Google Earth在國中區域地理教材的設計與應用---以中國地理為例

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(1)第一章緒論. 隨著資訊科技不斷的革新，網際網路的普及與盛行，運用最新科技、多媒體、網路教學或結合數位式學習平台教學已是時勢所趨，使得教學已不再侷限於傳統的室內教學，學習的對象不再侷限於課堂授課老師，學習內容也不侷限於教科書，學習是發生在任何地點、任何時間、任何對象、任何內容、任何多媒體平台或工具，這種變化使得教師朝向教學多元化邁進。教師必須結合各種新資訊與工具，運用並整合各種科技融入教育的教學歷程中，籍由資訊科技的運用與輔助，幫助學生或學習者追求更即時與更廣泛的應用知識，同時讓我們與我們的下一代獲得更優質與卓越的教育。研究者任職於台北市立國中十餘年，深深感覺教學應著重生活化，讓學生最終可應用於解決日常生活中的實際問題，隨著資訊科技日新月異，教學應朝多元發展。故藉由透過各種多媒體、網際網路、地理相關平台(如 Google Earth)等融入國中地理教學中，加深學習者對地理方位的認知，培養國中學生的地理概念、空間概念和思維能力，提升學生學習地理的興趣，同時培養學生蒐集與運用新資訊的能力，並將其轉化為學生應用於生活的能力。資訊科技融入地理教學有多種教學方法或面貌可呈現，本研究則針對 Google Earth在國中區域地理教材的設計與應用作研究與分析，期以 Google Earth融入國中地理教學後，可為地理課堂提供豐富的教材，激發學生學習地理的興趣與動機，以達事半功倍之效。. 1.

(2) 第一節研究背景與動機在過去許多教學相關研究中發現，國中地理教師對於通論地理教材的教學困難以下列概念無法有效舉例最明顯：等高線、等高線地形圖與實際地形的配合，而使國一學生產生學習困難的通論地理概念是：經緯度、等高線地形圖、地圖比例(高淑芳，1992)，因為傳統的地理教具不外乎地圖、地球儀或立體模型等，雖然傳統的地理教具對學生的認知強化有一定的作用，但在擬真的程度上以及空間上則有一定的限制(陳俊源，2007)。研究者對於等高線地形圖、比例尺等地理概念的無法有效舉例深感困擾，但研究者在一次雲貴高原的旅行時，從空中俯視雲南的壩子，看到群山包圍下的平坦地形，頓時領悟了何謂山間小盆地的壩子，從中確實地體悟到｢百聞不如一見｣的感慨。研究者發現從高空鳥瞰的視覺效果，讓原本需要花費許多唇舌才能了解的立體與抽象概念，可於瞬間讓學習者領會於心，讓老師在教學上可以收事半功倍的效果。這個深刻的經驗刺激了研究者思考，若能將 2D 的課本教材轉化成 3D 的立體世界，在地理教學的許多課題上應有助益學生釐清其學習上的許多疑惑。所幸，現今的學生並不一定要透過飛行的體驗才能體會研究者當時瞬間領略的感受，可透過資訊科技將立體影像呈現在學生的眼前。就可融入地理教學的資訊科技而言，筆者研究主要係以 GIS 和 Google Earth 為主，但 GIS 雖有強大功能，而專業軟體卻昂貴，亦不像訂購一樣東西那樣的簡單，有一些困境需要突破包括教師的訓練、課程統整、設備採購、課程教材的題供(時玫君，2004)，且對國中生而言，學習 GIS 較耗時。而近來網路 Google Earth 的出現則提供了新的學習可能，Google Earth 地圖軟體將地理資訊結合聲音、圖形、動畫，以視覺化的方式呈現空間資訊，而其具互動性的特色，更可以增加學生臨場感，將有助於教師進行有關地圖教學之單元，這是普通地形圖不可能達到的真實效果(陳芳慶，2009)。因此本研究即以 Google Earth 網路免費軟體融入國中地理教學之中，主要探討為地形特徵、地貌、地圖、比例尺、經緯度、距離、氣候及人文城市等相關地理概念。 2.

(3) 第二節研究目的地理教學是一門有趣的學科，能有效建立學生空間的概念、視覺化、立體化並激發學生對地理學科的興趣，豐富地理的教學，實為研究者努力的目標。有感於 Google Earth 地圖軟體將結合聲音、圖形、動畫，以視覺化的方式呈現，此教學模式的整合運用較能提升學生的學習動機、效能，同時經由啟發與互動式教學來達到良好的學習成效，可讓學生從做中學，印象增強、新科技運用能力提升，使地理教學更貼近生活，提升學生的學習樂趣。本研究以 Google Earth 設計教學模組，以國中區域地理之教材做相關應用，提供有趣且與高科技結合的地理教學活動設計，並幫助老師及學生能有效達成教學目標。本研究的研究目的為：一、透過國中地理教師使用 Google Earth 輔助教學調查，了解教師教學的需求性及其相關應用。二、由實作的教材過程中，了解 Google Earth 軟體在地理科教學的輔助功能。三、探討 Google Earth 輔助國中地理教材的設計原則。四、透過準實驗研究設計，探討以 Google Earth 融入中國區域地理教學課程對學生學習成果是否有差異五、針對教師及實驗教學的學生，對於 Google Earth 應用於國中地理科輔助教學的看法、意見及態度。. 3.

(4) 第三節研究範圍與限制 Google Earth 自 2005 年問市，為地理教學者提供了一個免費且簡單的平台應用工具，就過去 GIS 軟硬體價格昂貴，一般老師比較付擔不起，故在教學上應用較少。而 Google Earth 為一個免費的平台；一個簡單的地圖蒐尋網站。研究者針對國中教師做現況調查，調查顯示以 Google Earth 做為輔助工具已有許多的老師應用在教學活動中，但應用的範圍有限，僅限於部分教學活動。科技急速的革新，不僅改變了我們的生活方式，也對原有的教育生態有相當程度的衝擊，Google Earth 應用領域甚為廣闊，本研究僅限定在地理教學教學的準備、學生實驗教學、教學後評量及教學研究之現況，其問卷之設計也以此為範疇。本研究並調查與分析國中教師運用 Google Earth 融入教學因素中與使用現況的關聯性。本研究因時間、人力、物力、教學設備及教學環境所影響，故有下列幾點範圍與限制：一、本研究基於時間、人力、設備與環境考量等因素，教材設計部份僅就國民中學之中國區域地理總論與中國的高原二單元進行以 Google Earth 做實驗教學研究。二、本研究針對國中地理教師使用 Google Earth 現況調查部份，研究對象主要鎖定在大台北區之地理教師，其研究結果可能無法擴及全台，尤其是全國的國中地理老師。三、本研究實驗教學對象為研究者任教的國中九年級學生。故其研究結果可能無法擴及全台，尤其是無法與其他的國中或高中學生做一研究比較與分析，實為一大遺憾。四、由於電腦科技日新月異，Google Earth的版本也不斷地更新。在調查中得知部分學校的國中地理老師與學生由於使用設備不夠新穎，致使無法運用Google Earth新開發功能(如歷史圖片、勘查海洋、記錄遊覽)與相關軟體給合，因此在新功能呈現與使用現況調查部份，未能在本研究中一一呈現。 4.

(5) 第四節研究流程本研究首先界定研究主題與研究目的，相關文獻回顧，建立研究架構，針對國中教師使用Google Earth問卷調查表後進行教學實驗設計，針對實驗組同學實施課程實驗，配合課後問卷與課後測驗，執行問卷調查與後測成績之成果，加以量化分析與質性解釋，得到研究結果與建議。本研究之研究流程如下【圖1-1】說明。界定研究主題與研究動機. 確立研究目的. 文獻資料回顧. 建立研究架構. 教材設計及實驗教學. 問卷調查與課後測驗. 資料整理與分析. 結論與建議. 【圖 1-1】研究流程 5. 教師：Google Earth 輔助地理教學現況調查.

(6) 第二章文獻回顧. 第二章係針對本研究之研究目的，進行相關文獻的收集與整理。本章共分為四節：第一節情境學習理論相關文獻回顧，強調學習應在真實情境中進行，透過參與互動生活情境中的活動，學習者才能真正掌握知識；第二節資訊科技融入地理教學，探討資訊科技融入教學之方法，由學習理論再到教學相關研究；第三節網路教學，說明網路教學的特質、傳統教學與網路教學的差異及其在地理教學上的應用；第四節為 Google Earth 在地理教學上的應用與相關研究回顧，分別於本章做敘述。. 情境學習理論. Google Earth 在地理教學上的應用與研究回顧. Google Earth 在國中區域地理教材的設計與應用. 網路教學. 【圖 2-1】文獻回顧架構圖. 6. 資訊科技融入地理教學.

