Ervaringen in het onderwijs HBO en universiteit
De middelbare school
Noord Amerika
Eigen ervaringen op een basisschool
Conclusie
HBO en Universiteit
De ontwikkelingen op het gebied van Geografische Informatiesystemen gaan hard. Ook in het onderwijs in Nederland zijn veel opleidingen inmiddels
geïnteresseerd geraakt of al volop bezig. De ruimtelijk georiënteerde opleidingen van Hbo-instellingen en universiteiten kunnen al enkele jaren niet meer zonder
GIS. Maar ook op andersoortige opleidingen begint men langzaam de voordelen te zien. Een overeenkomst tussen deze vormen van GIS scholing is dat ze veel
raakvlakken hebben met de latere werkomgeving. Een planoloog leert hoe hij met behulp van GIS technieken kan bepalen welke stukken van Nederland voldoen aan
de basisvoorwaarden voor woningbouw. Iemand op opleiding voor marketing leert GIS in te zetten voor het onderzoeken van zijn doelgroep, het in kaart brengen
van het marktpotentieel en zijn concurrenten. Fysisch geografen en geologen gebruiken zeer ingewikkelde GIS modellen voor het berekenen van olie- en gasvoorraden
en verzakkingen die daarvan het gevolg kunnen zijn.
Alle toepassingen die ik hier noem heb ik zelf gezien. Het zijn geen exotische, bij elkaar gezochte producten, maar gewoon standaard onderdelen van de genoemde opleidingen. Op de vakgebieden waaruit GIS is ontstaan (ruimtelijke wetenschappen) is de component groter en verder ontwikkeld dan op de gebieden met een wat jongere historie. Enkele instituten werpen zich op als GIS-instituut. Hieronder vallen het Van Hall-instituut dat samen met Hogeschool Larenstein en Hogeschool Utrecht flink aan de weg timmert. Op universitair niveau zijn er diverse instituten die zich in ruime mate met GIS bezighouden, onder andere in Utrecht, Amsterdam, Groningen en Delft.
De conclusie is dat veel opleidingen aanleiding geven tot het gebruik van GIS-methodes. De verschillen onderling zijn groot, dat wordt
veroorzaakt door de wensen en mogelijkheden.
Naar boven
De Middelbare school
In het kader van dit onderzoek ben ik op bezoek geweest bij
een docent van een
middelbare school. Hij is al twee jaar bezig om GIS echt in zijn onderwijs
te krijgen. Dit jaar is het voor het eerst echt gelukt. Voor zover ik weet is
dit de enige "GIS-docent" op middelbare scholen in Nederland.
Uitgangspunt van deze leerkracht is dat GIS goed kan helpen bij het leren snappen van cartografische concepten en dat het een goed middel is om onderzoek te ondersteunen. Beide vormen heeft hij in de klas toegepast. Als eerste heeft hij een introductieles gegeven met GIS en wat je er mee kunt als hoofdonderwerp. De leerlingen kregen ook de kans er een beetje mee te spelen. Zo krijg je bijvoorbeeld een omgeklapt kaartbeeld als je de - en + tekens in de coördinaten omkeert! Dat is erg goed om te zien, want zo leren de leerlingen het directe verband tussen een tabel en het kaartbeeld inzien.
Ook het veranderen van de kleuren in een thematische kaart, door te laten kleuren op basis van een andere variabele in de tabel of een andere klassenverdeling toe te passen, werd zeer goed ontvangen. Over het algemeen vonden de leerlingen het leuk en konden ze vrij snel in voldoende mate begrijpen wat de basis van GIS is, en wat er anders aan is dan aan een "gewone" kaart.
Daarna kwamen de onderzoekjes aan de beurt. Voor zijn vierde-klas groepen heeft de docent een verkeerstelling van verschillende modaliteiten laten maken in verschillende aan elkaar grenzende wijkjes. De leerlingen maken hierbij een plan waar ze gaan staan, voeren de telling uit (auto's, fietsers en vrachtauto's) en voeren de gegevens in in een GIS. Daarna wordt kaartmateriaal aangemaakt met behulp van deze gegevens. Op deze wijze was de klas in staat in vrij korte tijd een goede indruk te verkrijgen van waar fietsroutes liggen en waar veel zwaar verkeer langskomt.
