Hur man använder geografiska informationssystem i skolan

Kartor är effektiva undervisningsverktyg för geografi, men när kartor kombineras med teknik kan de bli visuellt kraftfulla genom en geografiskt informationssystem (GIS). Kombinationen av kartor och data kan producera digitala kartor som engagerar eleverna i vetenskapen där saker är. De interaktiva funktionerna i digitala kartor kan hjälpa elever, till exempel att lära sig hur saker har det förändrats över tiden eller för att undersöka lösningar på verkliga problem på valfri nivå.

Key Takeaways: GIS i klassrummet

Förkortningarna för platsverktyg kan vara förvirrande. Platsvetenskapen är en geografisk informationsvetenskap som också kallas GIS. Platsvetenskap har alltid varit en del av geografin. Däremot manipulerar och analyserar ett GIS (system) data för att presentera det rumsligt, som en 3D-karta över en miljö. Denna information kan samlas in från flera källor. Dessa källor kan inkludera

Det mest uppenbara exemplet på användningen av GIS i klassrummen idag är användningen av Google Earth, ett open source-program som enkelt kan laddas ner och installeras för omedelbar användning. Google Earth erbjuder platssökningar och 3D-banor runt dessa platser.

Det finns handledning för lärare och även ämnen för lärare som inkluderar att skriva berättelsekartor med "geografiskt sammanhang på webben med platser, foton och videor."

Lärare kan använda redan förberedda explorer-äventyr med detaljerad information om olika platser att dela med eleverna. Exempel på ämnen tillgängliga med Google Voyagerinkludera:

• "Black History Month" -lektioner med platser där Black Culture har förändrat banan för amerikansk historia.
• "Myter och legender från hela världen" -lektioner med platser för myter från Kina, Indien, Italien, USA, Australien, Grekland, Egypten och Skandinavien.
• "Hur vinden blir elektricitet" lektioner med platsen för en vindkraftpark utanför kusten i Nordsjön och Arktis.

Google Earth erbjuder också gränsöverskridande aktiviteter som kallas Uppvärmningspass. Varje aktivitet är ansluten till Gemensamma kärnstatskrav (CCSS) eller ramar för innehållsområde såsom Nästa generations vetenskapliga standarder (NGSS).

Det finns också möjligheter att integrera Google Earth med virtual reality (VR) och augmented reality (AR) så att lärare kan erbjuda studenter virtuella fältresor.

De Uppvärmningspass lektioner på Google Earth kräver att lärare använder "Jag känner mig lycklig" och Street View i Google Earth "Att slumpmässigt välja en plats i världen och sedan relatera den platsen till ett disciplinbegrepp." De Uppvärmningspass kan användas för olika ämnen och klassnivåer för att skapa tvärvetenskapliga anslutningar. Exempel inkluderar:

• Matematik 5: Dubbel (trippel, fyrdubbla) området för denna plats. Skriv det nya området i kvadratfot. Om området för denna plats delades i hälften, vad skulle storleken på varje del vara i kvadratfot?
• Matematikklass 7: Undersök den genomsnittliga årliga temperaturen på denna plats förra året. Forskare förutspår att temperaturen kommer att öka med 6% globalt i år. Skriv två ekvivalenta uttryck för att representera denna förändring.
• Social Studies grad 6: Undersök den största branschen på denna plats. Vad berättar det för dig om hur människor lever där?
• Samhällsstudier grad 8: Vilka transporttjänster finns tillgängliga på den här platsen?
• ELA betyg 6-8: Identifiera eller undersöka ett exempel på hur människor har förändrat den fysiska miljön på denna plats. Sammantaget var denna förändring positiv eller negativ? Använd specifika detaljer för att stödja ditt svar. Skriv en dikt om de fysiska egenskaperna hos den här platsen som innehåller följande element: remschema, alliterering och strofer.

De Institut för miljösystemforskning (ESRI) erbjuder också GIS till pedagoger för klassrumsbruk. Liksom Google Earth finns det innehållsresurser för ämnesområden för klassnivåer K-12 med ett GIS.