(7) 第一節情境學習理論相關文獻回顧一、情境學習理論的意義「情境學習」（situated learning）這個名詞的出現與受到重視，雖然係由Brown、Collins及Duguid（1989）等人所提出。不過在此之前，Schon（1987）有對專門行業執業人員學習模式的研究、Suchman （1987）觀察人們操作影印機之人機互動的現象、以及Lave（1984， 1987）對傳統技藝學徒學習歷程的俗名誌研究，皆已蘊含了情境學習的概念（鍾邦友，1994）。所以人們是在特定的情境中透過與實際情境不斷的互動與學習，發明有效的策略，以解決日常生活情境中所碰到的問題。情境教學的理念由Brown、Collins及Duguid（1989）首先提出，他們宣稱：知識只有在它所產生及應用的活動與情境去解釋，才能產生意義。因此，知識絕不能從它本身所處的脈絡環境中孤立出來；並主張在情境中不斷地使用概念才能獲得概念的瞭解，因此必須由學習者在整個情境中不斷的互動、溝通才能獲得知識。(引自鐘宜智， 2005 )。情境學習理論認為知識是情境化的，強調學習應在真實情境中進行，倡導「從做中學」(learning by doing)與「實踐智慧」(practical intelligence)觀點來說明知識的形成與意義。論者認為知識只有在他所產生及應用的活動與情境中去解釋，才能產生意義。正因為有意義的學習，不可脫離學習者的經驗，因此情境學習著重在眼前真實的生活情境，使學習者能透過學習活動的真實性，融入情境的脈絡中來學習，切身實際去感受學習的重要性，讓學習者認知到學習不只是為了記憶知識，而是為了能將所學應用到日常生活上。生活中透過實際的活動或情境來學習知識技能，易將學習成果轉移到其他類似的情境中來運用。前面提到知識絕不能從他本身所處的脈絡環境中孤立出來，因此，學習應盡量提供一個實際的情境而非抽象式的符號邏輯環境(戴嘉亨，2002)。也就是說情境學習理論認為知 7.

(8) 識存在於我們所生存的環境；以及我們所從事的活動中，若想要獲得知識，便應進入情境的脈絡（context）中來學習，因此知識是透過情境的活動、參與以及互動來獲得的（徐新逸，1996；林甘敏，1999），而知識概念與情境是不可分離的。認知心理學家Brown、Collins and Duguid（1989）採用人類學的觀點來解釋學校裡的學習活動，正式提出「情境認知」理論。情境認知理論強調學習必須在真實的活動（Authentic activity）中進行，在真實的情境下學習才有助於學習效果，如果真實情境不易得，也應有模擬的情境。在今日資訊科技能提供多媒體的模擬或互動情境以利學習者學習，透過電腦模擬的學習情境，學生可獲得擬真的學習。由以上情境學習理論的觀點，本研究歸納出幾項心得： (一)知識雖是隨處可得，但是散佈在整個學習情境的日常生活中，不能與情境脈絡分離。 (二)知識植基於情境脈絡當中，透過參與生活情境中的任何活動，學習者才能真正掌握知識。 (三)知識必須透過學習者融入情境的脈絡中學習得來，在環境的脈絡詮釋並實際切身感受後，才具有意義。 (四)學習是透過社會活動的參與及真實互動的相關歷程。 (五)一位好的教育工作者，必須提供情境化的學習背景，輔助學生透過實際的互動與參與，以達到教學學以致用的目的。二、情境學習理論在教育上的意涵隨著教育改革政策的頒佈，教學的重點從過去較僵化制式的知識傳授逐漸轉移到以學生生活為中心的教學活動及多元方案內容上。所謂「僵化知識」（inert knowledge），即所謂的死知識（Whitehead， 1929；引自徐新逸，1995），主張情境理念的學者認為目前學校教授的學科知識完全抽離真實情境，這種將學習與應用分別獨立出來的 8.

(9) 教育，將造成學生只會記憶零碎的知識技能，無法讓學生將所學實際應用在解決日常生活的問題上。情境學習強調學習者應在社會真實情境互動的歷程中，透過實際的活動使學習者在真實的情境中學習知識、技能，並對知識建立合理化及有意義的詮釋（Brown,Collins & Duguid，1989）。新知識的學習是一種強而有力的知識，不僅透過與實際情境的互動；也透過與他人或其他相關知識的連結，在此過程中學習者所獲得的知識是整體的；可提升問題的解決能力，而不是單一或片斷的殘缺零碎知識。由於學習者是因應所在情境來建構知識，使其成為有用的工具，因此所獲得的知識是一種強而有力的知識（robust knowledge）。教育部（1998）公布的九年一貫課程總綱中曾明載：「在符合基本教學結束的原則下，學校得打破學習領域的界限，彈性調整學科及教學時數，實施大單元或統整主題式的教學」。教學是一個知識溝通的過程，善用教育統整式教學可豐富知識的表徵，擴展學習深度。以往教學活動大部分侷限於教師的口語傳述，而教授學得的內容又過份依賴教科書上靜態的圖、文資料（鄭晉昌，1997）。這種抽象且單調的知識表徵方式，與學習者喜歡追求具體化、有意義、多元且互動思考的認知特性無法適配。此結果造成老師責怪學生不好學、不知用功、資質低落；而學生則譏笑老師是個教書匠、馴獸師，只會要學生 “呆”坐在教室裡死讀書死背書，其顯現學習效果非常有限。這種師生衝突的常有現象，與教育的理念背道而馳。而強調以應用日常生活為主題的課程設計與主動參與的學習統整課程，其與情境學習理論的理念是卻不謀而合。鍾邦友(1999）認為情境學習理論具有以下分享的特質，非常適合統整課程之發展： (一)強調學習活動的真實性； (二)強調主動探索與操作； (三)重視情境中的示範、提示與備詢等教學方式； (四)學習從周邊參與開始； 9.

(10) (五)小組學習與知識情境學習理論十分重視學習活動的真實性，然而這並不意味著只認同學做校外教學的活動內容（Moore, et al., 1994），或戶外教學一定比教室內教學的效果佳。教學活動的最大意義和目的是透過成員間互相協商並激盪後所建構出來的。如果設計的課程或活動的內容是理論與實際互相配合，且是有意義的，有目標導向的，其就具有「真實性」。任何的學習應從週邊參與（peripheral participation）開始，教師應善用並結合各種新穎的教學方法，如資訊科技的應用、電腦軟體、網站、動畫、故事、遊戲或實做等方式，讓學生進入文化的脈絡中，透過彼此的互動以及參與活動過程，產生有意義且生活化的學習。 McLellan（1996）認為在情境學習中，真實的情境主要是指：1. 真實的工作環境； 2 .高度真實或虛擬、類似的工作環境；3.錨式情境脈絡（anchoring context）。Collins（1994）建議情境學習的教學策略應含有真實性、連結性、與多元媒體等： 1.真實性的策略：知識技能與情境學習必須從真實環境中學習。 2.連結性策略：引導學習者對所做、所學的內容做深入的思考，以便能應用到其他的情境上，有助於學習遷移。 3.多元媒體策略：運用多元媒體的輔助，提昇教學的成效。以上三種情境式的教學策略，係強調營造一個真實的學習環境，讓學習者藉由真實情境的呈現去主動探究情境中潛藏的脈絡與線索，並藉此引導學習者從情境中發現問題，真正去思索，提昇並培養學習者思考的能力，進而幫助學生發展出像專家般解決問題的策略與能力。情境學習也有其的爭議部份，部份學者提出以下論點： (一)真實情境的學習，有助於近遷移，但對於遠遷移仍有困難：. 10.

(11) 「情境」在學習遷移的理論及研究中，一直是個重要變項（施郁芬、陳如琇，1996）。而情境學習的教學設計，給人類的學習遷移問題帶來一線曙光。大多學者深信在真實、在互動的情境中學習，必定比傳統的教室學習來得生動有趣，而且能靈活應用。許多研究也發現，「情境學習組」的學生在近遷移的表現上，比「傳統組」佳；但在遠遷移的表現上則無顯著差異（Greeno, Smith, & Moore, 1995；Greeno, 1997；Griffin, 1995）。此外，情境式的學習環境設計，是否能提升學習及遷移表現，需視認知型態而定（Griffin & Griffin, 1996）。真實情境的學習未來如何累積前人研究的經驗與智慧，幫助學習者發展良好的遷移能力與效果，是非常重要且有意義的。 (二)過於真實的情境是否有礙於高層次的學習，有待商榷：「脈絡化」與「去脈絡化」皆是學習的重要過程，情境學習的學者強調學習不能抽離情境脈落，必須提供一個真實情境或虛擬情境讓學生對知識有感覺；願意去學，進而產生有意義的學習。然而這只是「學」的部份，我們所謂的「學以致用」，就其應用的角度來看，學習者必須將所習得的知識或經驗「去脈絡化」，否則這種知識還是非常狹隘。學習的過程是從具體化到抽象化，情境學習強調學習不能抽離情境脈絡，才能產生有意義實質的學習，然而這只是「學」的部分，以「應用」的角度來看，學習者必須將所學的知識或經驗在真實情境中「去脈絡化」（noncontext），才能將知識技能廣泛的應用（Collins，1994；陳慧娟，1998）。情境學習的教學取向在教學上的應用需要長時間累積的觀察、分享實踐社群經驗的交流，以及學校文化上的配合。建議今後研究者以行動研究法探討情境學習的實驗成效、互動分享，才能深入瞭解問題。而教育當局也應舉辦相關的研習活動，實際以認知學徒的方式，示範如何引導一個情境學習的一連串活動歷程。. 11.

