研究建議

網路GIS 應用已廣泛使用於公部門與私部門和各類企業與組織，然而國內甚 少有針對教育需求設計的網路GIS 應用。本研究試圖以系統原型之開發彌補此一 不足，但是隨著研究的進行，引出了更多值得探究的研究問題和未來系統開發與 推廣時應留意的方向，陳述如下：

1. 以更多元的取材設計教學內容

教學網站內容的取材是由分析課程綱要與教科書的內容、並與教師進行使用 者需求訪談而決定的。後續進行教學資源開發時，應注意不要侷限於本研究的框 架，應採納更多素材或是各國的經驗和範例，使教學內容更多元，且符合當代的 發展。

2. 更嚴謹的教學成效評估研究

本研究透過訪談與問卷收集師生的學習成效與回饋，但是單純以問卷收集之 資料評估學習成效之信度與效度或嫌不足。嚴謹的做法應是使用社會科學實驗研 究經常運用的準實驗研究法，即配合現實條件的限制，運用完整的受試者團體，

也就是學校班級，而非隨機將受試者分派於不同之實驗處理或情境的實驗設計，

雖然控制較不嚴謹，但施行方便。針對問卷進行信度效度分析，並將所有受試者 團體施以前測與後測，檢視運用教學網站學習後的學生表現在統計上是否優於前 測之水準，方為嚴謹之成效評估研究。

3. 各教學單元之間之互操作性

空間決策支援系統（Spatial Decision Support System, SDSS）的定義是各種用 來處理空間問題的軟體解決方案（Keenan, 1997），而這些問題在某種程度上具有 結構性，例如我們會將許多單獨的分析功能如環域分析、交集、查詢透過設想好 的工作流程鍊（work flow chain）組合起來，不同的組合方式用來解決不同的問題。

以上述定義為基礎，Keenan 將 GIS 定義為 SDSS 產生器（SDSS generator），目標 是從GIS 中挑選合適的功能和資料做為零件，將零件組合成完整的流程鍊來解決 空間問題。網路SDSS 的概念是將 SDSS 之資料和指令以網路傳輸，而非集中於傳 統的桌上型GIS 軟體處理。

GIS 作為一種空間決策支援系統產生器，也就是說 GIS 是 SDSS 研發者在開發 SDSS 時會用到的各種工具的總和。舉例來說，假設現有學校校地的面資料與網咖 地址的點資料，如果給定「學校周邊X 公尺內有哪些網咖」這個問題，那麼運用 GIS 解決問題的流程如下：

學校周圍X 公尺的環域分析 → 網咖資料與環域 result 進行 clip 分析 → 得 出問題答案。

以上的流程中，環域和clip 分析都是 SDSS 產生器的工具，由使用者根據問題 的需求，在眾多工具中挑選適合的功能，並將這些功能以適當的順序組合起來解

決空間問題。

在這個邏輯之下，本研究已經完成許多實際可用的網路GIS 工具，但是各個 工具之間缺乏連貫，舉例來說，工具A 執行後產生的結果 B 無法輸入工具 C 進行 處理，這個缺點大幅限制了使用者應用的可能性。因此系統開發的後續工作中，

各分析功能間的互操作性（interoperability）是一大重點，必須讓使用者得以更有 彈性地將各種網路GIS 功能和.kmz 檔案等資料有機地結合，創造出更多元的網路 GIS 應用。

4. 以開放式軟體進行系統開發的可能性

本研究用於發佈GIS 服務的 ArcGIS Server 雖然功能十分完整，但是做為一套 商業套裝軟體不僅極為昂貴，使用時諸如法律或使用者條款等細節仍然會限制開 發者之系統建置與推廣。因此未來的方針是盡可能朝向開放式軟體的解決方案進 行開發，隨著免費開放軟體的逐漸成熟，發佈網路GIS 資源的技術、經費、軟硬 體門檻都會降低且日漸普及，因此以開放軟體進行開發可以將系統輕量化並降低 所需經費，成為成本效益比極高的解決方案。