Voor de 5 VWO-klassen is er een andere oefening. Zij kregen gegevens over de woonplaats van de leerlingen van de school in postcodegebieden. Verder hadden zij de beschikking over een postcodegebiedenkaart met daarin gemiddelde inkomens. In de oefening leren de leerlingen een kaart te maken met de spreiding van de leerlingen over het Zuid-Hollands grondgebied en die kaart te relateren aan inkomensgegevens. Dat biedt weer aanknopingspunten voor verder onderzoek.
Ook voor de onderzoekjes geldt dat de leerlingen het leuk vonden om te doen. Met relatief eenvoudige middelen is een spectaculair resultaat, een echte, zelf gemaakte kaart, te behalen.
In northern Minnesota, students use Global Positioning System (GPS) satellites to track wolves, and a geographic information system--GIS--to analyze the animals' journeys across the winter landscape. On the east coast, in Chelsea, Massachusetts, high-school students stage a simulated spill of toxic chemicals, and manage the mock evacuation with the help of GIS. Halfway across the country in Missouri, two fifth graders analyze water quality in a neighborhood creek and with a GIS determine where and how the water is being polluted. In North Carolina, the supposedly dull subject of history shocks students when a GIS-based project brings 1949 fire insurance maps--graphic evidence of segregation--into their field of view for the first time. (Audet/Ludwig, 2000; tekst achterkaft)
In het boek van Audet en Ludwig zijn verhalen opgetekend die recht uit de praktijk zijn gehaald. Voorbeelden van projecten, natuurlijk rijk geïllustreerd met plaatjes. Omdat het hier een uitgave van ESRI zelf, de grootste leverancier van GIS software, betreft, zal het allicht allemaal wat mooier gemaakt zijn. Maar dan nog toont dit boek aan dat er veel mogelijkheden liggen voor gebruik van GIS.
Er is een aantal zaken dat mij opvalt. Het eerste is dat de verhalen, en dus ook de projecten,
vaak zeer lokaal van aard zijn. Er is een project over vervuiling van de kust, gedaan door leerlingen van een school vlakbij de kust. Er is een project over
het verspreidingsgedrag van wolven, uitgevoerd in het gebied waar de leerlingen wonen. Ondanks de gratis meegeleverde VS- en wereldgegevens gaan de scholen
toch bij voorkeur met hun eigen gebied aan de slag. Dat kan ik goed begrijpen, maar het project wordt er lastiger door. Toch doen ze het. Kennelijk is dit
één van de succesfactoren. Het tweede dat mij opvalt is de mate van samenwerking met derden. In bijna alle projecten werken de leerlingen samen met andere instanties.
De ene keer zijn dat bioloog-onderzoekers (wolvenproject) en de andere keer de brandweer (onderzoek naar gevaarlijke stoffen in de stad). Tussen de regels
door lees ik twee effecten hiervan: het levert middelen op om de projecten mogelijk te maken (geld en kennis) en het motiveert enorm. Een quote uit het boek:
From the standpoint of the child, the great waste in school comes from his inability to utilize the experience he gets outside.... while on the other hand he is
unable to apply in his daily life what he is learning in school. That is the isolation of school....The isolation of life. (John Dewey in Audet/Ludwig, 2000;
103)
Dat het omgaan met deze problematiek niet afhangt van het al of niet gebruiken van GIS hoef ik niet uit te leggen. Het is wel een aanwijzing dat GIS goed past
in schoolconcepten die ervaringsgericht zijn.
En een derde constatering is dat alle projecten gaan voor het "echte GIS". Ze maken geen gebruik van de goedkopere en simpelere viewer-optie. Ik weet het niet, maar denk dat deze voorbeelden er wel zijn maar niet worden opgenomen in het boek. Te weinig spectaculair.
Buiten een boek met voorbeelden levert ESRI ook een op maat
gemaakt CD-Rom product: GIS
for schools and libraries. In dit pakket is een aantal zaken bij elkaar
gebracht die de beginnende GISser volgens ESRI nodig heeft:
· een aangepast software-programma: ArcVoyager
· een pakketje data (gegevens, "kaarten")
· een handleiding
· lessen
Een ESRI medewerker in Canada kent ongeveer 3000 basis- en middelbare scholen die ArcView gebruiken. Verder hebben ze duizenden GIS for Schools and libraries CD-Rom's uitgedeeld. Hoeveel daarvan worden gebruikt is niet bekend. Dat het gebruik van al deze middelen niet altijd helemaal gladjes verloopt constateer ik uit het feit dat ESRI er voor heeft gezorgd dat er speciale trainingen worden gegeven voor "K-12 teachers", ongeveer vergelijkbaar met leerkrachten die les geven aan kinderen van onze basisschool en middelbare school. In de website die hier aan gewijd is, geeft men ook aan dat students don't have the chance to use the tools because their instructors don't know enough about how to engage the technology within their curriculum. (http://www.ESRI.com/industries/k-12/atp/index.html) Er zijn inmiddels meer dan 50 mensen die door ESRI gecertificeerd zijn om die cursussen te geven. Op basis daarvan constateer ik dat het niet zomaar een activiteit van wat hobbyisten is.
