Google Earth在地圖教學上的應用

Patterson（2007）指出Google Earth 可視為地理資訊系統的入門工具，而前人 的研究也多以Google Earth 應用於中小學地理科教學，故本節先介紹地理資訊系 統於地理教學之研究，而後回顧Google Earth 應用於中小學地理科教學之研究，

分為國內與國外之文獻探討，並且對Google Maps 特性與地圖教學的結合做一探 討。

一、 地理資訊系統於地理教學之研究

地理資訊系統（Geographic Information Systems，GIS）是由地圖發展而來的，

是一種嶄新的地圖資訊展示型態，具有儲存、分析、顯示和傳輸空間資訊的功能，

隨著電腦技術的發展，在電腦技術的輔助下，可為地圖提供數位化的表達、操作、

顯示、加值與輸出等功能。地圖重視的是資料的展示、資訊的傳遞，而GIS 除了 上述重點外，更注重資料的分析與應用。這幾年更朝向網路化、行動化、3D 化、

視覺化、標準化等方向發展（周天穎，2007）。

GIS 雖然不是設計用於教學目的的軟體，但在過去二十年它已經被用於教 育。在美國、加拿大和歐洲一些國家，它被使用在中學不同的方案，包括在地理、

科學、環境和社會科學等不同的學科。因為GIS 具有許多的優點，特別是在地理 教育，它使許多方面的分析數據與地理參考位置聯結，教師可以透過適當的教學 策略，以GIS 教授學生空間思維。美國在九零年代初期是第一個將GIS 運用於中

學課程的國家，GIS 的使用也緩慢的在中小學的課程中擴散，但卻沒有預期中的 順利（Bednarz，2004）。

在 2003 年美國採用GIS 的高中不到5％（Kerski，2003；引自Demirci，2009），

Kerski（2003）的報告指出擁有GIS 軟體的學校，有54.9％未將GIS 應用於教學。

Demirci（2009）探究其原因在於硬體和軟體的缺乏，與教師缺乏對GIS 的知 識和技能，但也指出將GIS 應用於地理課最重要的因素，是取決於教師是否有積 極的態度。而一般專業的GIS 軟體價格昂貴，且操作技術的門檻較高，需要受過 專業訓練的人士才有辦法使用。因此，這些研究結果很明顯的指出，在教育上需 要發展出一套合適的GIS 來進行教學。

二、 Google Earth 應用於中小學地理科教學之研究

在近幾年這種情況出現了轉機，虛擬地球儀軟體的出現，如 Google Earth 已經非常受歡迎。虛擬地球儀是一個令人興奮和強而有力的機制，可以加強人與 空間和地點的連接，並消除傳統地理信息系統在課堂上實施的障礙。軟、硬體費 用的下降，更好的數據可用性，使用者友善的圖形操作界面，和網際網路的蓬勃 發展，已大大增強了我們社會相互之間的連結（Schultz, Kerski, & Patterson, 2008）。Google 公司於2005 年推出了Google Earth 與Google Maps，Google Earth 整合衛星照片與航照圖，呈現在一數為模擬球體上，外觀看起來就像一個立體的 地球儀，可用滑鼠去撥弄、移動、縮放尺度，以進行互動式的瀏覽。

Patterson（2007）指出雖然Google Earth 不是真正的GIS 軟體，它缺乏空間與 屬性資料、空間關係的查詢與環域分析等功能，但可以呈現由Google Earth 所提 供或是相容格式的資料圖層，與量測距離等其它陽春的功能，因此可將Google Earth 視為GIS 的入門工具運用於地理教學，可提高學生的地理的認識，同時建 構批判性思維、分析和調查的技能。

Doering 和Veletsianos （2007）讓中學生學生使用AL - ArcExplorer（AEJEE）

和Google Earth 兩種軟體在混合歷險式的情境中學習地理空間概念。透過在北極 國家野生動物保護區研究團隊的經驗和意見，和網上學習環境發表，讓學生能夠 把在現實世界中發生了什麼事，與他們的課程研究之間進行連接，並於線上學習 環境中合作與互動。研究的結果顯示，特別是針對Google Earth，有五個主要的發

現：

一、 透過使用已經存在的真實數據，可以輔助學習者發展地方意識。

二、 透過使用新獲得的真實數據，可以輔助學習者發展地方意識。

三、 透過學習者創建的數據，可以提供共同建構知識的機會。

四、 透過易用性，可以激勵學生探索地理位置。

五、 透過利用新獲得的數據，可以協助學員了解該地區的地理研究。

就目前所收集的資料分析，Google Earth 在國內地理科教學上的應用從2005 年就有相關的行動研究文獻（江映瑩等，2005），至2007、2008、2009、2010 年逐漸增加，這表示Google Earth 在教學上的應用漸漸受到重視。Google Earth 應用於國內中小學地理科教學的相關研究分述如下：

以國、高中學生為研究對象的相關文獻（江映瑩，2007；洪芸香，2008；

張程昭，2008；賴正偉，2009；周興隆，2010），這些研究結果皆顯示，不論高 中或國中的學生對於Google Earth 融入地理教學的教學方式，多數學生的學習反 應意見持正面且肯定的態度，認為Google Earth 融入地理教學有助於提升學習興 趣及學習能力。

