Η χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) στην Περιβαλλοντική Εκπαίδευση από τους καθηγητές Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης

Περίληψη

Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ) είναι ένα σύστημα διαχείρισης χωρικών δεδομένων, που επιτρέπει στους χρήστες τους να αποτυπώσουν τον πραγματικό κόσμο και να αναλύσουν χωρικά και περιγραφικά δεδομένα.

Η παρούσα έρευνα έχει ως στόχο να μελετήσει τις γνώσεις, τις απόψεις και τις στάσεις των εκπαιδευτικών Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης της Ελλάδας ως προς την εισαγωγή των ΓΣΠ στην εκπαιδευτική διαδικασία της Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης (ΠΕ). Η έρευνα πραγματοποιήθηκε σε 333 εκπαιδευτικούς σε όλη την επικράτεια το έτος 2016 και φάνηκε ότι οι εκπαιδευτικοί αναλαμβάνουν πρόγραμμα ΠΕ κυρίως σε εθελοντική βάση ενώ αναγνωρίζουν τα οφέλη της χρήσης των νέων τεχνολογιών στην εκπαιδευτική διαδικασία. Θεωρούν ότι η χρήση των  νέων τεχνολογιών στην εκπαιδευτική διαδικασία της ΠΕ προάγει τη μάθηση και δείχνουν να αποδέχονται την εισαγωγή των ΓΣΠ στις διαδικασίες της ΠΕ. Η έλλειψη κατάρτισης των εκπαιδευτικών αποτελεί εμπόδιο ως προς την εισαγωγή των ΓΣΠ αλλά παρά τις δυσκολίες 2 στους 10 εκπαιδευτικούς τα έχουν χρησιμοποιήσει ήδη σε προγράμματα ΠΕ.

Ωστόσο, δεν πρέπει να εστιάζουμε στο πώς θα μπουν τα ΓΣΠ στο αναλυτικό πρόγραμμα αλλά στο πώς τα ΓΣΠ θα βοηθήσουν τους στόχους του αναλυτικού προγράμματος. Έτσι για να είναι τα ΓΣΠ αποτελεσματικά πρέπει στα σχολεία να οικοδομήσουμε ένα περιβάλλον περιέργειας για τη διερεύνηση του κόσμου και να αντιμετωπιστούν ως μέθοδος και όχι ως τεχνολογία.

ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: Περιβαλλοντική Εκπαίδευση (ΠΕ), Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ),  GIS, Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση

Εισαγωγή

Τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (ΓΣΠ) είναι συστήματα πληροφορικής που δίνουν τη δυνατότητα συλλογής, επεξεργασίας, ανάλυσης, διαχείρισης, οπτικοποίησης, και αποθήκευσης σε ψηφιακό περιβάλλον, χαρτογραφικών ή γεωγραφικών ή χωρικών δεδομένων τα οποία συνδέονται με περιγραφικά δεδομένα (Popovich,2014). Ωστόσο παρά τον κεντρικό τους ρόλο στην συλλογή και επεξεργασία γεωγραφικών, κοινωνικών,  περιβαλλοντικών και οικονομικών δεδομένων μέχρι σήμερα έχουν αμελητέα παρουσία στην Ελληνική σχολική πραγματικότητα. Στο άμεσο μέλλον η εισαγωγή των ΓΣΠ σε πολλά επαγγέλματα αναμένεται να είναι ραγδαία δεδομένου ότι οι νέοι ηλεκτρονικοί και θεματικοί χάρτες που δημιουργούνται με την χρήση των ΓΣΠ, φορτωμένοι με διάφορες γεωγραφικές ή άλλες πληροφορίες μας επιτρέπουν να βλέπουμε και να διαχειριζόμαστε τον κόσμο μας με ένα εντελώς διαφορετικό τρόπο (Παρδαλίδης, 2007). Δεν είναι τυχαίο ότι η εφαρμογή τους στην τριτοβάθμια εκπαίδευση είναι πλέον εκτεταμένη.  Επομένως είναι η κατάλληλη στιγμή για να ξεκινήσει η εισαγωγή και η εξοικείωση των μαθητών με κάποιες θεμελιώδεις αρχές των ΓΣΠ αν όχι μέσα από τα διάφορα μαθήματα που ακολουθούν τα στενά πλαίσια ενός αναλυτικού προγράμματος, αλλά μέσα από τη Περιβαλλοντική Εκπαίδευση (ΠΕ) που δίνει την ευελιξία στον καθηγητή να δράσει κατά βούληση και να χρησιμοποιήσει εργαλεία και καινοτόμους πρακτικές προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι που αρχικά είχε θέσει. Στις μέρες μας η έρευνα για τη σχολική αποτελεσματικότητα μελετάει τρόπους βελτίωσης της εκπαιδευτικής μεθοδολογίας προκειμένου να ανταποκρίνεται στα δεδομένα της σύγχρονης κοινωνίας η οποία χαρακτηρίζεται από συνεχή αλλαγή και εξέλιξη (Σαϊτη,2000). Κατά πόσο λοιπόν είναι έτοιμοι οι εκπαιδευτικοί να εισάγουν τη χρήση των ΓΣΠ στην εκπαιδευτική διαδικασία; Διαθέτουν τις απαραίτητες τεχνικές γνώσεις; Πιστεύουν ότι θα βοηθήσουν στην κατάκτηση των προσδοκώμενων αποτελεσμάτων ή είναι ένα εργαλείο που θα τους δημιουργήσει περισσότερα προβλήματα;