參考文獻

江映瑩 (2007) Google Earth 應用於中學地理教育之研究，國立台灣大學地理環境 資源學系碩士論文

林美君，蘇明道 (2008) 以分區比重法重建區域人口分佈型態，2008 國土利用調查 成果啟用暨學術研討會論文集

施添福等 (2010) 高級中學地理第一冊，臺北縣：龍騰

陳哲銘，王耀輝 (2010) 高中地理 GIS 教學的體檢報告

教育部 (2006) 普通高級中學必修科目「地理」課程綱要

教育部 (2010) 普通高級中學必修科目「地理」課程綱要

教育部 (2010) 普通高級中學地理科設備標準

莊婉瑩 (2010) 高中地理資訊教學之分析－教師能力與限制，國立台灣大學地理環 境資源學系碩士論文

賴進貴等 (2010) 普通高級中學地理第一冊，臺南市：翰林

Baker, T.R. (2005) Internet-Based GIS Mapping in Support of K-12 Education, The

Professional Geographer, 57(1): 44-50

Baker, T.R., Palmer, A.M., Kerski, J.J. (2009) A National Survey to Examine Teacher Professional Development and Implementation of Desktop GIS, Journal of

Geography, 108: 174-185

Cates, W.M., Price, B., and Bodzin, A.M. (2003) Implementing technology-rich curricular materials: Findings from the exploring life project, Technology in

Education: A Twenty-Year Retrospective, eds., D. Lamont Johnson, and Cleborne

D. Maddux. New York: Haworth Press.

Chang, K.T. (2010) Introduction to Geographic Information Systems 5^th

edition,

McGraw-Hill New York, Inc.

Chow, T.E. (2008) The Potential of Maps APIs for Internet GIS Applications,

Transactions in GIS, 12(2): 179-191

Committee on the Support for Thinking Spatially (2006) Learning To Think Spatially:

GIS as a Support System in the K-12 Curriculum, Washington, D.C.: The National

Academies Press

Dragićević, S. (2004) The potential of Web-based GIS, Journal of Geographic Systems, 6: 79-81

Driver, R., Asoko, H., Leach, J., Mortimer, E., Scott, P. (199) Constructing scientific knowledge in the classroom, Educational Researcher 23(7): 5-12

Fu, P.D., Sun, J.L. (2010) Web GIS: Principles and Applications, Esri Press

Geography Education Standards Project (1994) Geography for Life: National

Geography Standards, Washington, DC: National Geographic Research and

Exploration

Goodchild, M.F. (1992) Geographical Information Science, International Journal of

Geographical Information Systems, 6(1): 31-45

Goodchild, M.F. (2007) The fourth R? Rethinking GIS education, GeoJournal, 69(4):

211-21

Green, D., Bossomaier, T. (2002) Online GIS and spatial metadata, London: Taylor &

Francis

Huse, S. (1995) GRASSLinks: A new model for spatial information access in environmental planning, Unpublished doctoral dissertation, University of California, Berkeley

Keenan, P. (1997) Using a GIS as a DSS Generator, University College Dublin, URL:

http://mis.ucd.ie/staff/pkeenan/gis_as_a_dss.html

Kemp, K.K., Goodchild, M.F. (1991) Developing a Curriculum in Geographic Information Systems: the Naional Center for Geographic Information and Analysis Core Curriculum project, Journal of Geography in Higher Education, 15(2): 123-134

Kim, J.C., Heo, T.W., Kim, J.W., Park, J.H. (2005) Ubiquitous Location Based Service,

Proceedings of the 8

^th

International IEEE Conference on Intelligent

Transportation Systems

Kerski, J.J. (2000) The Implementation and Effectiveness of Geographic Information

Systems Technology and Methods in Secondary Education, Ph.D. dissertation,

University of Colorado, Boulder

Kerski, J.J. (2003) The Implementation and Effectiveness of Geographic Information Systems Technology and Methods in Secondary Education, Journal of Geography, 102: 128-137

Langford, M., Unwin, D.J. (1994) Generating and mapping population density surfaces within a geographical information system, Cartographic Journal, 31(1): 21-26

Mennis, J. (2003) Generating surface models of population using dasymetric mapping,

Professional Geographer, 55(1): 31-42

Meyer, J.W., Butterick, J., Olkin, M., Zack, G. (1999) GIS in the K-12 Curriculum: A Cautionary Note, Professional Geographer, 51(4); 571-578

Openshaw, S. (1983) The modifiable areal unit problem, Norwick Norfolk: Geo Books

Patterson, T.C. (2007) Google Earth as a (Not Just) Geography Education Tool, Journal

of Geography, 106(4): 145-152

Peng, Z.R., Tsou M.H. (2003) INTERNET GIS: Distributed Geographic Information

Services for the Internet and Wireless Networks, John Wiley & Sons, Inc.

