發展 GIS 融入空間思考元素教學模組

一、教師訪談

本研究希望透過訪談現職高中地理教師來蒐集傳統講述教學的特性以及教 師對於空間思考元素解析地理概念的看法，以半結構式的訪談方式進行，使用 事先預擬的訪談大綱作為訪談的程序，並根本實際訪談的內容與受訪者的回答 進行題目的修正與刪減。在訪談對象的選擇上，本研究以立意抽樣方式選擇六 位受訪者，受訪對象皆為現職高中地理教師，皆採用面對面訪談的方式進行，

下表為受訪者的背景資料(表 8)：

表 8 受訪者背景資料(教師)

編號 性別 任教地區 訪談時間

T01 女 南部 102/12/09

T02 女 北部 102/12/09

T03 女 北部 102/12/10

T04 女 東部 102/12/13

T05 女 北部 102/12/14

T06 男 北部 104/04/25

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本次訪談共分為兩部分，第一部分訪談六位高中現職地理教師，欲從訪談 資料中瞭解現職高中教師對於氣團、冷鋒與暖鋒的了解狀況並從中分析其教學 中所使用的空間概念詞彙；第二部分訪談六位高中現職地理教師對於傳統講述 式地理教材教法與以空間思考元素解析地理概念的教材差異的看法。

(一) 現職高中教師對於天氣系統的了解狀況

1. 高中教師教授氣團特性與移動力量時所提到的空間思考概念

氣團是指「溫度、濕度相同的大片空氣」，可以依溫度分成冷氣團，

生成於高緯地區、暖氣團，生成於低緯地區。(T01/102/12/09)

氣團為一大空間範圍 1500km 以上，濕度、溫度一致。(T02/102/12/09)

冷氣團向較溫暖地區移動，會使經過地區的氣溫降低，而暖氣團則會 提高經過地區的氣溫。(T01/102/12/09)

氣團的移動和地球能量有關，高緯區較冷、低緯區較熱，因此在中緯 度地區會進行動態能量交換，大多數的天氣系統都常見於此處如：鋒面、

溫帶氣旋等。氣團移動的過程中會隨著當地性質而發生「氣團變性」。

(T02/102/12/09)

氣團並不會消失，而是消長。氣團的移動有可能是擴散或是擴張，主 要受到高低壓和風的影響。(T02/102/12/09)

氣團是均質的空氣團，它的性質和下墊面有關。氣團性質來自下墊

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面，可依氣溫分成冷暖(P、T)、依濕度分成乾溼(m、c)。(T03/102/12/10)

首先會先和學生說氣團和氣旋是不同，氣團通常是高氣壓；氣旋則是 低氣壓。(T04/102/12/13)

高氣壓會輻散到低氣壓。(T04/102/12/13)

氣團為溫度、濕度性質一致的空氣。氣團為高氣壓，可依照發源地發 為大陸與海洋氣團；依照溫度分為冷氣團與暖氣團。(T05/102/12/14)

氣團是某一地區大範圍的空氣，因存在於該地時間夠長，使得氣溫、

溼度等都接近該地的狀況，如：高緯大陸，因溫度低、乾燥，故形成的氣 團為乾冷的氣團。低緯海洋，因溫度高、濕潤，故形成的氣團為暖濕氣 團。(T06/104/04/25)

從以上六位高中教師對於氣團的描述看來，多數點出氣團為性質一致的廣 大氣團，而氣團為高壓系統。T03 與 T04 老師則進一步提到氣團源地、下墊 面、梯度力和氣團變性等較專業的名詞概念。T06 老師雖沒有點出專有名詞但 也提到相關概念。在這一部分老師們在講解時普遍使用範圍大小、分布等空間 概念來解釋地理現象，可以從訪談的內容上了解老師在講解時已有使用空間概 念來解析課程的習慣，只是講解的過程中不會刻意強調何謂「空間概念」，僅是 作為解釋過程的用語。

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2. 高中教師教授鋒面形成與對天氣影響所提到的空間思考概念

在冷暖氣團交界處會形成鋒面。冷氣團推暖氣團形成『冷鋒』；暖氣 團推冷氣團形成『暖鋒』。(T01/102/12/09)