Καταγραφή προβλήματος

Τα ΓΣΠ είναι μια οργανωμένη συλλογή υπολογιστικών συστημάτων (hardware), λογισμικού (software) και χωρικών δεδομένων (Hwang, 2006) που επιτρέπουν στους χρήστες τους να συνδέσουν δεδομένα και να προχωρήσουν σε μια περισσότερο συστηματική ανάλυση ζητημάτων. Οι εφαρμογές των ΓΣΠ μπορούν να έχουν σχέση με θέματα περιβαλλοντικά, κοινωνικά, οικονομικά, τεχνικά, αλλά και γεωγραφικά. Τα τελευταία χρόνια στο εξωτερικό χρησιμοποιούνται ως υποστηρικτικά εργαλεία στη εκπαίδευση των μαθητών των αντίστοιχων βαθμίδων.  Tο National Research Council (2006), δήλωσε ότι «η χωρική σκέψη μπορεί και πρέπει να διδάσκεται στα Αμερικανικά σχολεία» και ότι «πρέπει να προωθηθεί μια γενιά φοιτητών που είναι χωρικά εγγράμματοι γιατί η  χωρική σκέψη είναι θεμελιώδης και αναγκαία λειτουργία της σκέψης που εφαρμόζεται σε όλη τη διάρκεια της ζωής». Ως χωρική σκέψη ορίζεται η δυνατότητα απεικόνισης και ερμηνείας της θέσης, της κατεύθυνσης,  της απόστασης, των σχέσεων, των μετακινήσεων και των αλλαγών που σχετίζονται με το χώρο. Η χωρική σκέψη χρησιμοποιεί τις  ιδιότητες του χώρου ως μέσο επίλυσης προβλημάτων, εύρεσης απαντήσεων και διατύπωσης λύσεων (NRC, 2006). Τα ΓΣΠ είναι το μέσο με το οποίο μπορεί να ενισχυθεί η χωρική σκέψη των μαθητών. Τα πιθανά θετικά αποτελέσματα από την ενσωμάτωση των ΓΣΠ στην εκπαίδευση έχουν γίνει αντικείμενο μελέτης στη διεθνή εκπαιδευτική κοινότητα, ενώ από την επιστημονική κοινότητα έχουν χαρακτηριστεί ως «πηγή δεδομένων, με τα οποία μπορεί να διδάξει κανείς ό,τι έχει σχέση με τον κόσμο» (Audet, 1993). Αν και η σημασία και η συνεισφορά των ΓΣΠ σε πολλές εφαρμογές και στη λήψη αποφάσεων έχει αναγνωριστεί σε παγκόσμιο επίπεδο, στη χώρα μας η χρησιμοποίησή τους εξακολουθεί να είναι πολύ περιορισμένη. Στο τομέα της εκπαίδευσης άρχισαν να εμφανίζονται τα τελευταία χρόνια στα προγράμματα σπουδών ορισμένων τμημάτων Α.Ε.Ι, ενώ το σχολικό έτος 2014-15 για πρώτη φορά εισήχθησαν στη Δευτεροβάθμια Τεχνική Εκπαίδευση με το μάθημα της «Ψηφιακής Χαρτογραφίας» στη Β’ τάξη του τομέα Δομικών Έργων και Γεωπληροφορικής. Το σχολικό έτος 2015-16 εισήχθη και το μάθημα «Γεωπληροφορική» στη Γ’ Λυκείου του ιδίου τομέα.  Τα ΓΣΠ παίζουν ενεργό ρόλο στην υποστήριξη της μάθησης, καλλιεργούν τη κριτική και χωρική σκέψη, αλλά και τις ικανότητες και τις δεξιότητες στην επίλυση διαφόρων προβλημάτων, διαδικασίες που είναι συνυφασμένες με την ΠΕ. Επί του παρόντος δεν υπάρχουν ερευνητικά πορίσματα για το  πώς θα πρέπει οι μαθητές να σκέφτονται και να  μαθαίνουν με βάση τη χωρική διάσταση των θεμάτων  και δεν υπάρχουν πρότυπα για το πώς η χωρική σκέψη μπορεί να διδάσκεται και αξιολογείται. Η έρευνα είναι απαραίτητη για να καθορίσουμε τι είναι η χωρική παιδεία, πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εκπαίδευση και για να μελετηθεί η διαφορά που μπορούν να φέρουν τα ΓΣΠ τόσο στη διδασκαλία όσο και στη μάθηση (Baker et al, 2012).

