ГИС В КЛАСНА СТАЯ

Петър Стефанов, доц. д-р Димитрина Михова, Диляна Стефанова

1 Географски институт на БАН
1113 София, ул. „Акад. Г. Бончев” бл. 3,
e-mail: stefanov@geophys.bas.bg
2 Faculty of Education, Yamaguchi University, Japan
1677-1 Yoshida., Yamaguchi, 753-8513 Japan,
е-mail: didi@yamaguchi-u.ac.jp

Навлизането на съвременните информационни технологии (ИКТ) в българското училище вече е факт, при това то е приоритетно за МОН чрез осъществяването на Националната стратегия за въвеждане на ИКТ в българското училище. В областта на обучението по география важна роля ще играят географските информационни системи (ГИС), което се доказва и от световния опит (САЩ, Канада, Австралия, Холандия, Германия и др.).

В България също се работи в тази област. Географският институт на БАН предложи още през 1993 г. първия курс по въведение в ГИС за студенти. По-късно в Софийския университет беше въведен редовен курс по ГИС за географи. Всички тези усилия обаче остават в сферата на подготовка на географи, които ще използват своите ГИС-умения или в професии, извън учителската, или ще бъдат добре информирани учители как се работи с ГИС. Съвсем по друг начин стои въпросът за използване на ГИС в процеса на обучението по география в средното и дори в основното училище. Реализирането му, както опитът показва, изисква специална целенасочена подготовка – организационна, методическа, софтуерна.

Смисълът на преподаването с ГИС се свежда до:
1. Нов вид образователна технология – използване на ГИС при учене чрез откривателство (така наречения конструктивен метод на обучение). И досега този метод се прилага, но възможността да се използва ГИС с всичките данни, които може да съхранява, го издига на качествено ново ниво.

2. Обучение в умения и знания, без които човекът на новия глобален свят е без ориентир – глобални системи за ориентиране, принципи на използването на мобилните телефони, на автомобилните навигационни системи и редица други важни знания, които съвременната училищна география пропуска да даде на децата.

3. Чрез учене на география с ГИС учениците получават умения, които им позволяват да се включат в международни програми и проекти, които издигат на съвсем ново ниво знанията за географията и начините на преподаването и.

Тези основни аспекти бяха анализирани вече в два научно-изследователски проекти в Гeографския институт на БАН, насочени към използването на ГИС в българското училище*. Бяха проведени и конкретни изследвания и експерименти за оценка възможностите на българското училище за използване на ГИС в часовете по география (вж. сп. “Обучението по география”, бр. 4/2005).

Въз основа на богатия опит от тези проекти, както и на базата на международно сътрудничество с колеги, работещи в същото направление, колективът стигна до съставяне и обосноваване на концепция за поетапно въведжане на ГИС в училищното обучение по география. На нейна основа се оформи предложение за проект „ГИС в класна стая”, представен през септември 2005 г. в Министерствоно на науката и образованието. Проектът е предназначен за разработване на уроци с ГИС в часовете по география (6-12 клас), съобразени с действащата учебна програма и ДОИ и покрива две основни направления, нужни за въвеждане на ГИС в класната стая:
– подготовка на урочни единици с приложение на ГИС;
– обучение на учители за приложение на уроците с ГИС.

За реализирането идеите на проекта се предвижда създаване на работна група и специализиран център. Проектът е насочен към практикуващите учители по география, голяма част от които са се дипломирали много преди широкото разпространение на ГИС в България, но в същото време са мотивирани да преподават със съвременни методи, включително ИКТ и ГИС. Чрез предложения проект също така ще се постигне реализация на Националната стратегия за въвеждане на ИКТ в предмета география, при това с най-съвременната и ефективна информационна технология – ГИС. Тя е уникална за обучението по география и не подменя традиционните методи на преподаване, а ги допълва и обогатява.