Peng, Z.R., Zhang, C.R. (2004) The roles of geography markup language (GML), scalable vector graphics (SVG), and Web feature service (WFS) specifications in the development of Internet geographic information systems (GIS), Journal of

Geographic Systems, 6: 95-116

Plewe, B. (1997) GIS Online: information retrieval, mapping, and the Internet, Santa Fe:

OnWord Press

Sui, D.Z. (1995) A Pedagogic framework to link GIS to the intellectual core of geography, Journal of Geography, 94(6): 578-591

Tomlinson, R.F. (1984) Geographic Information Systems: The New Frontier, The

Operational Geographer, 5:31-35

Zang, N., Rosson, M.B., Nasser, V. (2008) Mashups: Who? What? Why? Proceedings of

CHI

附件一 教學試驗活動設計

研究生：洪挺晏

指導教授：賴進貴教授

單元名稱：龍騰版高中地理第一冊第五章，地理資訊系統 教學時間：2010.9.29, 15:00 – 16:50, 100 minutes

教學對象：市立內湖高級中學118，37 位學生 教學地點：普通教室

學生的先備知識：第五章前有地圖與地理資訊兩章節，但是學生的先備知識則因 班級或因校而異

教學資源：Web GIS 教學網站、PPT

教學目標：根據普通高級中學必修科目「地理」課程綱要，參酌要點羅列如下 1-1 能分辨資料的類型

1-2 能分辨地理資訊和非地理資訊 1-3 能區分空間資料及屬性資料

1-4 應用圖表將蒐集資料加以分類與歸納 2-1 能了解地理資訊在現代社會的重要性 3-1 能了解地理資訊系統的組成要素

3-2 能了解地理資訊系統的功能及應用潛力

3-3 能運用地理資訊系統查詢或展示生活週遭的地理議題

教學活動流程：

七、地形分析

在網站中展示地形分析成果圖層，說明其概念 1. 50 與 100 公尺間距等高線

2. 海拔高度分層設色圖 3. 黑白地形暈渲圖 4. 坡度圖

2-1 3-2 3-3

10

八、疊圖分析

根據現行山坡地開發的法令條文規範，篩選出台北地區禁止 做為建築用地的山坡地類型。共有活斷層、土石流潛勢溪流、

坡度>30%坡地三類，以 kmz 格式在 Google Earth 中套疊

2-1 3-2 3-3

5

九、最佳路徑分析

以Google Maps 之路線規劃功能，示範最佳路徑分析

3-2

3-3 5 十、便利商店門市區位

本網頁展示7-11 門市位置，並可輸入距離，以路網分析功能 計算上述分店的服務範圍、以及服務範圍中的戶籍人口數

2-1 3-2 3-3

10

                 

附件二 教學試驗學生問卷

這是一個針對高一上學期的地理資訊系統 (Geographic Information Systems, GIS) 單元的地理教育研究，將網路 GIS 服務應用在地理課中，並評估學生的學 習成就。因此本研究需要您的寶貴意見，請您在下課前撥冗填答。

敬祝 學習順利

國立台灣大學地理系 洪挺晏

日期：99 年 月 日 地點： 高中 年 班 您是 □ 女生 □ 男生

第一部份：您過去可曾運用過這些 GIS 工具？

1. 請問您在地理課以外的場合，有使用閱讀地圖的經驗嗎？ □ 是 □ 否 2. 請問您有使用過 Google Maps 或 Google Earth 的經驗嗎？ □ 是 □ 否 3. 請問您有使用過 GPS 或交通導航軟體的經驗嗎？ □ 是 □ 否

第二部分：今日的課程所教授的內容，您是否充分了解呢？

1. GIS 簡介 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解 2. 空間資料與屬性資料 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解 3. 向量資料與網格資料 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解 4. 空間查詢 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解 5. 屬性查詢 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解 6. 環域分析 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解 7. 地形分析 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解 8. 疊圖分析 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解 9. 路網分析 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解 10. 便利商店區位分析案例 □很了解 □了解 □無意見 □不了解 □很不了解

第三部分：您對 ArcGMap 網站的評價

1. 您認為本網站的使用介面是否容易使用？ □ 是 □ 尚可 □ 否 2. 您認為本網站的 GIS 分析處理速度如何？ □ 快速 □ 尚可 □ 龜速 3. 您認為本網站的學習單元範例，是否有助於學習 GIS 這一章節？

□ 是 □ 尚可 □ 否 4. 如果家中可上網，您是否願意在本網站或 Google Earth 上學習 GIS 概念？

□ 願意 □ 再考慮 □ 不要

在文檔中 應用網路GIS於高中地理教學之研究 (頁 96-106)