Σημασία και αναγκαιότητα της μελέτης

Η προσπάθεια του ανθρώπου για την κατανόηση της φύσης και την εξήγηση των φυσικών φαινομένων πραγματοποιείται μέσα από την εμπειρία, τη λογική και την έρευνα, με τα οποία ο άνθρωπος έχει καταφέρει να κατανοήσει τον κόσμο. Η εκπαιδευτική λειτουργία είναι ένα μέγιστο κοινωνικό αγαθό και ατομικό δικαίωμα (Κυρίδης et al, 2003). Μέσα στον ευρύτερο χώρο της εκπαίδευσης η ΠΕ θέτει σκοπούς εκπαιδευτικούς, περιβαλλοντικούς και παιδαγωγικούς με αποτέλεσμα τη μάθηση, την αύξηση των δεξιοτήτων και τη διαμόρφωση περιβαλλοντικής συνείδησης (Παρδαλίδης,2007). Τα ΓΣΠ έχουν πλέον εισαχθεί στην τριτοβάθμια εκπαίδευση και έχουν αλλάξει τον τρόπο που οι άνθρωποι εξερευνούν και να κατανοούν τον κόσμο γύρω τους. Μας επιτρέπουν να αποτυπώνουμε, να διαχειριζόμαστε, να αναλύουμε και να εμφανίζουμε γεωγραφικά δεδομένα με τρόπους που ήταν αδιανόητοι πριν από μια γενιά. Τα ΓΣΠ επέτρεψαν στους χρήστες να λαμβάνουν αποφάσεις και να επιλύουν προβλήματα διαφορετικά μεταξύ τους, όπως το σχεδιασμό δρομολογίων λεωφορείων, τον εντοπισμό νέων επιχειρήσεων, την αντιμετώπιση έκτακτων καταστάσεων, και την έρευνα για  την κλιματική αλλαγή. Τα ΓΣΠ έχουν επίσης σημαντικό αντίκτυπο στην τάξη. Οι μαθητές και οι εκπαιδευτικοί σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν αυτή την αναδυόμενη τεχνολογία στη δευτεροβάθμια σχολική τάξη για να μελετήσουν κοινωνικές και επιστημονικές έννοιες και διαδικασίες, να διευρύνουν τις τεχνικές τους ικανότητες και να συμμετάσχουν στην επίλυση προβλημάτων και τη λήψη αποφάσεων σχετικά με τα τοπικά και παγκόσμια ζητήματα. Τα ΓΣΠ δεν είναι μόνο ένα τεχνολογικό εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιείται μέσα στην τάξη, αλλά και ένας καταλύτης για την παροχή κινήτρων, την ενθάρρυνση, και τη συνεργασία στην κατανόηση και την επίλυση των παγκόσμιων προβλημάτων (Milson et al, 2012). Ο βασικότερος παράγοντας που θα πρέπει να ληφθεί υπόψη για την σύνδεση των ΓΣΠ στην ΠΕ της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης είναι οι ίδιοι οι εκπαιδευτικοί αφού αυτοί είναι που θα κληθούν να τα ενσωματώσουν με αποτελεσματικό τρόπο στην εκπαιδευτική διαδικασία και να αξιοποιήσουν τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η χρήση της. Στον ευρύτερο Ελλαδικό χώρο δεν υπάρχει, επί του παρόντος, επαρκής μαρτυρία για τη διάθεση της εισαγωγής των ΓΣΠ στην ΠΕ. Λόγω της σπουδαιότητας του θέματος θα πρέπει να υπάρξει μια πιο συστηματική ανάλυση της πραγματικότητας και η παρούσα έρευνα αποσκοπεί στην εκπλήρωση του παραπάνω στόχου.

Σκοποί και στόχοι της μελέτης

Η ατέρμονη προσπάθεια του ανθρώπου για την κατανόηση του κόσμου, για την εξήγηση φυσικών και κοινωνικών φαινομένων, για την ανάπλαση του φυσικού και κοινωνικού περιβάλλοντος προς όφελος του και για τη βελτίωση των όρων ζωής του σχηματοποιείται μέσα από την εμπειρία, τη λογική και την έρευνα (Mouly,1978). Τα τρία αυτά μέσα που έχουν επιστρατευτεί προς την κατεύθυνση της κατάκτησης της γνώσης και της κατανόησης του κόσμου αποτελούν το πλαίσιο του οποίου τα συνθετικά μέρη και οι λειτουργικές του παράμετροι αλληλοσυμπληρώνονται και αλληλεπικαλύπτονται. Όμως, η εκπαιδευτική λειτουργία και η λειτουργία της έρευνας είναι αλληλένδετες. Δεν μπορούμε να ξεχωρίσουμε εντελώς τη μια από την άλλη, ενώ η επιτυχία της πρώτης  εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την δεύτερη (Βάμβουκας, 1998). Η προσπάθεια καταγραφής των απόψεων των εκπαιδευτικών θα πρέπει να λάβει υπόψη μια σειρά από παραμέτρους οι οποίοι αποτελούν τους επιμέρους στόχους της έρευνας δηλαδή αποτελούν τα  ερευνητικά ερωτήματα της έρευνας. Αυτά είναι:

 1.      Η εμπειρία των εκπαιδευτικών στην ανάληψη προγραμμάτων ΠΕ.

2.      Οι λόγοι για τους οποίους αναλαμβάνουν οι εκπαιδευτικοί προγράμματα ΠΕ.

3.      Οι γνώσεις, οι αντιλήψεις και οι στάσεις των εκπαιδευτικών όσον αφορά τη χρήση των ΤΠΕ.

4.      Οι γνώσεις, οι αντιλήψεις και οι στάσεις των εκπαιδευτικών όσον αφορά τη χρήση των ΤΠΕ στην ΠΕ.

5.      Η αξιολόγηση των δυνατοτήτων των ΓΣΠ.

6.      Η αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων της χρήσης των ΓΣΠ..

7.      Η αξιολόγηση των αδυναμιών της χρήσης των ΓΣΠ σε πρόγραμμα ΠΕ.

8.      Αν έχουν χρησιμοποιήσει οι εκπαιδευτικοί στο παρελθόν τα ΓΣΠ στην ΠΕ.

9.      Αν προτίθενται να τα χρησιμοποιήσουν στο μέλλον.

10.    Η αξιολόγηση των επιφυλάξεων της χρήσης των ΓΣΠ σε πρόγραμμα ΠΕ.

