REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.11144617
Francilene Lopes Ferreira;
Josielma Sodré da Cruz Souza;
Joelma Pereira Da Silva Moreira1
RESUMO
Nas últimas décadas, professores de geografia vêm tentando descobrir como adotar ferramentas de SIG (Sistemas de Informação Geográfica) para suas aulas. Predominantemente, os professores passaram a usar versões comerciais. Ultimamente, o SIG tem recebido mais atenção, especialmente em ambientes onde os professores não têm acesso a financiamento suficiente. No entanto, faltam resultados de pesquisas amplas e materiais didáticos disponíveis para professores de geografia que queiram experimentar o SIG em suas aulas. Neste contexto, o objetivo desta revisão da literatura foi avaliar a importância do uso de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) no ensino de geografia. O pensamento espacial pode ser pensado através da geografia, no entanto, para ensinar o pensamento espacial, os professores de geografia precisam de conhecimento e percepção apropriados. O ensino da Geografia é realizado no âmbito de um currículo específico e para alcançar algumas aquisições na educação dos alunos. Embora existam livros didáticos elaborados de acordo com o currículo e atividades para alcançar os conhecimentos no ensino de geografia, são os professores de geografia que coordenarão e cumprirão o currículo e alcançarão o comportamento terminal definido como educação. De acordo com os achados, percebe-se que os professores de geografia são eficazes na educação e na formação. De acordo com os resultados obtidos na pesquisa, determina-se que os professores de geografia utilizem os materiais, métodos e técnicas de acordo com o currículo. Além disso, percebe-se que eles participam da formação em serviço a fim de desenvolver e manter o ensino efetivo.
PALAVRAS-CHAVE: Aprendizagem. Ensino. Geografia. Professor.
1 INTRODUÇÃO
O pensamento espacial é um dos cinco aspectos incluídos nas geocapacidades, encontra-se em Walkinton et al. (2017) geocapacidades consistem no uso da imaginação geográfica, sujeito ético com a consideração dos efeitos do processo na geografia, pensamento unificador sobre as relações entre sociedade e ambiente, pensamento espacial e exploração sistemática de lugares. Além disso, o pensamento espacial tem uma conexão muito forte com a ciência, por exemplo, algumas das geociências dependem da representação espacial, como mapas, relações espaciais, como um vizinho mais próximo, padrão espacial e assim por diante, também é explicado que o pensamento espacial é importante na maioria das atividades das pessoas (WALKINTON et al., 2017).
A geografia é uma das geociências que tem uma correlação com o pensamento espacial que pode ser visto por sua conexão com mapas e outras representações e fenômenos espaciais. Afirmou-se que o pensamento espacial não é um termo novo no ensino de geografia, no entanto, os usos desse termo são novos e amplamente utilizados recentemente, o pensamento espacial significa o uso de conceitos espaciais como direção, distância e região, as ferramentas de apresentação como mapas e gráficos (JO INJEONG; BEDNARZ; METOYER, 2010). Além disso, o ensino de Geografia dá não apenas habilidade, conhecimento geográfico e atributos especiais, mas também promove capacidades específicas completas na área de disciplinas, responsáveis pelo aprendizado e experiências futuras do aluno (WALKINTON et al., 2017).
Neste contexto, o objetivo desta revisão da literatura foi avaliar a importância do uso de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) no ensino de geografia. Os objetivos específicos foram: verificar a importância da disciplina Geografia para a educação; compreender a adaptação de ferramentas dos Sistemas de Informações Geográficas (SIG) na educação e avaliar outras aplicações das ferramentas dos Sistemas de Informações Geográficas (SIG) para a utilidade pública.
