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RESUMO
As recentes alterações que se têm verificado ao nível do ensino em Portugal são uma excelente oportunidade para se iniciar a utilização dos Sistemas de Informação Geográfica (SIG) na sala de aula. As tecnologias de informação e comunicação, onde estes sistemas se incluem, têm grandes potencialidades e devem ser usadas numa perspectiva interdisciplinar.
O conceito de "cidadão geográficamente competente", referido nos programas disciplinares de Geografia do ensino básico, é um exemplo da importância que o conhecimento geográfico deve ter na sociedade actual. Não se trata apenas de conhecimento geográfico enciclopédico e descritivo, mas antes de dotar os cidadãos de uma sensibilidade acrescida para a importância do relacionamento espacial entre diferentes objectos, lugares, entidades e ambientes.
Tem-se a consciência de que em Portugal só agora se começa a falar de SIG nas escolas. Poucos são os exemplos que se conhecem, e existem ainda muito poucas publicações sobre o assunto. No entanto, nos Estados Unidos da América e outros países, há experiências bem sucedidas desde os níveis mais elementares. As principais vantagens relatadas relacionam-se com o aumento da motivação e do entusiasmo dos alunos, mas também com melhorias na capacidade de análise e na competência geográfica de muitos jovens.
É importante que a escola
seja capaz de mostrar que a Geografia é uma ciência
actual, essencial e experimental. A informação geográfica
tem a vantagem de reunir componentes visuais, quantitativas e
qualitativas, permitindo uma análise espacial globalizante.
1. INTRODUÇÃO
A Educação em Portugal atravessa uma fase de mudança. Prepara-se para entrar em vigor uma Reforma no Ensino Secundário; a versão definitiva do documento orientador da Revisão curricular do Ensino Secundário é de 10 de Abril de 2003 e a nova Reforma entrará em vigor no ano lectivo 2004/2005. Iniciou-se o processo de Gestão Flexível do Ensino Básico (Decreto-Lei nº6/2001) tendo a Reorganização Curricular do Ensino Básico entrado plenamente em vigor no ano lectivo de 2002/3003. As escolas, nos seus Projectos Educativos e Projectos Curriculares, têm de atender a objectivos como assumir-se como espaço privilegiado de educação para a cidadania e articular experiências de aprendizagem diversificadas que envolvam mais os alunos.
Enquadrado na preparação de uma dissertação de Mestrado, este artigo visa apresentar um estudo, que se encontra ainda numa fase inicial, mas que pretende vir a conceber um programa que tanto poderá ser usado como disciplina de oferta de escola, como as suas metodologias usadas nas aulas de Geografia ou de outras disciplinas. A dissertação, orientada pelo Professor Doutor Nuno Neves, faz parte do curso de Mestrado em Ciência e Sistemas de Informação Geográfica, no Instituto Superior de Estatística e Gestão de Informação (ISEGI), da Universidade Nova de Lisboa.
2. O ENSINO EM PORTUGAL
2.1. REFORMA E REORGANIZAÇÃO
CURRICULARES
As Tecnologias de Informação e Comunicação
(TIC) assumem, no quadro dos documentos normativos programáticos,
grande importância e relevo. Os Sistemas de Informação
Geográfica (SIG) podem e devem fazer parte deste conjunto
de tecnologias que as escolas oferecem aos alunos. Podem entrar
na escola por via da Geografia, disciplina que, por excelência
lida com mapas e análise espacial. Mas devem também
ser úteis em outras disciplinas e até nas áreas
não disciplinares, que actualmente fazem parte dos curricula.
É possível aproveitar melhor os recursos informáticos
e os SIG, não só na perspectiva da Geografia, mas
também numa perspectiva interdisciplinar e transversal.
Os professores podem utilizar este tipo de ferramentas e metodologias
como veículo de transmissão de informação.
Além do mais, estando ligados à tecnologia informática,
os SIG são um meio de incentivo e motivação
para os alunos. O facto de se poder utilizar um computador que
mostra mapas e imagens que podemos alterar, mover, aumentar, diminuir
e interagir constitui certamente uma mais valia para um professor
poder captar e prender a atenção dos seus alunos.
No que respeita ao actual terceiro ciclo do ensino básico,
aposta-se na avaliação das competências dos
alunos. Estão definidas, pelo Ministério da Educação,
as competências gerais e específicas para cada disciplina,
que o aluno que complete o nono ano deve ter .