Μεθοδολογία

Σχεδιασμός

Στην παρούσα μελέτη θα χρησιμοποιηθεί η ποσοτική μέθοδος και πιο συγκεκριμένα η έρευνα επισκόπησης (survey research) (Βάμβουκας, 1991) και ως ερευνητικό εργαλείο το ερωτηματολόγιο σε συμβατική τυχαία δειγματοληψία του πραγματικού πληθυσμού. Πρόκειται για περιγραφική και συναφειακή έρευνα που χρησιμοποιείται ευρέως τόσο στην εκπαιδευτική έρευνα ( Cohen and Manion, 1980) όσο και στην έρευνα σχετική με την ΠΕ (Marcinkowski, 1993).

Περιγραφή ερευνητικών εργαλείων – Ερωτηματολόγιο

Δεδομένου ότι η ανασκόπηση της βιβλιογραφίας, τόσο της ελληνικής όσο και της διεθνούς, δεν ανέδειξε κάποιο άλλο κατάλληλο ερωτηματολόγιο ώστε να χρησιμοποιηθεί για τη παρούσα έρευνα, κρίθηκε σκόπιμη η δημιουργία ενός νέου αυτοσχέδιου ερωτηματολογίου. Ωστόσο αξίζει να σημειωθεί ότι  τμήμα  του ερωτηματολογίου που ουσιαστικά ερευνά τις απόψεις των εκπαιδευτικών για τις δυνατότητες, τα οφέλη και τους περιορισμούς των ΓΣΠ, βασίστηκε εν μέρει στο ερωτηματολόγιο του Kerski (2003) που είχε πραγματοποιήσει έρευνα στους καθηγητές Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης των Ηνωμένων Πολιτειών. Το ερωτηματολόγιο δημιουργήθηκε στο https://www.esurveycreator.com/ και η διανομή του έγινε ηλεκτρονικά ενώ η διεύθυνση που βρισκόταν είναι η https://www.esurveycreator.com/s/gis και αρκούσε η ηλεκτρονική αποστολή της στο δείγμα ώστε αυτό να μπορέσει να απαντήσει. Το ερωτηματολόγιο ήταν κατά τέτοιο τρόπο σχεδιασμένο, ώστε να υποστηρίζεται από όλους τους  φυλλομετρητές, να αποκλείει παραπάνω από μια απαντήσεις από τον ίδιο ερωτώμενο, να δίνει τη δυνατότητα της αποθήκευσης των απαντήσεων των ερωτώμενων, και να διασφαλίζει τη συνέχεια, όποτε επιθυμεί ο χρήστης. Επιπλέον διασφαλίζει την απάντηση όλων των υποχρεωτικών ερωτήσεων, ενώ στο τέλος της έρευνας παρέχει αυτόματη ανατροφοδότηση με παρουσίαση τόσο των ολοκληρωμένων όσο και των ημιτελών ερωτηματολογίων (τα οποία διαγράφηκαν) και γίνεται αυτόματα ο συσχετισμός των επιλεχθέντων από τον ερευνητή μεταβλητών.

Δομή του ερωτηματολογίου

Με τη βοήθεια των ημι-κατευθυνόμενων συνεντεύξεων κατά τη διαδικασία της προ-έρευνας έγινε ο τελικός σχεδιασμός του ερωτηματολογίου. Έγινε προσπάθεια ώστε το ερωτηματολόγιο να είναι συνοπτικό και περιεκτικό προκειμένου να συμπληρώνεται εύκολα. Αποφεύχθηκαν άσκοπες ερωτήσεις και έγινε προσπάθεια να γίνει όσο το δυνατόν λιγότερο φορτικό και χρονοβόρο. Το ερωτηματολόγιο αποτελείται από 5 ενότητες:

Α) Δημογραφικά χαρακτηριστικά.

Β) Υλοποίηση Προγραμμάτων Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης

Γ) Γνώσεις, Στάσεις και Αντιλήψεις των εκπαιδευτικών για τις ΤΠΕ.

Δ) ΤΠΕ και ΠΕ.

Ε) ΓΣΠ και ΠΕ.  

Δηλαδή η έρευνα δεν περιορίζεται να ερευνήσει μόνο αν οι εκπαιδευτικοί χρησιμοποιούν τα ΓΣΠ στις διαδικασίες τις ΠΕ αλλά να διερευνήσει τόσο  τις απόψεις τους όσον αφορά τα οφέλη και τους περιορισμούς της χρήσης των ΓΣΠ στην ΠΕ όσο και την προθυμία τους να τα χρησιμοποιήσουν σε μελλοντικό χρόνο. Επιπρόσθετα, επιδιώκει να εκμαιεύσει απαντήσεις και από το μέρος του δείγματος που δεν έχει καμία γνώση πάνω σε θέματα ΓΣΠ. Οι παροχείς πληροφορίας αντιμετωπίστηκαν ως δρώντα πρόσωπα, στα οποία διευκρινίστηκε διεξοδικά η σημασία της ερευνητικής αυτής προσπάθειας. Παράλληλα, γινόταν έλεγχος των δημογραφικών τους χαρακτηριστικών ώστε να τηρηθεί η αντιπροσωπευτικότητα του δείγματος στον πραγματικό πληθυσμό, ενώ αποκλείστηκαν οι συμμετέχοντες με ημιτελή ερωτηματολόγια και οι συμμετέχοντες που έπεφταν σε ασάφειες στις ερωτήσεις ελέγχου.