É possível aprender o pensamento espacial, portanto, o pensamento espacial pode e deve ser dado no sistema educacional em todos os níveis, além disso, é essencial fornecer um programa educacional sistemático para promover a alfabetização espacial, fortalecendo os níveis de pensamento espacial em alunos. No entanto, o pré-requisito para o professor apoiar o pensamento espacial para os alunos é que os professores possuam as habilidades, disposições e conhecimentos apropriados. Além disso, afirmou-se que o acordo geral sobre qual forma é essencial para os conceitos de pensamento espacial e como o pensamento espacial pode ser aplicado para ensinar geografia é um movimento importante para cruzar a conexão do currículo de geografia e da pesquisa científica básica (LEE et al., 2017).
Os educadores que desejam aprimorar e praticar em suas aulas ou cursos com pensamento espacial podem se beneficiar do desenvolvimento de seu vocabulário sobre pensamento espacial. Podemos ver claramente a função e a diferenciação dos professores e das escolas na vida cotidiana. Por exemplo; qual é a razão subjacente à nossa preferência insistente por uma das duas escolas primárias a uma distância de duzentos metros ou por alguns dos professores de turma que trabalham na mesma escola, e que fazemos todos os esforços para cumprir tais exigências? (HESPANHA et al., 2009).
No entanto, os professores que trabalham nessas escolas receberam a mesma formação, e as escolas têm equipamentos físicos semelhantes, estão cadastradas na mesma central e aplicam o mesmo currículo. Este exemplo mostra que é possível tornar as escolas e salas de aula ambientes mais eficazes graças aos professores e diretores escolares que se preocupam com a eficácia e amam sua profissão, apesar de muitas condições negativas. O sucesso dos professores levará as escolas ao sucesso; o sucesso das escolas levará as instituições educacionais ao sucesso, e o sucesso das instituições educacionais levará o sistema educacional ao sucesso (CAN, 1998).
A estrutura do trabalho está dividido nos capítulos, sendo o primeiro “Importância da disciplina Geografia para a educação”, no qual destaca a importância do rápido desenvolvimento econômico mundial e como a geografia desempenha um papel importante como precursora da educação no estabelecimento de uma civilização ecológica e na agenda de 2030. No tópico seguinte, “Adaptação de ferramentas SIG na educação” é abordado a importância do Sistema de Informação Geográfica (SIG), e espera-se que os alunos adquiram habilidades digitais e pensamento extraordinário que podem ser essenciais para suas futuras carreiras e sejam motivados a seguir uma carreira em ciência e engenharia. No terceiro tópico, “Outras aplicações das ferramentas SIG para a utilidade pública” é feita a apresentação dos sistemas de informações geográficas (SIG) e como estes foram adotados como uma ferramenta útil por uma ampla gama de disciplinas, como planejamento ambiental, gerenciamento de propriedades, localização de infraestrutura, planejamento de emergência, sistemas de navegação automotiva, estudos urbanos, análises de mercado e demografia de negócios.
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Importância da disciplina Geografia para a educação
Com o rápido desenvolvimento econômico mundial, setores avançados de ciência e tecnologia e profundas mudanças na vida social, foi possível perceber um novo padrão de ensino, e este novo padrão também envolveu a geografia que desenvolve e refina as quatro competências essenciais que os alunos devem possuir para atender às demandas de desenvolvimento ao longo da vida e florescimento social por meio do estudo da geografia. A visão de harmonia entre o ser humano e a terra é uma dessas competências e diz respeito a valores éticos e morais relativos à relação do ser humano com o meio geográfico. Essa competência une geografia e sustentabilidade e se vincula às metas globais sustentáveis para 2030 e à construção de uma “civilização ecológica” (LIU; XU, 2019).
Portanto, a geografia desempenha um papel importante como precursora da educação no estabelecimento de uma civilização ecológica e na agenda de 2030. No passado, os alunos eram receptores passivos de conhecimento nas aulas de geografia; as ideias de desenvolvimento sustentável foram frequentemente integradas por meio de “pregações” e por meio de estudos de casos abstratos e desconexos, que carecem de relevância para a vida dos alunos. Isso faz com que os alunos se percam na fragmentação do conhecimento. Nesse cenário, é difícil para os alunos entender a relação entre desenvolvimento econômico, social e ambiental (YANG, 2017).