O Departamento do Ensino Básico (DEB) acrescenta ainda
que "o desenvolvimento destas competências pressupõe
que todas as áreas curriculares actuem em convergência.
Assim, clarifica-se, para cada uma destas competências gerais,
a sua operacionalização. Esta deverá ter
um carácter transversal. Compete às diferentes áreas
curriculares e seus docentes explicitar de que modo essa operacionalização
transversal se concretiza e se desenvolve em cada campo específico
do saber e para cada contexto de aprendizagem do aluno."
Os SIG podem ser usados como metodologias que podem ajudar os
alunos a desenvolver várias destas competências,
incluindo ajudá-los a pensar melhor em termos espaciais.
A ênfase nas diferentes linguagens científicas e
tecnológicas, na adopção de medidas personalizadas
de trabalho e ainda no tratamento de informação,
são temas que não são alheios aos SIG. Como
já foi referido, parece óbvio que a entrada dos
SIG nas escolas seja feita pela Geografia, mas deve ser alargado
a todas as outras áreas disciplinares e não disciplinares.
2.2. ORIENTAÇÕES
CURRICULARES NA ÁREA DA GEOGRAFIA
É referido, nas orientações curriculares
da Geografia do terceiro ciclo, que o "estudo da Geografia
e o desenvolvimento das competências essenciais, através
das várias experiências educativas que devem ser
proporcionadas aos alunos ao longo do processo educativo do Ensino
Básico, permite que as crianças e os jovens completem
a educação básica com o conhecimento sistematizado
do seu próprio país, de outros e do Mundo. Conhecimentos
básicos relacionados com a localização relativa
e absoluta, a dimensão territorial, a população
e os recursos dos países e continentes do Mundo, fazem
parte das competências essenciais de cidadãos activos
e intervenientes(...). O ensino da Geografia deve desenvolver
competências ligadas à pesquisa: a observação,
o registo, o tratamento da informação, o levantamento
de hipóteses, a formulação de conclusões,
a apresentação de resultados" .
Assim, os SIG deveriam fazer parte das várias experiências
educativas oferecidas pelas escolas. São instrumentos adequados
a explorar situações de localização,
dimensão e diferentes escalas de análise. Os SIG
integram metodologias e funcionalidades que privilegiam a aprendizagem
interdisciplinar. A integração das várias
disciplinas num projecto SIG torna as aprendizagens mais reais.
Os jovens apercebem-se que podem resolver problemas do "mundo
real" com o que aprendem na escola.
Ainda nas orientações curriculares do programa de
Geografia do terceiro ciclo, é referido que "as competências
essenciais da Geografia estão definidas de modo a centrar
a aprendizagem da disciplina na procura de informação,
na observação, na elaboração de hipóteses,
na tomada de decisão, no desenvolvimento de atitudes críticas,
no trabalho individual e de grupo e na realização
de projectos(...). A linguagem cartográfica é desenvolvida
à medida que os alunos, em conjunto com os seus professores,
vão convertendo as diferentes informações
e ideias geográficas em mapas. Os alunos mais jovens têm
dificuldade em reconhecer a "visão cartográfica"
da realidade observada, mesmo para os alunos mais velhos a projecção
horizontal do espaço apresenta dificuldades de leitura.
O recurso frequente e sistemático à leitura e construção
de mapas permite ir ultrapassando estas dificuldades e desenvolver
as competências essenciais relativas à representação
da superfície terrestre".
De acordo ainda com as orientações curriculares
de Geografia do ensino básico, o cidadão geograficamente
competente é aquele que é "...capaz de visualizar
espacialmente os factos, relacionando-os entre si, de descrever
correctamente o meio em que vive ou trabalha, de elaborar um mapa
mental desse meio, de utilizar mapas de escalas diversas, de compreender
padrões espaciais e compará-los uns com os outros,
de se orientar à superfície terrestre."
É certamente aliciante para um jovem poder ultrapassar
estas dificuldades com a ajuda do computador, que ainda por cima
lhe pode mostrar o mesmo mapa sob diversas perspectivas (incluindo
a 3D) e a diferentes escalas. O DEB aconselha que se proporcionem
aos alunos diferentes experiências educativas, entre as
quais o trabalho de grupo integrando pesquisa documental, tratamento
da informação e apresentação das conclusões;
simulações e jogos; estudo de caso. Todas estas
experiências podem ser adquiridas com a ajuda dos SIG.