Met het pakket GIS for schools and libraries kan al aardig wat worden gedaan op het gebied van GIS. Toch vind ik de opzet van het pakket niet zo goed bruikbaar, omdat het doel is met GIS te leren omgaan. Wat mij betreft moet leren met GIS het doel zijn. Meer hierover schrijf ik in het hoofdstuk over doelen. Meer gericht op leren met GIS is het nieuwste boek: Mapping our world. Dit boek, geschreven voor en door leerkrachten, staat helemaal vol praktische voorbeelden en lessenseries. Natuurlijk is ook hier een deel opgenomen over het leren omgaan met een GIS. Maar het grootste gedeelte van het boek, zo'n 400 pagina's van de totaal 537, bestaat uit lessenseries die "ergens over gaan". Bovendien zijn de lessen voorzien van verwijzingen naar de National geography standards, die je zou kunnen zien als de kerndoelen. Dit boek is gericht op middelbare en hogere scholen. Het maakt gebruik van een volwaardig GIS pakket (ArcView) dat met het boek wordt meegeleverd met een jaar-licentie. Verder worden op CD een pakket gegevens en een multimedia-voorstelling over GIS meegeleverd. Dit is voor mij een pakket dat erg goed bruikbaar is op Middelbare scholen. De Aardrijkskundedocent van de middelbare school is er inmiddels enthousiast mee aan de slag. Heel praktisch, lessen zijn klaar, gegevens zijn er bij. Voor de basisschool zijn de lessen over het algemeen te moeilijk en moet er toch nog te veel geïnstalleerd worden.
Deze paragraaf lijkt wellicht een soort "ESRI-show". Dat
was niet de bedoeling, maar is het gevolg van weinig aanbod bij de andere GIS
aanbieders. Mapinfo besteedt op zijn website
geen aandacht aan onderwijs,
Intergraph doet dit wel, maar veel minder uitgebreid. Je kunt via hun website
het pakket The power to learn, Intergraph program for schools aanvragen. Dat
heb ik gedaan. Het pakket bestaat uit een CD-Rom met Geomedia Pro (dit product
kost enkele duizenden Euro's) en een mini-foldertje. Dat snap ik niet. Ik heb
zelf ruime ervaring met de producten van Intergraph en ESRI en ik durf te beweren
dat als er voor de ESRI producten cursussen nodig zijn, de Intergraph producten
rustig in de doos mogen blijven. Deze zijn namelijk erg goed en hebben veel
mogelijkheden, maar zijn gewoon bedoeld voor professionals. Dus om die dan zonder
verdere toelichting op te sturen....
Naar boven
Eigen ervaringen op een basisschool
In mijn eigen Ilio-stageklas, groep 7 met 20 leerlingen van de Prins Mauritsschool te Nijmegen Dukenburg, heb ik een paar keer gebruik gemaakt
van GIS. Ik was vooral benieuwd naar de reacties van de kinderen. Ik wilde vaststellen of de kinderen met de techniek overweg zouden kunnen en of ze het leuk zouden
vinden. Mijn school was een GOA-school, dus er is geen sprake van overwegend slimme kinderen. Het schoolconcept is klassikaal. De kinderen zijn niet gewend
aan veel zelfstandigheid.
Helaas kon ik in de klas niet beschikken over een internetverbinding en had ik slechts de beschikking over één computer en dan ook nog een zonder printer waardoor mijn plannen iets ingekrompen moesten worden. Bovendien bleek mijn stage ineens een maand korter dan verwacht door administratieve problemen.