(12) 三、情境學習理論與電腦輔助教學過去地理學的教學受限於傳統講述法之限制，在學習情境的營造上難以突破。近年來，隨著科技日新月異的發展，多媒體已成為一個流行與趨勢的新名詞，其應用於教學上最大的特色是解決昔日教師不擅長或較少使用電腦或軟體的困擾；提供虛擬情境以縮短心智表徵與實際現象間產生的差距；藉著動畫、聲光、圖文的設計，激發學習者之學習動機；並且將單向的溝通管道改進為雙向的互動教學方式，以達有效學習效果。電腦多媒體中的動畫、GIS、Google Earth 軟體等能夠透過模擬技術呈現有關動態性及空間性的概念，所以對抽象自然科學現象(如氣象變化、地形演化)的呈現與各種變化的了解提供了很大的幫助。而且隨著電腦科技的進步，3D 動畫、虛擬實境(virtual reality)、隨選視訊影片(vod)等建立，更是提供整合間接與替代經驗來幫助學習並引發學習者學習動機與樂趣。無庸置疑地，科技知能在未來的教育改革中扮演不可或缺的重要角色，如何善用科技與相關資訊創造教學的量變與質變，是主張情境學習之學者所關心的。許多學者認為電腦超媒體是實踐情境教學的有效工具之一，可以彌補教室環境的不足（Winn，1993；Hay，1996； McLellan，1996；CTGV，1990,1997；Harley，1993；邱貴發，1996；楊家興，1993）。許多研究發現（CTGV，1990； Winn，1993；邱貴發和鍾邦友，1993；柯奉孝，2000），將教學科技媒體與情境教學理論加以整合，能使真實情境得到模擬與重建，將真實的情境帶入學習活動當中，以提供學習者探索情境脈絡的工具。鄭晉昌(1993b）認為以電腦輔助教學實踐情境學習理念，設計一個讓學習者主動對學習材料建立意義的學習環境。在電腦輔助教學的過程中，學習者經由實際的學習不斷建構自己的知識，讓自己習得更多，將習得的知識經由不斷的運用而更加活潑與多元。楊家興(1995）認為運用電腦超媒體科技開發情境學習教材有下列幾項優點：. 12.

(13) (一)可提供逼真的脈絡環境：超媒體呈現不同且豐富的媒體資訊，包括文字、圖表、動畫、影像及聲音，我們可以選擇最適切的形式來表達逼真的情境。意即善用超媒體多樣形式與呈現可以建立一個有趣、有效的學習環境。 (二)將有用的知識隱藏在知識庫中：超媒體式的課程相關軟體，並不以線性的方式直接點明知識間的關係，而必須重新確定在解決問題上所需的資訊。 (三)將知識庫的「節點」（node）及「連結」（link）組織成有意義的架構：情境學習強調學習者、知識與環境脈絡之間的關係，而超媒體課程相關軟體也包含了許多節點及連結並以視窗畫面呈現方式串連起來。學習者必須以瀏覽器來挖掘節點與連結在學習情境中的意義與架構。 (四)鼓勵學員主動的嘗試與練習：情境學習摒棄點明問題，提示答案的教學情境，希望營造一個開放性、多元性、活潑性，給予學習者足夠的時間與空間來與情境作互動，因此學習者要能在情境中自由檢索、定義問題及反省思考，以建立屬於自己的認知架構。邱貴發(1996）認為網際網路的同步與非同步溝通模式，可用來實踐情境理論中實務社群（community of practice）的理念。學習者藉由網路連線與他人互動形成一個虛擬社群，所有學習者在此學習社群中同時扮演熟手(專家)及生手兩種角色，彼此互相指導、互相提攜，不但有助於提昇學習者問題解決的能力與技巧，更能激發學習者主動參與學習的動機。綜上所述，情境學習理論強調學習者必須在真實的環境中，經由主動探索及操作研究建立有意義的知識表徵，並將所學知識及技能應用於真實的情境中。電腦科技的進步、網路超媒體技術的出現、資訊平台的啟動與分享，使情境教學更具有長遠的發展空間，學習者在概念學習中透過與擬真情境的互動建構與知識相關的背景知識，而學習不再只是抽象符號的記憶，且在情境中得到的知識是整體性連貫性的， 13.

(14) 而不是零碎的知識。透過電腦科技設計的虛擬情境使原本抽象的概念可以具體的實例方式來呈現，得以幫助學習者易於記憶並將吸收的知識活用於日常生活中，而不致造成知識與實際生活脫離，形成僵化的知識。四、小結情境學習強調必須在真實的環境中，經由互動，主動探索知識，才能將所學的知識與技能應用在真實的情境中；學習者也係藉由與情境間的互動來詮釋與運用所學的知識。在情境學習的理論中，電腦科技被認為是最佳的實踐工具之一（ McLellan， 1996；Collins， 1994；Chiou，1992；鄭晉昌，1993b ）。電腦科技雖然無法完全呈現真實世界，但是可以虛擬類似真實世界的情境，讓使用者彷彿身歷其境，並提供使用者在實際參與過程中有合理的邊際參與（LPP）的機會。任何一個新的教學理論或學習理論的發展與歷程，都是讓學習產生突破性的進步以及讓教育開創嶄新觀點的關鍵。傳統教學或互動式教學都有其優缺點，情境學習的觀點並不否認傳統教學觀的貢獻，只是企圖彌補行為論與訊息處理理論的不足或其在情境、活動、社群與文化脈絡上的忽略對知識學習產生的影響，以及學習者的心靈狀態，為學習的本質提出了更廣泛的看法。情境學習的理念已將認知心理學的研究導向一個科技整合的多, 面向，雖然要具體落實情境學習的教學設計仍須許多人共同努力，一起來克服技術上、心理上、甚至習慣上的障礙。然而，情境學習的理論和研究似乎對人類的學習帶來無限希望。深信未來，情境學習將因它所強調的「在熟悉的文化脈絡下，透過真實情境教導實用知能，以及重視周邊參與」的特色，吸引更多教育學者與人員的注意與研究，並藉著教學科技的成長與創新，豐富學習、教學與評量的內涵。. 14.

(15) 第二節資訊科技融入地理教學一、資訊科技融入教學的意義所謂的「資訊科技」，就是「運用資訊設備、多媒體、網路媒介，進行收集、儲存及傳輸文字、圖像、影音之技術」（梁丹青，2004；洪燕竹，2000），而資訊科技融入教學即是將此技術應用整合在各學科教學活動時，結合電腦化的新系統或新軟體或新平台的傳播方式於整個教學活動的各各環節上。身處知識經濟爆炸與資訊發達的時代，人類獲取知識的途徑，已由傳統面授或紙本傳遞的方式演進到以資訊科技為重要媒介的方式。所謂的「資訊科技融入教學」（Information Technology Integrated Instruction），國外學者專家常用「電腦融入教學」（Computer Integrated Instruction）或「科技整合」（Technology Integrated）來強調資訊科技運用在教學上的重要性，並且相當重視「如何使用資訊科技於課程與教室中」這個議題（蔡姿娟，2002）。有關「資訊科技融入教學」，有眾多研究者及專家學者提出看法，各論述分列如下：張國恩(2002) 認為資訊科技融入教學是教師運用電腦科技於課堂教學或課後活動上，以培養學生「運用科技與資訊」的能力和「主動探索與積極研究」的精神。Sprague & Dede(1999)電腦整合教學、科技整合於教學來強調資訊科技運用於教學的重要性。邱貴發(1990)電腦整合或科技整合教學都是把電腦融入於課程、教材、教學、以及學習當中，使電腦成為教學環境中不可缺少的重要工具。張臺隆(2003)認為資訊科技融入教學就是教師運用資訊科技之技術於教學活動中，以培養學生終身學習的習慣和態度。王曉璿(1999)認為資訊科技是一種工具，是一種可以用來解決問題、合作學習的有效訊息傳遞，要發揮工具在教學上的最大應用，則是必須將其融入各科教學活動之中。王全世(2000)認為資訊科技運用於教學上應強調融入、整合，將資訊科技視為學生的一個重畏學習工具，也是教師不可或缺的教學工具，讓資訊科技成為教室中日常教學的一部份。 Dias(1999)主張「科技整合應該是在融入、整合與無間隙的方式下， 15.