O construtivismo assume que a aprendizagem é ativamente construída pelos alunos e que o conhecimento só pode ser verdadeiramente compreendido por meio de atividades em situações reais. Os métodos de ensino situacional originam-se da teoria construtivista de aprendizagem, alinhando-se com a nova lógica curricular. A aprendizagem deve ser combinada com atividades de prática social situacional. As competências essenciais compreendem o conhecimento-chave que um indivíduo deve ter para lidar com vários ambientes complicados e incertos da vida real. Eles permitem soluções criativas para problemas práticos complexos em situações reais e integram os objetivos tridimensionais de “conhecimento e habilidades”, “processo e método” e “emoções, atitudes e valores” (SU; YANG; PAN, 2020).
Criar situações reais e enfatizar a aprendizagem baseada em problemas na sala de aula tornou-se, assim, a nova direção para o ensino e avaliação de geografia. No entanto, vários fatores representam grandes dificuldades para o ensino da geografia no mundo real e em ambientes sociais, e não na sala de aula. Portanto, é crucial criar uma situação que corresponda aos níveis de conhecimento dos alunos, bem como à sua realidade cotidiana e social. A aprendizagem situada, enraizada no construtivismo, argumenta que a aprendizagem como ocorre normalmente é uma função da atividade, contexto e cultura em que ocorre (SUN, 2021).
O conceito de ensino tradicional sustenta que o conhecimento pode ser transmitido, e o conhecimento generalizado é o conteúdo central da aprendizagem. Assim, o conhecimento originalmente vivo e interessante torna-se um símbolo abstrato, distante da vida dos alunos. Muitas vezes é difícil para os alunos aplicar os conhecimentos adquiridos na escola para resolver questões na realidade. Portanto, a situação torna-se um recurso indispensável para que os alunos construam o conhecimento e o cenário em que aplicam o conhecimento (LAI, 2020).
O ensino situacional deve criar oportunidades de aprendizagem semelhantes a situações reais para que os alunos possam resolver os problemas que encontram na vida real. Isso requer que a aprendizagem seja baseada na situação e no nível psicológico do aluno, para guiar os alunos por meio de tarefas autênticas que demonstrem um processo de exploração semelhante ao de especialistas resolvendo problemas na realidade e para refletir o efeito da aprendizagem por meio do processo de solução de problemas específicos ou avaliação contextualizada consistente com o processo de aprendizagem (GUO et al., 2022).
2.2 Adaptação de ferramentas SIG na educação
Os educadores, respaldados por anos de pesquisa, acreditam que, ao coletar, exibir e analisar dados espaciais, os alunos podem resolver problemas locais e promover e conduzir seu processo de aprendizagem dos fenômenos geográficos. Depois de usar o Sistema de Informação Geográfica (SIG, do inglês, Geographic Information System – GIS), espera-se que eles adquiram habilidades digitais e pensamento extraordinário que podem ser essenciais para suas futuras carreiras e sejam motivados a seguir uma carreira em ciência e engenharia. No entanto, a implementação do software SIG nas aulas de geografia do ensino médio é um processo demorado que requer muita paciência e confiança (CLIVAZ, 2018).
Um professor pode encontrar quatro grandes obstáculos: 1) falta de hardware, software ou dados, 2) falta de treinamento e materiais para professores, 3) falta de suporte para inovações e 4) falta de tempo para aprender e ensinar SIG. O maior problema passou a ser a insuficiente formação inicial e contínua de professores em geoinformática e sua aplicação. Um estudo sistemático recente (BERNHÄUSEROVÁ, 2022) concluiu que a maioria dos limites estava relacionada a professores e recursos. A implementação de SIG no ensino e a adaptação das suas ferramentas aos objetivos da educação geográfica nas escolas de ensino fundamental e médio pode ser realizada de várias formas (BERNHÄUSEROVÁ, 2022).
