Study on Utilization of Geographic Information System in School Education in Japan

(1)

Study on Utilization of Geographic Information System in School Education in Japan

著者 Yuda Minori

journal or

publication title

金沢大学大学院自然科学研究科学位論文, 250p.

year 2009‑03‑01

URL http://hdl.handle.net/2297/17573

(2)

S t u d y o n U t i l i z a t i o n o f G e o g r a p h i c I n f o r m a t i o n S y s t e m i n S c h o o l E d u c a t i o n

i n J a p a n

Y u d a M i n o r i

J a n u a r y 2 0 0 9

(3)

D i s s e r t a t i o n

S t u d y o n u t i l i z a t i o n o f G e o g r a p h i c I n f o r m a t i o n S y s t e m i n s c h o o l e d u c a t i o n

i n J a p a n

G r a d u a t e S c h o o l o f

N a t u r a l S c i e n c e & T e c h n o l o g y K a n a z a w a U n i v e r s i t y

M a j o r s u b j e c t : E n v i r o n m e n t S c i e n c e

C o u r s e : E n v i r o n m e n t P l a n n i n g

S c h o o l r e g i s t r a t i o n N o . : 0 4 2 3 1 4 2 4 2 6

N a m e : Y u d a M i n o r i

C h i e f a d v i s o r : P r o f . I t o h S a t o r u

(4)

A b s t r a c t

T h e G e o g r a p h i c I n f o r m a t i o n S y s t e m ( G I S ) h a s r a p i d l y s p r e a d i n t o s o c i e t y s i n c e t h e 1 9 9 0 s . M e a n w h i l e , t h e p o t e n t i a l s o f G I S u t i l i z a t i o n h a v e b e e n p o i n t e d o u t i n t h e e d u c a t i o n f i e l d i n c l u d i n g s c h o o l e d u c a t i o n . H o w e v e r , G I S h a s n o t b e e n i n t r o d u c e d i n t o c l a s s e s y e t .

T h i s d i s s e r t a t i o n e x a m i n e s t h e p o s s i b i l i t i e s o f u s i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n i n J a p a n f r o m d i f f e r e n t a s p e c t s , s u c h a s u n d e r s t a n d i n g t h e n a t u r e a n d p r o b l e m s o f t h e J a p a n e s e n a t i o n a l c u r r i c u l u m s t a n d a r d s f r o m t h e v i e w p o i n t o f i n t r o d u c i n g G I S i n t o s c h o o l e d u c a t i o n , t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f s t u d e n t s a s f u t u r e p o t e n t i a l G I S u s e r s , t h e d e v e l o p m e n t a n d e v a l u a t i o n o f C e l l u l a r P h o n e G I S o n t h e b a s i s o f u s e r s ’ n e e d s a n d c h a r a c t e r i s t i c s , a n d a w a r e n e s s o f F i n n i s h e d u c a t i o n a s a s u c c e s s f u l c a s e i n i n t r o d u c i n g G I S i n t o s c h o o l e d u c a t i o n .

I n J a p a n , m o s t u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l t e a c h e r s h a v e h a r d l y e v e r u s e d G I S i n c l a s s . T h e n a t i o n a l c u r r i c u l u m s t a n d a r d s d o n o t i n c l u d e a n y m e n t i o n o f G I S o r l e a r n i n g c o n t e n t r e l a t i n g t o t h e b a s i c s o f m a p l i t e r a c y a n d m a p s k i l l s .

T h e r e s u l t s o f t h e s u r v e y s o n t h e m a p l i t e r a c y o f s t u d e n t s s h o w e d t h a t t h e i r a c c u r a c y i n m a p r e a d i n g w a s r e l a t e d t o t h e i r l e v e l o f s p a t i a l c o g n i t i o n , n u m b e r o f r e f e r e n c e p o i n t s u s e d a n d e x p e r i e n c e i n s t u d y i n g a n d r e a d i n g m a p s .

A p p l y i n g t h e s e f i n d i n g s , t h e d e v e l o p m e n t a n d e v a l u a t i o n o f “ C e l l u l a r P h o n e G I S ” f o r f i e l d w o r k i n s c h o o l e d u c a t i o n w e r e c o n d u c t e d . T h r o u g h e x p e r i m e n t s w i t h l o w e r a n d u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l s t u d e n t s , i t w a s c o n f i r m e d t h a t C e l l u l a r P h o n e G I S h e l p e d t h e m t o d o t h e f i e l d w o r k a n d c l a s s e s a f t e r t h e s u r v e y w e n t s m o o t h l y . I t e n c o u r a g e d t h e s t u d e n t s t o p a r t i c i p a t e i n c l a s s e s a n d p r o v i d e d t h e m w i t h o p p o r t u n i t i e s t o c o n s i d e r t h e i r f i n d i n g s f r o m m a n y p e r s p e c t i v e s .

A l s o , F i n l a n d w a s t a k e n u p a s t h e c a s e o f a c o u n t r y t h a t s u c c e s s f u l l y i n t r o d u c e d G I S . T h e s t r a t e g i e s f o r F i n n i s h e d u c a t i o n i n c l u d e d t h e e d u c a t i o n a l c u r r i c u l a t o d e v e l o p s t u d e n t s ’ m a p r e a d i n g s k i l l s t o e n a b l e t h e m t o u s e G I S b y t h e m s e l v e s i n u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l , t r a i n i n g f o r t e a c h e r s i n t h e n e w c o n t e n t o f e d u c a t i o n , i m p r o v e m e n t o f t h e c o n d i t i o n s s u r r o u n d i n g G I S s o f t w a r e a n d c o o p e r a t i o n w i t h o t h e r c o u n t r i e s .

T h r o u g h t h e d i s s e r t a t i o n , i t b e c a m e c l e a r t h a t t h e n a t i o n a l c u r r i c u l u m

s t a n d a r d s a n d t h e i r e d u c a t i o n a l c o n t e n t , e d u c a t i o n a n d t r a i n i n g f o r

i n - s e r v i c e t e a c h e r s a n d u n i v e r s i t y s t u d e n t s a s f u t u r e t e a c h e r s a n d

d e v e l o p m e n t o f G I S t o s o l v e t h e p r o b l e m s i n c l a s s w o u l d b e t h e k e y t o

i n s t a l l a t i o n a n d u t i l i z a t i o n o f G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n .

(5)

A c k n o w l e d g e m e n t s

A b o u t 6 y e a r s a g o , I f i r s t c a m e a c r o s s t h e p r o b l e m o f G I S i n e d u c a t i o n . A t t h e t i m e , I w a s w o r k i n g i n t h e I n s t i t u t e f o r A r e a l S t u d i e s , F o u n d a t i o n i n T o k y o a s a r e s e a r c h e r , a n d t h e i n s t i t u t e o r g a n i z e d a c o n s o r t i u m t o p r o m o t e u s e o f G I S i n t h e e d u c a t i o n f i e l d . I j o i n e d t h e m a n a g e m e n t s t a f f o f t h e o r g a n i z a t i o n . M a n y c o m p a n i e s a n d t e a c h e r s w h o r e c o g n i z e d t h e e f f e c t i v e n e s s o f G I S j o i n e d t h e o r g a n i z a t i o n a n d d i s c u s s e d h o w t o s p r e a d G I S i n c l a s s e s . A t t h a t t i m e , I h a d a l r e a d y s t u d i e d t h e c o n c e p t o f G I S a n d i t s o p e r a t i o n i n g r a d u a t e s c h o o l . I n f a c t , I d i d n o t t h i n k i t w a s s u c h a p r o b l e m t h a t G I S h a d n o t b e e n w i d e l y a c c e p t e d . B u t a s I l e a r n t m o r e a b o u t t h e p r o b l e m , I r e a l i z e d t h a t i t w a s a b i g g e r a n d m o r e p r o f o u n d m a t t e r t h a n I h a d i m a g i n e d . I n f a c t , G I S i n e d u c a t i o n i s c o n n e c t e d t o t h e f u t u r e o f s o c i e t y . I s t a r t e d t o t h i n k t h a t t h i s i s s u e s h o u l d b e s t u d i e d m o r e r e s p o n s i b l y i n o r d e r t o e d u c a t e c h i l d r e n w h o w i l l l e a d t h e w o r l d i n t h e f u t u r e . T h e n I m e t P r o f . I t o h S a t o r u , a d i s t i n g u i s h e d u r b a n g e o g r a p h e r a n d s p e c i a l i s t i n G I S e d u c a t i o n a n d s e r i o u s l y s t a r t e d t h i s s t u d y i n K a n a z a w a .

I m u s t s a y t h a t I w o u l d n e v e r h a v e r e t u r n e d t o g r a d u a t e s c h o o l a n d g a i n e d s u c h e x p e r i e n c e a t K a n a z a w a U n i v e r s i t y i f I h a d n o t m e t P r o f . I t o h , m y s u p e r v i s o r w h o h a s h e l p e d g u i d e m y r e s e a r c h s i n c e t h e n . I c a n n o t f i n d t h e w o r d s t o e x p r e s s m y g r a t i t u d e . W i t h o u t h i s s u g g e s t i o n s , i n v a l u a b l e s u p p o r t a n d e n c o u r a g e m e n t , i t w o u l d h a v e b e e n i m p o s s i b l e f o r m e t o s t u d y t h i s t o p i c i n K a n a z a w a w h i l e w o r k i n g i n T o k y o . I w o u l d l i k e t o e x t e n d m y d e e p e s t g r a t i t u d e t o h i m .