(16) 使用科技的支援來延伸課程目標，使學生能從事有意義的學習活動」。林秋先(2004)認為資訊融入教學(Information Integrated Instruction ) 照字面解釋是「資訊科技整合教學」或「資訊科技統整教學」的意思，而用「融入」來表示則比較能顯現以教學為主體，資訊科技為協助客體的意涵。Roblyer & Edwards(2000)認為科技提供了一些工具，包括電腦及其相關科技，我們將其結合至教學過程中以滿足教育的需求。【表 2-1】為彙整學者所提出的論述及看法。王世全(2000)指出，雖然電腦、資訊科技與科技這三個名詞所包含的範圍不同，但是他們在融入教學的內涵中，主要都是指電腦與網路相關的科技。他認為，資訊融入教學是將資訊科技融入於課程、教材與教學中，讓資訊科技成為師生一項不可或缺的教學工具與學習工具，使得資訊科技的使用成為教室中日常教學活動的一部分，並且視資訊科技為一個方法或一種程序，在任何時間任何地點來尋找問題的答案。由以上各學者之詮釋，可見資訊科技融入教學是的重要，它可達到不受時空限制、個人自主學習的終身學習理想；教師運用資訊科技於教學活動中，可協助學生進行多媒體、網路平台、相關軟體實施(如Google Earth) 教學等活動。. 16.

(17) 【表2-1】資訊科技融入教學的定義學者邱貴發. 年代. 資訊科技融入教學的定義電腦整合或科技整合教學都是把電腦融入於課程、教. 1990. 材、教學、及學習中，使電腦成為教學環境中不可缺少的工具。. Sprague & Dede. 1999. 電腦整合教學、科技整合於教學來強調資訊科技運用於教學的重要性。為資訊科技是一種工具，可以用來解決問題、合作學. 王曉璿. 1999. 習，做訊息傳遞，要發揮工具在教學上的最大應用，則是必須將其融入各科教學活動之中。主張「科技整合應該是在融入、整合與無間隙的方式. D i a s. 1999. 下，使用科技的支援來延伸課程目標，使學生能從事有意義的學習活動」。認為資訊科技運用於教學上應強調融入、整合，將資. 王全世. 2000. 訊科技視為學生的學習工具，也是教師不可或缺的教學工具，讓資訊科技成為教室中日常教學的一部份。. Roblyer & Edwards. 2000. 為科技提供了一些工具，包括電腦及其相關科技，我們將其結合至教學過程中以滿足教育的需求。認為資訊科技融入教學是教師運用電腦科技於教學. 張國恩. 2002. 活動或課後活動上，可以培養學生運用科技的能力和主動探索與研究的精神。. 張臺隆. 2003. 認為資訊科技融入教學就是教師運用資訊科技之技術於教學活動中，以培養學生終身學習的習慣和態度認為資訊融入教學( I n t e g r a t e d I n s t r u c t i o n )照字面解釋是「資訊科技整合教學」. 林秋先. 2004. 或「資訊科技統整教學」的意思，而用「融入」來表示則比較能顯現教學為主體，資訊科技為協助客體的意涵。資料來源：本研究整理. 17.

(18) 資訊科技融入教學與傳統的電腦輔助教學有所差別，王全世(2000) 曾對這兩個名詞做比較，如【表 2-2】所示: 【表2-2】資訊科技融入教學與電腦輔助教學之比較比較項目. 資訊科技融入教學. 電腦輔助教學. 主要精神. 強調融入、整合，代表整個教學只是部分輔助. 包含的範圍. 較廣，包含電腦輔助教學. 較窄. 資訊科技扮演是教學中不可缺少的工具，並延只是輔助工具的角色主要目的實施歷程. 伸為一種方法或程序 1.提升教學品質. 1.輔助教師教學. 2.培養應用科技的能力. 2.提升教學品質. 3.培養學生資訊素養. 實施歷程較複雜. 較複雜、困難. 較簡單、容易. 資料來源：王全世(2000) 綜合以上所述，資訊科技融入教學，仍是在教學過程中，考慮學習者和教學者的統合需求，妥善的運用資訊科技工具，強調將其融入教學活動之中,資訊科技成了教與學不可缺少的工具，除了可以提升教學品質外，也可以培養老師與學生運用科技與資訊的能力，以整合為出發點的資訊科技融入教學成為教學中運用資訊科技的主流。二、資訊科技融入地理教學之相關研究將資訊科技融入教學，教師可應用之範圍很多，不同的範圍；不同的科技，所呈現的方式也不同。而從應用的範圍發現，其融入範圍不單只是一般的課堂教學或上課活動，亦有教師課前教材的製作、教材的設計與評估、學生的評量、親師間的互動等。針對各專家學者所提出之定義，本研究對於「資訊融入教學」就以下幾個層面定義：就工具而言包含資訊科技軟硬體的應用；網路數位學習平台的互動學習；多媒體的結合與運用等。例如：結合GPS 定位學習導覽資訊系統、利用電子地圖結合GPS衛星定位，將地理位置與相關資料結合、 18.

(19) 利用PDA 結合3.5G無線網卡，藉由無線網路將課程的相關內容下載到 PDA、利用Google Earth網路平台，呈現地表的全貌；瀏覽地理景觀；了解地理特徵、水文、氣候的各種變化。本研判也以Google Earth融入地理課堂設計教學活動課程之準實驗教學成效、利用Google Earth講述式教學，了解中國位置、面積、國界的學習成效、運用數位攝影機(硬體)觀察學生學習活動、利用PowerPoint簡報(軟體)簡介大自然的生態等。就範圍而言，不只是教學進行中的運用，教師教學前教學媒體、教材的設計與製作，教學後學生的實做與教學評量等。就結果而言，可促使教師教學多元創新，學生自主學習。有關資訊科技融入教學在國中地理科部份，相關的實證研究不多，研究者研讀發現共有五篇，其中就有三篇是與網路資訊應用有關，可見網路資源應用於教學的研究日益被重視，且在研究的應用上除了上課課程外，也延伸到課後複習的應用方面。經由相關論文的蒐集研讀後，本研究整理歸納相關研究實證如下【表2-3】。這五篇論文，第一篇是應用網路資源於國中地理科教學之研究(王宜珍，1999)，其實驗教學結果是資訊科技融入教學對學生紙筆測驗的學習成效並無顯著幫助；第二篇是中等學校地理科地形單元電腦網路教學之研究(薛家圓，2001)；第三篇是國中地理科電化教學資源的設計與應用—以透明投影片(T.P.)及簡報式課程軟體之設計與教學為例(蘇芳如，2003)；第四篇是網路輔助地理學習之研究—以「台灣氣候單元為例」(何珍儀，2005)，係應用網站來做課後複習，實驗結果顯示用網站來讓學生做課後複習有不錯的效果，對於中低成就學生的學習成效幫助較明顯；第五篇為林錦勳(2006)資訊科技融入國中社會領域地理科教學研究—以台灣天氣與氣候單元為例。這五篇論文中僅有何珍儀的課後複習研究有較明顯差異，研究者認為主要是網路上有相當多的資源可供教學者使用，或許對學生地理概念的啟發有正面助益。. 19.

(20) 【表2-3】資訊科技融入國中地理教學相關實證研究研究者 (年代). 王宜珍 (1999). 研究主題. 研究對象. 研究設計及內容. 資訊科技融入方式. 應用網路資. 桃園縣建國. 分實驗組(電腦. 1.利用網路資源設. 源於國中地. 國中一年級. 輔助教學)與控. 計單元網頁教材. 理科教學之. 學生共11. 制組(傳統教. 來教學. 研究. 班. 學)，以考試前後 2.上網找資料回答測成績分析成效. 問題 3.閱讀網路上摘錄文章並回答問題. 薛家圓 (2001). 中等學校地. 彰化高中23. 1.設置學習網站. 1.建置地形教學網. 理科地形單. 名學生(長. 2.由系統登錄記. 站供學生學習. 元電腦網路. 期)其他中. 錄及問卷調查. 2.學生以遠距學習. 教學之研究. 學高二、高. 分析不同學習. 系統登錄學習並. 一各一班、. 者的學習成效. 留下學習歷程記. 國一六班. 以及網路教學. 錄。. 的成效與限制國中地理科. 新竹縣國中. 1.分實驗組(簡. 1.簡報軟體、魅力. 電化教學資. 國二學生，. 報軟體教學). 四射多媒體軟體. 源的設計與. 六班共191. 及控制組(透. (作者將簡報軟體. 應用—以透. 名. 明投影片教. 製作的教材錄成. 蘇芳如明投影片. 學)做教學實. 影片，加入轉場特. (2003) (T.P.)及簡. 驗. 效及配樂). 何珍儀 (2005). 報式課程軟. 2.透過素材與製. 2.以教師講述式為. 體之設計與. 作過程及考試. 輔，學生發現式. 教學為例. 後測成績來比. 為主的教學模. 較兩者的差異. 式。. 網路輔助地. 屏東大同高. 發展網路學習課. 1.網頁、flash動畫. 理學習之研. 中國中部一. 程，做為學生課. 2.課後複習。. 究—以「台. 年級學生共. 後複習用. 20.