Αποτελέσματα

Σύμφωνα με τον πίνακα 1 το δείγμα αποτέλεσαν 333 εκπαιδευτικοί από όλη την επικράτεια που έχουν αναλάβει τα τελευταία 3 χρόνια τουλάχιστον μια φορά πρόγραμμα ΠΕ. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα  4 στους 10 είναι άντρες, ενώ σχεδόν οι μισοί ανήκουν στην ηλικιακή ομάδα 40-49. Από τα δημογραφικά χαρακτηριστικά του δείγματος και από την κατανομή του ανά νομό (Διάγραμμα 1)  σε σχέση με τα πραγματικά ποσοστά κρίνεται ότι το δείγμα είναι αντιπροσωπευτικό του πραγματικού πληθυσμού.

Πίνακας 1: Συχνότητα και σχετική συχνότητα των δημογραφικών χαρακτηριστικών του δείγματος

Διάγραμμα 1: Κυκλικό γράφημα σχετικών συχνοτήτων της κατανομής της περιφέρειας υπηρεσίας των ερωτώμενων.

Σύμφωνα με τον πίνακα 2 οι μισοί από τους εκπαιδευτικούς απάντησαν ότι έχουν αναλάβει πρόγραμμα ΠΕ από 1-3 έτη με το μικρότερο ποσοστό υλοποίησης να φτάνει στα 11 έτη και πάνω. Η έλλειψη κινήτρων όπως είναι το γεγονός ότι δεν υπάρχει πλέον αποζημίωση και η κάλυψη των 2 ωρών ανά πρόγραμμα υπό αυστηρές προϋποθέσεις οδηγούν τους εκπαιδευτικούς να αναλαμβάνουν προγράμματα ουσιαστικά εθελοντικά. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα 2 οι λόγοι που αναλαμβάνουν προγράμματα ΠΕ είναι η περιβαλλοντική τους ευαισθησία και το γεγονός ότι τους αρέσει η εξωδιδακτική επαφή με τους μαθητές. 

Πίνακας 2: Συχνότητα και σχετική συχνότητα της ερώτησης που σχετίζεται με τα έτη ανάληψης ΠΕ

Διάγραμμα 2: Μέση τιμή και τυπική απόκλιση στα ερωτήματα που σχετίζονται με τους  λόγους για τους οποίους οι εκπαιδευτικοί αναλαμβάνουν πρόγραμμα ΠΕ

Σύμφωνα με το διάγραμμα 3 οι εκπαιδευτικοί όλων των ηλικιών δηλώνουν πολύ εξοικειωμένοι με τις ΤΠΕ, φαίνεται ότι τις χρησιμοποιούν για την προετοιμασία των μαθημάτων τους, αναθέτουν και είναι σε θέση να βοηθήσουν τους μαθητές τους να εκπονήσουν εργασίες με τη χρήσω των ΤΠΕ, έχουν τις γνώσεις και δεν φοβούνται να διδάξουν τα μαθήματα τους σε εργαστήριο Η/Υ ενώ είναι σε θέση και να λύσουν απλά τεχνικά προβλήματα. Πιστεύουν ότι η χρήση των ΤΠΕ ευνοεί τη μάθηση και οι μαθητές γίνονται πιο παραγωγικοί όταν χρησιμοποιούνται οι ΤΠΕ στη διδασκαλία. Στην ερώτηση ελέγχου αν οι ΤΠΕ αποτελούν πηγή άγχους για αυτούς απάντησαν από λίγο έως καθόλου. Σε όλο αυτό έχουν συντελέσει τα σεμινάρια, οι επιμορφώσεις που γίνονται από διάφορους φορείς προς τους εκπαιδευτικούς. Φαίνεται ότι οι εκπαιδευτικοί δεν είναι τεχνολογικά αναλφάβητοι και έχουν εντάξει τις νέες τεχνολογίες στην εκπαίδευση αποτελεσματικά.

Διάγραμμα 3: Μέση τιμή και τυπική απόκλιση της ερώτησης που σχετίζεται με τις γνώσεις, τις στάσεις και τις αντιλήψεις των εκπαιδευτικών για τις τεχνολογίες της πληροφορίας και των επικοινωνιών.

Στη συνέχεια θέλαμε να ερευνήσουμε κατά πόσο οι εκπαιδευτικοί χρησιμοποιούν τις ΤΠΕ στα προγράμματα ΠΕ που έχουν αναλάβει και αν πιστεύουν ότι έχουν παιδαγωγικά οφέλη από αυτό. Σύμφωνα με το διάγραμμα 4 οι εκπαιδευτικοί, όπως και στην προηγούμενη ενότητα έδωσαν πολύ θετικές απαντήσεις και έδειξαν ότι αναγνωρίζουν τον θετικό ρόλο των ΤΠΕ ακόμα και στα προγράμματα ΠΕ. Έτσι λοιπόν απάντησαν ότι η χρήση των νέων τεχνολογιών συμβάλλει στη βελτίωση της μάθησης ενώ αρκετές εφαρμογές ΤΠΕ συμβάλουν στην επιτυχημένη διεξαγωγή των προγραμμάτων ΠΕ. Πιστεύουν ότι οι εφαρμογές ΤΠΕ στην ΠΕ βοηθάνε στην ευαισθητοποίηση των μαθητών σε περιβαλλοντικά θέματα και ότι οι εφαρμογές ΤΠΕ ενισχύουν τους στόχους της ΠΕ. Ωστόσο, είναι σημαντικό να γίνεται η χρήση σωστά σχεδιασμένου εκπαιδευτικού υλικού και οι εφαρμογές ΤΠΕ δεν είναι πανάκεια αλλά πρέπει να χρησιμοποιούνται υποστηρικτικά και δεν μπορούν να αντικαταστήσουν την επαφή με τη φύση.