I n a d d i t i o n , K a n a z a w a U n i v e r s i t y g a v e m e t h e i n v a l u a b l e o p p o r t u n i t y t o s t u d y a t H e l s i n k i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y i n F i n l a n d a s a n e x c h a n g e s t u d e n t f o r o n e y e a r f r o m A u g u s t 2 0 0 5 . W i t h f i n a n c i a l s u p p o r t f r o m t h e u n i v e r s i t y a n d t h e Yo s h i d a S c h o l a r s h i p F o u n d a t i o n , I g a i n e d i n v a l u a b l e e x p e r i e n c e i n t h a t c o u n t r y . I w o u l d l i k e t o s a y t h a n k y o u t o b o t h u n i v e r s i t i e s a n d t o t h e f o u n d a t i o n f o r t h e i r s u p p o r t . A n d I s i n c e r e l y t h a n k P r o f . K i r s i V i r r a n t a u s a n d a l l h e r c o l l e a g u e s i n t h e l a b o r a t o r y o f c a r t o g r a p h y a n d g e o i n f o r m a t i c s ( t h e p r e s e n t l a b o r a t o r y o f g e o i n f o r m a t i o n a n d p o s i t i o n i n g t e c h n o l o g y ) i n t h e D e p a r t m e n t o f S u r v e y i n g f o r s u p p o r t i n g a n d e n c o u r a g i n g m e t o s t u d y G I S a n d F i n n i s h . R e g a r d i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n , I w a s a b l e t o w o r k w i t h D r . T i n o J o h a n s s o n o f t h e U n i v e r s i t y o f H e l s i n k i . I r e a l l y a p p r e c i a t e h i s i n c a l c u l a b l e h e l p w i t h m y r e s e a r c h i n F i n l a n d . I a l s o t h a n k e v e r y b o d y w h o h e l p e d m e w h e n I w a s i n t h a t c o u n t r y . K i i t o s k a i k i l l e .

I w o u l d l i k e t o e x p r e s s m y a p p r e c i a t i o n t o e v e r y o n e w h o h e l p e d

w i t h m y e x p e r i m e n t s i n t h i s d i s s e r t a t i o n . I a m e s p e c i a l l y g r a t e f u l f o r

t h e h e l p g i v e n t o m e b y M r . K i z u Yo s h i n a g a a n d I t o J u n y a o f T G

I n f o r m a t i o n N e t w o r k C o . L t d . , U c h i d a H i t o s h i o f T a k a s a k i H i g h S c h o o l

i n G u n m a P r e f e c t u r e a n d M o r o d a T a k e s h i o f T a m a m u r a M i n a m i J u n i o r

(6)

H i g h S c h o o l i n t h e d e v e l o p m e n t o f C e l l u l a r P h o n e G I S a n d t h e p r a c t i c a l e x e r c i s e s u s i n g t h e s y s t e m i n c l a s s e s . I a m t r u l y g r a t e f u l f o r t h e i r c o o p e r a t i o n .

I n K a n a z a w a , I w a s e x t r e m e l y f o r t u n a t e t o h a v e a w o n d e r f u l e d u c a t i o n e n v i r o n m e n t i n t h e D e p a r t m e n t o f G e o g r a p h y o f t h e F a c u l t y o f E d u c a t i o n . I w o u l d l i k e t o t h a n k t h e l a b o r a t o r y s t a f f a n d a l l t h e s t u d e n t s t h e r e .

I w o u l d a l s o l i k e t o e x t e n d m y g r a t i t u d e t o P r o f . K a w a k a m i M i t s u h i k o , A s s o c i a t e P r o f . S h e n Z h e n j i a n g a n d P r o f . K a m i y a H i r o o o f K a n a z a w a U n i v e r s i t y a n d A s s o c i a t e P r o f . O k u n u k i K e i - i c h i o f N a g o y a U n i v e r s i t y f o r b e i n g m e m b e r s o f m y d i s s e r t a t i o n r e v i e w p a n e l a n d f o r a l l t h e v a l u a b l e c o m m e n t s t h e y p r o v i d e d .

M s . C o l e t t e Ya m a m o t o h e l p e d t o c o r r e c t m y E n g l i s h . H e r e f f o r t s m a d e m y d i s s e r t a t i o n b e t t e r a n d c l e a r e r . I r e a l l y a p p r e c i a t e h e r h e l p .

W h i l e w o r k i n g o n t h i s d i s s e r t a t i o n , I b e c a m e a w a r e o f j u s t h o w m u c h m y f r i e n d s c h e e r e d m e u p a n d w o r r i e d a b o u t m e . I w o u l d l i k e t o s i n c e r e l y t h a n k t h e m f o r t h e i r k i n d n e s s .

I w o u l d a l s o l i k e t o g i v e m y s i n c e r e t h a n k s t o m y p a r e n t s a n d s i s t e r . T h i s a c h i e v e m e n t w o u l d n o t h a v e b e e n p o s s i b l e w i t h o u t t h e m . T h e y n o t o n l y r e s p e c t e d m y d e c i s i o n b u t a l s o h e l p e d a n d e n c o u r a g e d m e a l l t h e t i m e . I a p p r e c i a t e s o m u c h t h e i r u n f a i l i n g l o v e a n d t r u s t i n m e t h r o u g h o u t m y l i f e .

Yu d a M i n o r i

K a n a z a w a

J a n u a r y , 2 0 0 9

(7)

C o n t e n t s

A b s t r a c t

ⁱ

P r e f a c e

^{i i}

L i s t o f f i g u r e s

^{v i i}

L i s t o f t a b l e s

^x

C h a p t e r 1 . I n t r o d u c t i o n

1 . 1 B a c k g r o u n d o f t h e s t u d y

¹

1 . 2 R e s e a r c h p u r p o s e , m e t h o d s a n d s t r u c t u r e

²

1 . 3 P r e v i o u s r e s e a r c h e s

⁶

1 . 3 . 1 R e s e a r c h o n i n t r o d u c i n g G I S i n t o s c h o o l e d u c a t i o n

⁶

1 . 3 . 2 R e s e a r c h o n m a p r e a d i n g s k i l l s

⁷

1 . 3 . 3 R e s e a r c h o n t h e d e v e l o p m e n t a n d p r a c t i c e o f G I S i n e d u c a t i o n

8

1 . 3 . 4 G I S a n d e d u c a t i o n i n f o r e i g n c o u n t r i e s

⁹

C h a p t e r 2 . S c h o o l e d u c a t i o n a n d G I S i n J a p a n

2 . 1 R e s e a r c h p u r p o s e a n d m e t h o d s

^{1 8}

2 . 1 . 1 P r e v i o u s r e s e a r c h e s a n d p u r p o s e o f t h e s t u d y

^{1 8}

2 . 1 . 2 R e s e a r c h m e t h o d

^{2 1}

2 . 2 R e s e a r c h o n u s e o f G I S i n u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l s i n J a p a n

2 1

2 . 2 . 1 C h a r a c t e r i s t i c s o f g e o g r a p h y t e a c h e r s a n d u s e o f G I S

^{2 1}

2 . 2 . 2 T e a c h e r s ’ k n o w l e d g e a n d e x p e r i e n c e i n u s e o f G I S

^{2 2}

2 . 3 T e a c h e r s a n d G I S : t h e i d e a l a n d t h e r e a l i t y

^{2 5}

2 . 3 . 1 G I S f r o m t h e t e a c h e r s ’ p e r s p e c t i v e

^{2 5}

2 . 3 . 2 Te a c h e r s ’ v i e w o f o b s t a c l e s t o t h e i n t r o d u c t i o n o f G I S

i n t o s c h o o l e d u c a t i o n i n J a p a n

2 6

2 . 4 J a p a n e s e e d u c a t i o n a l c u r r i c u l u m a n d G I S

^{3 2}

2 . 4 . 1

“

N a t i o n a l c u r r i c u l u m s t a n d a r d s ” a n d t h e e d u c a t i o n

c u r r i c u l u m i n J a p a n

3 3

2 . 4 . 2 B i n d i n g f o r c e o f t h e n a t i o n a l c u r r i c u l u m s t a n d a r d s a n d o r g a n i z a t i o n o f t h e c u r r i c u l u m

3 4

2 . 4 . 3 P r o b l e m s o f t h e n a t i o n a l c u r r i c u l u m s t a n d a r d s f r o m t h e v i e w p o i n t o f i n t r o d u c i n g G I S

3 7

2 . 5 To i n t r o d u c e G I S i n t o s c h o o l e d u c a t i o n i n J a p a n : c o n c l u s i o n

4 2

(8)