(21) 灣氣候單元. 143人. 為例」資訊科技融. 嘉義縣立昇. 教學實驗學習. 入國中社會. 平國中一年. 成效:實驗組與. 現─整合各類可. 領域地理科. 級的四個班. 控制組考試前測. 得的教學資源，. 共143人. 後測成績並比較. 其中涵蓋了網路. (2006) 以台灣天氣. 不同能力、不同. 資源、教學光碟. 與氣候單元. 性別學生學習之. 及應用軟體. 為例. 成效. 林錦勳教學研究—. 1.以多媒體方式呈. 2.在學習成效的分析上學生回饋較正向. 資料來源：本研究整理就資訊科技融入教學的目的來看，教師與學生是兩個重要角色，教師因資訊科技的運用而使其教學授課能力提升，教學內容與教學方法具豐富且多樣化亦可增加與學生間的互動；而學生透過資訊科技的融入可以學習到各種最新科技的運用與課程上或生活面的結合，提高學生學習動機、培養學生獨立分析、思考、探索與判斷的能力；亦可提升教師教學品質與效率。二十一世紀是一個變動的社會，是一個教改、追求精緻、卓越的社會，也是一個資訊科技的社會。資訊要融入教學所要求的是不僅僅是資訊科技的融入，更要有相關配套之教學目標與策略，使得資訊科技的使用成為生活中與教室中教學活動的一部份。唯有透過資訊科技的便利並與之結合運用才能促使終身教育的催生，進而提升教育的品質。. 21.

(22) 第三節網路教學一、網路教學的特性網路科技無遠弗屆，它創作了一個豐富的虛擬空間，提供任何人、在任何時間、在任何地點均可上網取得任何資訊與任何活動機會的特性。故網路已成為在學習上與學校教育最受歡迎的科技與媒體，中小學教育開始運用網路來作各種學習活動，同時也發展許多學習網站協助教師教學（王梅玲，民91）。網路教學是以學習者為中心，是一種透過全球資訊網（WWW）為媒介的一個有意義的學習場所。利用網路即時性、便利性、互動性、整合性、多元化、不受時空限制等特性，所構築出的一個全面學習環境。網路教學不同於一般傳統的固定教學模式─封閉式、面對面的教學方式。傳統教育以教室為授課地點，教師與學生以課堂教授為主，但其中不乏有若干缺憾，如填鴨式授課方式，其缺乏互動、啟發思考以及獨立學習的機會。網路則有許多強大功能，不僅改進傳統教學上的某些困境，也創造出各種可能的教學型式，它提供方便、自由的空間讓人可以暢所欲言；網路無地域的限制，可與世界上各角落的人互相傳遞資訊、交換意見、開拓自己的視野，如虛擬社群、遠距視訊教學、連線操作、虛擬教室、互動交流、線上測驗與評量等，使得教學活動更有趣、生動、活潑且豐富，也逐漸將學習的主動權轉移到學習者的身上。【表 2-4】為研究者就傳統教學與網路教學特性做差異比較。【表2-4】傳統教學與網路教學特性之差異比較項目. 傳統教學特性. 網路教學特性. 教學環境. 有限制. 無時空限制. 學習時間. 固定時間. 任何時間. 教學地點. 同一地點─如教室；老師與任何地點或專用教室或多媒體教室學生地點相同. 教學角色. 老師：提供教學的知識與教育. 老師：知識的引導者、輔導者、協助者. 22.

(23) 學生：個別學習學習空間. 教室(較封閉系統). 教學型式. 上課講授：以課本、綱用板非同步學習、遠距視訊教學、虛擬社. (教材呈. 書或講義的方式呈現。. 群、網路、連線操作、虛擬教室、互. 現方式). 老師上課操作，課本指引. 動交流、線上測驗與評量. 學習內容. 開放系統. 較為固定制式的，較僵硬、彈性大、機動性大彈性較少. 學習範圍. 課本內容為主. 與網路上資源相連結. 學習路徑. 單一學習路徑. 多元學習路徑. 學習對象課程單元. 多侷限於班級內的成員，交社群擴及至其他班級、其他學校，甚流機會有限. 至線上不同身分的社群或網友. 較不易互動與更改. 網路媒體具高度的互動性與即時性，內容可隨時更新. 受限於現場的媒體資，不易可支援多元化的媒體，如地圖、圖教學媒體. 支援多元化的媒體. 表、圖像、動畫、影片、視訊、語音、模擬等，容易提供學習情境、虛擬實境等，且可重複觀看. 教學評量. 1.重視結果. 1.重視過程. 2.以紙筆考試測驗為主. 2.評量方式可採多元化進行. 進行面對面互動，能接收非提供同步與非同步的多元溝通管人際溝通. 教學資源. 教學方式. 語言的溝通，如情緒反應、道，減少面對面的緊張與疑慮，是一肢體動作等，且可以同時討種非壓迫和反層級的對話環境，但卻論多個主題. 無法接收非語言、音調的溝通. 受限於既有的資料. 學習資源豐富教學、易取得廣大、新穎的網路學習資源. 1.強調教學者「如何教」. 1.強調學習者「如何學」. 2.重視理論與概念的訓練. 2.利用網路科技使教學多元且豐富. 3.大班教學. 3.強調合作學習，多元溝通. 4.教學者灌輸記憶，教學者 4.教學者引導學習者發現問題、採被動的教學方式. 主動學習. 資料來源：本研究整理 23.

(24) 網際網路可視為一個大型的教學資源資料庫。從文字、圖片、聲音、影像…以各種多媒體方式呈現，對於教師於課前課程內容之準備很有幫助，此外透過電子郵件、網站留言板、部落格…等網路溝通媒介，更可進行師生間、班際乃至於校際、國際的合作學習活動。學習者可將本身所學，建置成網頁與其他人分享。分享、互動、討論與交流，為網路教學強大的功能，利用該系統的討論區、留言版等，進行線上的互動學習。網路學習不受時空限制的特性，更使得跨校、跨區域、跨縣市、跨本島甚至跨國的互動學習也能成為可能。網路如同龐大的多媒體資料庫，它將使教學內容生活化與多樣化；也豐富了我們的生活並擴大視野。二、網路教學在地理教育上的應用教育部已於八十七年完成全國及各縣市軟體與教材資源中心網站的設立工作（蔡姿娟，民91），並帶動各級教育單位紛紛著手整合網路教學資源。例如：臺北市為推動資訊教育之發展，快速製作多媒體教材供各校教師教學使用，亦提供教學之諮詢服務，以利資訊科技融入各領域教學方案之推動，設立「臺北市多媒體教學資源中心」；透過教育入口網站的整合功能，為老師與學生提供完整便利的教學與學習資源中心。此外，為了迎接行動學習時代的來臨，台北市已在民國九十四年底佈建完成「台北市政府行動學習無線網路」(台北市政府，民94)，可見網路學習資源、資訊平台及各種運用必將成為我國未來國民中學教育的重要工具；而GIS地理資訊系統、Google Earth軟體融入並應用於國中地理教學，勢必有助益學生釐清在學習上的許多疑惑與障礙排除，在地理教學上可謂一大創舉。網路是一個強大的傳達工具，可支援多元化的媒體，如高解析度的圖像、動畫、影片、語音、測驗、地圖、圖表、模擬等等，這對地理教育而言尤為重要，因為地理課程的空間概念是高度形象化的（Catherine & Arthur, 2003），傳統的講授方法往往難以提供實際、具體的學習情境，而網路教學的環境其特有的多元化媒體，則可幫助學生將課文內容具體化，模擬真實的學習環境，不但可加深學習者的印象，更可讓教學更有樂趣，而學生學習效率更佳。例如 Google Earth 軟體，就是一個地圖的蒐尋 24.

(25) 網站，透過遙測衛星影像可呈現世界各地的地表景觀且讓一般使用者可以輕易地以不同角度來瀏覽地形與各種現象，近一年 Google Earth 快速普及，已使其搖身一變成為網路世界上熱門之地圖瀏覽兼廣告平台軟體。此外，網路的線上活動、線上評量、線上討論區等的設置，將地理學科教材數位化，不僅可以使地理知識傳播得更迅速更普遍，而且透過網際網路可以取得更豐富的相關資源以及最新地理資訊，強化地理教育的豐富性和趣味性。網路教學能促進教學成效，此論點已經被許多研究者所證實，然網路教學的環境，仍是無法完全取代面對面的教學情境，諸如肢體、口語、表情、情緒等非語言溝通、音調變化的涵義，在網路環境下無法確切的傳達。透過網路溝通可能會發生訊息傳遞上暫時延遲的現象；網路交流主要是靠文字，文字會讓人在不自覺中進入幻想的空間，不像語言那樣就事論事，因而容易對對方失去整體性的判斷；現場討論區的對話可能會出現上下文結構中斷，語意不明或造成主題的連貫性不足等情形；另外，學習者在學習過程中，也會因為未能得到即時的回饋而感到不安，這對於學習則可能是有潛在危險的。資訊科技融入網路資源的教材設計雖然是相當多元與彈性，但仍應以教材的知識內容為主體，而非過分重視畫面的動態與不必要的互動（顏榮泉，1996）。教師在進行各項多媒體資源的選用時必須要有智慧慎選與評估，在最適切的課程中採用最適合的教學媒體於教學教材與內容中，才能達到強化學習的效果。反之則成為科技的奴隸（余曉清，1997）。網路教學資源龐雜，不易運用，網路上的教學相關資源看似豐富，但真要把它實際用在教學上則需多所篩選與考量且教學者也要做很多功課，有些網路資源也要經過一些處理才比較好運用。比如說教育部曾委託各區重點學校規畫各領域教學資源網站，雖然資源相當豐富，但習慣用它的老師還是不多，這當然與每位教師的教學習慣有關，另一方面也是由於資訊太過龐雜，需要經過一定的時間整理消化成自已的東西才能應用於教學上或教材有關的部份。. 25.