Διάγραμμα 4: Μέση τιμή και τυπική απόκλιση της ερώτησης που σχετίζεται με τη χρήση των ΤΠΕ στην ΠΕ

Στη συνέχεια έγινε μια προσπάθεια να συνδέσουμε τα ΓΣΠ με την ΠΕ. Ερευνούμε τις γνώσεις, τις απόψεις, και τις αντιλήψεις των εκπαιδευτικών όσον αφορά τα οφέλη, τις δυνατότητες, και τους περιορισμούς που έχουν τα ΓΣΠ στην εκπαιδευτική διαδικασία. Επίσης ερευνούμε πόσοι εκπαιδευτικοί τα έχουν χρησιμοποιήσει προσωπικά όσο και σε κάποιο πρόγραμμα ΠΕ. Σύμφωνα με το διάγραμμα 5 οι εκπαιδευτικοί πιστεύουν ότι τα ΓΣΠ υποβοηθούν τους στόχους της ΠΕ. Ειδικότερα οι δυνατότητες όπως ο εντοπισμός των σημείων ενδιαφέροντος στο χάρτη, η καταγραφή στον ψηφιακό χάρτη της διαδρομής που διανύουμε στο πεδίο, η παρουσίαση των φυσικών δομών του εδάφους, η παρουσίαση στοιχείων για το κλίμα και η μεταβολή τους στο χρόνο, η δυνατότητα μελέτης φαινομένων σε διεθνές, εθνικό ή τοπικό επίπεδο, η παρατήρηση των σχέσεων διαφορετικών στοιχείων, η οπτικοποίση των μεταβολών ενός φαινομένου στο πέρασμα του χρόνου, η επίλυση προβλημάτων ώστε να ληφθούν αποφάσεις και η οπτικοποίηση μη ορατών πληροφοριών είναι όλα τους πολύ σημαντικά.

Διάγραμμα 5: Μέση τιμή και τυπική απόκλιση ανά υποερώτημα ερώτησης που σχετίζεται με την υποβοήθηση των στόχων της ΠΕ από τη χρήση των ΓΣΠ.

Σχετικά με την αξιολόγηση των ΓΣΠ (διάγραμμα 6) οι εκπαιδευτικοί πιστεύουν ότι παρέχουν σημαντικές δεξιότητες για τους μελλοντικούς εργαζόμενους, ότι ενισχύουν την ομαδοσυνεργατική διδασκαλία, ότι παρέχουν δεδομένα από τον πραγματικό κόσμο, ότι ενισχύουν τη χωρική σκέψη, ότι καλλιεργούν δεξιότητες όπως ο συνδυασμός διαθεματικών δεδομένων, ότι αναπτύσσουν την κριτική σκέψη, ότι ενισχύουν το ενδιαφέρον και τον προσανατολισμό των μαθητών και ότι ενισχύουν τη σχέση χώρου και χρόνου.

Διάγραμμα 6:  Μέση τιμή και τυπική απόκλιση ανά υποερώτημα ερώτησης που σχετίζεται με τα οφέλη της χρήσης των ΓΣΠ όταν χρησιμοποιούνται σε προγράμματα ΠΕ

 Όσον αφορά τα μειονεκτήματα της χρήσης των ΓΣΠ ( διάγραμμα 7) το γεγονός ότι πρέπει να προηγηθεί εκπαίδευση των μαθητών στη χρήση των ΓΣΠ είναι το πιο σημαντικό μειονέκτημα, ακολουθεί το γεγονός ότι η χρήση τους γίνεται σε εργαστηριακό περιβάλλον ενώ η ΠΕ συνήθως γίνεται στο πεδίο, ενώ οι προτάσεις ότι “οι μέθοδοι διδασκαλίας που χρειάζονται για να υποστηριχθεί ένα πρόγραμμα ΠΕ με ΓΣΠ είναι δύσκολο να εφαρμοστούν” και ότι “προκαλεί σύγχυση στους μαθητές” ισχύουν από αρκετά έως λίγο.

Διάγραμμα 7: Μέση τιμή και τυπική απόκλιση ανά υποερώτημα ερώτησης που σχετίζεται με τα μειονεκτήματα της χρήσης των ΓΣΠ όταν χρησιμοποιούνται σε προγράμματα ΠΕ

 Εντύπωση προκαλεί ότι σχεδόν 4εις στους 10 εκπαιδευτικούς έχουν χρησιμοποιήσει πρόγραμμα ΓΣΠ, ενώ 2 στους 10 χρησιμοποιούν προγράμματα ΓΣΠ στα πλαίσια της ΠΕ. Ακόμα και αυτοί που δεν τα έχουν χρησιμοποιήσει σε ποσοστό 90% δηλώνουν ότι θα ήταν διατεθειμένοι να τα χρησιμοποιήσουν  στα προγράμματα που υλοποιούν.