Uiteindelijk is het volgens mij toch gelukt om een goed beeld te krijgen van de mogelijkheden. Ik heb op 3 momenten van GIS gebruik gemaakt. Eerst zal ik ze kort introduceren en daarna uitwerken. Als eerste heb ik zelf een GIS omgeving opgezet met luchtfoto's en kaartmateriaal van de directe omgeving van de school. Hiermee wilde ik testen of kinderen deze informatie zouden kunnen lezen. Als tweede heb ik een projectmiddag over vulkanen en aardbevingen in Indonesië gegeven. Een van de opdrachten was een GIS opdracht zoals terug te vinden in paragraaf 2.1 en de bijbehorende bijlage. Het derde onderdeel was een project naar aanleiding van het bezoek van een gemeenteraadslid aan mijn klas. We wilden hem laten zien waar gevaarlijke plekken in de buurt zijn. Dit is min of meer de les die als tweede voorbeeld is besproken.
De eerste keer dat ik GIS gebruikte heb ik alles zelf gedaan. Ik ben achter de computer gekropen en heb, goed zichtbaar voor de kinderen, met de kaarten zitten spelen. Dat was voor veel kinderen aanleiding genoeg om eens te komen kijken. Ik heb steeds gevraagd om bekende punten, zoals hun eigen huis, aan te wijzen. Mij viel op dat de meeste kinderen (schatting driekwart) hier goed toe in staat waren. Deze score ligt hoger dan ik verwacht had op basis van mijn ervaringen in mijn vorige werkomgeving. Heel bemoedigend, vooral ook omdat ik gebruik maakte van een behoorlijk aantal kaarten door elkaar: overzicht over Nijmegen, luchtfoto's van Dukenburg, een Grootschalige basiskaart met alle details en een uitgeklede variant hiervan. Vooral de luchtfoto was erg herkenbaar. Ik vermoed dat het spelen van computerspelletjes hier een positieve invloed op heeft. Bij veel "adventures" moet je ook gebruik maken van bovenaanzichten.
De tweede keer dat ik GIS gebruikte heb ik als opdracht in een circuitles een werkblad voor gebruik bij de GIS computer gemaakt. De les is uitgewerkt in het eerste voorbeeld. Op dit werkblad stond gedetailleerd wat de leerlingen moesten doen. Anders dan de meeste volwassenen waar ik dit soort concepten aan heb moeten uitleggen, gingen de kinderen gewoon aan het werk. Zij lieten zich niet uit het veld slaan door allerlei overbodige knopjes en voerden de opdrachten uit. Enkele kinderen (een stuk of 4) waren wel nieuwsgierig en sloegen aan het experimenteren. Ik heb ze daarin gestimuleerd en binnen enkele minuten waren ze in staat de kaart te manipuleren. Gelukkig had ik er wel voor gezorgd dat het origineel niet te veranderen was zodat na het afsluiten het volgende groepje weer over de originele instellingen kon beschikken.
Enkele kinderen, vooral meisjes, vonden het een beetje eng of wisten niet precies waar op het scherm ze iets moesten doen. Ook de term "vinkje" was niet bij iedereen bekend. Het enige punt waarbij ik enkele keren heb moeten helpen is het te ver in- of uitgezoomd raken. Dat betekent dat je zo dichtbij of zo veraf bent geraakt dat je niet meer kunt zien waar (in de range van schalen) je zit. Bij wijze van spreken: de wereld is zo groot als een pixel op je scherm of een stoeptegel vult je hele scherm. Dit is een van de zaken waar je heel gemakkelijk aan went als je er vaker mee te maken hebt, weet ik uit ervaring. Het probleem is ook te voorkomen door sommige in- en uitzoomacties onmogelijk te maken.
De opdracht ging over vulkanen, met de focus op Indonesië. De kinderen kregen eerst een kaartje te zien met vulkanen in Indonesië. Ze kunnen dan constateren dat die op een rijtje liggen, en doen dat ook naar aanleiding van de vraag op het werkblad. Daarna kon er in stapjes worden uitgezoomd waardoor langzaam de hele wereld zichtbaar werd. En ook dan blijkt dat de vulkanen meestal op een rijtje liggen. Tussendoor waren er wat kleine oefeningetjes in het aan- en uitzetten van lagen en uiteindelijk konden de kinderen de laag met de tectonische platen aanzetten. Daarbij is het zeer simpel om te constateren dat de vulkanen bijna alleen maar op de randen van de aardschollen voorkomen. Het is de bedoeling dat de kinderen door deze ontdekking extra gemotiveerd worden om op het volgende werkblad in het circuit te ontdekken hoe het precies zit. Ik denk dat dit gelukt is, maar daarvoor heb ik geen bewijs.
