Docent en GIS-expert leren van elkaar

Leren met GIS begint langzaamaan zijn weg in scholen te vinden. Er zijn kant-en-klaar-modules en veel toepassingen zijn intuïtief, maar wil je als docent ook zelf GIS-opdrachten ontwikkelen, dan vereist dat specifieke kennis. Er zijn GIS-specialisten beschikbaar die je daar graag wegwijs in maken. 

De wereld van GIS is in ontwikkeling en de vraag naar mensen met GIS-kennis neemt toe. Die groei is te verklaren doordat alle maatschappelijke vraagstukken een ruimtelijke component hebben en een GIS daarin inzicht geeft, wat mogelijk leidt tot betere beslissingen. De groei in de vraag naar en het gebruik van GIS wordt vooral gedreven door infrastructurele ontwikkelingen, zoals smart cities, water- en landmanagement en stedelijke planning. Doordat een steeds groter deel van de wereldbevolking in steden leeft, zijn inzichten in ruimtelijk gedrag en beheer van de ruimte  van groot belang.

GIS in het voortgezet onderwijs

De genoemde maatschappelijke vraagstukken spelen op ieder schaalniveau en daarom moet iedereen leren omgaan met GIS. In het nieuwe aardrijkskunde-examenprogramma verwachten we al van leerlingen dat zij kennis opdoen van alle functionaliteiten van GIS. Volwaardige online GIS-toepassingen kunnen tegenwoordig meer en zijn gebruiksvriendelijker dan vroeger, waardoor zowel leerlingen als docenten minder GIS-vaardigheden nodig hebben om ermee te kunnen werken. Met het ArcGIS voor op School-programma beschikken middelbare scholen in Nederland kosteloos over gebruiksvriendelijke en toegankelijke online GIS-software. Op de website www.esri.nl/nl-nl/onderwijs/arcgis-voor-op-school/home staan Nederlandstalige handleidingen waarmee docenten en leerlingen een goede basis kunnen leggen in het leren met GIS. Daarnaast loopt er een programma waarin enthousiaste GIS-specialisten en scholen gekoppeld worden om het leren met GIS op school vorm te geven en te stimuleren.

Esri heeft het ArcGIS voor op School-programma wereldwijd uitgezet. Zo zijn er in de Verenigde Staten en Engeland al 2000 GIS-specialisten actief die het onderwijs ondersteunen, en ook in Nieuw-Zeeland, Australië, Canada, Colombia, Duitsland en talloze andere landen zijn ze actief. Ervaring uit de VS, Engeland en Nieuw-Zeeland leert dat er genoeg GIS-specialisten zijn die het onderwijs willen ondersteunen, maar dat er nog weinig respons komt vanuit scholen.

Al zijn GIS-toepassingen steeds makkelijker in het gebruik, toch hebben docenten specifieke kennis nodig om GIS te integreren in de les. Die kennis kunnen ze ontwikkelen via scholing en in de praktijk door lessen uit te proberen. Een aantal docenten experimenteert al met de nieuwe mogelijkheden en dit gaat nog beter met ondersteuning van een GIS-specialist. Wat kunnen docenten en GIS-specialisten hierbij van elkaar leren?

Twee werelden verbinden

Vanuit de academische wereld worden docenten geholpen inhoudelijke, pedagogische en technologische kennis te integreren. Hiervoor is het TPCK-model, Technological Pedagogical Content Knowledge-model, bedacht (figuur 1).

Het onderscheidt drie soorten kennis van een docent: (1) pedagogische kennis, bijvoorbeeld van leerstijlen en klassenmanagement, (2) vakinhoudelijke kennis en (3) technologische kennis, bijvoorbeeld van IT en bestandsbeheer.

Op het snijvlak van pedagogische en vakinhoudelijke kennis staat vakdidactische kennis. Deze stelt een docent bijvoorbeeld in staat te bepalen hoe hij leerstof behapbaar kan aanbieden en welke misconcepties er bij leerlingen over de leerstof bestaan. De combinatie van technologische en pedagogische kennis geeft de docent bijvoorbeeld inzicht in de leereffecten van het leren met digitale leermiddelen, en succesvol gebruik van het digibord. De combinatie van technologische en vakinhoudelijke kennis ten slotte stelt de docent in staat techniek als middel te gebruiken om vakinhoud aan te leren. Een voorbeeld is de GIS-kennis van een docent, waarmee hij in staat is geografische vraagstukken met behulp van GIS te bestuderen.