C h a p t e r 3 . D e v e l o p m e n t o f m a p r e a d i n g s k i l l s a n d G I S

3 . 1 P u r p o s e a n d b a c k g r o u n d o f s t u d y

^{4 8}

3 . 2 M a p l i t e r a c y o f e l e m e n t a r y p u p i l s

^{4 9}

3 . 2 . 1 C l a s s e s u s i n g m a p s i n e l e m e n t a r y s c h o o l

^{4 9}

3 . 2 . 2 O u t l i n e o f t h e r e s e a r c h

^{5 0}

3 . 2 . 3 P u p i l s ’ r e c o g n i t i o n o f o b j e c t s o n t h e m a p

^{5 2}

3 . 2 . 4 L a n d m a r k s f o r p u p i l s i n e l e m e n t a r y s c h o o l

^{6 1}

3 . 2 . 5 M a p s f r o m e l e m e n t a r y s c h o o l p u p i l s ’ p o i n t o f v i e w

^{6 5}

3 . 3 Vi e w p o i n t o f s e c o n d a r y s c h o o l s t u d e n t s ’ m a p r e a d i n g

^{6 7}

3 . 3 . 1 O u t l i n e o f t h e s u r v e y

^{6 8}

3 . 3 . 2 R e f e r e n c e p o i n t s o f l o w e r s e c o n d a r y s t u d e n t s

^{6 8}

3 . 3 . 3 R e f e r e n c e p o i n t s o f u p p e r s e c o n d a r y s t u d e n t s

^{6 8}

3 . 3 . 4 S i m i l a r i t i e s a n d d i f f e r e n c e s o f r e f e r e n c e p o i n t s b e t w e e n

l o w e r a n d u p p e r s e c o n d a r y s t u d e n t s

7 1

3 . 4 R e f e r e n c e p o i n t s b y m a p r e a d i n g s k i l l s

^{7 2}

3 . 4 . 1 O u t l i n e o f t h e s u r v e y

^{7 3}

3 . 4 . 2 D i s t r i b u t i o n o f a n s w e r s f o r e a c h o b j e c t

^{7 5}

3 . 4 . 3 D i f f e r e n c e s a m o n g g r o u p s i n w a y s o f f i n d i n g p o s i t i o n o r

o b j e c t s o n t h e m a p

7 9

3 . 4 . 4 R e f e r e n c e e l e m e n t s f o r m a p r e a d i n g

^{8 5}

3 . 5 M a p r e a d i n g , m a p e d u c a t i o n a n d G I S i n e d u c a t i o n :

c o n c l u s i o n

9 0

C h a p t e r 4 . D e v e l o p m e n t a n d e x p e r i m e n t a l s t u d y o f ‘ C e l l u l a r P h o n e G I S ’ a s u t i l i z a b l e G I S i n e d u c a t i o n

4 . 1 I n t r o d u c t i o n

^{9 6}

4 . 1 . 1 R e v i e w o f p r e v i o u s w o r k s o n e d u c a t i o n a n d G I S

^{9 6}

4 . 1 . 2 I n t e g r a t i o n o f f i e l d w o r k , m o b i l e G I S a n d c e l l u l a r p h o n e s

^{9 9}

4 . 2 P r o c e s s a n d c u r r e n t s i t u a t i o n o f s t u d y a n d d e v e l o p m e n t o f

C e l l u l a r P h o n e G I S

1 0 4

4 . 2 . 1 B a c k g r o u n d o f d e v e l o p m e n t o f C e l l u l a r P h o n e G I S a n d p r e v i o u s r e s e a r c h

1 0 4

4 . 2 . 2 O u t l i n e o f C e l l u l a r P h o n e G I S

^{1 0 7}

4 . 3 E x p e r i m e n t a t u n i v e r s i t y

^{1 1 2}

4 . 3 . 1 H o w t h e e x p e r i m e n t w a s c o n d u c t e d

^{1 1 2}

4 . 3 . 2 R e s u l t s o f t h e e x p e r i m e n t

^{1 1 8}

4 . 3 . 3 E f f e c t i v e n e s s o f C e l l u l a r P h o n e G I S f r o m s u r v e y s b y u n i v e r s i t y s t u d e n t s

1 1 9

4 . 4 P r a c t i c e i n u s i n g C e l l u l a r P h o n e G I S i n l o w e r s e c o n d a r y s c h o o l

1 2 1

(9)

4 . 4 . 1 O u t l i n e o f p r a c t i c e i n l o w e r s e c o n d a r y s c h o o l

^{1 2 1}

4 . 4 . 2 P r o c e e d i n g s o f c l a s s e s u s i n g C e l l u l a r P h o n e G I S

^{1 2 3}

4 . 4 . 3 E f f e c t i v e n e s s o f u s i n g C e l l u l a r P h o n e G I S a n d i s s u e s i n

l o w e r s e c o n d a r y s c h o o l

1 2 9

4 . 5 P r a c t i c e u s i n g C e l l u l a r P h o n e G I S i n u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l

1 3 1

4 . 5 . 1 O u t l i n e o f p r a c t i c e i n u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l

^{1 3 1}

4 . 5 . 2 S t u d e n t ’s e v a l u a t i o n o f i n t r o d u c i n g C e l l u l a r P h o n e G I S

i n t o f i e l d w o r k

1 3 7

4 . 5 . 3 B e n e f i t s o f i n t r o d u c i n g C e l l u l a r P h o n e G I S a n d

p o s s i b i l i t i e s o f i t s u t i l i z a t i o n i n u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l

1 4 5

4 . 6 C o n c l u s i o n

^{1 4 7}

C h a p t e r 5 . I n t r o d u c i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n : t h e F i n n i s h c a s e

5 . 1 I n t r o d u c t i o n

^{1 5 6}

5 . 2 S u r v e y o n t h e u s e o f G I S i n F i n n i s h u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l s

1 5 8

5 . 2 . 1 R e s e a r c h o u t l i n e a n d t e a c h e r s ’ b a s i c a t t r i b u t e s

^{1 5 8}

5 . 2 . 2 Te a c h e r s ’ k n o w l e d g e o f G I S a n d e x p e r i e n c e i n i t s u s e

^{1 6 1}

5 . 3 I n t r o d u c t i o n o f G I S i n t o F i n n i s h e d u c a t i o n

^{1 6 2}

5 . 3 . 1 E d u c a t i o n s y s t e m i n F i n l a n d

^{1 6 2}

5 . 3 . 2 P o s i t i o n o f g e o g r a p h y i n F i n n i s h e d u c a t i o n

^{1 6 4}

5 . 3 . 3 G e o g r a p h y e d u c a t i o n i n t h e n e w c u r r i c u l a

^{1 6 9}

5 . 4 Wa y s o f i n t r o d u c i n g G I S i n F i n n i s h s c h o o l e d u c a t i o n

^{1 8 6}

5 . 4 . 1 T h e n a t i o n a l c o r e c u r r i c u l u m c o n t a i n i n g G I S

^{1 8 6}

5 . 4 . 2 F o r m u l a t i o n o f t h e b a s i s f o r i n s t a l l i n g t h e n e w c u r r i c u l a

^{1 8 9}

5 . 4 . 3 S c h o o l e n v i r o n m e n t i n w h i c h G I S i s i n t r o d u c e d

^{1 9 0}

5 . 4 . 4 C o o p e r a t i o n w i t h o t h e r c o u n t r i e s

^{1 9 2}

5 . 5 R e a s o n s w h y G I S c o u l d b e i n t r o d u c e d i n F i n l a n d

^{1 9 2}

5 . 6 C o n c l u s i o n

^{1 9 5}

C h a p t e r 6 . C o n c l u s i o n : F o r t h e u t i l i z a t i o n o f G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n i n J a p a n

6 . 1 G e n e r a l r e m a r k s

^{2 0 5}

6 . 2 G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n i n J a p a n : I t s m e a n i n g a n d f u t u r e

^{2 0 8}

6 . 3 F u t u r e i s s u e s

^{2 1 2}

A p p e n d i c e s

^{2 1 5}

(10)

L i s t o f f i g u r e s

F i g u r e 1 - 1 F r a m e w o r k o f i n t r o d u c i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n

³

F i g u r e 1 - 2 S t r u c t u r e o f t h e d i s s e r t a t i o n w i t h i n t h e f r a m e w o r k o f

i n t r o d u c i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n

5

F i g u r e 2 - 1 N u m b e r o f p u p i l s p e r c o m p u t e r a n d I n t e r n e t a c c e s s i n e l e m e n t a r y a n d s e c o n d a r y s c h o o l s i n J a p a n

2 0

F i g u r e 2 - 2 A g e s t r u c t u r e o f t h e r e s p o n d e n t s

^{2 3}

F i g u r e 2 - 3 Wo r k e x p e r i e n c e a s t e a c h e r s ( y e a r s )

^{2 3}

F i g u r e 2 - 4 D i a g r a m s h o w i n g c u r r e n t s i t u a t i o n o f G I S i n e d u c a t i o n

i n J a p a n

3 1

F i g u r e 3 - 1 M a p f o r e x p l o r i n g t h e s c h o o l n e i g h b o r h o o d f o r 3 r d g r a d e p u p i l s i n e l e m e n t a r y s c h o o l