СЪДЪРЖАНИЕ НА ПРОЕКТА
В проекта са включени конкретни дейности в няколко аспекта:
1. Разработване на избрани уроци с ГИС от учебната програма по география (география и икономика) за 6-12 клас (задължителна и избираема форма).
Предварително избраните урочни единици за преподаване с ГИС (ГИС-уроци) ще се разработват на принципа за цикличността – дозирано разгръщане възможностите на ГИС от по-ниската образователна степен (6-7 клас) към по-високата (11-12 клас) по определената тема от географско познание според подготовката и интересите на учениците от конкретните паралелки и според различни форми на обучение (ЗП, ЗИП, СИП). ГИС-уроците са пакети, които включват както самото ГИС-изследване по конкретна тема, така и методически указания и допълнителна тематична информация в помощ на учителя; работен лист на ученика за контрол на ефективността от преподаването с ГИС; еталон на верните отговори на въпросите от работния лист на ученика, който се предоставя на учителя за стандартизирана оценка на работата на учениците.

За разработването на ГИС-уроците се предвижда:
– Набавяне, въвеждане, адаптиране, актуализиране, обработка, форматиране на текстова (вкл. преводна), статистическа, картна и друга информация за създаване на необходимата база данни за отделните урочни единици съобразено с ДОИ;
– Предварително експериментиране на подготвените урочни единици с ГИС от базовите учители (включени в екипа на проекта) с оглед оптимизиране на урока;
– Записване и размножаване на подготвения и апробиран ГИС-урок на различни носители във варианти за предоставяне съответно на учителя и на обучаваните от него ученици.

2. Обучение на практикуващи учители за преподаване на география с ГИС-уроци Предвижда се в обучителния процес да бъдат обхванати мотивирани за преподаване с ИКТ учители по география, независимо от типа училище и класовете, в които преподават (от 6 до 12 клас) и формата на преподаване (ЗП, ЗИП, СИП). Залага се на малки групи (до 10 учители), като обучителния процес ще се проведе в три етапа (цикъла), описани в проектните документи.
3. Организиране на център за подготовка, апробиране и обучение за работа с обучителен пакет “ГИС в класна стая”

С оглед успешното релазиране на проекта е нужно установяване на съответен център с две основни функции:
– В този център работи ГИС-лаборатория – «работилница» за уроци, предназначени за преподаване на география с ИКТ и ГИС;
– В този център се организира обучението на учители за използване на тези уроци по предварително подготвени методически указания, като за целта се използва специална зала, оборудвана с 10 работни места.

Географският институт на БАН е подходяща институция, където може да се местоустанови такъв център по много причини. На първо място, колектив от Географския институт вече години наред работи по проблемите на ГИС и обучението по география, включително и осъществява международни сравнителни изследвания в тази област. Освен това институтът е авторитетна и основна научна организация в страната за географски изследвания и притежава богата информационна база от оригинални научни изследвания. Институтът разполага с кадрови потенциал и подходяща материално-техническа база. Изграденият картен фонд с тематични и топографски карти в различни мащаби, върху много от които институтът има авторски права, би могъл без проблеми да бъде използван при разработката на ГИС-базите данни за обучението. В Географския институт има събрани специализирани бази данни, вкл. от оригинални теренни и експериментални изследвания, които също могат да се включат в разработката на уроците. На по-късен етап зали за обучение могат да бъдат изградени извън основния център – в различни региони на страната, където обучените обучители да могат да обучават нови групи учители за преподаване с ГИС.

Още на първия етап на проекта има възможност част от обучителните цикли да бъдат „изнесени” по близо до обучаваните при условие, че учителите от съответната група са от един регион и в този регион има подходяща оборудвана компютърна зала за обучение.

4. Мониторинг на обучението по география с ГИС
За постигане и гарантиране на устойчивост на проекта се предвижда система за мониторинг на развитието му и на получените резултати в различните фази. Механизмът на мониторинга е подробно описан в проекта и обхваща различните проектни етапи и различните «участници». На първия етап се предвижда мониторингът да се осъществява основно чрез актетни проучвания, насочени към:
– учениците преди и след урок с ГИС (входно и изходно ниво);
– обучаваните учители (след всеки цикъл на обучение и след изнасянето на серия уроци с ГИС, включени в обучителния пакет).
Като резултат от изпълнението на тази задача се очаква съставянето на критериална система за контрол на ефективността от обучението с ГИС и експериментиране на механизми за практическото реализиране на този контрол, както и на дейностите по управлението и координацията на въвеждането и приложението на ГИС.

