Geo-ict sterk in verandering

Als je docenten vraagt naar de grootste verandering in het aardrijkskundeonderwijs van de afgelopen jaren, noemen ze digitalisering en geo-ict vaak als eerste. De introductie en diffusie van geo-ict gingen echter met horten en stoten, en nog steeds zijn er uitdagingen.

De eerste computers in het onderwijs verschijnen vanaf de jaren 1960 in de Verenigde Staten, vooralsnog mondjesmaat en met erg beperkte mogelijkheden. In Nederland geldt 1982 als startjaar van wat dan ‘nieuwe informatietechnologie’ (NIT) in het onderwijs heet. Scholen krijgen budget om wat hardware aan te schaffen en de training van docenten komt op gang. Grote scholen hebben wel tien pc’s. Die worden gebruikt in diverse schoolvakken, maar wiskunde en natuurkunde gaan in de praktijk vaak voor. Bij sommige projecten kan aardrijkskunde meedoen, maar regelmatig valt ons schoolvak buiten de boot.

In 1983 schrijft Jan van Beckum in de Geografenkrant over de ‘microcomputer’ die doordringt in het schoollokaal. Voor aardrijkskunde zijn er enkele programma’s waarbij de computer oefenmachine is om topografie te leren, en een paar interactieve leerprogramma’s met bronnen en vragen met autofeedback. Over de laatste schrijft Van Beckum dat ‘de computer zo een deel van de rol van de docent overneemt’.

Een van de pioniers uit die tijd is Henk Trimp, die zelf applicaties en lesmaterialen ontwikkelt, ze toepast in de klas en nascholingscursussen geeft. Van een doorbraak is echter nog geen sprake, constateert hij in 1988 in het Geografisch Tijdschrift. In 1987 zegt 60% van de 78 docenten die een nascholingscursus ‘Microcomputer in het aardrijkskundeonderwijs’ hebben gevolgd, dat ze in de praktijk niet werken met computers. De meest genoemde reden is het beperkte aanbod aan software en materialen die specifiek over aardrijkskundige thema’s gaan. Een ander probleem in die tijd is dat applicaties vaak maar op één computersysteem draaien, zoals op Macintosh of op IBM.

Tussen 1992 en 1996 groeit het aantal docenten dat gebruik maakt van NIT flink, doordat er meer pakketten komen die beter aansluiten bij de kerndoelen van het schoolvak. Het populairste pakket in die tijd is de CBS datadisk aardrijkskunde (figuur 1). Meer dan de helft van de docenten gebruikt deze in de les. Het is een bronnenmap met data per gemeente die leerlingen kunnen visualiseren in kaartjes. Omdat de meeste scholen nog niet beschikken over internet, wordt het pakket eerst aangeboden op een floppy en later op een cd-rom. Het bijbehorende lesmateriaal van Henk Trimp is een schot in de roos. Dit is het eerste pakket waarvan docenten de meerwaarde inzien: leerlingen kunnen nu zelf data visualiseren en analyseren. Docenten waarderen deze en andere applicaties ook omdat leerlingen in hun eigen tempo kunnen werken.

Een ander populair programma uit begin jaren 90 is het interactieve spel Honger of erosie. Leerlingen moeten kiezen of ze bos aanleggen of graan aanplanten op een helling. Af en toe valt er een bui en spoelt aarde van de akkers. Tegelijkertijd worden er in het nabijgelegen dorp steeds meer baby’s geboren die gevoed moeten worden.

Introductie van GIS

In 2002 introduceert aardrijkskundedocent Willem Korevaar professionele GIS-applicaties in de klas (ArcGIS en QGIS). Hij gebruikt ze om leerlingen onderzoek te laten doen in hun eigen gemeente en daarbij zelf kaarten te maken. De desktop-GIS-applicaties worden tot dan toe alleen gebruikt binnen het bedrijfsleven, bij de overheid, in de wetenschap en het hoger onderwijs. Van de provincie Zuid-Holland krijgt Willem Korevaar usb-sticks met allerlei digitale kaarten en tabellen met data.

Het blijkt een hele onderneming de software geïnstalleerd te krijgen, de data te ordenen en goede handleidingen te maken. Maar uiteindelijk kunnen de meeste leerlingen onder begeleiding geografische vragen stellen en kaarten maken die antwoord geven op die vragen. Een van die leerling-onderzoekjes haalt zelfs het nieuws (figuur 2). Een leerling laat namelijk zien dat in Den Haag veel koffieshops niet op de wettelijk vereiste afstand van minstens 500 meter van scholen liggen.