5 1

F i g u r e 3 - 2 R o u t e m a p f o r e x p l o r i n g t h e s c h o o l n e i g h b o r h o o d a n d l o c a t i o n s o f b u i l d i n g s w h i c h p u p i l s m u s t s e e k o n t h e w a y

5 3

F i g u r e 3 - 3 P o s i t i o n o f p o s t o f f i c e a n d d i s t r i b u t i o n o f l o c a t i o n s o f t h e p o s t o f f i c e d r a w n b y p u p i l s

5 4

F i g u r e 3 - 4 P o s i t i o n o f c i t y h a l l a n d d i s t r i b u t i o n o f l o c a t i o n s o f t h e c i t y h a l l d r a w n b y p u p i l s

5 6

F i g u r e 3 - 5 P o s i t i o n o f l i b r a r y a n d d i s t r i b u t i o n o f l o c a t i o n s o f t h e l i b r a r y d r a w n b y p u p i l s

5 7

F i g u r e 3 - 6 P o s i t i o n o f d r i v i n g s c h o o l a n d d i s t r i b u t i o n o f l o c a t i o n s o f t h e d r i v i n g s c h o o l d r a w n b y p u p i l s

5 9

F i g u r e 3 - 7 P o s i t i o n o f c h i l d r e n ’s c e n t e r a n d d i s t r i b u t i o n o f l o c a t i o n s o f t h e c h i l d r e n ’s c e n t e r d r a w n b y p u p i l s .

6 0

F i g u r e 3 - 8 P o s i t i o n o f p o l i c e s u b s t a t i o n a n d d i s t r i b u t i o n o f l o c a t i o n s o f t h e p o l i c e s u b s t a t i o n d r a w n b y p u p i l s

6 2

F i g u r e 3 - 9 P o s i t i o n o f k i n d e r g a r t e n a n d d i s t r i b u t i o n o f l o c a t i o n s o f t h e k i n d e r g a r t e n d r a w n b y p u p i l s

6 3

F i g u r e 3 - 1 0 I t e m s m a r k e d o n t h e m a p b y p u p i l s

^{6 6}

F i g u r e 3 - 1 1 M a p o f K a n a z a w a U n i v e r s i t y c a m p u s

^{7 4}

F i g u r e 3 - 1 2 O b j e c t s t o f i n d o n t h e m a p o f K a n a z a w a U n i v e r s i t y

c a m p u s

7 6

F i g u r e 3 - 1 3 D i s t r i b u t i o n o f i n c o r r e c t p o i n t s f o r e a c h o b j e c t m a r k e d b y s t u d e n t s

7 7

F i g u r e 3 - 1 4 Wa y s u s e d b y e a c h g r o u p t o f i n d t h e l o c a t i o n ( G r o u p A )

^{8 0}

F i g u r e 3 - 1 5 R e f e r e n c e p o i n t s u s e d b y e a c h g r o u p t o f i n d t h e l o c a t i o n

( G r o u p A )

8 1

F i g u r e 3 - 1 6 Wa y s u s e d b y e a c h g r o u p t o f i n d t h e l o c a t i o n ( G r o u p B )

^{8 3}

F i g u r e 3 - 1 7 R e f e r e n c e p o i n t s u s e d b y e a c h g r o u p t o f i n d t h e l o c a t i o n

( G r o u p B )

8 4

F i g u r e 3 - 1 8 Wa y s u s e d b y e a c h g r o u p t o f i n d t h e l o c a t i o n ( G r o u p C )

^{8 6}

F i g u r e 3 - 1 9 R e f e r e n c e p o i n t s u s e d b y e a c h g r o u p t o f i n d t h e l o c a t i o n

^{8 7}

(11)

( G r o u p C )

F i g u r e 3 - 2 0 M a p l i t e r a c y d e v e l o p m e n t m o d e l

^{9 1}

F i g u r e 4 - 1 S h i f t s i n n u m b e r o f m o b i l e p h o n e s u b s c r i b e r s i n J a p a n

^{1 0 1}

F i g u r e 4 - 2 P e r c e n t a g e o f P C , m o b i l e p h o n e a n d I n t e r n e t u s e r s a t

e a c h s c h o o l l e v e l

1 0 3

F i g u r e 4 - 3 M o b i l e P C G I S

^{1 0 6}

F i g u r e 4 - 4 P D A G I S

^{1 0 6}

F i g u r e 4 - 5 S t r u c t u r e o f t h e C e l l u l a r P h o n e G I S S y s t e m

^{1 0 8}

F i g u r e 4 - 6 D i s p l a y i m a g e s o f t h e C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n

( U p p e r s e c o n d a r y s c h o o l v e r s i o n )

1 1 0

F i g u r e 4 - 7 We b - b a s e d G I S Vi e w e r A p p l i c a t i o n f o r P C u s i n g G o o g l e M a p s ( P C Vi e w e r : U p p e r s e c o n d a r y s c h o o l v e r s i o n )

1 1 1

F i g u r e 4 - 8 E x p e r i m e n t u s i n g t h e C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n ( 2 0 0 4 )

^{1 1 4}

F i g u r e 4 - 9 D i s p l a y i m a g e s o f t h e C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n

( U n i v e r s i t y v e r s i o n )

1 1 5

F i g u r e 4 - 1 0 D a t a c o l l e c t i o n f o r m u s i n g p a p e r m a p s ( 2 0 0 4 )

^{1 1 6}

F i g u r e 4 - 1 1 D a t a i n p u t p r o c e s s o f l a n d u s e s u r v e y w i t h C e l l P h o n e

G I S A p p l i c a t i o n ( U n i v e r s i t y v e r s i o n )

1 1 7

F i g u r e 4 - 1 2 P r a c t i c i n g t h e C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n i n t h e c l a s s r o o m ( 2 0 0 7 )

1 2 5

F i g u r e 4 - 1 3 F i e l d w o r k u s i n g t h e C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n ( 2 0 0 7 )

^{1 2 5}

F i g u r e 4 - 1 4 D a t a i n p u t p r o c e s s o f l a n d u s e s u r v e y w i t h C e l l P h o n e

G I S A p p l i c a t i o n ( L o w e r s e c o n d a r y s c h o o l v e r s i o n )

1 2 6

F i g u r e 4 - 1 5 We b - b a s e d G I S Vi e w e r A p p l i c a t i o n f o r P C u s i n g G o o g l e M a p s ( P C Vi e w e r : L o w e r s e c o n d a r y s c h o o l v e r s i o n )

1 2 8

F i g u r e 4 - 1 6 D a t a i n p u t p r o c e s s o f l a n d u s e s u r v e y w i t h C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n ( U p p e r s e c o n d a r y s c h o o l v e r s i o n )

1 3 5

F i g u r e 4 - 1 7 F i e l d w o r k w i t h C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n ( 2 0 0 7 )

^{1 3 6}

F i g u r e 4 - 1 8 I n t e r v i e w i n g l o c a l p e o p l e i n t h e f i e l d w o r k ( 2 0 0 7 )

^{1 3 6}

F i g u r e 4 - 1 9 S t u d e n t s e x a m i n e t h e s u r v e y r e s u l t s u s i n g P C Vi e w e r

( 2 0 0 7 )

1 3 6

F i g u r e 4 - 2 0 S t u d e n t s ’ l i t e r a c y i n p a p e r m a p s a n d d i g i t a l m a p s i n t h e C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n

1 4 0

F i g u r e 4 - 2 1 D e g r e e o f e x p e c t a t i o n o f t h e f i e l d w o r k

^{1 4 2}

F i g u r e 4 - 2 2 I m a g e o f C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n b e f o r e a n d a f t e r

u s e

1 4 2

F i g u r e 4 - 2 3 I m p r e s s i o n s o f t h e f i e l d w o r k

^{1 4 3}

F i g u r e 5 - 1 A g e s t r u c t u r e o f t h e r e s p o n d e n t s

^{1 5 9}

F i g u r e 5 - 2 Wo r k e x p e r i e n c e o f t e a c h e r s ( y e a r s )

^{1 5 9}

F i g u r e 5 - 3 F i n n i s h e d u c a t i o n s y s t e m

^{1 6 3}

F i g u r e 5 - 4 P o s i t i o n o f g e o g r a p h y i n F i n n i s h e d u c a t i o n

^{1 6 7}

F i g u r e 5 - 5 Te x t b o o k s f o r “ e n v i r o n m e n t a l a n d n a t u r a l s t u d i e s ” i n

^{1 7 2}

(12)

F i n n i s h b a s i c s c h o o l s

F i g u r e 5 - 6 Te x t b o o k s o n G I S i n l o w e r s e c o n d a r y s c h o o l i n F i n l a n d