5. Дейности, свързани с методически аспекти на преподаването и обучаването по география с ГИС
В хода на реализацията на проекта се очаква разработването на редица теоретични постановки и обобщения по различни актуални въпроси от преподаването и обучаването с ГИС. Важни аспекти са съгласуването с ДОИ и ефективността от обучението с ГИС-уроци, както и промените в нагласите на българските учители по география от приложението на ГИС в процеса на преподаване.

Като резултат от тази задача се предвижда съставянето на специализирано методическо ръководство за обучение по география с приложението на ГИС.

6. Популяризиране на резултатите от приложение на ГИС в обучението по география и разширяване кръга на учителите, желаещи да включат ГИС в своята преподавателска работа.
В процеса на реализацията на проекта според неговия основен замисъл може да се създаде модерна мрежа между широк кръг заинтересовани от въвеждане на ИКТ и ГИС в училище – за обмен на информация, данни, съвети, опит. Чрез мрежата ще се осъществяват редица дейности, като:
– Организиране и поддържане на специализиран и лесно достъпен сайт в Интернет;
– Изграждане на мейлинг-лист, обхващащ учителите по география, които използват ГИС;
– Провеждане на семинари с инспектори по география за възможностите, методическите аспекти, резултатите и перспективите от тематично разработените и прилагани уроци с ГИС в часовете по география;
– Публично представяне на уроци пред широка общественост с оглед гарантиране на прозрачност и устойчивост на проекта;
– Включване с демонстрационни и самостоятелни оригинални разработки на учители и ученици, участващи в обучителния процес за използване на ГИС и ИКТ в географията, в ежегодния световен ГИС-ден;
– Включване на ученици с интереси към географията и ГИС в световната програма за деца GLOBE, създадена за събиране и обмен чрез Интернет на данни, които се четат в ГИС-формат;
– Съставяне, разпечатване и разпространяване на подходящи рекламни материали, отразяващи целите и задачите на проекта и постигнатите резултати.

С тези дейности се цели да се мотивират нови учители по география да се включат активно в преподаването с ГИС, както и да се формират положителни нагласи сред обществеността от масовото приложение на ИКТ и ГИС в училище и в практиката.

ОЧАКВАНИ РЕЗУЛТАТИ ОТ РЕАЛИЗАЦИЯТА НА ПРОЕКТА
1. Осъществяване на изпреварващо обучение, гарантиращо успешен и навременен старт на третия етап на националната ИКТ-стратегия на МОН в областта на географията посредством следните практико-изследователски продукти:
– Модел на специализиран център за подготовка на уроци с приложение на ГИС и обучение (преквалификация) на практикуващи учители по география за работа с тези уроци;
– Разработки на уроци по география с използване на ГИС, съобразени с националните образователни стандарти и използващи най-доброто от световния опит в тази област, както и на оригинални български ГИС-уроци, (особено за географията на България) с възможности за използването им и в други страни;
– Ръководства с уроци за преподаване на география с ГИС;
– Учители-обучители за масово прилагане на ГИС в часовете по география (обучение на обучители);
– Специално разработени и адаптирани уроци с ГИС, предназначени за обучение на деца с увреждания и за дистанционно обучение на деца, лишени от родителски грижи (на по-късен етап на проекта).

2. Повишаване качеството на географските знания и умения на учениците чрез:
– Използване на неограничените възможности на ИКТ и ГИС, особено в областта на картографската култура, логическото мислене и провеждането на самостоятелно изследване с използването на различни бази данни, заложени в ИКТ;
– Стимулиране на творческото мислене и работа в екип при приложението на ГИС в компютърна зала (която предполага съвместна работа на учениците) и създаване на благоприятна среда за работа с изявени ученици, вкл. в извънучебно време; – Устойчиво развиване чрез ГИС и ИКТ на способностите за самостоятелно овладяване на нови знания („учене през целия живот”).

ЕТАПИ И СРОКОВЕ
Предлаганият проект е дългосрочен предвид целта и задачите, подчинени на Националната стратегия за въвеждане на ИКТ в училище и обоснованото поетапно въвеждане на ГИС в обучението по география.