På ESRI: s webbplats kan lärare använda GeoInquiries ™, som är tillgängliga utan inloggning eller nedladdning. Beskrivningen för dessa på ESRI-webbplatsen läser “korta (15 minuter), standardbaserade utredningsaktiviteter för att undervisa kartbaserat innehåll finns i vanliga läroböcker. ” Det finns 15-20 aktiviteter per ämne, och många av dessa aktiviteter kan modifieras för hands-on engagemang.

ESRI har också lärarutbildning under online ESRI Academy. Det finns kursmoduler som visar strategier för att integrera GIS för att stödja undervisning och diskussion. Det finns även en Mentors Program att stödja lärare. Studenttävlingar med hjälp av ArcGIS-berättelsekartor är länkade på ESRI: s webbplats.

Lärare och administratörer i Förenta staterna kan begära ett gratis ArcGIS för Schools Bundle för instruktionsbruk genom att fylla i ett formulär på ESRI: s webbplats.

Liksom planerna i Google Earth är ESRI: s detaljerade lektionsplaner inriktade på ett geografiskt sammanhang för att hjälpa eleverna att ansluta lektioner till riktiga platser.

• I ELA finns det lektioner för amerikansk litteratur där eleverna kan utforska det geografiska sammanhanget Isaacs Storm av Erik Larson, och Deras ögon tittade på Gud av Zora Neale Hurston.
• I matematik kunde eleverna placera ett vattentorn som delas av två städer i mittpunkten och bestämma kostnaderna för användning av Pythagorean teorem.
• För en världshistoria klass finns det lektioner organiserade kring historikskartor för Cradles of Civilization, Silkevägar: Sedan och nu, och Tidig europeisk utforskning.
• Studenter i miljövetenskap kan undersöka havsskräp, havgyrernas roll och hur människor påverkar skräpansamling.

Oavsett plattform, engagerar lärare som använder GIS i klassrummet sina elever i utredningsdrivna, problemlösande aktiviteter som är anpassade till statliga standarder. Tillämpningen av GIS i klassrummet kan också förbereda eleverna att överväga en mängd olika karriärvägar som är efterfrågade.

GIS hjälper eleverna att tänka kritiskt på äkta problem genom att använda data i realtid, men det finns det andra utbildningsapplikationer. Ett GIS kan stödja stora och små skoldistrikt i beslut och beslutsfattande. Till exempel kan en GIS ge distriktsadministratörer och samhällssäkerhetsexperter information om skolbyggnader och omgivningar för att utforma och hantera säkerhetsprogram. I andra exempel kan GIS-dataanalys av samhällets transportinfrastruktur hjälpa till att rationalisera busslinjer. När samhällen upplever befolkningsförskjutningar kan ett GIS hjälpa distrikten att fatta beslut om att bygga nya skolor eller när man ska stänga gamla. GIS kan också ge skoldistriktadministratörer verktyg för att visualisera mönster i elevbehov när det gäller närvaro, akademisk prestation eller stöd efter skolan.

Studenter är redan bekanta med GIS i spelapplikationer som en blandning av verkliga och virtuella miljöer som Pokémon Go, mobilappen som laddades ner 500 miljoner gånger världen över det första året (juli 2016).

Studenter som spelar videospel skulle vara bekanta med stadsmiljöerna skapade av GIS-programvara, t.ex. City Engine. Olika GIS-programvaror används för film, simuleringar och virtual reality.

Slutligen, alla studenter som har varit i en bil med GPS eller har använt en mobilapplikation med interaktiva kartapplikationer från Google, Bing, Apple eller Waze har upplevt hur data från GPS och analyserade av GIS (system) kan blanda deras verkliga värld med en virtuell värld.

Studenternas kännedom om GIS hjälper dem att förstå hur GIS-applikationer fungerar i deras värld. De kan ha tillräckligt med bakgrundskunskaper genom personlig erfarenhet att de kan hjälpa sina lärare att bli mer bekväm i att lära sig om GIS!