^{1 7 7}

F i g u r e 5 - 7 I m a g e s f r o m a r e g i o n a l s t u d i e s t e x t b o o k ( G E 4 ) f o r u p p e r

s e c o n d a r y s c h o o l i n F i n l a n d

1 8 2

F i g u r e 5 - 8 T h e m a t i c m a p s o n I m a t r a , F i n l a n d , m a d e w i t h t r a n s p a r e n t s h e e t s b y F i n n i s h u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l s t u d e n t s

1 8 5

F i g u r e 5 - 9 D i a g r a m s h o w i n g i n t r o d u c t i o n o f G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n i n F i n l a n d

1 8 7

F i g u r e 5 - 1 0 F i n n i s h e d u c a t i o n m o d e l f o r i n t r o d u c i n g G I S i n e d u c a t i o n

1 9 3

F i g u r e 6 - 1 M o d e l o f i n t r o d u c i n g a n d u t i l i z i n g G I S i n s c h o o l

e d u c a t i o n

(13)

L i s t o f t a b l e s

T a b l e 2 - 1 S u b j e c t s t a u g h t

2 4

T a b l e 2 - 2 F a m i l i a r i t y w i t h G I S

2 4

T a b l e 2 - 3 M e t h o d o f s t u d y i n g G I S

2 4

T a b l e 2 - 4 P r e v i o u s e x p e r i e n c e i n u s i n g G I S

2 4

T a b l e 2 - 5 E x p e r i e n c e i n u s i n g G I S i n c l a s s

^{2 4}

T a b l e 2 - 6 S o f t w a r e u s e d

^{2 4}

T a b l e 2 - 7 G I S i s u s e f u l i n h i g h s c h o o l g e o g r a p h y e d u c a t i o n

^{2 8}

T a b l e 2 - 8 T e a c h e r ’ s o p i n i o n s o f G I S ( % )

^{2 8}

T a b l e 2 - 9 J a p a n e s e t e a c h e r s ’ o p i n i o n s o f p r o b l e m s i n i m p l e m e n t i n g G I S

2 9

T a b l e 2 - 1 0 O b j e c t i v e s o f g e o g r a p h y a n d r e l a t e d c o u r s e s i n t h e J a p a n e s e N a t i o n a l C u r r i c u l u m S t a n d a r d s

3 8

T a b l e 3 - 1 L o w e r s e c o n d a r y s c h o o l s t u d e n t s ’ r e f e r e n c e p o i n t s f o r r e a d i n g m a p s

6 9

T a b l e 3 - 2 U p p e r s e c o n d a r y s c h o o l s t u d e n t s ’ r e f e r e n c e p o i n t s f o r r e a d i n g m a p s

7 0

T a b l e 3 - 3 G r o u p i n g b y t e n d e n c y o f a n s w e r s o n t h e l o c a t i o n s o f t h e o b j e c t s o n t h e m a p a n d n u m b e r o f s t u d e n t s i n e a c h g r o u p

7 8

T a b l e 3 - 4 R e f e r e n c e p o i n t s t o r e a d t h e m a p

8 8

T a b l e 4 - 1 C o m p a r i s o n o f e f f i c i e n c y b e t w e e n o l d v e r s i o n a n d i m p r o v e d v e r s i o n o f C e l l P h o n e G I S A p p l i c a t i o n ( 2 0 0 5 )

1 2 0

T a b l e 4 - 2 L e s s o n p l a n f o r “ E l e c t i v e s o c i a l s t u d i e s ” ( 1 0 c l a s s p e r i o d s )

1 2 2

T a b l e 4 - 3 T e a c h i n g p l a n f o r “ F i e l d w o r k u s i n g C e l l u l a r P h o n e G I S ”

f o r g e o g r a p h y c l a s s e s i n u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l

1 3 2

T a b l e 4 - 4 M o b i l e p h o n e u s a g e a m o n g s t u d e n t s

^{1 3 9}

T a b l e 4 - 5 P e r i o d o f m a p s t u d y

^{1 3 9}

T a b l e 5 - 1 S u b j e c t s t a u g h t

^{1 6 0}

T a b l e 5 - 2 F a m i l i a r i t y w i t h G I S

^{1 6 0}

T a b l e 5 - 3 P r e v i o u s e x p e r i e n c e i n u s i n g G I S

^{1 6 0}

T a b l e 5 - 4 E x p e r i e n c e i n u s i n g G I S i n c l a s s

^{1 6 0}

T a b l e 5 - 5 D i s t r i b u t i o n o f l e s s o n h o u r s i n F i n n i s h b a s i c e d u c a t i o n

^{1 6 5}

T a b l e 5 - 6 D i s t r i b u t i o n o f l e s s o n h o u r s i n F i n n i s h u p p e r s e c o n d a r y

s c h o o l s

1 6 6

T a b l e 5 - 7 O b j e c t i v e s o f g e o g r a p h y a n d r e l a t e d c o u r s e s i n t h e F i n n i s h n a t i o n a l c o r e c u r r i c u l u m

1 7 1

T a b l e 5 - 8 C o n t e n t o f m a p s a n d G I S i n g e o g r a p h y i n F i n n i s h l o w e r s e c o n d a r y s c h o o l

1 7 6

T a b l e 5 - 9 O b j e c t i v e s o f g e o g r a p h y c o u r s e i n F i n n i s h u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l

1 8 0

T a b l e 5 - 1 0 C o n t e n t o f t e x t b o o k s o n “ G E 4 : R e g i o n a l S t u d i e s ”

1 8 3

(14)

C h a p t e r 1 . I n t r o d u c t i o n

1 . 1 B a c k g r o u n d o f t h e s t u d y

T h e G e o g r a p h i c I n f o r m a t i o n S y s t e m ( h e r e i n a f t e r c a l l e d G I S ) w i t h f u n c t i o n s s u c h a s c a p t u r i n g , s t o r i n g , a n a l y z i n g , m a n a g i n g a n d p r e s e n t i n g d a t a t h a t r e f e r t o o r a r e l i n k e d t o l o c a t i o n h a s r a p i d l y s p r e a d i n t o s o c i e t y s i n c e t h e 1 9 9 0 s . R e c e n t l y, G I S h a s b e c o m e m o r e a c c e s s i b l e b e c a u s e c a r n a v i g a t i o n s y s t e m s , w e b - m a p p i n g a p p l i c a t i o n s a n d o t h e r s e r v i c e s u s i n g G I S h a v e c o m e t o b e a c c e p t e d i n s o c i e t y. N o w a d a y s , G I S i s a s o c i a l i n f r a s t r u c t u r e . G I S a p p l i c a t i o n s a r e t o o l s t h a t a l l o w u s e r s t o c r e a t e m a p s e a s i l y, d i s p l a y a n d o u t p u t a t t r i b u t e d a t a a n d m e d i a f i l e s s u c h a s i m a g e s , m o v i e s a n d s o u n d s o n m a p s , a n d a n a l y z e s p a t i a l i n f o r m a t i o n ( K o h s a k a a n d S e k i n e 2 0 0 3 ) . T h e p o t e n t i a l s o f G I S u t i l i z a t i o n h a v e b e e n p o i n t e d o u t i n g e o g r a p h y w h i c h d e a l s w i t h m a p s , a s w e l l a s i n s o c i a l s t u d i e s , e a r t h s c i e n c e , e n v i r o n m e n t a l s t u d i e s , a n d u l t i m a t e l y, i n a l l s u b j e c t s i n p r i m a r y a n d s e c o n d a r y s c h o o l e d u c a t i o n .

T h e n e c e s s i t y o f i n t r o d u c i n g G I S i n t o e d u c a t i o n h a s b e e n d i s c u s s e d m a i n l y f r o m t w o d i m e n s i o n s . O n e i s t h a t t h e f u n c t i o n s o f G I S w i l l c o n t r i b u t e t o d e v e l o p m e n t o f “ t h e a b i l i t y t o l e a r n a n d t h i n k i n d e p e n d e n t l y b y a n d f o r o n e s e l f ” w h i c h i s e m p h a s i z e d i n t h e n a t i o n a l c u r r i c u l u m s t a n d a r d s ( M i n i s t r y o f E d u c a t i o n , C u l t u r e , S p o r t s , S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y ; M E X T 1 9 9 8 a

，

1 9 9 8 b

，

1 9 9 9 ) . To d a y ’s p r i m a r y a n d s e c o n d a r y e d u c a t i o n e x p e c t s m a p s w h i c h v i s u a l i z e p h e n o m e n a n o t o n l y t o p r o v i d e k n o w l e d g e t o s t u d e n t s , b u t a l s o t o m a k e s t u d e n t s u n d e r s t a n d t h i n g s i n r e l a t i o n t o o t h e r s .

T h e o t h e r d i m e n s i o n c o n c e r n s t r a i n i n g p r e s e n t a n d f u t u r e u s e r s o f G I S a s

a s o c i a l i n f o r m a t i o n i n f r a s t r u c t u r e . U t i l i z a t i o n o f G I S r e q u i r e s s k i l l s i n

(15)

c o m p u t e r o p e r a t i o n , m a p r e a d i n g , d a t a a n a l y s i s , i n t e r p r e t a t i o n a n d s o o n . F r o m t h e p o i n t o f v i e w o f d e v e l o p i n g h u m a n r e s o u r c e s t o s u p p o r t s o c i e t y, i t i s c o n s i d e r e d w o r t h w h i l e t o i n t r o d u c e a n d u t i l i z e G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n .

