testing mobile computing to enhance student learning in the earth

TESTING  MOBILE  COMPUTING  TO  ENHANCE  STUDENT  LEARNING  IN  THE  EARTH  AND  OCEANOGRAPHIC  SCIENCE  CURRICULUM  MATT  SAVARD  (MSAVARD@BOWDOIN.EDU)  GIBBONS  INFORMATION  TECHNOLOGY  FELLOWSHIP  BOWDOIN  COLLEGE,  BRUNSWICK,  MAINE  

Abstract  Geologists  share  their  research  results  through  journal  arLcles  and  maps.    The  future  of  data  sharing  involves  mobile  compuLng  and  digital  mapping  (Whitmeyer  et  al.  2012).    The  IOS  mobile  compuLng  applicaLons  Strike  and  Dip,  GeoID,  GeoCompass  and  MoLonX  GPS  were  tested  at  LiYle  John  Island,  Two  Lights  State  Park,  Giant  Stairs  and  Bowdoin  College.    Measurements  from  all  applicaLons  were  compared  to  measurements  taken  with  a  calibrated  Brunton  Compass.    The  applicaLon  GeoCompass  proved  to  be  the  best  opLon  for  electronic  strike  and  dip  measurements  as  well  as  data  transfer  and  map  making  in  the  computer  program  ArcGIS.    During  the  2013  fall  semester  the  Earth  and  Oceanographic  Science  course  Ltled  Structural  Geology  2125  is  tesLng  the  applicaLon  GeoCompass  in  the  field  and  transferring  data  into  ArcGIS.    

Acknowledgments  This  work  was  made  possible  by  funding  from  the  Gibbons  Fellowship.  I  would  also  like  to  express  my  graLtude  to  Rachel  Beane,  Emily  Peterman,  Kevin  McDonough  and  the  enLre  Earth  and  Oceanographic  Science  department.  

Methods  

References  Apple  9/24/2013.  iPhone  and  iPad:  Calibra/ng  Compass  hYp://support.apple.com/kb/TS2767    

Gizmodo  10/03/2013.  The  iPhone  5s  Mo/on  Sensors  Are  Totally  Screwed  Up.  hYp://gizmodo.com/the-­‐iphone-­‐5s-­‐moLon-­‐sensors-­‐are-­‐totally-­‐screwed-­‐up-­‐1440286727    

J.E.  Bailey,  S.J.  Whitmeyer,  D.G.  De  Paor.  2012.  Introduc/on:  The  applica/on  of  Google  Geo  Tools  to  geoscience  educa/on  and  research.  The  Geologic  Society  of  America.    

Conclusions  Summer  field  tests  showed  the  applicaLon  GeoCompass  was  the  best  opLon  for  electronic  strike  and  dip  measurements  as  well  as  data  transfer  to  the  computer  program  ArcGIS.    Further  tests  during  the  EOS  2125  "Structural  Geology"  course  showed  that  some  iPhones  gave  strike  measurements  consistent  with  the  Brunton  Compass  measurements  while  measurements  from  other  iPhones  were  inconsistent.    Frequent  recalibraLon  of  iPhone  compass  (Apple  9/24/2013)  and  improvements  to  the  iPhone  moLon  sensors  (Gizmodo  10/03/2013)  may  boost  accuracy  of  these  measurements  in  the  future.      Data  transfer  to  ArcGIS  is  straighjorward  and  a  good  opLon  for  creaLng  digital  maps  (Fig.  X  -­‐your  instrucLons).    The  GeoCompass  app  records  strike,  dip,  GPS  coordinates,  and  a  photo  for  each  stop.    Using  Excel,  the  strike  measurement  -­‐  currently  inconsistent  with  the  iPhone  -­‐  can  be  manually  replaced  with  the  strike  measurement  from  the  Brunton  Compass  prior  to  transferring  all  data  to  ArcGIS.    If  iPhone  sensors  improve  in  the  future,  then  this  step  can  be  omiYed.      PracLcing  the  latest  digital  mapping  techniques,  allows  Bowdoin  students  to  be  at  the  forefront  of  their  field.    

Field  visits  required  a  charged  iPhone,  Brunton  Compass,  ‘Write-­‐in-­‐the-­‐Rain’  notebook  and  pencil.    All  field  visits  accumulated  a  minimum  of  15  strike  and  dip  measurements  from  each  IOS  applicaLon.    Surfaces  were  also  measured  using  the  tradiLonal  Brunton  Compass  for  later  comparison.    The  data  collecLon  process  compared  the  applicaLons  on  the  chart  seen  in  Table  1.    Once  the  data  was  collected  it  was  transferred  into  the  computer  and  ploYed  in  both  Google  Earth  and  ArcGIS.  This  process  was  compared  on  the  chart  seen  in  Table  2.      

hCp://web.mit.edu/12.114/03_fall/www/lectures/compass.htm      

Figure  1.  Strike  and  dip  measurements  ploYed  using  Google  Earth    

Figure  2.  Strike  and  dip  measurements  ploYed  using  ArcGIS  

Results  Table  1.  EvaluaLon  of  IOS  apps  Strike  and  Dip,  GeoID,  GeoCompass,  MoLonX  GPS  

Table  2.  EvaluaLon  of  Mapping  Programs  Google  Earth  and  ArcGIS    

(3-­‐D  symbols)  

hYp://www.itecplanet.com/phones/apple/iphone4s.php#.UltC2GTwJ9k  

(Images  from  within  GeoCompass)   (Photo  from  Two  Lights  State  Park)