Os Sistemas de Informações Geográficas - SIGs podem ser definidos como a combinação entre hardware, software, dados, metodologias e recursos humanos, que operam de forma coerente para produzir e analisar informações geográficas. São sistemas destinados à aquisição, ao armazenamento, à manipulação, à análise e à apresentação de dados referenciados espacialmente (georreferenciados). O termo georreferenciado significa obter dados que possuem representação em um sistema de coordenadas geográficas.

Os SIGs funcionam como cadeias automatizadas de informações, que partem de uma base de dados cartográficos para realizar diferentes tipos de análises e obter resultados significativos do ponto de vista territorial.

Essa tecnologia automatiza tarefas até então realizadas manualmente e facilita, assim, a realização de análises complexas, por intermédio da integração de dados de diversas fontes e pela criação de bancos de dados georreferenciados permitindo, assim, a produção de documentos cartográficos digitais.

Os dados e informações geográficas ou espaciais em um SIG são representadas graficamente por pontos, linhas e polígonos, aos quais são associados atributos (características das feições que esses elementos geométricos representam). Qualquer elemento ou objeto na superfície terrestre pode ser representado por algum desses elementos geométricos. Por exemplo, uma rodovia, ou um rio podem ser representados por uma linha; uma sede municipal, ou os consumidores de uma determinada loja podem ser representados por pontos; a área urbana de uma cidade, ou um parque ecológico podem ser representados por polígonos.

Os SIGs são de grande utilidades nos estudos e monitoramento do meio ambiente, no planejamento das cidades, das regiões, dos países, em diferente tipos de atividades e serviços como, por exemplo, no agronegócio, em utilities (energia elétrica, saneamento, distribuição de gás etc.), em logística e em telecomunicações, e, atualmente, no ensino de Geografia.

A pesquisadora da Universidade Federal Fluminense - UFF, doutora Angélica Di Maio (2004), defende em sua tese de doutorado o uso dos SIGs no ensino de Geografia e relata experiências de inclusão do SIG no currículo de Geografia em diversos países.

Em Portugal, os sistemas de informação geográfica encontram-se atrelados às novas tecnologias da informação com um potente papel nas novas relações e abordagens do sistema educativo. No Reino Unido, há, no currículo de Geografia, menção de SIGs na seção de tecnologia da Informação e Geografia, havendo pacotes dessa ferramenta para o ensino.

No Canadá, na China, no Japão e na Alemanha, observa-se tendências a abertura nos programas do ensino de Geografia para a introdução de SIGs nas escolas de ensino básico.

Nos Estados Unidos, o National Center for Geographic Information and Analysis tem investido em projetos na área de educação em SIG com crianças e adolescentes (K-12 Education), com enfoque em Geografia.

Ainda nos Estados Unidos, a ESRI, empresa fabricante do ArcGIS, programa líder mundial de mercado de Sistema de Informações Geográficas, desenvolveu um excelente material para o ensino de Geografia, que abrange desde as séries iniciais do Ensino Fundamental II até o Ensino Superior. Este material intitulado Our World GIS Education está dividido em quatro volumes.

O primeiro volume, Thinking Spatially Using GIS, apresenta aos alunos e professores, dados geográficos e mapas por meio do uso do ArcGIS. As lições, encontradas nos quatro módulos do volume, ajudam os alunos a se localizarem, a reconhecerem padrões espaciais e a desenvolverem o pensamento crítico. Os alunos viajam com os primeiros exploradores, estudam o reino animal, entendem os padrões espaciais da população dos Estados Unidos, e analisam a ocorrência de tornados.

O segundo volume, Mapping Our World Using GIS, está dividido em sete módulos e procura desenvolver habilidades de investigação geográfica, de raciocínio espacial e tecnologia SIG. Usando os tutoriais, os alunos aprimoram suas capacidades para resolverem problemas, enquanto estudam a geologia regional e mundial, o clima, as populações, e as fronteiras políticas e econômicas.

O terceiro volume, Analyzing Our World Using GIS, está dividido em dez lições e ampliam as habilidades dos alunos na tecnologia SIG. Os tutoriais desenvolvem o pensamento crítico, ensinam a transformar dados não espaciais em dados espaciais, levando os alunos a analisarem e compreenderem esses dados.

O quarto volume, Making Spatial Decisions Using GIS, está dividido em cinco módulos e permite aos alunos experienciar processos de decisão espacial em contexto real por meio do uso do SIG. Projetado para uma escola superior de alto nível, esses módulos encorajam os alunos a realizarem análises avançadas, construírem mapas, examinarem critérios de localização, de padrões de localização populacional, os impactos ambientais, as catástrofes climáticas e as cidades com grandes índices de criminalidade.

