Het effect van geografische informatie systemen op inzicht en leren

Geplaatst op 14 augustus 2024

Geografische Informatie Systemen (GIS) zijn krachtige tools die veel verder gaan dan het maken van kaarten. Deze systemen maken het mogelijk om geografische data te verzamelen, analyseren en visualiseren op manieren die de manier waarop we de wereld begrijpen kunnen transformeren. In het onderwijs, vooral in het basisonderwijs, bieden GIS-platforms een unieke mogelijkheid om inzicht in complexe onderwerpen te bevorderen en de betrokkenheid van leerlingen te vergroten. Dit artikel onderzoekt hoe GIS-systemen bijdragen aan leerprocessen en welke voordelen ze bieden voor leerlingen en leraren.

Wat zijn Geografische Informatie Systemen (GIS)?

GIS zijn softwaretools die gebruikers in staat stellen geografische gegevens te verzamelen, te analyseren en te visualiseren. Deze systemen combineren kaarten met databases en maken het mogelijk om ruimtelijke gegevens te koppelen aan specifieke locaties op aarde. Bijvoorbeeld, GIS kan worden gebruikt om de verspreiding van plantensoorten in een bepaald gebied te analyseren, om verkeersstromen in een stad te bestuderen of om de impact van klimaatverandering op lokale ecosystemen te onderzoeken.

De kerncomponenten van een GIS omvatten:

• Kaarten en Visualisaties: GIS-systemen creëren gedetailleerde kaarten die gegevens op een visueel aantrekkelijke en begrijpelijke manier weergeven.
• Gegevensverzameling: GIS verzamelt gegevens uit verschillende bronnen, zoals satellieten, sensoren en veldobservaties.
• Analyse en Modellering: GIS-tools analyseren gegevens om trends en patronen te identificeren, en modelleren mogelijke toekomstige scenario's.

Voordelen van GIS voor Leren

1. Verhoogd Inzicht in Ruimtelijke Relaties: GIS biedt een visuele manier om ruimtelijke relaties te begrijpen. Leerlingen kunnen leren hoe verschillende geografische elementen met elkaar samenhangen en hoe ze invloed uitoefenen op elkaar. Dit is bijzonder nuttig voor vakken zoals aardrijkskunde en milieu-educatie, waar het begrijpen van de relatie tussen locatie en fenomeen cruciaal is.

2. Interdisciplinair Leren: GIS kan vakoverstijgend leren bevorderen door verbindingen te leggen tussen verschillende onderwerpen. Bijvoorbeeld, bij het bestuderen van de effecten van klimaatverandering kunnen leerlingen geografische data combineren met wetenschappelijke informatie over temperatuurstijgingen en veranderingen in ecosystemen. Dit maakt leren meer holistisch en relevant.

3. Hands-on Ervaring: Door met GIS te werken, krijgen leerlingen hands-on ervaring met technologie die in veel professionele velden wordt gebruikt. Dit bevordert niet alleen technische vaardigheden, maar ook probleemoplossend vermogen en kritisch denken. Leerlingen leren niet alleen de theorie, maar passen deze toe in praktische scenario's.

4. Visualisatie van Complexe Gegevens: GIS maakt het mogelijk om complexe gegevens te visualiseren in de vorm van kaarten en diagrammen. Dit helpt leerlingen om abstracte concepten en grote hoeveelheden informatie te begrijpen door ze op een duidelijke en toegankelijke manier te presenteren. Dit kan vooral nuttig zijn bij het leren over demografie, ecologie en urbanisatie.

5. Betrokkenheid en Motivatie: Het gebruik van GIS in de klas kan de betrokkenheid van leerlingen vergroten. De interactieve aard van GIS en de mogelijkheid om met real-world data te werken maken de lessen dynamischer en relevanter. Dit kan de motivatie van leerlingen verhogen en hen aanmoedigen om dieper in de lesstof te duiken.

Toepassingen van GIS in het Onderwijs

1. Projectmatige Leeractiviteiten: GIS kan worden gebruikt voor projectmatige leeractiviteiten waarbij leerlingen data verzamelen en analyseren over een specifiek onderwerp. Bijvoorbeeld, leerlingen kunnen gegevens over lokale luchtvervuiling verzamelen en deze visualiseren op een kaart om de impact op hun gemeenschap te begrijpen.

2. Onderzoek en Analyse: Leerlingen kunnen GIS gebruiken om onderzoek te doen naar geografische vraagstukken, zoals de effecten van stedelijke expansie op lokale biodiversiteit of de impact van natuurrampen op bevolkingsdichtheid. Dit bevordert onderzoeksvaardigheden en kritische analyse.

3. Virtuele Excursies: Met GIS kunnen leerlingen virtuele excursies maken naar verschillende geografische locaties. Dit biedt de mogelijkheid om gebieden te verkennen die anders moeilijk toegankelijk zouden zijn, zoals afgelegen natuurreservaten of historische sites.

4. Data-visualisatie: Leerlingen kunnen leren hoe ze gegevens kunnen visualiseren door middel van kaarten en grafieken. Dit helpt hen niet alleen om gegevens te interpreteren, maar ook om hun bevindingen effectief te communiceren.

Uitdagingen bij het Gebruik van GIS in het Onderwijs

Hoewel GIS veel voordelen biedt, zijn er ook enkele uitdagingen verbonden aan het gebruik van deze technologie in het onderwijs:

1. Kosten en Beschikbaarheid: Geavanceerde GIS-software en apparatuur kunnen duur zijn. Scholen moeten investeren in technologie en training om GIS effectief in de klas te integreren. Dit kan een uitdaging zijn voor scholen met beperkte budgetten.