Πίνακας 3: Συχνότητα και σχετική συχνότητα των ερωτήσεων που σχετίζονται με το αν έχουν χρησιμοποιείσαι οι εκπαιδευτικοί πρόγραμμα ΓΣΠ

Οι επιφυλάξεις των εκπαιδευτικών ως προς τη χρησιμοποίηση των ΓΣΠ ( διάγραμμα 8)  είναι κυρίως το κόστος των υπολογιστών και το κόστος του λογισμικού, κάτι που, όπως έχει προαναφερθεί, δεν ισχύει δεδομένου ότι υπάρχει ελεύθερο λογισμικό ανοιχτού κώδικα. Επιπλέον, ανησυχούν αρκετά επειδή η πρόσβαση στα εργαστήρια πληροφορικής δεν είναι εύκολη και επειδή υπάρχει έλλειψη χρόνου εκ μέρους τους για την προετοιμασία των μαθημάτων με χρήση ΓΣΠ. Σε αυτό βέβαια συντελεί το γεγονός ότι τα προγράμματα γίνονται σχεδόν σε εθελοντική βάση και όλος ο χρόνος προετοιμασίας και υλοποίησης γίνεται πέραν του σχολικού ωραρίου. Η έλλειψη επιμόρφωσης είναι σημαντικός παράγοντας των επιφυλάξεων τους, ενώ η δυσκολία χρήσης των ΤΠΕ τόσο εκ μέρους των καθηγητών όσο και εκ μέρους των μαθητών δεν αποτελεί πρόβλημα, αφού όπως προέκυψε από τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας τόσο οι μαθητές όσο και οι καθηγητές είναι αρκετά εξοικειωμένοι με τις ΤΠΕ.

Διάγραμμα 8: Μέση τιμή και τυπική απόκλιση ανά υποερώτημα ερώτησης που σχετίζεται με τους λόγους που έχει αναφερθεί ότι προκαλούν επιφυλάξεις στη χρήση των ΓΣΠ.

Συμπεράσματα - Προτάσεις

Τα ΓΣΠ έχουν πλεονεκτήματα και δυνατότητες οι οποίες αν χρησιμοποιηθούν παιδαγωγικά μπορούν να ενισχύσουν τους στόχους της ΠΕ. Ο στόχος από τη χρήση των ΓΣΠ στην εκπαίδευση δεν είναι οι μαθητές να φτιάχνουν ωραίους χάρτες αλλά να αναλύουν τη γη με τα δεδομένα της. Σύμφωνα με τον Piaget (1929) το πρόβλημα με την εκπαίδευση είναι ότι οι καλύτερες μέθοδοι διδασκαλίας είναι στην πραγματικότητα οι πιο δύσκολοι. Ο ρόλος του εκπαιδευτικού είναι κρίσιμος διότι αυτός είναι που κάνει τη διαφορά ανάμεσα σε μια χωρική έρευνα και σε μια τυχαία περιήγηση μέσα σε χάρτες. Οι εκπαιδευτικοί στη χώρα μας φαίνεται ότι είναι έτοιμοι να τα εντάξουν στην εκπαιδευτική διαδικασία και στις διαδικασίες της ΠΕ παρά τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν όπως η έλλειψη επιμόρφωσης.  Ωστόσο τα ΓΣΠ δεν είναι πανάκεια. Οι ορίζοντες της εκπαιδευτικής τεχνολογίας διευρύνονται αλλά καθετί νέο θα πρέπει να μελετάται στο πλαίσιο της παιδαγωγικής επιστήμης ενώ θα πρέπει να αποφεύγονται ενθουσιώδεις και βιαστικές ενέργειες (Κιμιωνής, 1995). Επιπλέον, υπάρχουν περιορισμοί και επιφυλάξεις όσον αφορά τη χρήση των ΓΣΠ στην εκπαιδευτική διαδικασία, γεγονός που φαίνεται να το αναγνωρίζουν οι εκπαιδευτικοί,  ενώ τα δεδομένα που είναι μέσα στον υπολογιστή δεν είναι πάντα πλήρη και ακριβή, ιδιαίτερα οι χάρτες οι οποίοι είναι απλοποιημένα μοντέλα της πραγματικότητας (Kerski,2008). Σύμφωνα με την έρευνα των  Baker et al (2009), αλλά και των αποτελεσμάτων της παρούσας έρευνας υπάρχει μια σαφής ένδειξη ότι οι εκπαιδευτικοί επιθυμούν να χρησιμοποιούν τα ΓΣΠ, αρκεί να υπάρχει υλικό  κατασκευασμένο για αυτό το σκοπό. Αυτό βαραίνει αφενός το Υπουργείο και το ΙΕΠ αλλά και την ακαδημαϊκή κοινότητα. Επιπλέον η κακή τεχνική υποστήριξη των εργαστηρίων αλλά και η αναντιστοιχία μεταξύ των υφιστάμενων τεχνολογιών των σχολείων και των απαιτήσεων των λογισμικών των ΓΣΠ αποτελεί ένα πρόβλημα που πρέπει να λυθεί.

Σύμφωνα με τον Gewin (2004) η Γεωπληροφορική μαζί με τη Βιοτεχνολογία και τη Νανοτεχνολογία, είναι οι τρεις βασικές δεξιότητες για την αγορά εργασίας όπως προσδιορίζεται από το Aμερικανικό Yπουργείο Εργασίας για τον 21ο αιώνα. Το σχολείο πέρα από τις γενικές γνώσεις χρειάζεται να ακολουθεί την επιστήμη και την τεχνολογία.  Η χρήση των ΓΣΠ θα έπρεπε να ενσωματωθεί στο αναλυτικό πρόγραμμα και άλλων μαθημάτων που έχουν πιο άμεση σχέση όπως η γεωγραφία. Το πρόβλημα δεν πρέπει να εστιάζεται στο πώς θα μπουν τα ΓΣΠ στο αναλυτικό πρόγραμμα αλλά στο πώς τα ΓΣΠ μπορούν να βοηθήσουν τους στόχους του αναλυτικού προγράμματος. Τα ΓΣΠ πρέπει να αντιμετωπιστούν ως μέθοδος και όχι ως τεχνολογία αφού επιτρέπουν στους μαθητές να κάνουν γεωγραφική και επιστημονική ανάλυση και όχι να διαβάζουν απλώς τα αποτελέσματα των αναλύσεων. Έτσι, για να είναι τα ΓΣΠ αποτελεσματικά πρέπει στα σχολεία να οικοδομήσουμε ένα περιβάλλον περιέργειας για τη διερεύνηση του κόσμου (Kerski, 2003).