No Brasil, verifica-se, nos Parâmetros Curriculares Nacional, a abertura para o uso dessa tecnologia. De acordo com esse documento

"[...] O levantamento feito por meio de estudos apenas empíricos tornou-se insuficiente. Era preciso realizar estudos voltados para a análise das relações mundiais. Por outro lado, o meio técnico e científico passou a exercer forte influência nas pesquisas realizadas no campo da geografia. Para estudar o espaço geográfico globalizado, começou-se a recorrer a tecnologias como o sensoriamento remoto e a informática, esta como articuladora de massa de dados, que evoluiu para os sistemas de informações geográficas - SIG" (MEC, 1999a, p.104).

Sendo assim, algumas universidades brasileiras, inclusive o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE, estão, por meio de pesquisadores, desenvolvendo materiais e metodologias que utilizam dessas novas tecnologias para o processo de ensino-aprendizagem em Geografia.

O INPE desenvolveu o PROGRAMA EDUCA SeRe - Desenvolvimento de Material Didático para o Ensino de Sensoriamento Remoto, coordenado pela doutora Tânia Maria Sausen. Esse programa objetiva o ensino de sensoriamento remoto e geoprocessamento para alunos de 2° e 3° graus. Além disso, realizam capacitação de professores para utilização das novas tecnologias.

A Universidade Federal Fluminense, por meio da coordenação da doutora Angélica Di Maio, desenvolveu um projeto conhecido como GEODEN (Geotecnologias Digitais para o Ensino de Geografia). Esse projeto está dividido em:

• GEODEF (Geotecnologias Digitais no Ensino Fundamental);
• GEODEM (Geotecnologias Digitais no Ensino Médio);
• GEOIDEA (Geotecnologias Digitais para a Educação Ambiental).

O material desenvolvido pelo GEODEN busca implementar o uso do SIG no ensino de Geografia, a partir do desenvolvimento de guias práticos (tutoriais) para realização de atividades no SIG EduSPRING. Segundo a autora (2004, p.133),

"[...] a construção de um protótipo digital para o ensino por meio de geotecnologias, com características instrucionistas e construtivistas, podendo ser classificado como um híbrido que Perrenoud (2000) enquadra como um software feito para ensinar, ou fazer aprender, e aqueles de finalidade mais gerais ou diversas que podem ser adaptados para fins didáticos."

Nesse sentido, a Rede de Ensino CNEC, a partir de 2010, desenvolve materiais e metodologias, que implementam o uso de Sistema de Informações Geográficas - SIG para o ensino de Geografia. Esse material, assim como os materiais do GEODEN, possuem características instrucionistas e construtivistas.

O Projeto GeoCNEC utiliza o SIG desenvolvido pela ESRI, o ArcGIS. Como dito anteriormente, esse programa é líder mundial no mercado e disponibiliza um banco de dados amplo, que são utilizados na construção do material didático. Essa é uma grande vantagem em relação aos outros SIGs, pois a maioria deles não possuem essa característica. Além disso, a interface do ArcGIS é muito intuitiva, facilitando sua utilização por parte dos alunos.

No que diz respeito à metodologia, o material didático parte de um conteúdo geográfico, enquadrando-o em uma perspectiva de localização. Qual é o conteúdo analisado ou investigado, e onde ele está localizado? Depois de definir claramente o conteúdo, realizam-se investigações sobre ele buscando dados que permitam aos alunos o analisarem e compreenderem. A busca por dados são realizadas na internet (em sites oficiais, ou de grande confiabilidade no de diz respeito às informações divulgadas), outra opção é disponibilizar as informações no próprio programa. Em seguida, os alunos examinarão e analisarão os dados, buscando por tendências e padrões espaciais, que os levem a compreenderem os conteúdos geográficos estudados em cada lição. Como toda informação gerada cartograficamente é utilizadas para instruir e informar, os alunos serão motivados a compartilharem e a divulgarem os seus resultados.

Partindo da tese de que essa tecnologia é nova, e os professores de Geografia ainda não a dominam, o projeto prevê a capacitação dos professores da Rede CNEC e dos nossos parceiros.

Espera-se, portanto, que a criação e a adoção desse material torne o conhecimento geográfico mais atrativo para os alunos. Além disso, por ser uma material instrucionista e construtivista, almeja-se, por meio de seu uso, que os alunos tornem-se sujeitos da construção dos seus saberes.

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