Χαρτογραφία και εκπαίδευση: κατανόηση και αξιοποίηση διδσιάστατων και τρισδιάστατων χαρτών για την ανάπτυξη της χωρικής αντίληψης σε μαθητές Α/βαθμιας εκπαίδευσης

Σκοπός της διατριβής ήταν η μελέτη των ικανοτήτων των μαθητών στις τελευταίες τάξεις του Δημοτικού να αντιλαμβάνονται το φυσικό ανάγλυφο με τη χρήση δισδιάστατων και τρισδιάστατων χαρτών και να επιλύουν προβλήματα γεωγραφικού περιεχομένου. Ο ερευνητικός σχεδιασμός προέβλεπε τη διενέργεια προέρευνας και κατόπιν έρευνας σε αντιπροσωπευτικό δείγμα μαθητών Ε’ τάξης με έντυπα ατομικά ερωτηματολόγια. Στην προέρευνα έλαβαν μέρος 74 μαθητές χρησιμοποιώντας δισδιάστατους και τρισδιάστατους ChromaDepth χάρτες της Λέσβου. Στην κυρίως έρευνα συμμετείχαν 718 μαθητές από 36 διαφορετικά Δημοτικά Σχολεία αστικών και αγροτικών περιοχών από σχολεία της Θράκης, της Μακεδονίας, της Ηπείρου, της Θεσσαλίας, της Στερεάς Ελλάδας, της Πελοποννήσου, των νησιών του Αιγαίου και της Κρήτη. Πραγματοποιήθηκε ποιοτική και ποσοτική ανάλυση των αποτελεσμάτων των δοκιμασιών, των ερμηνειών και των παρανοήσεων των μαθητών, καθώς και των σχεδιασμών πάνω στους χάρτες. Οι ερευνητικές υποθέσεις ελέγχθηκαν με την εφαρμογή της ζευγαρωτής δοκιμής για τον έλεγχο δύο δειγμάτων και της ανάλυσης διακύμανσης μονής κατεύθυνσης για τον έλεγχο περισσοτέρων από δύο δειγμάτων. Όπου βρέθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές τυχόν ομαδοποίηση μέσων τιμών πραγματοποιήθηκε με τη δοκιμή Tuckey HSD. Οι επιδόσεις των μαθητών παρουσιάζουν βελτιώσεις με τη χρήση τρισδιάστατων χαρτών σε σχέση με τους δισδιάστατους χάρτες σε όλες τις δραστηριότητες εκτός από το σχεδιασμό ομαλότερης πορείας. Δεν διαπιστώνονται διαφυλικές διαφορές. Οι μαθητές αγροτικών περιοχών εμφανίζουν καλύτερες επιδόσεις σε επίπεδο στατιστικά σημαντικό έναντι των μαθητών αστικών περιοχών τόσο στους δισδιάστατους όσο και στους τρισδιάστατους χάρτες. Το μορφωτικό επίπεδο της μητέρας και η θετική στάση στο γνωστικό αντικείμενο της Γεωγραφίας επηρεάζουν τις επιδόσεις των μαθητών και στους δύο τύπους χαρτών σε επίπεδο στατιστικά σημαντικό. Η εντοπιότητα δε συνδέεται με βελτιωμένες επιδόσεις σε χάρτες που απεικονίζουν τον τόπο διαβίωσης των μαθητών. Τέλος η συχνή ενασχόληση με ηλεκτρονικά παιχνίδια δεν επηρεάζει τις επιδόσεις των μαθητών σε δραστηριότητες με τρισδιάστατους χάρτες. Η πλειοψηφία των μαθητών που πραγματοποιούν ορθούς σχεδιασμούς ποταμού στον τρισδιάστατο χάρτη, επιλέγουν τον ίδιο τύπο χάρτη ως πιο βοηθητικό και η πλειοψηφία των μαθητών που πραγματοποιούν ορθούς σχεδιασμούς πεζοπορίας και στους δύο τύπους χαρτών, επιλέγουν τον τρισδιάστατο χάρτη ως πιο βοηθητικό. Τα δύο τρίτα των μαθητών κάνουν συσχετισμούς αναγλύφου επιλέγοντας μια πόλη, σχεδιάζοντας πάνω στο χάρτη τη διαδρομή και επιχειρηματολογώντας. Ένας στους πέντε μαθητές κάνει γραμμικές συσχετίσεις, ενώ λίγοι μαθητές προβάλλουν διαισθητικές ερμηνείες. Συμπερασματικά προτείνουμε την καλλιέργεια δεξιοτήτων ανάγνωσης χαρτών και χωρικής ανάλυσης στους μαθητές του Δημοτικού σε συνδυασμό με την εργασία στο πεδίο και αξιοποίηση ΓΣΠ και εκπαιδευτικών ηλεκτρονικών παιχνιδιών.The aim of this thesis was to investigate pupils’ understanding of the natural relief with the use of 2D and 3D maps and their ability to solve geographical problems. Two consecutive researches with printed questionnaires containing closed and open ended questions and routed designs on maps of Greece were effectuated. In the preliminary study we studied the ability of 74 11-year-old pupils to understand landform, develop orientation and navigation skills and exercise decision making strategies using 2D and 3D ChromaDepth maps of Lesvos Island. Also pupils’ understanding of map symbols with incomplete key maps was investigated. In the main research a total of 718 pupils from 36 primary schools from eight out of nine geographical districts of Greece were took part. The research hypotheses were controlled with t-Test, ANOVA analysis of variance and Tukey HSD in the cases where statistically significant differences were identified. The results were also commented with odds ratios analysis. Qualitative analysis was employed in children’s justifications, misunderstandings and designs on maps. According to the results pupils’ performance ameliorated with the use of 3D maps in comparison with the use of 2D maps in all the tasks except from the task of the design of a leveled route. No sex differences were detected. Pupils from rural areas outpassed pupils from urban areas. The mother’s educational background and the attitudes towards Geography influenced positively pupils’ performance. On the contrary, frequent engagement with electronic games did not affect performance with the use of 3D maps. Neither locality influenced pupils’ performance, that is pupils from Lesvos island did not perform better on the map of their island in comparison with pupils from other regions of Greece. Neither pupils from mountainous areas surpassed the performance of pupils from plain areas. The majority of pupils designed the flow of a river on a 3D map according to the landscape and they selected this type of map as the most “helpful” for the task. The majority of pupils that designed leveled routes correctly on both 2D and 3D maps also selected the 3D map as the most “helpful” for the task. Two thirds of the pupils presented relief associations when selecting a city, designed the route on the map according to the landscape and justified their selection by identifying geomorphologic features on the map. One out of five presented linear associations by misinterpreting the landscape and a few pupils forwarded naive theories. In conlusion, new technologies and GIS offer advanced possibilities for a more realistic representation of the third dimension on maps, leading to a better understanding of the landscape. If educators utilize these new tools in combination with field work and educational electronic games, children will be able to make stronger connections between the natural relief and its representation on maps