O DEB vai mais longe, aconselhando mesmo que "ao longo do
Ensino Básico, deve ser dada oportunidade aos alunos de
estabelecerem classes a partir de uma série de dados e
organizarem as respectivas legendas. Os alunos deverão
utilizar mapas de escalas diferentes de Portugal (1:1000; 1:5000;
1:10000; 1:25000; 1:50000 e outras), da Europa, do Mundo e ortofotomapas,
ortofotografias e fotografias aéreas a fim de desenvolverem
o conceito de escala, pela observação do mesmo espaço
representado em imagens com dimensões e representações
diferentes".
Muitas definições de SIG referem que estes são
sistemas de ajuda às tomadas de decisão. Pelo menos
em teoria, os planos de ordenamento (como os PDM, os POOC e outros)
começam a estar disponíveis para discussão
pública e alguns estão disponíveis na Internet.
São instrumentos que podem ser usados na sala de aula para
exemplificar alguns aspectos respeitantes ao ordenamento do território
(parte dos programas de 10º e 11º anos), aos problemas
ambientais (parte dos programas de várias disciplinas do
ensino básico) ou a outros assuntos. Neste sentido é
importante que os adolescentes comecem a tomar contacto com os
SIG, que serão um instrumento de grande utilização
no futuro (já o começam a ser actualmente).
3. EXEMPLOS PORTUGUESES
A Associação de Professores de Geografia tem procurado
desenvolver acções de formação para
professores na área dos SIG . Evidentemente que são
acções que têm de ser feitas, até porque
a grande maioria dos professores de Geografia nunca usou um SIG,
e vai, mais cedo ou mais tarde, ter de os mostrar aos seu alunos.
A Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade
Nova de Lisboa, conjuntamente com o Ministério da Ciência
e Tecnologia promoveu, no âmbito do Ciência Viva o
projecto GEOLAB . As últimas informações
que existem na internet acerca deste projecto datam de 2001, pelo
que não existe informação disponível
acerca da continuidade ou não do projecto. O GEOLAB tem
como objectivo principal envolver os alunos na área das
tecnologias de informação geográfica, através
da criação de uma rede de Laboratórios de
Tecnologias de Informação Geográfica.
Os SIG devem ser integrados nas aulas de Geografia e de outras
disciplinas. Neste sentido, e da mesma maneira que gradualmente
a maioria das pessoas se foi sentindo "obrigada" a ser
capaz de usar o computador, nem que seja para processar textos
(no caso dos professores, para serem pelo menos capazes de fazer
um teste ou uma ficha de trabalho), vai ser importante que todos
os professores (pelo menos) de Geografia sejam capazes de explorar
um mapa através do computador (mesmo que não seja
capaz de fazer operações mais complexas). Ao nível
do ensino secundário, os SIG integram já os curricula,
no Curso Tecnológico de Ordenamento do Território
e Ambiente.
São poucas as iniciativas que existem nas escolas (ou pelo
menos não são divulgadas) no que respeita ao uso
de novas tecnologias de índole geográfica. Considera-se
que as principais iniciativas deveriam surgir dos próprios
professores, que têm autonomia suficiente para solicitar
aos centros de formação, acções de
formação nas áreas onde sentem mais necessidade.
4. EXPERIÊNCIAS
NO ESTRANGEIRO
Existem exemplos animadores de utilização destas
metodologias em escolas de vários países. Diversos
autores consideram os resultados bastante positivos, contribuindo
esta tecnologia para o sucesso em várias áreas.
Os SIG começam a entrar no quotidiano de muitas empresas,
e é cada vez maior a probabilidade de um jovem aluno do
ensino básico ou secundário vir a usar um SIG no
seu local de trabalho.
4.1. OS SIG NO ENSINO
DAS CIÊNCIAS AO LONGO DO TEMPO
Nos EUA, os educadores envolvidos em projectos públicos
de educação K-12 (educação para jovens
desde o jardim infantil ao 12º ano) estão cada vez
mais convencidos de que o modelo de ensino mais eficaz é
a aprendizagem pela experiência. Os jovens devem ser capazes
de construir o seu conhecimento, com a ajuda dos professores e
de um ambiente rico em recursos informativos. Para tal, os professores
têm de se sentir confortáveis com as estratégias
pedagógicas experimentais.
Estes métodos de ensino são ainda raros e os professores
capazes de o praticar, mais raros ainda. Neste sentido devem operar-se
mudanças nas estratégias pedagógicas que
estão a ser praticadas. Cada vez mais a tecnologia é
usada e cada vez mais os computadores aparecem dentro das salas
de aula e ultimamente até com ligações à
Internet. Com o aumento das capacidades informáticas e
a redução dos custos destas tecnologias, os SIG
começam a ser cada vez mais utilizados na resolução
de problemas e no apoio à decisão.