In het centrum van het model komen de drie soorten kennis bij elkaar in GIS-didactische kennis. Het gaat dan bijvoorbeeld over hoe een docent ervoor zorgt dat leerlingen op de juiste manier data verzamelen en visualiseren, hoe de docent zorgt dat ze relaties gaan zien in hun data en welke fouten leerlingen dikwijls maken als ze met GIS leren. Met deze kennis kan de docent het leren met GIS bij leerlingen optimaliseren.

Eenvoudige introductieopdrachten in het leren met GIS vergen weinig GIS-didactische kennis. Maar als een docent zelf GIS-opdrachten en -projecten wil ontwikkelen, is wel GIS-didactische kennis vereist. Een GIS-specialist kan helpen die specifieke kennis te ontwikkelen.

Door samen te werken komen de vakdidactische kennis van de docent en de GIS-kennis van de GIS-specialist bij elkaar en ontwikkelen ze samen hun GIS-didactische kennis. Dit doen ze door bijvoorbeeld samen lesmateriaal te maken en met elkaar te reflecteren op het proces.

Positieve reacties

Leren met GIS ondersteund door een GIS-specialist blijkt goed te bevallen. Op de GeoMentor Spotlight-pagina van de website van de American Association of Geographers (AAG) staan interviews met GIS-specialisten die het onderwijs in de VS ondersteunen. Ze spreken allemaal met passie over het delen van hun GIS-ervaring met de jeugd. Ze hebben verschillende achtergronden; er zijn bijvoorbeeld biologen, geografen, geologen, economen, marketeers en planologen bij. Ook hun ondersteuning verschilt: de een focust op het helpen aanleren van GIS-basisvaardigheden, een ander demonstreert tijdens een gastles hoe GIS inzichten biedt in maatschappelijke vraagstukken, en weer een ander helpt een school om geografisch veldwerk op te zetten.

De eerste ervaringen in Nederland met de samenwerking tussen een GIS-specialist en docent zijn positief. Zo kreeg een tweede klas havo in Den Haag tijdens een les over het klimaat in de VS bezoek van een GIS-specialist. De leerlingen gingen aan de slag met de handleiding Schuilen voor orkaan Harvey, waarbij ze de route van de orkaan en potentiële schuilplaatsen in Houston in kaart brachten en vervolgens met een geografische analyse naar de dichtstbijzijnde schuilplaats zochten (zie de handleiding op www.esri.nl/nl-nl/onderwijs/arcgis-voor-op-school/lesmateriaal). Ondertussen kregen de leerlingen vragen over het ontstaan en het patroon van de orkaan en waar en waarom deze afzwakte. Aan het eind had iedereen een zelfgemaakte kaart met daarop de route van de orkaan, de schuilplaatsen in Houston en de voor hem of haar dichtstbijzijnde schuilplaats.

De leerlingen waren positief over de les en vonden het leuk op een andere manier met aardrijkskunde bezig te zijn. Ook de docent raakte geïnspireerd. De GIS-specialist vond het een leerzame ervaring zijn kennis te kunnen overdragen op de docent en leerlingen.

'Een leven lang leren’ en de wereld de klas binnenhalen worden in onze kenniseconomie erg gewaardeerd. Docenten en scholen hoeven hiervoor niet alles zelf te doen: er zijn voldoende GIS-specialisten die hun steentje willen bijdragen, de techniek is met ArcGIS voor op School voor iedere school voorhanden en er zijn talloze onderwerpen waarbij het leren met GIS meerwaarde biedt. Het leren met GIS zit daarmee in de lift. Aan geïnteresseerde en enthousiaste docenten en GIS-specialisten de taak dit leren verder vorm te geven en de GIS-wereld de klas binnen te halen.

BRONNEN

• Favier, T. & Schee, J. van der 2012. Op zoek naar een kennisbasis voor lesgeven met GIS. J. van der Schee & T. Béneker (red.). Aardrijkskundeonderwijs onderzocht. Amsterdam: Landelijk Expertisecentrum Mens- en Maatschappijvakken – Centrum voor Educatieve Geografie, p. 135-146.
• AAG 2019. GeoMentor Spotlight. Washington: American Association of Geographers. Zie: http://www.aag.org/cs/geomentors/connect/geomentor_spotlight.
• Mishra, P. & M. Koehler 2006. Technological pedagogical content knowledge: a framework for integrating technology in teacher knowledge. Teachers College Record, 108(6), p. 1017-1054.