Willem Korevaar inspireert daarna veel collega’s om ook met ArcGIS of QGIS aan de slag te gaan in de klas. Maar al zijn de applicaties gratis beschikbaar en worden er nascholingscursussen aangeboden en zijn er sites met data en handleidingen, toch blijft de toepassing van professionele GIS-applicaties in de jaren 2000 beperkt tot enthousiaste, ict-vaardige docenten die van uitproberen houden. Veel van hun collega’s vinden het lastig GIS toe te passen in de klas. Zeker omdat professionele GIS-applicaties in die tijd niet erg gebruiksvriendelijk zijn. Leerlingen moeten eerst leren hoe GIS werkt en een ‘knoppencursus’ van zo’n vijf lessen volgen, voordat ze met hun eigen project aan de slag kunnen. Veel docenten vinden dat de focus moet liggen op het leren van aardrijkskundige inhoud en denkvaardigheden, en niet op  leren werken met de applicatie.

Van desktop naar online

Begin 21e  eeuw ontstaan de eerste applicaties die GIS integreren met internet. Zo wordt in 2005 Google Maps gelanceerd. Een jaar eerder al is het platform EduGIS opgericht – een initiatief van het Kadaster en de Vrije Universiteit Amsterdam. EduGIS wil het gebruik van GIS in het voortgezet onderwijs stimuleren, vooral met een laagdrempelige online applicatie waarin leerlingen digitale kaarten kunnen bekijken. In de beginfase laat de techniek het nog al eens afweten, maar als die hobbel is genomen, groeit EduGIS uit tot de website voor digitale kaarten die docenten het meest gebruiken.

Anno 2023 heeft de EduGIS-applicatie honderden kaartlagen. Vooral de lagen op zeer gedetailleerd schaalniveau zijn waardevol voor het onderwijs, zoals de hoogtekaart, de kaart van de ouderdom of gebruiksfuncties van panden, en de kaart die laat zien waar water op straat blijft staan bij een hoosbui. Zo kunnen leerlingen vraagstukken rondom stedelijke vernieuwing en wateroverlast bestuderen in de eigen omgeving. Dat maakt het aardrijkskundeonderwijs een stuk relevanter. Een ander voordeel is dat EduGIS niet te complex is en alleen functionaliteiten biedt die nuttig zijn voor leerlingen. In GIS-applicaties voor professionals verdwaalden leerlingen vaak door de grote hoeveelheid knoppen. Voor de meeste docenten is het voldoende als leerlingen kaartlagen kunnen aan- en uitzetten, in- en uitzoomen en klikken op punten om meer informatie te krijgen. Jongeren groeien tegenwoordig op met deze technologie en kunnen er snel mee aan de slag. Daardoor verandert de focus van ‘leren over GIS’ naar ‘leren met GIS’. EduGIS biedt daarbij lesmodules die aansluiten op de eigen kaartapplicatie, zodat leerlingen direct aan de slag kunnen met de inhoud.

Naast EduGIS komen er in de loop der tijd allerlei kaartapplicaties beschikbaar van overheden en kennisinstellingen om informatie te communiceren naar een breder publiek. Denk aan Topotijdreis, CBS in uw buurt en de Leefbaarometer. Met lesmaterialen, deels ook aangeboden via EduGIS, leren leerlingen werken met deze applicaties, wat het aardrijkskundeonderwijs realistischer maakt. Daarnaast worden er speciaal voor het onderwijs ook storymaps en andere kaartapplicaties ontwikkeld. Veelgebruikt is Water op het schoolplein, waarop leerlingen kunnen kijken welke gebieden getroffen worden door een overstroming als ergens de dijk doorbreekt. Ontbossing in Amazonië: het verhaal van Weijdyenya wordt inmiddels door meer dan honderd docenten in de klas gebruikt. 

In de jaren 2010 gaan professionele GIS-pakketten over van desktop naar online. De varianten voor het onderwijs verhuizen mee. Groot voordeel is dat docenten nu niet meer hoeven te zorgen dat er software op het computersysteem geïnstalleerd wordt, altijd een hoop gedoe. Ze kunnen sinds een paar jaar kosteloos toegang krijgen tot ArcGIS online. Docenten zijn vooral enthousiast over de mogelijkheid survey-formulieren te maken, waarmee leerlingen gegevens verzamelen op hun smartphone. Ze kunnen bijvoorbeeld in de eigen wijk enquêtes afnemen over leefbaarheid, foto’s maken van verduurzamingsmaatregelen. Of observaties doen van vegetatie, water en bodem. De verzamelde data worden automatisch gecombineerd en gevisualiseerd in een GIS-kaartje. Al meer dan honderd scholen maken gebruik van de mogelijkheid veldwerkopdrachten te verrijken met GIS.