Nos EUA, os SIG começaram a ser usados em projectos K-12
em 1992. O fascínio e o poder que os mapas exercem sobre
jovens dos 4º ao 6º anos de escolaridade já tinham
sido notados. Mas tornou-se mais evidente quando alguns projectos
puderam levar para as salas de aula mapas em computador, que se
conjugavam com imagens de satélite e outros dados geográficos.
A explicação de conceitos complexos como o conceito
de escala tornou-se uma tarefa muito mais fácil para o
professor explicar e para o aluno compreender. A motivação
e o entusiasmo dos miúdos foram imediatos. Desde aí,
os SIG têm sido responsáveis por melhorar a capacidade
de análise espacial e a competência geográfica
de muitos jovens.
4.2. BARREIRAS AO
USO DOS SIG NAS ESCOLAS
As principais barreiras identificadas ao uso generalizado dos
SIG são, de acordo com Braus (1998), o desconforto que
os computadores geram em alguns professores, assim como a renitência
em mudar os métodos de ensino. Por muito aptos que os alunos
estejam para trabalhar com estas tecnologias, os professores precisam
de ter formação nesta área e, mais importante
do que isso, estarem dispostos a modificar os seus métodos
habituais e integrar os SIG nas suas planificações
de aula.
O acesso a computadores e a verbas que permitam instalar e manter
material informático nas salas de aula, parecem ser outra
das dificuldades sentidas por algumas escolas americanas. Os financiamentos
para cursos de formação de professores também
são, por vezes, uma barreira ao uso dos SIG na escola.
Algum do software usado em SIG requer conhecimentos especializados,
o que nem sempre é fácil de encontrar.
Finalmente, a bibliografia consultada alerta para o facto de os
SIG não deverem ser usados de maneira superficial. É
fácil levar os computadores para uma sala de aula e mostrar
umas imagens e uns mapas aos alunos. Há uma grande diferença
entre mostrar a tecnologia e usá-la.
5. CONCEPÇÃO
DE CURRICULA EM ANÁLISE ESPACIAL E MODELAÇÃO
GEOGRÁFICA
5.1. Enquadramento
Considerando que existe um conhecimento empírico de que
muitos alunos do ensino básico e secundário têm
profundas lacunas ao nível da análise espacial,
este trabalho pretende vir a produzir materiais e um programa
curricular que ajudem a colmatar algumas dessas lacunas. As dificuldades
destes alunos traduzem-se numa iliteracia geográfica que
se manifesta em dificuldades em entender conceito de escala, projecção,
etc.; dificuldade em fazer simples operações de
análise espacial; falta de capacidade de leitura de mapas,
gráficos e outros elementos gráficos.
Considera-se igualmente importante salientar que as novas tecnologias
e as novas metodologias de ensino (que privilegiam o ensino experimental)
devem ser aproveitadas no sentido de motivar os alunos. Os SIG
e os suportes informáticos em geral são meios que
se aproximam das expectativas dos jovens e que por isso devem
ser potenciados.
No âmbito da reorganização curricular do ensino
básico (Decreto-Lei n.º 6/2001), pretende-se desenvolver
uma proposta curricular que inclua, entre outros aspectos, o uso
dos SIG no ensino. Essa introdução poderá
ser feita através de uma disciplina de análise espacial
(de oferta de escola) e que integrará o currículum
com a carga horária semanal de 0,5 blocos (ou seja, 45
minutos) na área da formação pessoal e social
(de acordo com a reforma curricular).
Propõe-se ainda que a tecnologia SIG e as metodologias
aqui sugeridas possam ser adoptadas pelos professores da disciplina
de Geografia (ou outras quaisquer) para leccionar os conteúdos
dos programas curriculares.
O uso da tecnologia SIG pode ser enquadrada nesta reorganização
curricular como uma aposta no uso das tecnologias de informação
e comunicação (TIC), bem como na transversalidade
e interdisciplinaridade.
5.2. Objectivos
- Inventariar um conjunto de conceitos básicos a trabalhar.
- Inventariar e analisar casos de aplicação e estado
actual dos conhecimentos.
- Criar um curriculum específico de análise espacial
e modelação geográfica, onde o uso da tecnologia
SIG seja privilegiado.
- Implementar a metodologia definida a um grupo de alunos.
- Avaliar os resultados.