2. Opleiding van Leraren: Leraren moeten worden opgeleid om effectief gebruik te maken van GIS-tools en om deze technologie in hun lesplannen te integreren. Dit vereist tijd en middelen, en niet alle leraren hebben de technische achtergrond om deze training snel op te nemen.

3. Complexiteit van de Technologie: GIS-systemen kunnen complex zijn en een steile leercurve hebben. Het kan tijd kosten om leerlingen en leraren vertrouwd te maken met de functionaliteiten van de software en om ervoor te zorgen dat deze op een manier wordt gebruikt die educatief waardevol is.

4. Integratie in het Curriculum: Het kan een uitdaging zijn om GIS effectief in het bestaande curriculum te integreren. Leraren moeten ervoor zorgen dat het gebruik van GIS aansluit bij de leerdoelen en dat het een waardevolle aanvulling vormt op traditionele lesmethoden.

Best Practices voor Het Gebruik van GIS in het Onderwijs

1. Start met Eenvoudige Projecten: Begin met eenvoudige GIS-projecten om leerlingen vertrouwd te maken met de basisprincipes. Naarmate hun vaardigheden groeien, kunnen ze complexere analyses uitvoeren en diepgaandere projecten aanpakken.

2. Gebruik Relevante Data: Kies gegevens en onderwerpen die relevant zijn voor de leerlingen en hun omgeving. Dit maakt het leren betekenisvoller en bevordert een grotere betrokkenheid.

3. Integreer met Andere Vakgebieden: Gebruik GIS als een interdisciplinair hulpmiddel door het te integreren met vakken zoals aardrijkskunde, wiskunde en wetenschappen. Dit laat leerlingen zien hoe geografische informatie in verschillende contexten wordt toegepast.

4. Bied Ondersteuning en Training: Zorg ervoor dat zowel leraren als leerlingen toegang hebben tot de nodige ondersteuning en training om GIS effectief te gebruiken. Dit kan helpen om de leercurve te verkorten en een succesvolle implementatie te waarborgen.

Conclusie

Geografische Informatie Systemen bieden aanzienlijke voordelen voor het onderwijs door leerlingen in staat te stellen om complexe gegevens visueel te verkennen, interdisciplinaire verbindingen te maken en hands-on ervaring op te doen met technologie. Ondanks enkele uitdagingen, zoals kosten en benodigde training, kunnen de voordelen van GIS in termen van verhoogd inzicht, betrokkenheid en motivatie de moeite waard zijn. Door GIS effectief te integreren in het basisonderwijs, kunnen scholen bijdragen aan een rijkere en meer dynamische leerervaring die leerlingen voorbereidt op een wereld waarin geografische informatie steeds belangrijker wordt.

Geraadpleegde bronnen

• Aladaĝ, E. (2010). The effects of GIS on students’ academic achievement and motivation in seventh-grade social studies lessons in Turkey. International Research in Geographical and Environmental Education, 19, 11-23.
• Albert, W.S. & Golledge, R.G. (1999). The Use of Spatial Cognitive Abilities in Geographical Information Systems: The Map Overlay Operation. Transactions in GIS. Vol 3, no 1, pp 7-21.
• Dewey (1997). Experience and education. Verkregen op 15 november 2016 via: http://ruby.fgcu.edu/courses/ndemers/colloquium/experienceducationdewey.pdf
• Favier, T. (2013). Geo-informatietechnologie in het voortgezet aardrijkskundeonderwijs. Verkregen op 12 september 2016 van http://www.edugis.nl/lesmodules/Portaal/assets/Geo-informatietechnologie%20in%20het%20voortgezet%20onderwijs.pdf
• Favier, T.T., Schee van  der, J.A. (2014). The effects of geography lessons with geospatial technologies on the development of high school students’ relational thinking. Computers & Education pp. 225 - 236
• Goldstein, D., Alibrandi, M. (2013). Integrating GIS in the middle school curriculum: impacts on diverse students' standardized test scores. Journal of Geography, 112 (2) (2013), pp. 68–74
• Jo, I., Hong, J.E. & Verma, K. (2016). Facilitating spatial thinking in world geography using Web-based GIS. Journal of Geography in Higher Education, 40:3, 442-459.
• Kerski J.J., (2003) The Implementation and Effectiveness of Geographic Information Systems Technology and Methods in Secondary Education. Journal of Geography 102: 128-137. Verkregen op 4 november 2016 via: http://www.josephkerski.com/kerski_jog_implementation_effectiveness.pdf 
• Lee, J. & Bednarz, R. (2009). Effect of GIS Learning on Spatial Thinking. Journal of Geography in Higher Education, 33:2, 183-198.
• Zwartjes, L. (2014 ). The need for a learning line for spatial thinking using GIS in education. Innovative Learning Geography in Europe: New Challenge for the 21st Century (pp.39-62).
• Zwartjes, L., Lázaro de, M.L., D onert, K., Buzo Sánchez, I., Migugel González de, R. & WoloszyÅ„ska-Wi Å›niewska, E. (2016). Literature review on spatial thinking. Verkregen op 8 november 2016: http://www.gilearner.ugent.be/wp-content/uploads/2016/05/GI-Learner-SpatialThinkingReview.pdf