Atualmente, são reconhecidas cinco formas principais: 1. ensinar sobre SIG, 2. ensinar com SIG, 3. aprender sobre SIG, 4. aprender com SIG, e 5. pesquisar com SIG. A escolha de cada um deles depende principalmente dos resultados de aprendizagem desejados e das capacidades do professor. As mais discutidas são aprender com SIG e aprender sobre SIG. O objetivo de aprender sobre SIG é adquirir as habilidades técnicas necessárias para manipular o software. A forma mais comum de tal aprendizado é seguir as instruções de um professor em um método passo a passo (WHYATT et al., 2022).
Estes podem ser encontrados em vários manuais de ensino, designados por Cookbooks (MANDEL et al., 2016). Dessa forma, os alunos aprendem a usar as ferramentas de análise do programa e a gerenciar dados geoespaciais. Além disso, eles se concentram no lado teórico da questão e aprendem a terminologia básica com a qual operam ao trabalhar com o software. A conclusão de seu aprendizado é uma compreensão conceitual de SIG (SCHULZE, 2021), que pode se manifestar, por exemplo, no mapa que eles criam. A principal crítica a essa abordagem é que ela não desenvolve uma conexão mais profunda entre SIG e geografia, mas sim ciência da computação. Por outro lado, outros autores veem isso como algo positivo (WHYATT et al., 2022; SCHULZE, 2021), o aluno deve se familiarizar com o lado teórico no início para passar para operações mais exigentes cognitivamente e que exigem trabalho independente (WHYATT et al., 2022; SCHULZE, 2021).
Ao aprender com SIG, há um foco no conteúdo geográfico do currículo. Nesse caso, o SIG serve como uma ferramenta (ou melhor, processo) que pode transmitir informações e conceitos geográficos sobre um determinado tópico e desenvolver o pensamento geográfico (BUZO-SÁNCHEZ et al., 2022). As interações com software, programa ou aplicativo são limitadas (BAKER et al., 2015). O aluno usa principalmente web-GIS, o que não requer conhecimentos e habilidades técnicas mais excelentes. É um método de aprendizagem usado em investigação ou aprendizagem baseada em projetos, onde o aluno está no centro do processo de aprendizagem e usa a construção GIS para entender o fenômeno geográfico (RØD et al., 2010). Segundo vários especialistas, os alunos devem ser introduzidos ao SIG através desta estratégia (BUZO-SÁNCHEZ et al., 2022; BAKER et al., 2015; RØD et al., 2010).
É indicado que os professores de geografia acreditam que a habilidade de pensar é essencial, além disso, pode e deve ser ensinada, os professores também concordam com algumas estratégias que podem desenvolver a capacidade de pensar dos alunos, argumentando que os alunos devem fazer pesquisas em vez de receber informações sobre as respostas passivamente. Os professores também acreditam que o pensamento espacial pode e deve ser dado aos alunos, eles também precisam entender o que é o pensamento espacial e concordam que o pensamento espacial é poderoso, pois verifica que a habilidade do pensamento espacial é importante para a realização em muitas subdisciplinas das geociências (YU; NAZIR, 2021).
O pensamento espacial em Geografia, os professores acreditam fortemente que a resolução de problemas e o estudo do aspecto do pensamento espacial são importantes na geografia e acreditam que estudar o pensamento espacial também faz parte do aprendizado da geografia. O ensino de conceitos espaciais, os professores geralmente concordam em ensinar conceitos espaciais explicitamente, como localização, escala, sobreposição e assim por diante. Ao se verificar as representações espaciais e tecnologias geoespaciais, os professores têm médias baixas para demonstrar e pedir a seus alunos que criem sua própria representação espacial e menos acreditam que as tecnologias geoespaciais são importantes para o pensamento espacial e aprender geografia ao contrário das professoras, afirmando que não houve diferenças particulares encontradas por gênero (BUZO-SÁNCHEZ et al., 2022; YU; NAZIR, 2021; BAKER et al., 2015).