P r e v i o u s l y, b o t h G I S s o f t w a r e a n d s p a t i a l d a t a f o r G I S u s e d t o b e s o e x p e n s i v e t h a t o n l y l i m i t e d u s e r s c o u l d b u y t h e m . H o w e v e r, d a t a s h a r i n g u s i n g m a p s a s a f u n c t i o n o f G I S a t t r a c t e d a t t e n t i o n f o l l o w i n g t h e G r e a t H a n s h i n - Aw a j i E a r t h q u a k e i n 1 9 9 5 . S i n c e t h e n , G I S h a s b e e n r e g a r d e d a s “ a n i m p o r t a n t i n t e l l e c t u a l i n f r a s t r u c t u r e i n t h e a d v a n c e d i n f o r m a t i o n s o c i e t y ” ( C h i r i j o h o s h i s u t e m u ( G I S ) k a n k e i s h o c h o r e n r a k u k a i g i 2 0 0 3 ) . T h e J a p a n e s e g o v e r n m e n t t o o k t h e i n i t i a t i v e o f c o l l e c t i n g a n d s t a n d a r d i z i n g d a t a , a n d n o w a d a y s , m a n y s u c h d a t a c a n b e o b t a i n e d f r e e l y v i a t h e I n t e r n e t . A l s o , m a n y f r e e w a r e o r i n e x p e n s i v e s h a r e w a r e G I S a p p l i c a t i o n s w i t h e x c e l l e n t f u n c t i o n s c a n b e d o w n l o a d e d f r o m t h e I n t e r n e t . F u r t h e r m o r e , t h e “ e - J a p a n s t r a t e g y ” w a s l a u n c h e d b y t h e J a p a n e s e g o v e r n m e n t i n 2 0 0 2 , w i t h t h e r e s u l t t h a t t h e c o m p u t e r a n d n e t w o r k e n v i r o n m e n t i n s c h o o l s w a s d r a m a t i c a l l y a n d r a p i d l y i m p r o v e d .

N e v e r t h e l e s s , s u c h i m p r o v e m e n t o f t h e G I S e n v i r o n m e n t h a s b r o u g h t n e i t h e r a t r e m e n d o u s i n c r e a s e i n G I S u s e r s i n s c h o o l s n o r d r a m a t i c c h a n g e s i n s c h o o l e d u c a t i o n .

1 . 2 R e s e a r c h p u r p o s e , m e t h o d s a n d s t r u c t u r e

T h e p u r p o s e o f t h i s d i s s e r t a t i o n i s , f o r f u r t h e r u t i l i z a t i o n o f G I S i n

s c h o o l e d u c a t i o n , t o c l a r i f y t h e e f f e c t i v e n e s s a n d p r o b l e m s o f G I S i n

e d u c a t i o n a n d a s c e r t a i n t h e f u t u r e d i r e c t i o n o f i n t r o d u c i n g G I S i n t o s c h o o l

(16)

F i g u r e 1 - 1 F r a m e w o r k o f i n t r o d u c i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n

Utilization of GIS in school education

in Japan Curriculum

with GIS

Computer, software, data

and network environments

in schools

Education-

friendly GIS

(17)

e d u c a t i o n f r o m v a r i o u s p e r s p e c t i v e s .

T h e h y p o t h e s i s o f t h i s r e s e a r c h i s t h a t t h e s c h o o l e n v i r o n m e n t i n c l u d i n g t h e e d u c a t i o n c u r r i c u l a , t h e c o m p u t e r, s o f t w a r e , d a t a a n d n e t w o r k e n v i r o n m e n t s a n d t h e i n s t a l l a t i o n o f e d u c a t i o n - f r i e n d l y G I S w i l l m a k e i t p o s s i b l e t o u t i l i z e G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n i n J a p a n ( F i g u r e 1 - 1 ) .

B a s e d o n t h i s f u n d a m e n t a l a s s u m p t i o n , t h i s r e s e a r c h c l a r i f i e s t h e a c t u a l c o n d i t i o n s a n d b a c k g r o u n d o f G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n f r o m t e a c h e r s ’ o p i n i o n s a n d t h e J a p a n e s e e d u c a t i o n a l c u r r i c u l a . C l a s s e s u s i n g G I S d e v e l o p e d f o r u t i l i z a t i o n i n c l a s s e s a r e c o n d u c t e d a n d e v a l u a t e d b y s t u d e n t s . F u r t h e r m o r e , t h e r e s e a r c h t r i e s t o i d e n t i f y t h e m e t h o d a n d b a c k g r o u n d o f i n t r o d u c i n g G I S i n a s u c c e s s f u l e x a m p l e . F r o m t h e f i n d i n g s i n t h e s e a p p r o a c h e s , t h e d i r e c t i o n o f u t i l i z i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n i s d i s c u s s e d .

T h e s t r u c t u r e o f t h e d i s s e r t a t i o n i s i l l u s t r a t e d i n F i g u r e 1 - 2 . I n C h a p t e r 2 , t h e a u t h o r c o n d u c t s a q u e s t i o n n a i r e s u r v e y o f J a p a n e s e u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l t e a c h e r s t o c l a r i f y t h e e x t e n t t o w h i c h G I S i s a c t u a l l y u s e d i n c l a s s a n d t o d i s c o v e r t h e c u r r e n t s t a t u s a n d b a c k g r o u n d o f u s i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n . T h e s i t u a t i o n o f G I S i n J a p a n e s e s c h o o l e d u c a t i o n i s a l s o c o n s i d e r e d f r o m t h e p e r s p e c t i v e o f t h e n a t i o n a l c u r r i c u l u m s t a n d a r d s .

I n v i e w o f t h e s e f a c t s , i n t h e n e x t p h a s e t h e a u t h o r c o n s i d e r s h o w t o d e v e l o p G I S f o r u s e i n s c h o o l e d u c a t i o n . To d e v e l o p G I S f o r s c h o o l e d u c a t i o n , i t i s n e c e s s a r y t o u n d e r s t a n d u s e r s ’ c h a r a c t e r i s t i c s , d e v e l o p G I S i t s e l f a n d p r a c t i c e a n d e v a l u a t e t h e d e v e l o p e d G I S .

G I S u s e r s i n s c h o o l e d u c a t i o n a r e t e a c h e r s a n d s t u d e n t s . To d e v e l o p G I S

b a s e d o n c o n s i d e r a t i o n o f t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f s t u d e n t s a s t h e m a i n u s e r s ,

(18)

F i g u r e 1 - 2 S t r u c t u r e o f t h e d i s s e r t a t i o n w i t h i n t h e f r a m e w o r k o f i n t r o d u c i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n

Chapter6:

Conclusion: For utilization of GIS in school education

in Japan

Curriculum

with GIS

Computer, software, data

and network environments in

schools

Education- friendly GIS

Chapter 2:

Revealing problems to

introducing GIS in schools

Chapter5:

Learning from successful

case

Chapter3:

Identifying user characteristics from tendencies

in map reading Chapter4:

Development and evaluation

of Cellular Phone GIS

(19)

t h e a u t h o r s e t s o u t t o c l a r i f y h o w a c c u r a t e l y t h e y c a n r e a d m a p s a n d w h a t r e f e r e n c e p o i n t s t h e y u s e t o r e a d m a p s b y a g e i n C h a p t e r 3 .

I n C h a p t e r 4 , t h e a u t h o r e x p l a i n s t h e d e v e l o p m e n t o f G I S w i t h c o n s i d e r a t i o n f o r t h e n e e d s o f s c h o o l t e a c h e r s a n d t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f s t u d e n t s , a n d p r a c t i c e s t h i s d e v e l o p e d G I S i n c l a s s e s f r o m l o w e r s e c o n d a r y s c h o o l t o u n i v e r s i t y f o r e v a l u a t i o n b y t h e s t u d e n t s a s u s e r s . T h i s i s t h e d e v e l o p m e n t o f “ C e l l u l a r P h o n e G I S , ” a n i n t e g r a t e d s y s t e m o f m o b i l e p h o n e s a n d We b G I S .

I n C h a p t e r 5 , t o c o n s i d e r a c a s e i n w h i c h G I S h a s b e e n s u c c e s s f u l l y i n t r o d u c e d i n t o s c h o o l e d u c a t i o n , t h e a u t h o r f o c u s e s o n F i n l a n d . T h e a c t u a l s t a t e o f F i n n i s h t e a c h e r s ’ u s a g e o f G I S i s c l a r i f i e d b y q u e s t i o n n a i r e a n d t h e b a c k g r o u n d o f i n t r o d u c i n g G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n i n F i n l a n d i s o b s e r v e d f r o m m a n y a s p e c t s .