De opdracht om Nederland terug te vinden bleek best pittig. De meeste groepjes zijn er wel in geslaagd, maar het kostte wel moeite. Waar dat precies in zat kon ik niet vaststellen. Ik heb het vermoeden dat het wereldbeeld in de projectie die ik gebruikte net zover afwijkt van hetgeen ze gewend zijn, dat ze even drie keer moesten kijken. Uiteindelijk slaagden bijna alle groepjes er in om de opdrachten te maken en de antwoorden juist in te vullen. Dat heb ik achteraf kunnen constateren toen ik de boekjes heb bekeken. Dat is ook niet vreemd, want ik had de opdrachten zo bedacht dat eerst zelf iets ontdekt kon worden, waarna het in de volgende opdracht of het volgende werkblad werd toegelicht of uitgewerkt. Toch weet ik van meer dan de helft van de kinderen dat ze hebben ontdekt wat ik wilde dat ze zouden ontdekken omdat ik in de buurt heb staan observeren. Enkele kinderen heb ik toelichting gevraagd, en ook die was voldoende.
De kinderen vonden het leuk om te doen, dat weet ik omdat ze het zeiden en omdat ik het kon waarnemen, en uit observaties en de antwoorden op de werkbladen kan ik concluderen dat de meeste kinderen dit werk aankunnen. De lol die ze er in hebben staat, als de opdracht goed is, garant voor hoog leerrendement.
De derde keer GIS was een beetje improviseren. Het had de les moeten worden van het tweede voorbeeld. Deze keer had ik ook de normale leerkracht van groep 7 in de klas zodat ik meer speelruimte had. Op basis van vrijwilligheid heb ik een groepje samengesteld dat samen met mij door de wijk zou gaan om gevaarlijke plekken te fotograferen voor de wethouder, dit naar aanleiding van een bezoek van een gemeenteraadslid aan mijn klas. In de klas hebben we met een door mij afgedrukte GIS-kaart een route uitgezet. Die zijn we gaan lopen en onderweg hebben we digitale foto's gemaakt. Het was mijn bedoeling deze in het GIS systeem aan de kaart te koppelen. Dat is niet meer gelukt wegens tijdgebrek en mijn plotselinge afscheid van de stageschool.
Voor de kinderen zat er weinig GIS in dit project. Het beloofde eindresultaat werkte wel stimulerend. Voor de leerkracht is dit project normaal gesproken
technisch te ingewikkeld. Er wordt gebruik gemaakt van een volwaardig GIS programma en de gegevens moeten vrij uitgebreid worden voorbereid. Bovendien kan het problemen
opleveren om met kinderen en een digitale camera naar buiten te gaan. Hier moet echt toezicht bij aanwezig zijn. Als kinderen gaan fotograferen vergeten ze
de omgeving volledig.
Naar boven
Conclusie
Ik constateer dat in Nederland GIS onderwijs plaatsvindt op plekken waar men dat voor de opleiding van belang acht. Dit zijn vooral HBO en Universitaire
instellingen.
Op middelbare scholen verschijnen de eerste kiemen. En nu ook op de basisschool.
In de VS en Canada is men al een heel stuk verder dan in Nederland met GIS onderwijs aan (jongere) kinderen. Met diverse projecten is aangetoond dat GIS technieken zich goed laten gebruiken op school. De beperkende factor in de VS en Canada blijkt de docent te zijn. Deze wordt, indien hij/zij dat wil, bijgeschoold. Een verschil tussen de opzet van het schoolsysteem in Noord Amerika en bij ons is dat scholen moeten scoren. Ze kiezen vaak een bepaald vakgebied om zich op toe te leggen. GIS als onderzoeksinstrument bij diverse projecten leent zich hier goed voor. Voor middelbare en hogere scholen lijkt GIS een meer normale positie als een van de leermiddelen te gaan bekleden.
Mijn eigen ervaringen leren mij dat de kinderen uitstekend in staat zijn om met digitale geografische informatie te leren werken. Er is geen beperking op het technische vlak (het bedienen van de software) en ook begripsmatig (het snappen van de informatie) zie ik geen belemmeringen. Vanuit organisatorisch perspectief bekeken kan GIS in Nederland nu nog alleen worden toegepast door leerkrachten die zelf weten wat ze willen en zich niet door technische barrières laten weerhouden.
Voorbeelden in Noord Amerika en mijn eigen ervaringen hebben aangetoond dat kinderen van de bovenbouw in de basisschool goed in staat zijn met GIS te werken.
Ze zijn bovendien sterk gemotiveerd doordat ze zelf op de computer iets kunnen maken.
Naar boven