2.3 Outras aplicações das ferramentas SIG para a utilidade pública
Os sistemas de informações geográficas (SIG) foram adotados como uma ferramenta útil por uma ampla gama de disciplinas, como planejamento ambiental, gerenciamento de propriedades, localização de infraestrutura, planejamento de emergência, sistemas de navegação automotiva, estudos urbanos, análises de mercado e demografia de negócios. As análises do SIG podem determinar ameaças e oportunidades de desenvolvimento. Para os planejadores de negócios, o GIS considera as perspectivas para uma grande escala ou várias regiões e, em seguida, restringe o foco de desenvolvimento a locais relativamente pequenos e específicos (BUZO-SÁNCHEZ et al., 2022).
À medida que a tecnologia se expandiu e melhorou, tanto os consumidores quanto as empresas se beneficiaram. Por exemplo, os consumidores esperam facilidade de acessibilidade em todos os momentos e, por meio da tecnologia SIG, as empresas podem oferecer aos consumidores experiências de compra convenientes (YU; NAZIR, 2021). Buzo-Sánchez et al. (2022) colocam diferentes utilidades para o SIG para a sociedade, podendo citar:
- Seleção do local: o SIG pode ser usado para identificar locais de desenvolvimento específicos com base em um conjunto de critérios usando dados econômicos, sociais, ambientais e relacionados a negócios. No centro das informações comerciais está um endereço, um limite de serviço, um território de vendas e um sistema de transporte que pode ser ilustrado em um mapa.
Mais recentemente, o SIG tornou-se mais amplamente utilizado entre as empresas imobiliárias comerciais. Ao usar a ferramenta de mapeamento, as empresas imobiliárias podem ajudar a localizar áreas apropriadas que permitirão que um negócio (por exemplo, hospedagem e/ou restaurantes) continue bem-sucedido. As empresas usam a tecnologia SIG para resolver problemas, encontrar soluções para marketing, oferecer melhores serviços e tomar boas decisões. Woodbury (1996) observou que 85% de todos os bancos de dados computadorizados do mundo têm um componente de localização, como endereço, código postal, setor censitário ou descrição legal. O SIG pode reunir todos esses dados rapidamente e permitir que os usuários analisem e visualizem as informações de uma maneira que as pessoas valorizem (WHYATT et al., 2022).
- SIG na gestão de serviços: a tecnologia SIG foi implementada na gestão de serviços para exibir grandes volumes de diversos dados pertinentes a várias atividades de planejamento local e regional. Um varejista pode desenvolver um mapa de sua loja usando o software SIG para calcular as dimensões reais de uma loja. Isso pode até lidar com lojas de vários níveis e profundidades de prateleira. Quando um varejista tem a loja mapeada, o consumidor pode visualizar o mapa em um site ao vivo e saber a localização exata do item dentro da loja. Ao usar o mapa virtual, o consumidor pode ver quantos itens estão em estoque, informações detalhadas sobre o produto e quaisquer itens associados que estejam à venda ou disponíveis para compra (BUZO-SÁNCHEZ et al., 2022).
Atualmente, uma aplicação SIG utilizada dentro de estabelecimentos varejistas de alta tecnologia é o smart cart. O carrinho inteligente é um carrinho de compras aprimorado por computador que pode ser encontrado em alguns varejistas atualmente. Este carrinho é projetado com um mapa ou banco de dados da loja em que um cliente pode consultar um item específico enquanto caminha pela loja. O carrinho inteligente localizará o item dentro da loja, direcionará o cliente para esse item usando um mapa, fornecerá informações adicionais sobre o item e oferecerá itens complementares necessários e suas localizações (GIS FRONTIERS, 2001).
Prevê-se que, no futuro, o carrinho inteligente também possa ser usado para verificar os consumidores mais rapidamente. O carrinho inteligente passaria por uma máquina do tipo raio-X que identificaria e verificaria todos os itens do carrinho de uma só vez. Isso permitiria às empresas acomodar mais consumidores em um período de tempo menor (YU; NAZIR, 2021; BAKER et al., 2015).