(26) 網路教材的適切性必須由教師進行把關，引導學生學習與善用網路資源將是老師最重要的角色（梁丹青，2004）。劉雪珍（2003）認為，教師若有機會建立資料庫，累積教材，交換資訊，可藉著網際網路資源共享與其他教師社群的討論分享建立資訊交流平台，重新檢視自我教學方式並針對教學設計、題材內容做重整，對教學本身都有很大的助益。身為現代地理教師要如何去發覺並有效的運用網路上豐富的資源來輔助地理教學是很重要的，如何引導學生經由網際網路的豐富資源激發學習地理的興趣，來提昇學生之啟發與多面向思考能力，也將是一大重要課題。網路作為一個強有力的蒐尋、組織、呈現、傳遞知識的工具，網路資源的快速成長讓教師們不再缺乏教學素材，面對取之不盡的資源，如何依據教學目標將網路資源有效地融入教學，是教師所要面對的課題（陳哲銘，2004）。總之，今日的教師必需改變傳統對學生教學與需求的觀念，也要體認到沒有一種完整的教學方法或策略，是可以幫助教師完全照顧到每位學生的不同需求及反應。網路上開放的資訊與通訊功能，可以提供教師多元的選擇機會，教師不再只是提供多選擇的答案供學生學習，廿一世紀的教師將超越傳統教室的侷限，躍入世界的整個網路社群之中(Eileen& Elaine， 1999)。在利用資訊科技融入教學時，教師必需調整自己成為協助者或是協調者的角色，比起傳統教室的教學活動，老師顯然必需承擔更沉重更困難的教學工作（Kearsley，1997）。但是在教室內要如何有效的教學，端賴教師如何靈活使用這些網路資源（Donald &Deborah，1999），以豐富教學活動並提昇教學品質與目標。. 26.

(27) 第四節 Google Earth 在地理教學上的應用與相關研究回顧一、Google Earth 在教學應用上的回顧 Google Earth 為 2005 年 10 月發佈的新資訊應用軟體，故有關 Google Earth 融入地理教學的相關文獻的研究非常有限，研究者將其相關文獻整理歸納如【表 2-5】。【表2-5】Google Earth在教學應用上的回顧. 學者. 相關論文研究題. 研究重點與應用說明. 目或期刊名稱. 探討 Google Eearth 搜詢系統與空間能力與空林信全 (2005). 空間能力與空間間認知的關係是有正相關、學童在點、線、面認知對三維空間連接的地理空間概念中，在年級及性別方面差搜尋系統的影響. 異不大；在位置點的地理空間概念中，學業成就優等的能力比較好。其研究的方向分成高中與國中兩個部份，高中. 江映瑩. Google Earth 應用於中學地理教. (2007). 育之研究. 部份以建置 Web GIS 教學網站融入教學，以問卷了解高中生使用 Google Earth 的學習滿意度。而國中部份；則以位置、面積與國界三個地理概念進行 Google Earth 教學實驗，成效良好。將 Google Earth，融入至國小社會領域地理教. 學之中。其概念主要包括了距離、地圖、地形 Google Earth 融陳俊源、地貌、經緯度，以及人文城市。並以教學設計入國小五年級社趙貞怡的觀點，從學生特徵、教學目標、教學策略，會領域地理教學以及教學傳遞來探究，使原本不具有教學作用 (2007) 之應用初探的 Google Earth，得以發揮資訊融入教學的高度應用。台灣地區國中與. 國中組以「中國的交通與都市」單元、高中組. 27.

(28) 高中學生閱讀衛以「東南亞」單元進行教學實驗，探討 Google 李明燕. 星影像之能力探 Earth 衛星影像引入國中與高中學校教學前究. (2007). 後，學生閱讀衛星影像能力之差異，進而分析性別、班級特質與學校設備等因素，影響學生閱讀衛星影像的能力。. 應用「Google 地. 本研究嚐試利用 Google 地球軟體模擬旅遊行. 邱垂德. 球」於旅遊行程. 程中的三維空間，藉由 3D 地形及建物模型的. (2007). 規劃與展示之研. 匯入，讓瀏覽者獲得具體深刻的理解，提高旅. 究. 遊行程規劃與展示的效益。本研究之地圖教學係改編康軒版國小社會領域教科書第五冊中關於「空間方位知覺」與「坐標定位能力」之教材，並以小學五年級四個學. 建構小五學生生為研究對象，實施「Google 地球的功能」、林志宜 (2008). Google 地球地圖「臺灣地理位置」、「臺灣四周島嶼」、「認學習情境：以活識經緯線」、「緯度與氣候的關係」和「方格動理論為架構之坐標系統」等六個 Google 地球主題活動，搭研究. 配教師與學生的訪談，配合「地圖學習動機量表」、「地圖概念測驗」、「地圖學習成效測驗」之量化數據，藉此分析 Google 地球對地圖課程之影響。以國中地理課程中的位置與範圍為主題，利用電子地圖 UrMap、Google Maps、Google Earth. 張春蘭洪芸香 (2008). 電子地圖及設計教學範例，指導學生學習地圖的相關概 Google 地球在國念，進一步讓學生利用寒假的地圖作業在家自中地理課程之應行操作電子地圖。藉由學生繳交作業的情形評用. 估可行性條件外，也分析學生的學習態度，提供想利用網路電子地圖融入地理教學的教師們參考。. 賴正偉、高中地理數位學. 透過 Google Earth API 之服務建置一個高中. 28.

(29) 洪挺晏、習平台之研究-. 地理數位學習之平台，以 Google Earth 之圖. 雷祖強、以 Google Earth. 資為基礎並整合文字、考題、圖片、動畫等多. 葉惠中、為例. 媒體資源，讓學生及教師體會一個創新的地理. 葉美伶、. 數位學習模式，以輔助高中地理之學習。. 周天穎 (2008) 以國小四年級社會「家鄉的交通與變遷」單元陳芳慶陳孟寬. Google Earth 介紹與應用於國小社會領域教學之. (2009). 研究. 為例，運用 Google Earth 軟體製作高雄縣相關交通設施及路線資料庫進行資訊融入教學活動，研究發現學生自我評估對家鄉交通認知和情意方面表現良好、多數學生對電子地圖的學習方式有高度興趣、視覺性的刺激有助於學生對學習內容的記憶。. 資料來源：本研究整理過去的研究皆對於 Google Earth 提供的地形、氣候或重要都市區域的衛星影像沒有做更深入的應用；甚至尚未利用現行 Google Earth 的相關資源(如網路相簿、影片、台灣堡圖、高解析度的相片等資料庫內容) 輔助教學，因而使 Google Earth 輔助教學的功效無法彰顯至最大。. 二、Google Earth 在地理教學應用上的回顧 Google Earth 應用於地理教學的相關文獻，研究者依研究文獻、研究對象、使用方法與課程中學生有無實際操作情形，整理成比較表如【表 2-6】所示。. 29.

(30) 【表2-6】Google Earth應用於地理教學的相關文獻比較表. 篇名. 課程中學生. 作者. 學習者. 使用方法. 江映瑩. 國中. 電腦教室. 有. Google Earth 應用於中 (2007). 一年級. 全程使用. 上課操作. 學地理教育之研究. 高中. 建置 Web. 無. 一年級. GIS 教學網自行回家操作. 陳俊源. 國小. 一般教室. 有. 趙貞怡. 五年級. 課程中穿. 小組專題報告. Google Earth 融入國小五年級社會領域地理教學之應用初探. (2007). 有無操作. 插 Google Earth. 建構小五學生 Google 地林志宜. 國小. 電腦教室. 有. 球地圖學習情境：以活動 (2008). 五年級. 全程使用. 小組個人任務. 理論為架構之研究 Google Earth 在國中區. 張程昭. 國中. 社會科教. 無. 域地理教材的設計與應. (2009). 三年級. 室. 自行回家操作. 用─以中國地理為例. 全程使用資料來源：本研究整理. 如何找到合適的軟體來處理空間資料，開發關鍵技術來拓展學生的知識及視野。進而提高學生的空間思維能力及利用技能來對空間進行探索分析的能力，一直是學者們努力的目標。Google Earth 是一個整合性的平台；免費提供了豐富的資料庫及各種影像和功能，能即時的更新資訊，最重要的是 Google Earth 操作方便；易學易用等許多優點。因此目前在地理教學逐漸的受到重視，在國小國中方面主要是應用於地圖方面的學習。高中方面則以 GIS 結合 GPS 的應用為主(如綠色生活地圖是請學生調查社區或校園的環保點，再將 GPS 點位輸入 GIS 中，繪製地圖)地理實察輔助上(學生可將 Google Earth 當作 Web GIS 的整合平台，可以將自行 GPS 調查的地理現象，匯入 Google Earth 中做整合展示)。其他領域也有許多藉助 Google Earth 來作為應用的例子。因此研究者藉由 Google Earth 的設計 30.

