Jak zrobić statek-drona

Badania wody i wizualizacja danych GIS

Plan lekcji nr 1

O LEKCJI

Temat

Wykorzystanie QGIS do wizualizacji i analizy danych wodnych

Czas trwania

2 godziny lekcyjne (90 minut)

Cel(e) lekcji

Wprowadzenie uczniów w oprogramowanie GIS (System Informacji Geograficznej), w szczególności QGIS, oraz pokazanie jego zastosowań w mapowaniu i analizie danych dotyczących jakości wody zebranych przez łódź badawczą.

Główna idea tematu

Uczniowie nauczą się korzystać z QGIS do wizualizacji i analizy danych wodnych, takich jak temperatura, tlen, pH i przejrzystość wody.
Lekcja łączy się bezpośrednio z projektem badawczym na łodzi, umożliwiając uczniom zastosowanie zebranych danych w praktyce.
Poprzez integrację GIS z naukami przyrodniczymi uczniowie zrozumieją wpływ jakości wody na lokalne ekosystemy oraz rolę danych geograficznych w badaniach środowiskowych.

Rezultaty lekcji

Uczniowie:

• Rozwiną umiejętności korzystania z QGIS do tworzenia map i wizualizacji;
• Zrozumieją, jak analizować wskaźniki jakości wody w sposób wizualny;
• Stworzą projekt polegający na identyfikacji, mapowaniu i raportowaniu stanu lokalnego zbiornika wodnego.

Kompetencje

Wiedza: Podstawy GIS, wskaźniki jakości wody, interpretacja danych środowiskowych

Umiejętności: Obsługa QGIS, praca z danymi przestrzennymi, tworzenie map, krytyczna analiza danych

Postawy: Ciekawość badawcza, świadomość wpływu jakości wody, wytrwałość w rozwiązywaniu problemów technicznych.

Metody

• Wykład wprowadzający z podstaw QGIS
• Ćwiczenia praktyczne w mapowaniu zbiorników wodnych
• Praca grupowa do wspólnej analizy danych
• Nauczanie projektowe zakończone prezentacją

Powiązania z innymi modułami

Ta lekcja GIS jest kluczowym elementem programu nauczania Sailtunities, umożliwiając uczniom syntezę i wizualną analizę danych zebranych przez ich łodzie badawcze.

● Zalecana kolejność modułów: Moduł GIS powinien być realizowany po module dotyczącym próbkowania danych z czujników i komunikacji, ponieważ wymaga on od uczniów zebrania danych z czujników. Ukończenie modułów dotyczących pobierania próbek wody, integracji czujników oraz testowania systemu badawczego stanowi niezbędne przygotowanie do pełnego wykorzystania narzędzi GIS podczas tej lekcji.

●Powiązania interdyscyplinarne:
○ Moduł Chemii i Biologii: Lekcja GIS uzupełnia moduł chemii i biologii, w którym uczniowie analizują chemiczne i biologiczne parametry wody.
○ Moduł Fizyki: Moduł fizyki, obejmujący ruch łodzi i czynniki środowiskowe wpływające na jakość wody, dostarcza podstawowej wiedzy, która wzbogaca wizualizację danych i analizę przestrzenną w GIS.

● Lepsze przyswajanie wiedzy dzięki pracy terenowej: Integracja tej lekcji GIS po zajęciach terenowych, eksperymentach fizycznych i testach jakości wody umożliwi uczniom tworzenie map i interpretację złożonych danych środowiskowych, co pozwoli na zastosowanie wiedzy teoretycznej w praktyce.

Znaczenie w programie nauczania

Lekcja łączy geografię, nauki przyrodnicze i technologię, wspierając interdyscyplinarne i projektowe nauczanie w nowoczesnej edukacji.
Tematyka GIS została niedawno włączona do oficjalnego programu nauczania informatyki w szkołach średnich na Litwie, jednak brak jest jeszcze podręczników i zadań praktycznych.

Zaangażowanie interesariuszy

Zachęca się do współpracy z lokalnymi organizacjami ekologicznymi i specjalistami GIS w celu wprowadzenia przykładów z rzeczywistości oraz ewentualnego zaangażowania uczniów w lokalne projekty badania wody.

SPRZĘT I MATERIAŁY POTRZEBNE

Dla 1 zespołu 5-osobowego:

KROK PO KROKU – DZIAŁANIA PODCZAS LEKCJI

Krok 1 (15 min):

Wprowadzenie do GIS i QGIS – Przegląd zastosowań GIS w naukach środowiskowych oraz omówienie interfejsu QGIS

Krok 2 (25 min):

Demonstracja – Praktyczny pokaz ładowania i wizualizacji danych wodnych w QGIS, w tym pobierania zestawów danych o jakości wody.

Krok 3 (20 min):

Praktyczne mapowanie – Uczniowie pracują w zespołach, tworząc mapę przedstawiającą jeden lub więcej wskaźników jakości lokalnego zbiornika wodnego.

Krok 4 (15 min):

Analiza danych – Uczniowie analizują swoje mapy, omawiając zauważalne trendy i możliwe implikacje środowiskowe.

Krok 5 (15 min):

Refleksja i prezentacja – Zespoły prezentują swoje mapy i analizy, dzieląc się napotkanymi trudnościami i odkryciami.

OCENA

  Ocena projektu na podstawie dokładności stworzonej mapy, interpretacji danych oraz prezentacji wniosków.

  Nieformalna ocena podczas sesji praktycznej (pytania i odpowiedzi), mająca na celu sprawdzenie zrozumienia podstaw GIS.

Przydatne linki

  Oprogramowanie QGIS: https://qgis.org

  Portal danych Copernicus Marine System: https://data.marine.copernicus.eu/products

Projekt Erasmus+ KA2 – Partnerstwa Współpracy

Sailing Into Opportunities

No. 2023-1-LT01-KA220-SCH-000161306

sailtunities.gaminu.eu

Sfinansowano ze środków Unii Europejskiej. Przedstawione poglądy i opinie są wyłącznie poglądami autora(ów) i nie muszą odzwierciedlać stanowiska Unii Europejskiej ani Agencji Narodowej. Ani Unia Europejska, ani Agencja Narodowa nie ponoszą odpowiedzialności za te treści.