冷暖鋒面多半發生在溫帶，中緯地區，容易看到高緯冷氣團、低緯暖 氣團交會的鋒面。在溫帶鋒面波動的地方，伴隨等壓線的變化，常常會形 成氣旋，所以溫帶地區，氣團、鋒面、氣旋常常會結伴出現。那這些氣 團、鋒面、氣旋活動也是左右溫帶地區天氣的主因。冷鋒面的冷氣團推暖 氣團，由於冷空氣的密度大，比較重，暖氣團的密度小，所以冷氣團去推 暖氣團時，冷氣團就會切入暖氣團的下方，暖氣團被迫擡升，這時，這就 會下雨，也就是所謂的降雨在鋒後。(T01/102/12/09)

要怎麼定義鋒前、鋒後？依移動方向，若在移動方向之前，鋒前，在 移動方向後面，則是鋒後。(T01/102/12/09)

暖鋒面是暖氣團推向冷氣團，但暖空氣的密度較小，較輕，所以暖氣 團就會爬升到冷氣團的上方，這就會下雨，形成降雨在鋒前。

(T01/102/12/09)

有時氣象報導會說有鋒面通過，通常台灣會講的鋒面是冷鋒面，主要 台灣緯度較低，較難看到暖鋒面形成。(T01/102/12/09)

鋒面是氣團交會的不連續面，天氣不穩定。(T02/102/12/09)

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冷暖鋒的形成和推擠有關，冷空氣推暖空氣形成冷鋒；暖空氣向冷空 氣移動抬升形成暖鋒。(T02/102/12/09)

鋒面通常在北半球受科氏力影響往逆時針移動。(T02/102/12/09)

鋒面是氣團相遇的交界。(T03/102/12/10)

利用鋒面的側剖面圖來教學。通常會畫鋒面過境前和過境後的圖讓學 生比較，例如冷鋒過境時，鋒面會降雨，而過境後冷氣團佔據形成冷乾的 天氣。(T03/102/12/10)

冷鋒分布的緯度比較低。(T03/102/12/10)

冷暖氣團相遇會形成鋒面，而鋒面會降鋒面雨也是氣旋雨，氣旋是低 氣壓，鋒面交界也是低氣壓。(T04/102/12/13)

暖空氣比較輕會抬升，冷空氣較重往下沉。(T04/102/12/13)

冷鋒主要是冷空氣推暖空氣；暖鋒主要是暖空氣推冷空氣。

(T04/102/12/13)

最重要的要和學生說冷鋒形成的時間是春末夏初大約 1 月份；而台灣 5、6 月會形成滯留鋒以及到了 6、7 月移到長江中下游。(T04/102/12/13)

鋒面為冷暖氣氣相遇的界面，為低氣壓，常有降水。(T05/102/12/14)

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冷鋒過境氣溫急速下降、鋒後形成降雨，而鋒面過後為乾冷的天氣；

暖鋒過境氣溫逐漸升高，鋒前會有持續性的降雨。(T05/102/12/14)

冷鋒發生的時候就是冷空氣勢力大往暖空氣推擠，而暖空氣較輕會被 輕易抬升，當快速抬升氣流就會成雲致雨，鋒面較陡。如兩個人輕瘦的人 會被快速撞飛；而暖鋒發生時，暖空氣推不動冷空氣，如很瘦的人推不動 很重的人，因此暖空氣只能抬升，當暖空氣抬升坡度較緩，爬升的過程較 慢因此降雨較廣。(T05/102/12/14)

鋒面的陡緩和密度有關，和移動速度較無關。(T05/102/12/14)

冷暖氣團會在中緯度相遇。(T05/102/12/14)

當北方的氣團往南移動，南方的氣團往北移動，兩種不同性質的氣團 接觸時，會產生一個過渡帶，此過渡帶即為鋒面。冷鋒，為冷氣團推暖氣 團。暖鋒，暖氣團推冷氣團。當兩個氣團不相上下，滯留在原地，稱為滯 留鋒。凡是鋒面必下雨，主要是冷暖氣團密度的差異，導致冷暖氣團在相 遇之後，暖氣團的水氣，被迫抬升，達凝結高度時就容易形成降雨，因為 是降雨區為低氣壓抬升，又稱作氣旋雨。(T06/104/04/25)