除了國、高中教師將 Google Earth 融入地理科教學，也有愈來愈多的小學 教師將Google Earth 運用於國小社會科教學。陳孟寬（2008）以Google Earth 來 進行國小四年級社會科「家鄉的交通與變遷」單元教學，發現學童於家鄉交通的 認知有良好的表現，且認為Google Earth 所帶來的視覺刺激，有助於學生對學習 內容的記憶。

范文娟（2008）強調Google Earth 在地理教學方面的潛力，提出Google 地 球所具有的運動、定位、自由翻轉等特點，能將平面變為立體，靜止變為運動，

抽象變為具體，單一變為豐富。它能加強學生對地理事物、規律的感官認識。

林富立（2009）利用Google Earth 融入國小三年級社會學習領域的教學，

並透過教學活動設計，以及認知圖的前後測，並輔以對學生的訪談，來分析此種 教學方式對學生的空間認知的影響。研究建議在進行相關的地圖課程教學時，

Google Earth 和傳統地圖都應該列為教學輔助工具，互補其短。而Google Earth 確可激發學生對地圖的學習興趣，但教師需配合教學需求做適當的設計。

林志宜（2009）將社會課本中臺灣的位置、緯度、氣候等地理相關概念，

以Google Earth 來呈現，探討Google Earth 對於國小五年級學生地圖學習的影 響。研究結果發現，Google Earth 融入的課程，能提供學生多樣的學習情境，並 能獲得擬真的學習經驗。根據Google Earth 所設計的任務學習，能提供同儕之間 互助合作的學習機會。

黃啟源（2009）運用Google 地球於國小五年級地理教學，研究發現Google 地球可將地理知識視覺化、做為即時評量工具、增進學生對家鄉的認識、以競賽 或遊戲的方式進行課程、免除教師需不斷換地圖的麻煩、讓學生以做中學的方式 學習地理知識、提升學習興趣與專注力、增加師生互動機會、促進合作學習與同 儕互動。Google 地球融入教學後，學生在態度上有很大的轉變，上課氣氛也較 為輕鬆，顯示Google 地球融入於國小地理教學活動是可行的一種教學方式。

陳歆怡（2010）以國小四年級學生為對象，配合社會領域課程，以學生的 家鄉為範圍，比較紙圖傳統教學和空間資訊網站融入教學的學習成效。研究結果 指出紙圖教學和空間資訊網站融入教學都能達成教學目標，而Google Earth 融入 教學比紙圖教學更能引起學生的學習興趣與動機。

黃邵偉（2010）以Google Earth 實施地圖教學，研究結果顯示確實對於國 小學童在空間認知及描述詳細度上有所助益，衛星空照圖由高空俯拍的實景圖 像，以及軟體介面的易於操作都有直接性的影響，但是教師仍要注意受教學生的 數位資訊能力以及教學內容涵蓋的範圍。

研究者依據 Google Earth / Google Maps 文獻內容，再加以整理得知，Google Earth / Google Maps 進行輔助教學逐漸受到教師的青睞，而且教師會以主題式進 行輔助教學，並且教師通常會使用 Google Earth 和 Google Maps 等工具於地理 社會科教學上，以及教師也認為使用 Google Earth 和 Google Maps 進行教學 對學生有正面的影響是好的教學輔助工具，但是教師使用 Google Earth 和 Google Maps 進行輔助在教學上仍有一些困境存在。以下就研究者整理嘗試做更 進一步的說明：

(一)Google Earth / Google Maps 進行輔助教學逐漸受到教師的青睞

研究者發現使用 Google Earth / Google Maps 進行輔助教學逐漸受到教師的青睞，

如江映瑩（2007）認為 2005 年 Google Earth 的問世，為高中地理的教學帶來 的重大的改變，其豐富的圖資，利於流通、製作簡易的 kml 資料格式、快速上 手的介面及免費的特性，正適合應用在高中地理課程的地圖及 GIS 單元之中。

洪芸香（2008）認為 Google Earth 的使用讓國中地理教學更加豐富有趣，希 望國內國中地理教師能如虎添翼，也讓全國學生因此而受惠。

張程昭（2008）針對 45 位國中地理教師問卷調查，結果有 97.78%的國中 地理教師認為Google Earth 的使用有助於教學。有高達97.78%的國中地理教師樂 意使用Google Earth 來協助教學。

賴正偉（2009）認為隨著 Google Earth 的問世開啟了新的契機，運用豐富的 衛星影像、各類圖資、文字說明、照片等教學資源，配合簡單易用的介面與興趣 點製作，已是當今地理教育的主要研究方向。

陳歆怡（2010）認為 Google Earth 以目前空間資訊網站發展之快速普及，將 空間資訊網站融入教學能讓學童除了培養閱讀地圖能力獲得有用的空間資訊 外，更可獲得深層的空間概念與意義，成為「帶得走」的能力。

蘇勝祥（2010）指出 Google Earth 推出後的近幾年來，已在國內教育界引起 許多教學現場教師的注目，在2010年曾聽聞國教輔導團社會領域輔導員提到，宜 蘭縣國小教師使用 Google Earth 來進行社會科教學的情況已經相當普遍。可見 Google Earth 在教學上的應用潛力，已經廣泛的被教師們所發現。

研究者從文獻查詢的結果看來目前越來越多教師開始使用 Google Earth / Google Maps 在教學上，但是文獻發表數量的增加，未必能真實的反應出 Google

研究者從文獻查詢的結果看來目前越來越多教師開始使用 Google Earth / Google Maps 在教學上，但是文獻發表數量的增加，未必能真實的反應出 Google