Βιβλιογραφία

Ξενόγλωσση βιβλιογραφία

Audet R. 1993. Developing a Theoretical Basis for Introducing Geographic Information Systems into High Schools: Cognitive Implications, Ph.D.  Boston University.

Baker, T., Kerski, J., Huynh, N., Viehrig, K., Bednarz, S. 2012. Call for an Agenda and Center for GIS Education Research. Review of International Geographical Education Online 2(3). Available at: http://rigeo.org/vol2no3/RIGEO-V2-N3-1.pdf [Πρόσβαση στις 9/3/2016].

Baker, T., Palmer, A., Kerski, J. 2009. A National Survey to Examine Teacher Professional Development and Implementation of Desktop GIS, Journal of Geography, 108(4-5), pp. 174-185. Available through: Taylor & Francis Group.

Cohen, L. and Manion, L. 1980. Research Methods in Education. London: Croom Helm.

Gewin, V. 2004. Mapping opportunities. Nature, 427(6972), pp.376-377. Available through: US National Library of Medicine National Institutes of Health.

Hwang L., 2006. Modern Thinking. New facilities embrace the latest learning techniques and philosophies. American school & University. Available at: http://9027e899802e00277b4a6ae5d974694b349d704f.gripelements.com/pdfs/articles/mapping_it_out_dec06.pdf   [Πρόσβαση στις 2/12/2015].

Kerski, J. J. 2003. The implementation and effectiveness of geographic information systems technology and methods in secondary education. Journal of Geography, 102(3). Available through: Taylor & Francis Group.

Kerski, J. J. 2008. The role of GIS in digital earth education. International Journal of Digital Earth. 1(4). Available through: Taylor & Francis Group.

Marcinkowski, T. 1993. A  contextual  review  of  the  “quantitative  paradigm”  in  EE  research.  In  R.  Mrazek  (Ed.),Alternative paradigms in environmental education research(pp. 29–79). Troy, OH: North American Association for Environmental Education.

Milson, A., Demirci,A., Kerski,J. 2012. International Perspectives on Teaching and Learning with GIS in Secondary Schools. Science Education. Available through: Springer.

Mouly, G.1978. Educational Research: The Art and Science of Investigation. Boston: Allyn and Bacon.

Piaget, J., 1929. A child’s conception of the world. Lanham, MD: Littlefield Adams Publishing.

Popovich,V., Claramunt,C., Schrenk,M., Korolenko, K.2014. Information Fusion and Geographic Information Systems (IF AND GIS 2013). Environmental and Urban Challenges. Lecture Notes in Geoinformation and Cartography. Available through: Springer.

Rase, 2000. Initiatives taken by the Commission to establish a European geographic information infrastructure. Statistical Journal of the United Nations Economic Commission for Europe 17(2),pp. 141-147. Available through: IOS Press Content Library.

Ελληνική βιβλιογραφία

Βάμβουκας, Μ. 1991. Εισαγωγή στην ψυχοπαιδαγωγική έρευνα και μεθοδολογία. Αθήνα: Εκδόσεις : Γρηγόρης.

Βάμβουκας, Μ. 1998. Εισαγωγή στη Ψυχοπαιδαγωγική έρευνα και μεθοδολογία. Αθήνα: Εκδόσεις Γρηγόρης.

Κιμιωνής, Γ.1995. Τα γεωγραφικά πληροφοριακά συστήματα (GIS) ως διδακτικά εργαλεία στην περιβαλλοντική εκπαίδευση : μια παιδαγωγική προσέγγιση. MS.c. Πανεπιστήμιο Κρήτης. Διαθέσιμο από το Πανεπιστήμιο Κρήτης στο: <http://www.openarchives.gr/view/242882> [Πρόσβαση στις 10/11/2015].

Κυρίδης, Α., Δόσος, Β., Τσακιρίδου, Ε. 2003. Ποιος Φοβάται τις Νέες Τεχνολογίες; Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Αθήνα: Εκδόσεις Τυπωθήτο.

Παρδαλίδης,Θ.2007. Χαρτογραφόντας (Σ)την Περιβαλλοντική Εκπαίδευση [e-book]. Μακρινίτσα Πηλίου: Εκδόσεις Επτάλοφος. Διαθέσιμο από το διαδικτυακό τόπο  του Κέντρου Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης Μακρινίτσας  <http://repository.edulll.gr/edulll/retrieve/4353/1254.pdf> [Πρόσβαση στις 27/02/2016].

Σαϊτη, Α.Χ. 2000α. Εκπαίδευση και Οικονομικά Ανάπτυξη. Αθήνα: Τυπωθήτω.

Η Γιανναράκη Αικατερίνη είναι Εκπαιδευτικός Τεχνολόγος Πολιτικός Μηχανικός, MSc Διαχείριση και προστασία περιβάλλοντος