以台灣來說，因為位在熱帶和副熱帶交界，只會有兩種鋒面：1.在 5-6 月左右，會有冷暖氣團的勢均力敵的滯留鋒，除了台灣以外，還包含中國 華南地區。6-7 月時，暖氣團增強，滯留鋒開始往北移至華中地區。2.冬、

春季，北方冷氣團南下，會有冷鋒。沒有暖鋒是因為，台灣緯度不像日、

韓這麼高，故暖氣團推冷氣團的過渡帶不會籠罩台灣。(T06/104/04/25)

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從上述六位老師對鋒面的形成與其對天氣影響的敘述來看，大多數的老師 對於冷鋒鋒面與暖鋒鋒面陡峭程度的差異較不特別強調。僅有 T03 與 T05 老師 較有提及，而對於雲雨帶型態的差異也較少，僅有 T01 老師提到冷鋒後降雨與 暖鋒前降雨。T06 老師雖提到鋒面必下雨但沒有說明鋒前鋒後的概念，其他老 師則未提。多數老師將教學的重點放在鋒面形成後對天氣的影響以及冷鋒暖鋒 的形成位置，如 T04 老師強調學生了解滯留鋒的重要性。另一方面從五位老師 在講解鋒面形成及其影響的過程中可以看出老師們大量使用許多空間概念的詞 彙，例如以位置解釋鋒前鋒後(T01 老師)、以方向與移動解釋鋒面的形成、以邊 界與過度帶解釋鋒面為低壓系統、以分布與剖面來解釋鋒面的特性、以佔據來 解釋鋒面過後氣團影響當地的情況。因此可以看出，現職高中老師在講授天氣 系統單元時雖然使用傳統講述教學法，但其講解的過程使用了許多空間概念的 詞彙。深入探討現職高中老師對於基本組成與關係作用力的描述較少的原因可 從 T04 與 T06 老師提到影響台灣地區最重要的為冷鋒與滯留鋒看出，現在教學 強調貼近學生的生活，因此對於繁瑣的基礎知識與作用力過程較不注重，進一 步從訪談對象資料中(表 8)探討，六位教師的教學地點分別來自臺灣北部、南部 與東部，因此不同地區的教師在講解時並沒有太大的差異。

(二) 現職高中教師對新舊教材差異的看法

T01 與 T05 老師認為傳統的地理教材的編授來自於大學課程系統與教科 書，比較強調知識的嚴謹度與脈絡。在傳統教材中其實已經包含許多空間概念 的觀點在內，過度強調細碎的基礎知識比較屬於地球科學學科的內容，可能不 用在地理課時教學生這麼多。

T01 老師與 T03 老師對於本研究提出的以空間思考元素解析的新教法感到 相當新穎，過去沒有想到的教學方法與另一種結構化教學的方式。但過度強調 空間概念下可能會相較比較沒有脈絡，而且可能會過度強調太細部的知識，另

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外，這樣的教學方法尚需要其他教學材料(如 GIS、多媒體)和教學活動的配合。

之前的確是較傳統的，從定義、作用、特色…開始談，較不是從這些

「空間基本詞彙」來解釋。我想可能也是因為延續大學老師講的、參考書 籍寫的那些架構、系統來介紹，其他學科也常是依定義、作用…來談，感 覺上這樣的介紹傳統應該是滿結構化的，也有次序，所以自己也就直接依 據了，比較沒有反思到其實可以依這些空間詞彙來講課。(T01/102/12/09)

「空間基本詞彙」來解釋。我想可能也是因為延續大學老師講的、參考書 籍寫的那些架構、系統來介紹，其他學科也常是依定義、作用…來談，感 覺上這樣的介紹傳統應該是滿結構化的，也有次序，所以自己也就直接依 據了，比較沒有反思到其實可以依這些空間詞彙來講課。(T01/102/12/09)