Educación geográfica con SIG en la escuela secundaria: análisis estadístico

Artículo en Enseñanza de las Ciencias Sociales vol. 16

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Imagen: número de Gymnasien (institutos de educación secundaria de itinerario superior) de Baden-Württemberg y profesores participantes en el estudio en 2015.

Este mes de diciembre ha salido publicado el siguiente artículo sobre didáctica de la Geografía y SIG, hasta el año que viene el contenido sólo estará disponible a suscriptores:

La educación geográfica resulta fundamental para la plena integración de la persona en la sociedad, y el uso de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) es un importante aspecto de la misma que se debe desarrollar en las aulas. Con el objetivo de analizar la práctica didáctica con SIG entre los profesores de Geografía de educación secundaria de Baden-Württemberg, se realizó una encuesta auto-administrada on line durante 2015 a una muestra de 146 sujetos. El cuestionario constaba de veinte preguntas y cincuenta variables, y los resultados se analizaron mediante pruebas paramétricas y dos modelos de regresión. Los resultados revelaron que las variables más importantes eran la formación y la soltura con SIG, la presencia de materiales didácticos y que los programas más adaptados fueron los más utilizados. En conclusión, para mejorar la práctica didáctica con SIG es necesario simplificar su uso, fomentar la instrucción de los profesores y un mayor desarrollo del currículo.

Geography education is fundamental for the full integration of a person in society, and the use of Geographic Information Systems (GIS) is an important aspect of this subject to be developed in the classroom. With the objective of analyzing teaching practices using GIS among secondary school teachers in Baden-Württemberg, a self-administered online survey was conducted in 2015 with a sample of 146 subjects. The questionnaire consisted of 20 questions and 50 variables and the results were analyzed using parametric tests and two regression models. The results revealed that the most important variables were training and skill with GIS, the presence of teaching materials, and that the most adapted programs were the most used. In conclusion, in order to improve teaching practices using GIS, it is necessary to simplify its use through further teacher training and greater development of curricula.

Keywords: computer-assisted instruction, GIS, information and communication technologies, secondary education, teaching.

La Geografía utiliza las tecnologías informáticas

Los Sistemas de Información Geográfica

Imagen: Mapa resultante del área óptima de localización de una actividad comercial de supermercado en Mataró, en base a los criterios de proximidad a aparcamientos y lejanía de los competidores. El mapa se realizó mediante el software gvSIG siguiendo una actividad didáctica del Portal Educativo de Sistemas de Información Geográfica (PESIG).

En esta entrada hablaremos de una de las tecnologías que más éxito ha tenido en la Geografía y en los campos de la ciencia y la administración: los Sistemas de Información Geográfica. La Geografía ha sido una de las disciplinas que más se ha visto afectada por la aparición de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) y el acceso a datos mediante Internet. La alta disponibilidad de mapas y datos digitales, la georreferenciación, las tecnologías portátiles como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS), el almacenamiento en la nube y las aplicaciones para móviles han permitido que todas las personas se conviertan en sensores de información geográfica, la compartan, la consulten y la analicen.

Dentro de las TIC encontramos las Tecnologías de la Información Geográfica (TIG), que se corresponden con todas aquellas herramientas que permiten generar, procesar o representar información con variables que están, o son susceptibles de estar, georreferenciadas en el espacio. Las TIG permiten relacionar información de cualquier tipo -mediante bases de datos- con una localización geográfica y además vincular entre sí simultáneamente capas de diferentes tipos de información. En las TIG podemos incluir herramientas muy variadas, como la cartografía online, los visores de mapas, las Infraestructuras de Datos Espaciales (IDE), el GPS, los Sistemas de Información Geográfica (SIG), la teledetección (o percepción remota) y los globos virtuales.

Un Sistema de Información Geográfica es un conjunto integrado de elementos informáticos, humanos y de procedimientos diseñado para la recogida, almacenaje, manipulación, despliegue y análisis de datos espaciales y sus atributos relacionados. Normalmente los SIG se utilizan para resolver problemas complejos de planificación y gestión de nuestro entorno y algunos autores los consideran una disciplina en sí misma capaz de generar, procesar o representar información geográfica.

Uno de los aspectos clave de los SIG es la capacidad de modelar la realidad en capas de información, permitiendo un análisis de forma independiente o relacionada entre las diferentes dimensiones que configuran el territorio. Este tratamiento permite trabajar de forma selectiva según las necesidades, aislando información o gestionándola de forma simultanea. La cartografía -representación de los datos en un mapa- es una de las capacidades del SIG, pero no la única ni la más importante, un SIG permite realizar análisis espacial, como función principal, y tomar decisiones sobre el territorio.

Las propias palabras que componen el nombre SIG nos permiten también saber más sobre su naturaleza. Un sistema es un conjunto de elementos interrelacionados, así pues un SIG se compone de unidades más pequeñas que se relacionan entre ellas. La información es un conocimiento desarrollado a partir de datos, con lo que un SIG debe ser capaz de utilizar datos y de generar información nueva a partir de ellos. Finalmente, estos datos además son geográficos lo que implica un componente territorial datado en una fecha concreta.

El sistema de un SIG se compone de máquinas -el hardware: computadoras, satélites, GPS, impresoras, monitores, etc.-, programas informáticos -el software: ArcGIS, Geomedia, Miramon, etc.-, datos almacenados, usuarios, procedimientos y modelado –reglas de uso y plan de aplicación de operaciones para conseguir los objetivos deseados-. Los datos geográficos a su vez tienen que poseer: una localización en el espacio referida a un sistema de coordenadas, unos atributos descriptivos y permitir establecer relaciones entre esos atributos. Los usuarios de un SIG siguen un proceso de trabajo compuesto de:

1- Entrada: captura y edición de datos, digitalización, proceso de imágenes (de satélite, fotografía aérea u ortofotos).

2- Gestión: almacenaje y actualización de los datos según el modelos de datos:

  • Vectorial: mediante objetos geométricos como el punto, la línea y el polígono.
  • Raster: mediante imágenes con celdas que contienen un único atributo.

3- Procesamiento de datos: corrección, manipulación y transformación de los datos.

4- Análisis: superposición y conectividad entre los datos que permite crear información nueva. El análisis se basa en la contigüidad, la coincidencia, la proximidad, el radio de acción (buffer), la geometría de coordenadas y en operaciones lógicas (SQL, Booleanas).

5- Representación: anotaciones, simbología y comunicación de la información resultante del análisis mediante mapas y tablas, fundamentalmente, en pantalla, digital o en papel.

Un SIG combina datos desde escalas locales hasta escalas globales y nos permite crear, interactuar con y analizar esos datos para tomar decisiones basadas en patrones espaciales. Debido a que las bases de datos se apoyan en información espacial el usuario se concentra en analizar patrones, relaciones y tendencias.

Gracias a las funciones que hemos enumerado los campos de uso del SIG son múltiples: la planificación territorial, la arqueología, el catastro, los estudios de mercado, los seguros, el control de epidemias e incendios o la protección del medio ambiente, por ejemplo. El primer SIG surge en 1962 en Canadá creado por Roger F. Tomlinson, y Carl Steiniz desarrolló las primeras ideas sobre su aplicación en planificación urbana y análisis del paisaje, pero no se comercializaron hasta los años 80 del siglo XX. Los SIG se llevan enseñando en las universidades dentro de una gran diversidad de departamentos para planeamiento, prospecciones, ciencias forestales y arquitectura además de en geografía, ciencias ambientales o biología.