I n C h a p t e r 6 , t h e a u t h o r s u m m a r i z e s t h e f i n d i n g s a n d c o n t r i b u t i o n s o f t h e d i s s e r t a t i o n a n d d i s c u s s e s t h e n e e d f o r i n t r o d u c i n g a n d u t i l i z i n g G I S a n d f o r f u t u r e r e s e a r c h .

1 . 3 P r e v i o u s r e s e a r c h e s

1 . 3 . 1 R e s e a r c h o n i n t r o d u c i n g G I S i n t o s c h o o l e d u c a t i o n

I n t r o d u c i n g G I S i n t o t h e e d u c a t i o n f i e l d , e s p e c i a l l y i n t o p r i m a r y a n d

s e c o n d a r y e d u c a t i o n , h a s b e e n d i s c u s s e d a l l o v e r t h e w o r l d f o r m o r e t h a n a

d e c a d e . M a n y s c h o l a r s b e l i e v e t h a t G I S w i l l c o n t r i b u t e t o q u a l i t y i n

e d u c a t i o n b e c a u s e G I S h a s t h e e d u c a t i o n a l e f f e c t i v e n e s s ( B e d n a r z 2 0 0 4 ) o f

d e v e l o p i n g s t u d e n t s ’ s p a t i a l c o g n i t i o n a n d h e l p i n g t h e i r d e c i s i o n m a k i n g

(20)

p r o c e s s e s ( M a c E a c h r e n 2 0 0 0 , S u g u m a r a n e t a l . 2 0 0 4 ) a s w e l l a s i n c r e a s i n g s t u d e n t s ’ m o t i v a t i o n t o l e a r n ( We s t 2 0 0 3 ) . E v e n i n t h e U n i t e d S t a t e s , w h e r e u t i l i z a t i o n o f G I S i n c l a s s h a s b e e n p r o m o t e d p r o g r e s s i v e l y, t h e f a c t t h a t u s e o f G I S h a s f a i l e d t o b e c o m e e s t a b l i s h e d i n s c h o o l s h a s o f t e n b e e n r e p o r t e d ( K e r s k i 2 0 0 3 , B a k e r 2 0 0 5 ) . I n J a p a n , F u k u d a a n d Ta n i ( 2 0 0 3 ) m e n t i o n e d t h a t J a p a n e s e s c h o o l s h a r d l y e v e r u s e G I S i n c l a s s .

O b s t a c l e s t o i n t r o d u c i n g G I S i n t o s c h o o l e d u c a t i o n a r e a s s u m e d t o b e t h e n a t i o n a l c u r r i c u l u m s t a n d a r d s , t h e c o m p u t e r a n d n e t w o r k e n v i r o n m e n t s i n s c h o o l s ( M i n a m i n o 2 0 0 3 ) , a n d t i m e c o n s t r a i n t s b e c a u s e i n t r o d u c i n g G I S r e q u i r e s a g r e a t d e a l o f t i m e t o i n s t a l l G I S o n t h e c o m p u t e r s , i n p u t d a t a a n d t e a c h s t u d e n t s c o m p u t e r l i t e r a c y, m a p r e a d i n g s k i l l s a n d t h e b a s i c s o f G I S . H o w e v e r, i t i s t h o u g h t t h a t G I S w i l l i m p r o v e t h e q u a l i t y o f e d u c a t i o n a n d s u p p o r t c l a s s e s , a l t h o u g h t h e p o s s i b i l i t y i s a l s o p o i n t e d o u t t h a t t e a c h e r s a n d s t u d e n t s m a y b e b u r d e n e d b y i n t r o d u c i n g G I S ( Yu d a a n d I t o h 2 0 0 7 ) .

1 . 3 . 2 R e s e a r c h o n m a p r e a d i n g s k i l l s

S o m e s t u d i e s h a v e d e a l t w i t h s t u d e n t s ’ m a p d r a w i n g s k i l l s a n d

d e v e l o p m e n t s t a g e s . I w a d o a n d S a s h i m a ( 1 9 7 7 ) w r o t e a b o u t o b j e c t s a n d

d r a w i n g s t y l e s b y a g e b a s e d o n h a n d - d r a w n m a p s i n e l e m e n t a r y s c h o o l .

N i n o h i r a ( 1 9 7 7 ) s h o w e d t h e d i f f e r e n c e s i n l e v e l o f e x p r e s s i o n o f s p a c e w i t h

s y m b o l s o n m a p s d r a w n b y s t u d e n t s f r o m t h e 1 s t t o t h e 7 t h g r a d e . Te r a m o t o

( 1 9 9 4 ) e x p l a i n e d h o w c h i l d r e n ’s c o g n i t i v e s p a c e b r o a d e n s a c c o r d i n g t o t h e i r

s t a g e o f d e v e l o p m e n t u s i n g h a n d - d r a w n m a p s b y c h i l d r e n . S h i n o h a r a ( 1 9 9 3 )

r e s e a r c h e d t h e m a p l i t e r a c y o f u n i v e r s i t y s t u d e n t s u s i n g t o p o g r a p h i c m a p s

(21)

a n d t h e i r m a p e d u c a t i o n i n p r i m a r y a n d s e c o n d a r y e d u c a t i o n .

M a p r e a d i n g s k i l l s c a n b e c o n s i d e r e d f r o m t h e p o i n t o f v i e w o f s p a t i a l c o g n i t i o n . S t u d i e s i n t h e f i e l d h a v e a l r e a d y b e e n a c c u m u l a t e d a n d t h e r e a r e m a n y n o t a b l e t h e o r i e s t o e x p l a i n s p a t i a l c o g n i t i o n ( G o l l e d g e 1 9 7 8 , E v a n c e 1 9 8 0 , S i e g e l a n d S c h a d l e r 1 9 7 7 ) . Wa k a b a y a s h i ( 1 9 9 9 ) s a i d t h a t c l a r i f y i n g t h e p r o c e s s e s b y w h i c h h u m a n s r e c o g n i z e s p a c e w i l l “ b e u s e f u l k n o w l e d g e f o r i m p r o v i n g g e o g r a p h y e d u c a t i o n a n d t h e d e v e l o p m e n t o f G I S . ”

1 . 3 . 3 R e s e a r c h o n t h e d e v e l o p m e n t a n d p r a c t i c e o f G I S i n e d u c a t i o n

R e s e a r c h o n i n t r o d u c i n g G I S i n t o t h e e d u c a t i o n f i e l d h a s m a i n l y f o c u s e d o n t h e e f f e c t i v e n e s s o f G I S i n c l a s s t h r o u g h p r a c t i c a l e x e r c i s e s . T h e s e s t u d i e s h a v e b e e n o b s e r v e d s i n c e t h e 1 9 9 0 s .

To i n t r o d u c e G I S i n t h e e d u c a t i o n f i e l d i n J a p a n , A k i m o t o ( 1 9 9 6 ) e x p l a i n e d a b o u t G I S a n d d i s c u s s e d t h e p r o b l e m s o f i n t r o d u c i n g G I S i n t o u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l s . I t o h e t a l . ( 1 9 9 8 a ) a n d I t o h ( 1 9 9 9 ) e x p l a i n e d t r e n d s a n d e x a m p l e s i n t h e U n i t e d S t a t e s a n d m e n t i o n e d t h e p o s s i b i l i t i e s o f i n t r o d u c i n g G I S i n t o s c h o o l e d u c a t i o n . A s f o r t h e p o s s i b i l i t i e s o f i n t r o d u c i n g G I S i n t o c l a s s e s , O z e k i a n d H a y a k a w a ( 2 0 0 3 ) c o n s i d e r e d G I S t h e i d e a l s u p p o r t f o r t h e c h o r o g r a p h i c a l m e t h o d . F u k u d a a n d Ta n i ( 2 0 0 3 ) c o n d u c t e d a n i n q u i r y s u r v e y t a r g e t e d a t t e a c h e r s a n d d i s c u s s e d h o w G I S c a n b e u t i l i z e d i n g e o g r a p h y e d u c a t i o n i n u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l s . I t o h a n d U g a w a ( 2 0 0 1 ) e x a m i n e d t h e p o s s i b i l i t i e s o f u s i n g G I S i n e n v i r o n m e n t a l e d u c a t i o n t h r o u g h p r a c t i c a l u s e o f G I S .

R e g a r d i n g s o f t w a r e , K o b a y a s h i ( 2 0 0 1 ) d e v e l o p e d G I S u s i n g M i c r o s o f t

(22)

E x c e l a n d Ta n i d e v e l o p e d f r e e G I S s o f t w a r e M A N D A R A a n d p r a c t i c e d i t i n c l a s s e s w i t h t e a c h e r s i n s e c o n d a r y s c h o o l s ( Ta n i e t a l . 2 0 0 2 ) .

S o m e c a s e s t u d i e s o n f i e l d w o r k u s i n g G I S h a v e b e e n c o n d u c t e d . U g a w a a n d I t o h ( 2 0 0 2 ) a n d Ya n g e t a l . ( 2 0 0 1 ) r e p o r t e d o n e n v i r o n m e n t a l s t u d i e s u s i n g We b G I S . S u g i m o r i ( 2 0 0 4 ) c o m b i n e d d i g i t a l i m a g e d a t a w i t h G P S , a n d t h e n p u t t h e p r o c e s s e d d a t a o n a m a p . A n d M i z u t a n i e t a l . ( 2 0 0 7 ) u s e d a P D A - s i z e d G I S t e r m i n a l ‘ A r c P a d ’ d e v e l o p e d b y E S R I .

