Co to jest GIS i jak go używać w edukacji

Systemy Informacji Geograficznej (GIS) umożliwiają uczniom mapowanie i wizualizację danych we wszystkich obszarach treści.

Wavebreak Media / Obrazy GETTY

Mapy są skutecznymi narzędziami nauczania dla geografia, ale kiedy mapy są połączone z technologią, mogą stać się wizualnie potężne dzięki system informacji geograficznej (GIS). Połączenie map i danych może tworzyć mapy cyfrowe, które angażują uczniów w naukę o tym, gdzie się znajdują. Interaktywne funkcje map cyfrowych mogą pomóc uczniom, na przykład, dowiedzieć się, jak mają się rzeczy zmieniał się z biegiem czasu lub do badania rozwiązań rzeczywistych problemów na dowolnym poziomie.

Kluczowe dania na wynos: GIS w klasie

• Systemy Informacji Geograficznej mogą tworzyć mapy cyfrowe, które angażują uczniów w naukę o tym, gdzie się znajdują.
• GIS są w stanie manipulować i analizować dane jako trójwymiarową mapę środowiska.
• Istnieją różne GIS, które nauczyciele mogą zintegrować z lekcjami w dowolnym obszarze treści. Systemy takie jak Google Earth i ESRI zapewniają szkolenia, zasoby i wsparcie dla nauczycieli.

Co to jest GIS?

Akronimy narzędzi lokalizacji mogą być mylące. Nauka o lokalizacji to nauka o informacji geograficznej zwana również GIS. Nauka o lokalizacji zawsze była częścią geografii. Natomiast GIS (system) manipuluje danymi i analizuje je, aby przedstawić je przestrzennie jako trójwymiarową mapę środowiska. Dane te mogą być zbierane z wielu źródeł. Te źródła mogą obejmować globalne satelity pozycjonujące (GPS) jako część globalny system pozycjonowania (GPS) . Satelity te przekazują informacje w czasie rzeczywistym za pomocą sygnałów radiowych z kosmosu, aby wskazać dokładną lokalizację. Podsumowując, dane z urządzeń GPS są gromadzone przez GIS (systemy), z którego następnie korzystają GIS (naukowcy).

Google Earth dla klas

Najbardziej oczywistym przykładem wykorzystania GIS w salach lekcyjnych jest obecnie użycie Google Earth , program typu open source, który można łatwo pobrać i zainstalować do natychmiastowego użycia. Google Earth oferuje wyszukiwanie lokalizacji i orbity 3D wokół tych lokalizacji.

Są tutoriale dla nauczycieli a także tematy dla nauczycieli, które obejmują pisanie map historii przy użyciu „kontekstu geograficznego w sieci z lokalizacjami, zdjęciami i filmami”.

Nauczyciele mogą skorzystać z przygotowanych już przygód odkrywców ze szczegółowymi informacjami o różnych miejscach, którymi mogą podzielić się z uczniami. Przykłady tematów dostępnych przy użyciu Podróże Google włączać:

• Lekcje „Miesiąca Historii Czarnej” prezentujące miejsca, w których kultura Czarna zmieniła trajektorię amerykańskiej historii.
• Lekcje „Mity i legendy z całego świata” prezentujące lokalizacje mitów z Chin, Indii, Włoch, Stanów Zjednoczonych, Australii, Grecji, Egiptu i Skandynawii.
• Lekcje „Jak wiatr staje się elektrycznością” przedstawiające lokalizację morskiej farmy wiatrowej na Morzu Północnym i Arktyce.

Google Earth oferuje również zajęcia międzyprzedmiotowe zwane Paszporty rozgrzewkowe . Każda czynność jest połączona z Wspólne podstawowe standardy państwowe (CCSS) lub struktury obszaru treści, takie jak Standardy naukowe nowej generacji (NGSS).

Istnieją również możliwości integracji Google Earth z wirtualną rzeczywistością (VR) i rozszerzoną rzeczywistością (AR), aby nauczyciele mogli oferować uczniom wirtualne wycieczki terenowe .

Przykłady lekcji i działań związanych z GIS w programie Google Earth

The Paszporty rozgrzewkowe lekcje w Google Earth wymagają od nauczycieli korzystania z funkcji „Szczęśliwy traf” i Street View w Google Earth, aby losowo wybrać lokalizację na świecie, a następnie powiązać ją z koncepcją dyscyplinarną. The Paszporty rozgrzewkowe może być używany do różnych przedmiotów i poziomów w tworzeniu połączeń międzyprzedmiotowych. Przykłady zawierają:

• Ocena matematyczna 5: Podwój (potrójny, poczwórny) obszar tej lokalizacji. Zapisz nowy obszar w stopach kwadratowych. Gdyby obszar tej lokalizacji został podzielony na pół, jaka byłaby wielkość każdej części w stopach kwadratowych?
• Ocena matematyczna 7: Zbadaj średnią roczną temperaturę w tym miejscu w zeszłym roku. Naukowcy przewidują, że w tym roku temperatury na świecie wzrosną o 6%. Napisz dwa równoważne wyrażenia reprezentujące tę zmianę.
• Studia społeczne Klasa 6: Zbadaj największy przemysł w tej lokalizacji. Co ci to mówi o tym, jak ludzie tam żyją?
• Studia społeczne klasa 8: Jakie usługi transportowe są dostępne w tej lokalizacji?
• Klasy ELA 6-8: Zidentyfikuj lub zbadaj jeden przykład tego, jak ludzie zmienili fizyczne środowisko tej lokalizacji. Ogólnie, czy ta zmiana była pozytywna czy negatywna? Użyj konkretnych szczegółów, aby poprzeć swoją odpowiedź. Napisz wiersz o cechach fizycznych tego miejsca, który zawiera następujące elementy: schemat rymów, aliterację i zwrotki.

