιβαλλοντικών Συστημάτων (ESRI) προσφέρει επίσης GIS σε εκπαιδευτικούς για χρήση στην τάξη. Όπως το Google Earth, υπάρχουν πόροι περιεχομένου περιοχής για τα επίπεδα βαθμού K-12 χρησιμοποιώντας ένα GIS.

Στην ιστοσελίδα του ESRI, οι εκπαιδευτικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν GeoInquiries ™, τα οποία είναι διαθέσιμα χωρίς σύνδεση ή λήψη. Η περιγραφή αυτών στις ιστοσελίδες της ESRI διαβάζει "σύντομες (15 λεπτά), βασισμένες σε πρότυπα δραστηριότητες έρευνας για τη διδασκαλία περιεχομένου με βάση το χάρτη που βρέθηκαν στα συνηθισμένα εγχειρίδια. " Υπάρχουν 15-20 δραστηριότητες ανά θέμα, και πολλές από αυτές τις δραστηριότητες μπορούν να τροποποιηθούν για hands-on σύμπλεξη.

Η ESRI διαθέτει επίσης εκπαίδευση εκπαιδευτικών στο πλαίσιο της σε απευθείας σύνδεση ESRI Ακαδημία. Υπάρχουν ενότητες μαθημάτων που παρουσιάζουν στρατηγικές για την ενσωμάτωση του GIS για την υποστήριξη της διδασκαλίας και της συζήτησης. Υπάρχει επίσης α Πρόγραμμα Mentors για την υποστήριξη των εκπαιδευτικών. Διαγωνισμοί σπουδαστών χρησιμοποιώντας τους χάρτες ιστοριών ArcGIS συνδέονται με τον ιστότοπο της ESRI.

Οι εκπαιδευτικοί και οι διαχειριστές στις Ηνωμένες Πολιτείες μπορούν να ζητήσουν δωρεάν ArcGIS for School Bundle για εκπαιδευτική χρήση συμπληρώνοντας ένα έντυπο στην ιστοσελίδα της ESRI.

Όπως τα σχέδια στο Google Earth, τα λεπτομερή σχέδια μαθημάτων ESRI επικεντρώνονται σε ένα γεωγραφικό πλαίσιο για να βοηθήσουν τους μαθητές να συνδέσουν μαθήματα με πραγματικούς χώρους.

• Στην ELA, υπάρχουν μαθήματα για την αμερικανική λογοτεχνία στην οποία οι μαθητές μπορούν να εξερευνήσουν το γεωγραφικό πλαίσιο του Η θύελλα του Ισαάκ από τον Erik Larson, και Τα μάτια τους έβλεπαν τον Θεό από την Zora Neale Hurston.
• Στα μαθηματικά, οι μαθητές θα μπορούσαν να τοποθετήσουν έναν πύργο νερού που μοιράζεται δύο πόλεις στο μέσον και να καθορίσουν το κόστος που συνεπάγεται το Πυθαγόρειο θεώρημα.
• Για μια τάξη παγκόσμιας ιστορίας, υπάρχουν μαθήματα που οργανώνονται γύρω από χάρτες ιστοριών για το Βάσεις πολιτισμού, ο Δρόμοι μετάξι: Τότε και τώρα, και Πρόωρη ευρωπαϊκή εξερεύνηση.
• Οι μαθητές της περιβαλλοντικής επιστήμης μπορούν να διερευνήσουν τα θαλάσσια συντρίμμια, τον ρόλο των ωκεανών και τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι επηρεάζουν τη συσσώρευση των σκουπιδιών.

Όποια και αν είναι η πλατφόρμα, οι εκπαιδευτικοί που χρησιμοποιούν το GIS στην τάξη εμπλέκουν τους μαθητές τους σε δραστηριότητες που βασίζονται στην έρευνα, επίλυσης προβλημάτων που ευθυγραμμίζονται με τα πρότυπα κράτους. Η εφαρμογή του GIS στην τάξη μπορεί επίσης να προετοιμάσει τους μαθητές να εξετάσουν μια ποικιλία από μονοπάτια σταδιοδρομίας που είναι σε ζήτηση.

Το GIS βοηθά τους μαθητές να σκεφτούν κριτικά τα αυθεντικά προβλήματα χρησιμοποιώντας δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, αλλά υπάρχουν άλλες εκπαιδευτικές εφαρμογές. Ένα GIS μπορεί να υποστηρίξει μικρές και μεγάλες σχολικές συνοικίες στη λήψη αποφάσεων και τη χάραξη πολιτικής. Για παράδειγμα, ένα GIS μπορεί να παρέχει στους διαχειριστές διαμερισμάτων και στους εμπειρογνώμονες ασφαλείας της κοινότητας πληροφορίες για τα σχολικά κτίρια και τις γύρω περιοχές για το σχεδιασμό και τη διαχείριση προγραμμάτων ασφαλείας. Σε άλλα παραδείγματα, η ανάλυση δεδομένων GIS της υποδομής μεταφορών της κοινότητας μπορεί να συμβάλει στη βελτιστοποίηση των διαδρομών λεωφορείων. Όταν οι κοινότητες βιώνουν πληθυσμιακές αλλαγές, ένα GIS μπορεί να βοηθήσει τις περιφέρειες στη λήψη αποφάσεων σχετικά με τη δημιουργία νέων σχολείων ή πότε να κλείσουν τα παλιά. Το GIS μπορεί επίσης να παρέχει στους διαχειριστές των περιφερειακών σχολείων εργαλεία για την απεικόνιση των προτύπων στις ανάγκες των σπουδαστών, παρακολούθηση, ακαδημαϊκό επίτευγμα ή υποστήριξη μετά το σχολείο.

Οι μαθητές είναι ήδη εξοικειωμένοι με το GIS στις εφαρμογές παιχνιδιών ως ένα μείγμα πραγματικών και εικονικών περιβαλλόντων όπως Pokémon Go, η εφαρμογή για κινητά που κατελήφθη 500 εκατομμύρια φορές παγκοσμίως κατά το πρώτο έτος (Ιούλιος 2016).

Οι μαθητές που παίζουν βιντεοπαιχνίδια θα είναι εξοικειωμένοι με τα αστικά περιβάλλοντα που δημιουργούνται από το λογισμικό GIS, όπως π.χ. Μηχανή πόλης. Διαφορετικό λογισμικό GIS χρησιμοποιείται για ταινίες, προσομοιώσεις και εικονική πραγματικότητα.

Τέλος, οποιοσδήποτε φοιτητής που έχει βρεθεί σε αυτοκίνητο με GPS ή έχει χρησιμοποιήσει μια εφαρμογή για κινητά με εφαρμογές διαδραστικών χαρτών από την Google, το Bing, την Apple ή Waze έχει βιώσει πώς τα δεδομένα από το GPS και αναλύονται από το GIS (συστήματα) μπορούν να συνδυάσουν τον πραγματικό τους κόσμο με έναν εικονικό κόσμο.

Η εξοικείωση των σπουδαστών με το GIS βοηθά την κατανόησή τους για το πώς λειτουργούν οι εφαρμογές GIS στον κόσμο τους. Μπορεί να έχουν αρκετές γνώσεις στο παρελθόν μέσω προσωπικής εμπειρίας ώστε να βοηθήσουν τους δασκάλους τους να γίνουν πιο άνετοι στην εκμάθηση για το GIS!