Първият етап на проекта е планиран за учебната 2005/2006 г. Основна задача през този етап е текуща подготовка на информация и създаване с апробиране на конкретни урочни единици (ГИС-уроци) от учебната програма по география и обучение за работа с тях. Освен това през първия етап се предвижда:
– организиране на мониторинг за обучението по география с ГИС;
– изграждане на специализиран сайт в Интернет;
– периодични координационни работни срещи и семинар.

През следващите етапи от проекта се предвижда екипът да съсредоточи усилията си основно върху разработване на нови урочни единици с ГИС и обучителни пакети, вкл. за училища с интензивно изучаване на география и за работа с ученици с подчертани интереси към географията и ИКТ. Основна роля в обучението на нови учители по география за работа с ГИС-уроци вече ще изпълняват обучените през първия етап учители, вече като обучители. Ще продължи мониторингът на обучението с ГИС, като в него ще бъдат обхванати и новите учители и ученици, използващи обучителните ГИС-пакети.

УСТОЙЧИВОСТ НА ПРОЕКТА
Настоящият проект е разработен въз основа на натрупан дългогодишен опит и експериментална работа на екипа в предходни проекти и изследвания за приложението на ГИС и ИКТ в обучението по география. Целите и задачите са съобразени както с постигнатите досега резултати, така и с методическите изисквания при обучението по география, действащата учебна програма и ДОИ и съответните нормативни документи, най-вече Националната стратегия за въвеждане на ИКТ в училище. В сформирания основен екип са включени специалисти по ГИС и ИКТ, работещи в сферата на географията, професионалисти-географи, автори на учебници и учебни пособия и програми по география за СОУ, методисти по география, което гарантира професионалното и качествено изпълнение на задачите по проекта. Освен това всички членове на екипа са имали възможност да работят вече съвместно. За изпълнението на големия обем предвидена работа се предвижда и привличането на допълнителни специалисти и технически изпълнители, вкл. учители по география, студенти и докторанти.

Устойчивостта на проекта се базира на основния принцип, залегнал в него: обучение на обучители при широка обществена разгласа на резултатите и положителните моменти от приложението на ГИС и ИКТ в обучението по география и в живота. Предвиденото поетапно и дългосрочно мотивиране и целенасочено въвличане на практикуващите български учители по география в преподаване с ГИС с предварително подбрани, подготвени и апробирани урочни единици, изключва кампанийност и стихийност в масовизирането на приложението на ГИС в часовете по география, което крие много сериозни както методически, така и психологически опасности за дискредитиране на тези технологии.

Допълнителни предимства, гарантиращи устойчивостта на проекта, са:
– извършен е подробен анализ на световния опит;
– подбран е широко използван в световен мащаб ГИС-софтуер за учебни цели, предварително експериментиран от екипа в български училища;
– апробирането на подготвяните уроци с ГИС ще се възлага на учители по география, вече обучени да работят с ГИС;
– работата по проекта включва ученици с интереси към географията и ИКТ и студенти по география, на които предстои педагогическа практика;
– с изпълнението на проекта ще се създаде модел на информационно-обучителен център. Професионално подготвяните географски бази данни ще бъдат солидна информационна основа и за цялостното обучение по география;
– осъществяването на проекта създава условия за унифициране на географската информация
в обучението по география – един от сериозните съвременни образователни проблеми; – изпълнението на проекта ще се наблюдава от МОН, експертите и инспекторите по география и от заинтересованата общественост.

* * *

С разработването на предложението за настоящия проект ние отговаряме на проявения голям интерес и желание на колегите – учители по география, да преподават с ГИС. Удовлетворяването на техния интерес, както и на нашата доказана готовност за внедряването на ГИС в класната стая, зависят от решенията на МОН.



* Научно-изследователски проекти „Проектиране на модел на ГИС за административни и образователни цели”, (ОХН - 440/94 на Ф„НИ“- МОН) и „Експериментално въвеждане на съвременни информационни технологии (ГИС и Интернет) в обучението по география и икономика в средното училище в България” (ОХН - 1311/03 на Ф„НИ” - МОН).