ESRI GIS w klasie

The Instytut Badań Systemów Środowiskowych (ESRI) oferuje również GIS nauczycielom do użytku w klasie. Podobnie jak Google Earth, istnieją zasoby tematyczne dla poziomów K-12, korzystające z GIS.

Na stronie ESRI nauczyciele mogą korzystać z GeoInquiries, które są dostępne bez logowania lub pobierania. Ich opis na stronie ESRI zawiera krótkie (15 minut), oparte na standardach ćwiczenia dociekające do nauczania treści opartych na mapach, które można znaleźć w powszechnie używanych podręcznikach. Na każdy temat przypada 15-20 ćwiczeń, a wiele z nich można zmodyfikować do praktycznego zaangażowania.

ESRI oferuje również szkolenia dla nauczycieli w ramach Akademia ESRI online . Istnieją moduły kursów, które pokazują strategie integracji GIS w celu wsparcia nauczania i dyskusji. Istnieje również Program mentorski wspierać nauczycieli. Konkursy studenckie korzystające z map narracyjnych ArcGIS znajdują się na stronie internetowej ESRI.

Nauczyciele i administratorzy w Stanach Zjednoczonych mogą poprosić o bezpłatny pakiet ArcGIS for Schools do użytku instruktażowego, wypełniając formularz w witrynie ESRI.

Przykłady lekcji i zajęć z wykorzystaniem ESRI

Podobnie jak plany w Google Earth, szczegółowe plany lekcji ESRI koncentrują się na kontekście geograficznym, aby pomóc uczniom połączyć lekcje z rzeczywistymi miejscami.

• W ELA odbywają się lekcje literatury amerykańskiej, podczas których uczniowie mogą odkrywać kontekst geograficzny Burza Izaaka przez Erika Larsona i Ich oczy patrzyły na Boga autorstwa Zory Neale Hurston.
• W matematyce uczniowie mogli zlokalizować wieżę ciśnień wspólną dla dwóch miast w punkcie środkowym i określić koszty związane z twierdzeniem Pitagorasa.
• Na lekcjach historii świata organizowane są lekcje na temat map historii dla Kolebki cywilizacji , Jedwabne szlaki: kiedyś i teraz , oraz Wczesna eksploracja Europy .
• Studenci nauk o środowisku mogą badać szczątki morskie, rolę wirów oceanicznych i wpływ ludzi na gromadzenie się śmieci.

Bez względu na platformę, nauczyciele, którzy używają GIS w klasie, angażują swoich uczniów w oparte na dociekaniach i rozwiązywaniu problemów działania, które są dostosowane do standardów stanowych. Zastosowanie GIS w klasie może również przygotować uczniów do rozważenia różnych ścieżek kariery, na które jest zapotrzebowanie.

GIS dla polityki edukacyjnej

GIS pomaga uczniom krytycznie myśleć o autentycznych problemach, wykorzystując dane w czasie rzeczywistym, ale są inne aplikacje edukacyjne . GIS może wspierać duże i małe okręgi szkolne w podejmowaniu decyzji i kształtowaniu polityki. Na przykład GIS może dostarczyć administratorom okręgów i ekspertom ds. bezpieczeństwa społeczności informacje o budynkach szkolnych i otaczających je obszarach, aby zaprojektować i zarządzać programami bezpieczeństwa. W innych przykładach analiza danych GIS infrastruktury transportowej społeczności może pomóc w usprawnieniu tras autobusowych. Gdy społeczności doświadczają zmian w populacji, GIS może pomóc dystryktom w podejmowaniu decyzji o budowie nowych szkół lub o zamknięciu starych. GIS może również zapewnić administratorom okręgów szkolnych narzędzia do wizualizacji wzorców potrzeb uczniów w zakresie frekwencji, osiągnięć w nauce lub wsparcia pozalekcyjnego.

Studenci znają GIS

Studenci są już zaznajomieni z GIS w aplikacjach gier jako połączeniem środowisk rzeczywistych i wirtualnych, takich jak Pokemon Go , aplikacja mobilna, która został pobrany 500 milionów razy na całym świecie w pierwszym roku (lipiec 2016).

Studenci, którzy grają w gry wideo, znają środowiska miejskie tworzone przez oprogramowanie GIS, takie jak: Silnik miejski . Do filmu, symulacji i wirtualnej rzeczywistości wykorzystywane jest różne oprogramowanie GIS.

Wreszcie każdy uczeń, który był w samochodzie z GPS lub korzystał z aplikacji mobilnej z aplikacjami interaktywnych map Google, Bing, Apple lub Waze doświadczyła, jak dane z GPS i analizowane przez GIS (systemy) mogą łączyć swój świat rzeczywisty ze światem wirtualnym.

Znajomość GIS pomaga studentom zrozumieć, w jaki sposób aplikacje GIS działają w ich świecie. Mogą mieć wystarczającą wiedzę podstawową dzięki osobistemu doświadczeniu, aby pomóc swoim nauczycielom w nauce GIS!