(31) 與應用來培養國中生的空間概念和思維能力，並利用 Google Earth 的衛星影像來提升其學習地理的興趣。三、Google Earth 在區域地理教學上的應用過去 Google Earth 在地理教學的研究上絕大部分被當成底圖或單一主題上，但在融入區域地理的教學上則非常的有限，殊為可惜，且多數教師過去在教授區域地理時，並未充分善用教科書所提供的地圖，在教學過程中往往過度偏重片段事實記憶、忽略問題探討與思考鍛鍊。究其原因主要為教師地圖教學能力不佳，地圖資源不足(虞正浩、聞祝達，2008)。現在 Google Earth 的資源已提供了改善的契機，因此研究者利用 Google Earth 來培養國中生的地理概念如空間分布，地理關連、區域特徵以啟發學生的思維能力，並希望藉由 Google Earth 的衛星影像及資源來讓學生運用廣泛的區域地理資訊，來培養學生理解世界的熱情，高層次的思考技能，主動求知的精神與自我察覺的能力。以期在快速全球化的競爭裡；佔有一席之地。. 31.

(32) 第三章研究設計與實施. 本研究旨在探討Google Earth在國中地理科教材的設計與應用，俾提供國中地理老師教學參考與國中學生學習地理的動機。因此，為達到本研究目的，研究者以教師問卷與學生課後問卷調查、教學實驗研究、教師個別訪談、學生個別訪談作為本研究的主要研究方法。經由相關文獻之蒐集、資料整理與分析，建立研究架構與研究設計；研究工具之編製與施測，並利用統計分析方法加以歸納做量化的處理以及質性的分析。本章就本研究過程分六個部分：研究架構、教學實驗設計、研究對象、研究方法與研究工具、實施程序、資料處理，分別作說明。. 第一節研究架構依據研究目的及文獻探討與國中地理教師 Google Earth 的使用現況調查表，設計地理實驗教學內容，提出本研究的概念性架構，本研究的研究架構如下【圖 3-1】所示。. 32.

(33) Google Earth 輔助地理教學的設計. 使用現況調查與分析. 文獻回顧. 設計理由設計地理教學內容實驗教學總結性評量. 問卷調查訪談方式. 實驗設計. 綜合分析實驗結果. 量化分析. 質性分析. 1.教學實驗成果分析 2.問卷調查. 1.教師/學生深度訪談 2.直接觀察 3.觀察教師觀感. 3.基本統計分析. Google Earth 輔助地理教學. 結論與建議. 【圖 3-1】研究架構圖資料來源：本研究整理 33.

(34) 第二節教學實驗設計. 教學實驗係以 Google Earth 融入國中地理教學為模組設計，主要分為二個部份，一為以課後問卷調查方式了解學生對使用 Google Earth 輔助教學的學習滿意度；二以課後考試測驗成績實際了解學生學習成效。一、地理教學模組之設計原則：在第二章與附錄中針對 Google Earth 的簡介、功能、操作示例以及 Google Earth 在地理教學上的應用與相關回應做了回顧。接著研究者以五個 W 的原則為考量實施 Google Earth 融入教學時的設計要點，分別是：為什麼要融入教學(Why) ;教學實施者與實測對象(Who) ;何時實施(When) ; 要用那些 Google Earth 科技教學(What)；最後是有沒有合適的教學實施地點(Where)。地理科 Google Earth 教學的設計原則，大體來說係依據地理科整合教學模式。施添福(1989) 認為一個合理的地理教學過程應包含三個部份，第一為指引學習方向的教學目標；第二為落實學習內容的教學活動；第三為檢討學習成果的教學評量。此三者在程序上前後銜接，在實質內容上相互呼應。此三部份形成如【圖 3-2】一個整合的教學模式（施添福，1989）。由其教學模式可知，學生的學習行為通常可分為認知、情意、技能三大領域且在教學過程中，認知、情意、技能三者必須相互關聯，學生在學習上才能一氣呵成達到效果。是要以實施一個整合的教學模式，就要兼顧到教學目標、教學活動與教學評量三者間環環相扣的關係，也可以探詢學生認知、情意、技能三個學習領域的需求，使教學產生相輔相成的效果。. 34.

(35) 地理課程目標. 單元地理教材. 單元情意教學目標. 單元認知教學目標. 學習情境與活動. 單元技能教學目. 教學活動設計. 形成性. 實施教學. 診斷性. 總結性評量總結性評量. 【圖 3-2】一個整合的教學模式資料來源：施添福，1989. 35. 評量.

(36) 二、Google Earth 輔助地理教學模組之設計：本研究以 Google Earth 的功能，設計地理教案並以本校九年級學生、六個班級為教學實驗對象；測驗工具為問卷─針對情意目標、測驗試卷— 針對認知目標、Google Earth 簡單操作─針對技能目標，經由 Google Earth 輔助地理教學設立的理由，發展「Google Earth 輔助地理教學應用」之教學課程，以改善目前傳統教學之教學困境。經由學生學習成效與實驗結果，以確立 Google Earth 輔助地理教學的原則。此外，本研究以實驗研究操作教學實驗流程，進行教學實驗。本研究採用教學實驗方式，其教學實驗設計實施模式如【圖 3-3】所示。. 36.

(37) 國中九年一貫地理教育目標. Google Earth 教學: Google Earth 中國區域地理教材的設計與應用. 選擇施測對象. 教學活動教案設計. 教案一中國區域地理總論. 教案二中國的高原. 實施教學: 社會科教室. 教學評量. 1.課後問卷調查 2.課後測驗 3.學生深度訪談. 意見回饋與建議. 【圖 3-3】教學實驗實施模式資料來源：本研究整理以下就以 Google Earth 融入地理教學的的五 W 為考慮因素、一個整合的教學模式以及兼顧地理知識特有的發展過程(陳國川,1995)，以概念為. 37.

(38) 教學中心等三者為研究者教學活動的教案設計。茲將設計過程分述如下: (一)實驗教學設計九十七年在研究之初研究者即針對各班學生之中國地理的上課情形與地理科平均成績做分析與判斷，了解學生在國中學習程度為何，所以研究者即隨機挑選無顯著差異的六個班級分作實驗組與對照組。實驗組採 Google Earth 教學─課堂中介紹 Google Earth 原理及應用；對照組採傳統教學，六個班別均由研究者親自授課，實驗組與對照組課堂授課內容及時數均一致。實驗組三班分別為 904 班、905 班與 908 班；對照組三班分別為 903 班、906 班、907 班。除了透過考試測驗、課後問卷調查來蒐集學生認知、技能部分的學習成效與學習狀況的量化資料外；在實驗教學的過程中透過老師錄影觀察、學生上課反應、學生個別訪談與深入訪談，探討老師與學生對實施 Google Earth 融入地理教學的看法、上課情境與氣氛的掌控與學生學習態度等差異做質性的資料分析。 (二)實驗教學基本資料 1.教學實驗學生背景學生為研究者服務學校之國中九年級學生，經由二學年的地理學習，對中國區域地理總論與中國的高原課程單元有一定的認識與了解。 2.實驗教學時間、教學場所與教學設備 (1)教學時間：主要於寒假輔導課時實施，依課程規劃，教學時間兩個單元各一堂課，總計二堂課，一堂為四十五分鐘，所有的課程於二週內完成，由於要上課與介紹的內容非常多，所以上課時間非常緊湊，往往在這種情形會限制了部份教學活動的設計與較複雜的內容無法放入教材中，且一些較耗時的活動可能就必須捨棄或設計為課後的作業。 38.

(39) (2)教學場所：為本校的社會科教室 (3)教學設備：教室內固定有一台桌上型電腦(作業系統：Windows XP、記憶體：2G、CPU：Intel. Petstem Dual、顯示卡：內建. Intel G33/G3/ ECF)及一部單槍投影機(SEASONS)；研究者準備一台筆記型電腦、一台 D V 在現場教學實地錄影。 3.教學者：由研究者本身進行實驗教學，參與研究的九年級六個班級的學生，其教學內容與教學時段皆相同，並由同一位地理老師進行課程，避免因教學的地理老師不同而造成教學上的的差異。另安排觀察教師二位，觀察學生上課的情形並協助錄影。 (三)教學需求評估與教學目標：單元教材內容與教學目標本研究所使用教材是取自南一版國中社會第三、四冊中研究者整理出的「中國區域地理總論」以及「中國的高原」二部分，以下即針對教材內容做分析，結合主要資源，找出主要的概念和主要技能、方法，以作為擬定單元教學目標的依據，目標涵蓋認知、技能、情意三者，確立教學目標以做為教學活動設計及教學評量實施的依據。本研究以中國區域地理教學結合 Google Earth 的應用來輔助地理教學，依照國中地理教育教學目標─認知目標、技能目標、情意目標並綜合各專家學者、地理老師們的看法與建議以及 Google Earth 的功能分析等製作本地理教案，並以實驗教學流程，進行教學實驗。茲將 Google Earth 輔助地理教學融入中國區域地理總論與中國的高原教學活動設計如下【表 3-1】到【表 3-6】。教學實驗教案設計分二個部份： <教案一>中國區域地理總論教案設計. 39.

