Projekt na podporu geoinformačních dovedností ve výuce zeměpisu na základních a středních školách v České republice

Geografie je vzhledem k praktické povaze objektu svého zájmu (krajinná sféra, prostředí kolem nás) jedním z nejstarších vědních oborů. Moderní postavení geografie v systému vědních oborů se nalézá v prostoru vzájemného průniku přírodních, společenských a technických oborů. Geografie se aktuálně považuje za jeden ze základních (bázových, bazických) aktuálních vědních oborů spolu s fyzikálními, chemickými, biologickými a společenskými obory. Zdůrazňuje se její interdisciplinární, ale také zároveň multidisciplinární charakter, neboť pokrývá velké množství výzkumných polí a participuje s celou řadou dalších oborů (geologie, meteorologie, klimatologie, hydrologie, environmentalistika, ekologie, ekonomie, demografie, sociologie atd.). Spolu s ekologií zaujímá geografie samostatnou skupinu v kategorii sociálně přírodovědních oborů.

Stejně jako geografie v systému vědních oborů má také zeměpis jako školní vyučovací předmět na základních a středních školách nezastupitelné předpoklady zajišťovat propojení přírodních, společenskovědních, technických a dalších poznatků souvisejících s prostředím, prostorem a časem. Současná koncepce geografického vzdělávání v České republice má kromě obecných tendencí směřujících k aktivizaci výuky i své výhradně specifické rysy. Promítají se do ní zejména snahy oprostit výuku zeměpisu (geografie) od tradičně vžité přílišné encyklopedičnosti při prezentaci učiva, upustit od kopírování oborové struktury vědecké geografie a složkových přístupů, které vedly a stále vedou ke schematičnosti a nezáživnosti výuky a ke scholastickým přístupům. Zásadní koncepční změnou je větší uplatňování inovativních metod a forem ve výuce zeměpisu směřujících k aktivitě žáka (studio - dílna, kolegium - team teaching, projektová výuka, brainstorming atd.).

Moderní koncepce geografického vzdělávání směřuje, ve stručnosti řečeno, k rozvoji geografické gramotnosti (geografických kompetencí, geografického myšlení). Pod těmito pojmy si lze představit schopnost žáka – jednotlivce využívat geografických vědomostí, dovedností, schopností, postojů a návyků tak, aby se staly podkladem pro jeho kompetentní jednání v prostředí (v dimenzi globálního myšlení a lokálního jednání), v různých oblastech jedince a společnosti. Jedná se o schopnost věnovat pozornost územním rozdílům, podobnostem, pravidelnostem, zákonitostem a shodám nejen v přírodních podmínkách krajiny, ale i v historickém vývoji, ve společenských předpokladech a vztazích, v geografické poloze a v hospodářství, způsobilost se zajímat o příčiny těchto rozdílů, podobností a shod ve vzájemných souvislostech a relacích. Moderní trendy rozvoje geografických kompetencí ve výuce školního zeměpisu se neobejdou bez využívání nových komunikačních médií a geoinformačních technologií. Aktuálně jsou k tomuto účelu k dispozici i projekty, podporující užívání satelitní navigace – globálních polohových systémů (GPS), dálkového průzkumu Země (DPZ, satelitní a letecké snímkování Země) a geografických informačních systémů (GIS).

Globální polohový (poziční) systém (GPS) slouží pro přesnou lokalizaci bodů, zaznamenávání dopravní trasy i pro navigaci přímo v terénu. Skládá se ze soustavy družic na oběžné dráze kolem Země vysílajících signály, na jejichž základě pak přijímač GPS určí svou polohu a zaznamená ji do zvolené soustavy souřadnic. Princip GPS nalézá široké uplatnění nejen při navigaci v dopravě, ale i při terénním zaměřování konkrétních bodů, které je možné následně exportovat do geografického informačního systému (GIS) a dále s nimi v tomto počítačovém prostředí pracovat. Nejpoužívanější systém GPS vytvořilo a spravuje americké ministerstvo obrany. Část technologie uvolnilo pro civilní potřeby. Existují však i další navigační systémy, jejichž fungování je ovšem prozatím omezené. V současnosti buduje Evropská kosmická agentura evropský projekt Galileo, který by se měl stát plnohodnotnou navigační alternativou, nezávislou na americkém systému GPS.