5.3. Premissas /
Hipóteses de trabalho
Considerando as necessidades dos alunos do ensino básico,
uma avaliação das suas expectativas, e as possibilidades
decorrentes de novas metodologias e recursos técnicos existentes
(como os SIG), afigura-se oportuno encetar uma reflexão
visando avaliar:
- as possibilidades de aplicação de SIG no ensino
básico;
- as possibilidades de aquisição de conhecimento
específico na área da análise espacial e
da modelação geográfica por parte dos alunos;
- as vantagens cognitivas para os alunos decorrentes do desenvolvimento
de um pensamento espacial.
5.4. Metodologia
(Plano de trabalho)
6. CONCLUSÕES
E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS
Parece urgente mudar os ambientes de aprendizagem promovendo,
nos professores e nos alunos, as qualidades básicas para
a autoformação, a adaptabilidade, a flexibilidade
e a capacidade de trabalhar em equipa.
A principal conclusão que se pode tirar desta breve análise,
é que muito mais se pode fazer no que respeita ao uso das
TIC e dos SIG no ensino. São inquestionáveis as
vantagens que estas tecnologias proporcionam, tanto na motivação
dos jovens, como na construção de conhecimento.
Pode verificar-se que outros países (nomeadamente os EUA)
desenvolvem actividades deste tipo nos diversos graus de ensino,
com grande frequência e com êxito ao nível
das aprendizagens. Os resultados destas experiências têm-se
mostrado benéficos, porque os jovens têm aptidão
natural para os computadores, mas também porque os resultados
académicos são animadores. Nota-se que os jovens
conseguem resolver questões de análise espacial
com maior facilidade, contribuindo assim para o aumento da literacia
geográfica.
Não restam dúvidas que a aposta nos SIG na escola
é uma aposta em direcção à formação
de cidadãos mais competentes em diferentes sectores e com
maiores capacidades de análise. Mas esta aposta não
terá sucesso se os professores não forem os primeiros
a aderir a ela, abraçando as novas tecnologias, trabalhando
em equipa e promovendo a interdisciplinaridade. Os SIG podem ser
uma ponte para essa interdisciplinaridade uma vez que a análise
espacial e os fenómenos de projecção geográfica
são comuns a todas as áreas (científicas,
humanísticas, artísticas, etc.)
BIBLIOGRAFIA: " Audet, Richard; Ludwig, Gail, GIS in schools, 2000, ESRI Press " Benavente, Ana et al, A Literacia em Portugal, Resultados de uma pesquisa extensiva e monográfica, 1996, Fundação Calouste Gulbenkian " Chou, Yue-Hong, Exploring Spacial Analysis in Geographic Information Systems, 1997, ONWORD press " Baker, T.; The History and Application of GIS in Education; http://kangis.org/ed_docs/gisNed1.cfm " Baker, T.; 2002; Extending Scientific Inquiry with GIS: Research Results; ESRI Education Conference; http://kangis.org/conferences/esri02/p5046/p5046.htm " Braus, P.; 1998; ABCs of GIS; http://.directioninsmag.com/features.php?features_id=6 " Julião, Rui P.; 1999; Geografia, Informação e Sociedade, in GeoINova, nº 0, pp 95-108 Lisboa, " Malone, Lyn; Palmer, Anita; Voigt, Christine; Mapping our world: GIS lessons for educators, 2002, ESRI press " Mitchell, Andy; The ESRI guide to GIS analysis, 1999, ESRI press " Painho, M.; et al; Utilizando os sistemas de Informação Geográfica no Ensino da Geografia ao Nível do Ensino Básico e Secundário; http://phoenix.sce.fct.unl.pt/simposio/38 " Walker, M.; et al; Geographic Information Brings Environmental Sciences to Life; http://www.blm.gov/education/00_resources/articles/gis " Zeiler, Michael; Modeling our world, The ESRI guide to geodatabase design, 1999, ESRI press
PESQUISA NA INTERNET:
Da vasta pesquisa que foi efectuada, salientam-se os seguintes
sites:
http://www.fcsh.unl.pt/docentes/rpj/geolab.htm
http://www.igeo.pt/IGEO/portugues/servicos/biblioteca/PublicacoesIGP_files/esig2001/papers/esig84.pdf
http://www.aprofgeo.pt
http://www.apgeo.pt
http://www.ncgia.ucsb.edu/giscc/units/u130/u130.html
http://www.min-edu.pt
Aqui, consultaram-se os seguintes documentos:
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