- Aplicações SIG no turismo: determinar a modelagem de turismo ideal para uma região de turismo potencial envolve um conjunto complicado de critérios. Embora o desenvolvimento do turismo seja uma atividade geográfica distinta com sérias implicações para as áreas de destino, poucos pesquisadores aplicaram o SIG ao planejamento do turismo e às práticas de gestão. A seguir estão algumas oportunidades para aplicações dos SIG no planejamento do turismo (FARSARI; PRASTACOS, 2004):
- Gestão do fluxo de visitantes: envolve o uso de SIG para identificar os principais espaços de atividade turística dentro de um destino e os fluxos entre os destinos. As autoridades podem implementar planos estratégicos para infraestrutura superior (por exemplo, construir sistemas de transporte público ligando vários espaços de atividades turísticas).
- Inventário de instalações e uso de recursos: isso envolve o uso de SIG em conexão com a questão da justiça ambiental (ou seja, o fato de que o turismo pode não beneficiar igualmente todos os segmentos da sociedade). Também envolve o desenvolvimento de um inventário de recursos para identificar usos e atividades da terra conflitantes, mas também complementares, infraestrutura disponível e recursos naturais.
- Avaliação dos impactos do desenvolvimento do turismo: SIG pode ser usado para demonstrar os impactos do turismo em vários setores industriais em uma série temporal e formato espacial. Dentro desta categoria, os analistas podem usar todas ou várias das categorias anteriores, empregando a ferramenta “what-if” do SIG. Esta ferramenta permite o desenvolvimento de cenários para prever qual será o efeito de uma mudança em determinada(s) variável(is) no destino.
As categorias listadas acima não são mutuamente exclusivas e é mais do que provável que qualquer aplicação de SIG em um cenário de turismo envolva uma contribuição de mais de uma delas. Infelizmente, como relataram Farsari e Prastacos (2004), a maioria das aplicações de SIG no turismo relaciona-se com a identificação de áreas adequadas para o desenvolvimento de atividades turísticas no futuro (análise de adequação do solo), enquanto o uso de SIG em destinos turísticos já desenvolvidos tem sido evitado. Eles sugeriram que há várias maneiras pelas quais o SIG pode beneficiar o estudo do turismo e a implementação de práticas sustentáveis nas áreas de destino.
- Aplicações SIG no turismo de varejo: está bem documentado que as compras dos turistas são uma atividade importante. O ambiente de compras típico que os turistas podem encontrar inclui pequenos varejistas independentes de artesanato local, bem como grandes shoppings de varejo. Em consonância com outras evidências anedóticas, a pesquisa acadêmica também revelou que muitos consumidores estão aptos a tomar uma decisão sobre onde comprar com base na atitude em relação a um mix de lojas e ao ambiente do shopping.
Portanto, é imperativo que a indústria de shopping centers desenvolva e pratique métodos para atrair clientes para seu site para uma viagem inicial de compras, bem como desenvolver estratégias para encorajar visitas repetidas a esse site (YU; NAZIR, 2021; BAKER et al., 2015).
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Devido a problemas imprevisíveis, como a falta de recursos tecnológicos, os problemas técnicos insolúveis, a menor taxa de retorno de feedback e um número insuficiente de resultados de testes e estratégias de aprendizagem verificadas pelos alunos, apresentados nos diferentes estudos avaliados, verifica-se que formular princípios e as estratégias de aprendizagem pode ter algum impacto na pontuação do teste. Pode-se ver que usar um computador nas aulas pode resultar em uma perspectiva diferente sobre o assunto. Por outro lado, com este trabalho, pode-se oferecer um estudo de caso de pesquisa que tentou aprender mais sobre as possibilidades de adoção de ferramentas SIG. No entanto, observa-se que oferecer melhores condições aos professores para as suas aulas de SIG, como reservar um laboratório de Informática, motivar os alunos, explicar minuciosamente a teoria por detrás do SIG e dos mapas e, mais importante, deixe-os trabalhar em conjunto e deixe-os que os aprendam uns com os outros, tornem suas aulas de Geografia o mais agradável possível.
4 REFERÊNCIAS
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