Hardware en software

In de begindagen vormt de beschikbaarheid van het computerlokaal en de internetverbinding nog een probleem op veel scholen. Maar anno nu is de wifi op de meeste scholen voldoende sterk en in veel klassen zijn laptops of tablets beschikbaar.

Dat applicaties gebruiksvriendelijk moeten zijn en liefst gratis, is al langer bekend. Maar deze voorwaarde wordt des te meer duidelijk bij de opkomst (en uiteindelijk neergang) van virtual reality. In 2017 lanceert Google de gratis online applicatie Google Poly, waarmee docenten vrij eenvoudig zelf tours kunnen samenstellen die bestaan uit een serie 360-graden foto’s. Docenten kunnen zelfgemaakte foto’s uploaden of uit Streetview halen, en vervolgens tekstuele informatie toevoegen aan interessante objecten in de foto’s. Al snel worden mooie tours gemaakt en gedeeld in Geografie, zoals een tour door de sloppenwijken van Nairobi, een tour langs natuurlijke vegetatie van de Noordpool tot evenaar en een tour langs diverse typen vulkanen. Docenten kunnen de tour tonen op het digiboard, of leerlingen deze zelf laten bekijken op hun laptop of tablet, of met een VR-brilmontuur waarin ze hun smartphone schuiven. Zo’n bril geeft leerlingen een soort van virtuele veldwerkervaring: alsof ze echt in die sloppenwijk, op de gletsjer of op de rand van de vulkaan rondkijken. Maar in 2021 trekt Google de stekker uit Google Poly, dus kunnen docenten de tours niet meer gebruiken in de les. Er komen wel enkele VR-bedrijven die ook een platform bieden om zelf tours te maken, maar daarvoor heb je als school een (betaalde) licentie nodig. Op dit moment, twee jaar later, wordt virtual reality nauwelijks nog toegepast in de klas.

Verankering in het curriculum

Ook aanpassingen in het curriculum zijn door de tijd heen van invloed op de introductie en diffusie van geo-ict in het onderwijs. In het eindexamenprogramma voor havo en vwo 2007-2020 staan geen expliciete vermeldingen van geo-ict, maar wel voor het gebruik van kaarten, luchtfoto’s en satellietbeelden. Bij geen van de eindtermen is aangegeven of het gaat om analoge of digitale kaarten. In de Handreiking voor het Schoolexamen staat wel dat leerlingen ict moeten kunnen gebruiken, zoals GIS-software, remote sensing en de Bosatlas cd-rom, maar het klinkt nog vrijblijvend. In het eindexamenprogramma vmbo dat van start gaat in 2013, staat al meer expliciet dat leerlingen eenvoudige vormen van GIS moeten kunnen gebruiken. En het huidige examenprogramma havo en vwo vermeldt inmiddels wel expliciet dat leerlingen moeten kunnen werken met geo-ict. Dit zou in het schoolexamen getoetst moeten worden.

Veel docenten kiezen ervoor geo-ict toe te passen bij onderzoek in de eigen omgeving, en gebruiken daarbij applicaties met kaarten op buurt- en straatniveau (zoals EduGIS) of zelfgemaakte survey-formulieren voor de smartphone in combinatie met een webgis (met ArcGIS Online).

Niet meer weg te denken

In 2007 stelt Joop van der Schee in zijn oratie: ‘Aardrijkskunde kan via GIS steviger op de kaart gezet worden en gisse leerlingen opleiden die in staat zijn kritisch mee te denken over planeet Aarde.’ GIS wordt op dat moment nog maar beperkt toegepast in de klas.

Als we nu terugkijken, zijn de belangrijkste voorwaarden voor de succesvolle introductie en diffusie van geo-ict in het onderwijs geweest: (1) verankering in het curriculum; (2) duidelijkheid over de meerwaarde; (3) beschikbaarheid van passende hardware; (4) beschikbaarheid van kosteloze, gebruiksvriendelijke online applicaties; (5) beschikbaarheid van uitgebreide sets geodata; (6) beschikbaarheid van passende lesmaterialen, en tot slot (7) vaardigheden van docenten in het lesgeven met geo-ict. Zie ook figuur 3.

Geo-ict is nu niet meer weg te denken uit de samenleving en langzamerhand ook niet meer uit het onderwijs. Maar leren werken met geo-ict gaat niet zonder aandacht voor geografische kennis en denkvaardigheden. Pas als je genoeg weet, zie je hoeveel een digitale kaart te bieden heeft en leer je de goede vragen te stellen.

BRONNEN