Dálkový průzkum Země (DPZ) sbírá pomocí satelitního a leteckého snímkování povrchu Země informace o přírodních a sociálně-ekonomických jevech. Data jsou pořizována v různých spektrech záření - od ultrafialového po infračervené, i s využitím dalších speciálních technologií (radar, lidar – kombinace laseru a radaru při dálkovém průzkumu měření vzdálenosti na základě výpočtu rychlosti odraženého pulsu laserového paprsku od snímaného objektu). Takto se detekují jevy nezjistitelné pouhým okem – například tepelná znečištění, stav, struktura a prosperita vegetace, teploty a salinita mořských vod, reliéf skalního podloží apod. Podstatným přínosem technologie DPZ je globální působnost – družice sbírají a sestavují data jednotnou metodikou shodně pro celý povrch Země ve stejném čase. To přináší nové možnosti zaznamenání, analýzy a interpretace studovaných objektů, jevů a procesů.

Geografické informační systémy (GIS) jsou ústředním prvkem geoinformatiky. Jejich software umožňuje správu mapových prvků a k nim se vztahujících informací. Pracují na principu jednotlivých datových vrstev (města, lesy, říční síť), které je možno zobrazovat sandwichovou metodou přes sebe a tím skládat vlastní mapu s požadovaným obsahem. Možnosti GIS směřují však mnohem dál než je prosté zobrazení či editace mapy. Dokáží soubory jednotlivých geoinformačních prvků také analyzovat (překryvy, vzdálenostní zóny, vzájemné relace) a velmi efektivně vizualizovat (3D modelace, průlety nad krajinou, mapové výkresy, blokdiagramy). V GIS se prezentují jak placené profesionální verze s vysoce sofistikovanými funkcemi, tak i volně stažitelné bezplatné programy vhodné pro práci ve školní výuce.

Komplexním využíváním trojice uvedených technologií DPZ – GIS – GPS dokáže geoinformatika odpovídat na nejrůznější otázky: od mechanismu horotvorných procesů přes globální klimatické změny až po úbytek deštných tropických lesů, znečištění životního prostředí nebo nárůst zástavby a dopravy na Zemi. Globálnost a zároveň datová preciznost jejího pohledu na Zemi je v historii poznávání zatím výjimečná.

Jedním z geoinformačních projektů podporovaných z fondů Evropské unie (ESF) pro školní účely je v České republice Akademie geoinformačních dovedností od příjemce Scientica Agency s.r.o. (registrační číslo projektu je CZ.1.07/1.1.00/14.0238). Projekt, podpořený Evropskou kosmickou agenturou (ESA) a partnerem Univerzitou Karlovou v Praze má za cíl začlenit témata dálkového průzkumu Země (DPZ), geografických informačních systémů (GIS) a satelitní navigace (GPS, Galileo) bezprostředně do výuky na základních a středních školách v České republice. Je určen pro žáky ZŠ a SŠ, a také pro pedagogy a pro pracovníky organizací dětí a mládeže. Realizace projektu začala od 1. 1. 2011, trvá do 31. 12. 2013.

Geoinformačním, kosmickým a navigačním technologiím přikládá Evropská komise prioritní důležitost, tyto obory jsou navíc v praxi vysoce žádané. Jejich výuka v počátečním vzdělávání však v ČR zcela chybí, což je důvodem nedostatku specialistů na pracovním trhu. Česká republika přitom 12. 11. 2008 vstoupila do Evropské kosmické agentury (ESA), čímž se jí otevřela možnost napojit se na tuto instituci i na poli odborného rozvoje lidských zdrojů.

Projekt je zaměřen na začlenění tematik ESA do systému počátečního vzdělávání v České republice. Dílčí aktivity projektu představují vytvoření sítě škol s potenciálem k oboru, transfer výukových produktů a edukačních praktik ESA do českých škol a jejich implementace v návaznosti na dokumenty kurikulární reformy, práce s talentovanými žáky. Vybraný projekt může být zdrojem nápadů a inspirace pro uplatnění nových výukových postupů, metod a forem při výuce zeměpisu (geografie) na základních a středních školách v České republice.

Stránky projektu, jeho veškeré prezentace, akce, aktivity a výstupy jsou dostupné po registraci na adrese www.agid.cz.