I t o h e t a l . ( 1 9 9 8 b ) a n d O k u n u k i e t a l . ( 2 0 0 0 ) p r o v i d e d t h e m o d e l f o r t h e r e s e a r c h a n d p r e v i o u s s t u d i e s u s i n g M o b i l e P C G I S o r P D A G I S .

1 . 3 . 4 G I S a n d e d u c a t i o n i n f o r e i g n c o u n t r i e s

I n J a p a n , s o m e r e s e a r c h e s a b o u t e d u c a t i o n u s i n g G I S i n f o r e i g n c o u n t r i e s h a v e b e e n i n t r o d u c e d . A f e w e x a m p l e s s u c h a s t h e U n i t e d S t a t e s b y I t o h e t a l . ( 1 9 9 8 a ) a n d I t o h ( 1 9 9 9 ) a n d Ta i w a n b y I d a ( 2 0 0 4 ) h a v e b e e n i n t r o d u c e d . G e o g r a p h y e d u c a t i o n i n o t h e r c o u n t r i e s h a s b e e n i n t r o d u c e d , s u c h a s e d u c a t i o n i n t h e U n i t e d S t a t e s ( N a k a y a m a 1 9 8 6 , M i n a m i n o a n d F u j i i 1 9 9 2 ) , E n g l a n d ( U e n o 1 9 9 4 ) , N e w Z e a l a n d ( I d a 1 9 9 5 ) , S w e d e n ( M u r a y a m a 1 9 9 6 ) , G e r m a n y ( M i z u o k a 1 9 8 1 ) a n d s o o n , b u t t h e y d o n o t m e n t i o n G I S .

Wi t h r e g a r d t o F i n n i s h e d u c a t i o n , t h e r e a r e s t u d i e s o n t e a c h e r s ’ o p i n i o n s

o f G I S ( J o h a n s s o n 2 0 0 3 ) a n d p r a c t i c e i n u s i n g G I S ( J o h a n s s o n a n d P e l l i k k a

2 0 0 5 , J o h a n s s o n 2 0 0 6 ) . H o w e v e r , t h e r e a r e n o c o m p a r a t i v e s t u d i e s a b o u t

e d u c a t i o n u s i n g G I S w i t h a n y o t h e r c o u n t r i e s . I t i s t h e s a m e i n J a p a n . I n

J a p a n , F i n n i s h e d u c a t i o n h a s a t t r a c t e d a l o t o f a t t e n t i o n i n r e c e n t y e a r s

b e c a u s e i t b o a s t s t h e h i g h e s t a c a d e m i c a c h i e v e m e n t i n t h e w o r l d .

(23)

N e v e r t h e l e s s , n o s p e c i a l i z e d s t u d y o n g e o g r a p h y e d u c a t i o n i n t h a t c o u n t r y h a s b e e n p u b l i s h e d y e t .

R e f e r e n c e s

A k i m o t o , H . 1 9 9 6 . G I S ( c h i r i j o h o s h i s u t e m u ) t o k o k o c h i r i k y o i k u ( G I S [ G e o g r a p h i c I n f o r m a t i o n S y s t e m ] a n d g e o g r a p h y e d u c a t i o n i n h i g h s c h o o l ) . S h i n c h i r i ( N e w G e o g r a p h y ) , 4 4 - 3 , 2 4 - 3 2 .

B a k e r, T h o m a s R . 2 0 0 5 . I n t e r n e t – b a s e d G I S m a p p i n g i n s u p p o r t o f K – 1 2 e d u c a t i o n . P r o f e s s i o n a l G e o g r a p h e r , 5 7 - 1 , 4 4 - 5 0 .

B a k e r, T. R . a n d W h i t e , S . H . 2 0 0 3 . T h e E f f e c t s o f G. I . S . o n S t u d e n t s ’ A t t i t u d e s , S e l f - e f f i c a c y, a n d A c h i e v e m e n t i n M i d d l e S c h o o l S c i e n c e C l a s s r o o m s . J o u r n a l o f G e o g r a p h y , 1 0 2 , 2 4 3 - 2 5 4 .

B e d n a r z , S . W. 2 0 0 4 . G e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m s : A t o o l t o s u p p o r t g e o g r a p h y a n d e n v i r o n m e n t a l e d u c a t i o n ? G e o J o u r n a l , 6 0 , 1 9 1 - 1 9 9 . C h i r i j o h o s h i s u t e m u ( G I S ) k a n k e i s h o c h o r e n r a k u k a i g i ( C o n f e r e n c e o f

m i n i s t r i e s a n d a g e n c i e s c o n c e r n e d w i t h G I S ) 2 0 0 3 “ K o k u d o k u k a n d e t a k i b a n n o s e i b i o y o b i G I S n o f u k y u s o k u s h i n n i k a n s u r u c h o k i k e i k a k u ” r e b y u ( R e v i e w o f “ S t r a t e g i c p l a n t o i m p r o v e t h e n a t i o n a l s p a t i a l d a t a i n f r a s t r u c t u r e a n d p r o m o t e t h e s p r e a d o f G I S ” ) , h t t p : / / w w w. c a s . g o . j p / j p / s e i s a k u / g i s / h 1 4 r e v i e w. h t m l ( L a s t a c c e s s : N o v. 1 3 . 2 0 0 8 )

E v a n c e , G. 1 9 8 0 . E n v i r o n m e n t a l c o g n i t i o n . P s y c h o l o g i c a l B u l l e t i n , 8 8 , 2 5 9 - 2 8 7 .

F u k u d a , Y. a n d Ta n i , K . 2 0 0 3 . K o k o c h i r i k y o i k u n i o k e r u G I S r i y o n o k a n o s e i

( P o s s i b i l i t i e s o f u s i n g G I S i n u p p e r s e c o n d a r y s c h o o l g e o g r a p h y

(24)

e d u c a t i o n ) . S a i t a m a c h i r i ( S a i t a m a G e o g r a p h y ) , 2 7 , 1 7 - 2 5 .

G o l l e d g e , R . G. 1 9 7 8 . L e a r n i n g a b o u t u r b a n e n v i r o n m e n t s , I n M a k i n g s e n s e o f t i m e , C a r l s t e i n , T. , P a r k e s , D o n a n d T h r i f t , N . e d s . 7 6 - 9 8 .

I d a , Y. 1 9 9 5 . N y u j i r a n d o n i o k e r u c h i r i k y o i k u – s o n o n i n k i n o y o i n – ( G e o g r a p h y e d u c a t i o n i n N e w Z e a l a n d : t h e p o p u l a r i t y f a c t o r s ) . S h i n c h i r i ( N e w G e o g r a p h y ) , 4 3 - 1 , 1 - 1 3 .

I d a , Y. 2 0 0 4 . G a k k o k y o i k u n i o k e r u G I S n i y o r u g a k u s h u n o i c h i z u k e t o k a d a i – Ta i w a n t o n o h i k a k u n i y o r u k y o i k u k a t e i n o s h i t e n k a r a – ( E v a l u a t i o n a n d i s s u e s o n s t u d i e s w i t h G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n : f r o m t h e p e r s p e c t i v e o f c u r r i c u l u m b y c o m p a r a t i v e s t u d y w i t h Ta i w a n ) . Ts u k u b a k y o i k u g a k u k e n k y u ( Ts u k u b a J o u r n a l o f E d u c a t i o n S t u d y ) , 2 , 1 0 3 - 1 1 9 . I t o h , S . 1 9 9 9 . A m e r i k a g a s s h u k o k u n o g a k k o k y o i k u n i o k e r u G I S r i y o n o

t e n k a i ( D e v e l o p m e n t o f u s e o f G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n i n t h e U n i t e d S t a t e s o f A m e r i c a ) . C h i r i j o h o s h i s u t e m u g a k k a i k o e n r o n b u n s h u ( G I S A C o n f e r e n c e P a p e r s a n d P r o c e e d i n g s C o l l e c t i o n ) , 8 , 1 - 6 .

I t o h , S . , I d a , Y. , a n d N a k a m u r a , Y. 1 9 9 8 a . G a k k o k y o i k u n i o k e r u G I S r i y o - a m e r i k a g a s s h u k o k u n o d o k o t o w a g a k u n i n o k a n o s e i ( U s e o f G I S i n s c h o o l e d u c a t i o n : t r e n d s i n t h e U n i t e d S t a t e s o f A m e r i c a a n d p o s s i b i l i t y i n J a p a n ) . C h i r i j o h o s h i s u t e m u g a k k a i k o e n r o n b u n s h u ( G I S A C o n f e r e n c e P a p e r s a n d P r o c e e d i n g s C o l l e c t i o n ) , 6 - 2 , 6 5 - 7 0 .