(40) 【表3-1】中國區域地理總論教案設計教案名稱. 中國區域地理總論. 教材來源. 南一版國中社會第三、四冊. 教案設計者. 張程昭. 教學地點. 社會科教室. 班. 九年級學生. 教學時間. 一節課(45 分鐘). 級. 教材研究. 1.中國的地理位置 2.中國地勢特徵 3.中國地形所造成的影響. 學生學習條. 1.學生具地圖判讀的基本能力. 件之分析. 2.學生已有基礎地形、氣候等地理概念. 教學方法. 引導、講述、問答、欣賞. 教學資源. 一、參考資料 1.參考書目： (1)南一版國民中學社會科二年級上、下學期教師手冊 2.參考網路： (1)GIS 高中職地理加油站 http://www.gisedu.geog.ntu.edu.tw/gisedu_board/ (2)部落格「風聆的小說」 http://memes.myweb.hinet.net/new_page_12.htm 二、教具 1.單槍投影機 2.電腦 3.自行製作的 Google Earth 教材 4.學習單 1.了解中國的地理位置. 社會領域教. 2.明白中國地勢特徵 3.明瞭中國地形造成的影響. 材. 語文領域. 加強學生自我表達的能力. 資訊教育. 能使用 Google Earth 影像解釋中國地形特色. 環境教育. 能主動關心環境問題. 中國區架. 域地理總論. 構. 40.

(41) 【表3-2】中國區域地理總論教學目標. 單元目標. 具體目標. 能力指標. 一、認知目標 1.了解中國的地理位置. 1-1 能說出中國的相對位置 1-2 能講出中國的絕對位置. 社 1-1-1 社 1-1-1. 2.明白中國地勢特徵. 2-1 能說明中國地勢的三級階梯. 社 1-4-1. 2-2 能了解中國主要山脈的走向及分布. 社 1-4-1. 3-1 能說出地形對中國自然景觀的影響 3-2 能講出地形對中國人文景觀的影響. 社 1-4-2 社 1-4-3. 3.明瞭中國地形所造成的影響. 二、技能目標 4.增進運用資料的能力 4-1 能蒐集並分析、歸納與中國相關之資資 4-3-1 料 4-2 能使用 Google Earth 影像解釋中國地形特色. 資 5-4-5. 5.加強自我表達的能力 5-1 能和他人一起討論老師所提問的問語 3-1-1-8 題，與同學分享想法 5-2 能有條理、有系統地思考與中國相關語 3-2-1-1 的議題，並合理的歸納重點，表達意見三、情意目標 6.養成主動學習的態度 6-1 能蒐集與中國地形特色的相關資料 6-2 能主動關心環境問題. 41. 語 5-3-2-1 環 2-3-1.

(42) 【表3-3】中國區域地理總論教學活動流程具體目標. 教. 學. 活. 動. 教學資源. 畫. 面. 目. 的. 教學時間. 壹、準備活動一、教師部分 1.熟悉教材內容 2.了解學生的起點行為 3.擬定教學計畫並分析教學目標 4.蒐集相關資料 5.設計教學活動、設計發問問題 6.準備教具(單槍投影機、電腦等)和學習單二、學生部分 1.複習課本. 4-1. 貳、發展活動一、引起動機照片利用 Google Earth 展示出窯洞、蒙古包等中國不同居住方式的照片，告知學生中國地形氣候多樣. 2 分鐘. 的特徵. 開啟窯洞照片. 42. 開啟蒙古包照片.

(43) 具體目標. 1-1. 教. 學. 活. 動. 教學資源. 畫. 面. 二、教材內容呈現 (一)了解中國的地理位置 1.說出中國的相對位置 1.圖層邊界將 Google Earth 移動到中國的位置，打開圖層的國界線，用相對位置的概念，認識位在中 2.平移控制鈕國四方的鄰國。並說明中國在世界地緣政治學中的重要地. 目. 的. 教學時間. 了解相對位置概念. 4 分鐘. 模擬地球經緯線. 4 分鐘. 位。（對日韓關係、對美中台關係、在中東的影響力）打開 Google Earth 圖層的國界線 1-2. 2.講出中國的絕對位置打開功能列中檢視的格線，說明中國的絕對位置，以經線複習時區的觀念，以緯線複習氣. 1.格線. 候帶的觀念。. 打開 Google Earth 檢視的格線. 43.

(44) 具體目標. 教. 學. 活. 動. 並以工具列的日光控制模式，看日光在中國由東到西移動的軌跡。將中國和美國東西橫跨的氣候帶和時區數目做比較。從這兩者去比較中國和美國的優勢和劣勢之處。教學活動：打開教學活動簡報，以學測相關題組說明如何. 2-1. 活用相關的觀念，並再示範一題，讓學生當場反應練習。 (二)明白中國地勢特徵 1.說明中國地勢的三級階梯. 教學資源. 畫. 面. 2.日光控制模式. 目. 的. 教學時間. 由模擬日光移動軌跡，了解時差. 3.平移控制鈕打開 Google Earth 的日光控制模式 1.平移控制鈕. 10 分鐘. (1)以分層設色圖解釋分層設色圖不同顏色代表高度不同，進而說明中國東南半部和西北半部的代表性地形，歸納出中國地形的整體概念。. 打開地形分層設色圖. 44.

(45) 具體目標. 教. 學. 活. 動. 教學資源. 畫. 面. 目. 的. 教學時間. (2)講解三級階梯的圖層以中國三級階梯地形圖為底圖並調整透明度，讓中國分層設色圖在疊圖後的影像更清晰，講解分界線所在的位置，說出各級階梯的主要地形 (3)說明三級階梯的意義解釋地形概念與所有地理現象的關連性，說明中國如何運用三級階梯的觀念，在政策的制訂、經濟的開發和區域的發展重點上，去做出符合當地現. 中國三級階梯地形圖為底圖，疊上地形分層設色圖. 實環境的規劃，並舉例說明教學活動：講解、練習題目和問答 2-2. 2.了解中國主要山脈的走向及分布利用新增多角形畫出中國主要山脈，藉由檢視的格線經緯度的輔助和操作導覽控制項的視. 1.格線. 協助判讀方位. 2.視角控制鈕 3.平移控制鈕打開格線功能，疊上中國主要山脈. 45. 3 分鐘.

(46) 具體目標. 3-1 4-2 5-1 5-2. 教. 學. 活. 動. 角控制鈕，讓學生判讀中國主要山脈的走向並了解中國山脈的分布 (三)明瞭中國地形所造成的影響 1.說出地形對中國自然景觀的影響 (1)地形對中國河流流向的影響以中國三級階梯地形圖為底圖並調整透明度，讓中國河流圖層在疊圖後的影像更清晰，藉著疊圖後的影像說明中國河川流向受地形影響問：中國河川的主要流向為何？. 教學資源. 畫. 面. 目. 的. 教學時間. 10 分鐘 1.平移控制鈕 2.疊圖. 明白地形影響河川流向. 中國三級階梯地形圖為底圖，疊上中國河流圖層. 調整透明度. 46.

(47) 具體目標. 教. 學. 活. 動. 教學資源. 畫. 面. (2)地形對中國氣溫的影響 1.平移控制鈕 a.請學生觀看中國一、七月 2.疊圖等溫線圖的圖問：哪個地方氣溫最低？ b.調整中國一、七月等溫線圖的透明度並加上中國三級階梯地形圖，讓學生可以直接從影像中看出中國氣溫和地形的關係. 目. 的. 了解地形和氣溫的關係. 中國三級階梯地形圖疊上中國一月等溫線. 調整透明度. 47. 教學時間.

(48) 具體目標. 教. 學. 活. 動. (3)地形對中國雨量的影響 a.請學生觀看中國年雨量分布圖的圖，分辨出不同區域雨量的多寡不同問：中國哪一區域雨量最多？ b.調整中國雨量分布圖的透明度並疊上中國三級階梯地形圖，藉由疊圖後的影像說明國三級階梯，使水氣能深入中國內陸. 教學資源. 畫. 面. 1.平移控制鈕 2.疊圖. 目. 的. 知道地形影響雨量分布. 中國三級階梯地形圖疊上中國年雨量分布圖. 調整透明度. 48. 教學時間.

(49) 具體目標. 教. 學. 活. 動. 教學資源. 畫. 面. (4)地形對中國氣候的影響 1.平移控制鈕調整中國氣候圖的透明度 2.疊圖並加上中國三級階梯地形圖，讓學生可以直接從疊圖後的影像看出中國氣候和地形的關係. 目. 的. 明瞭地形和氣候的相關性. 中國三級階梯地形圖疊上中國氣候圖. 調整透明度. 49. 教學時間.

(50) 具體目標 3-2 5-1 5-2 6-1 6-2. 教. 學. 活. 動. 2.地形對中國人文景觀的影響 (1)地形對中國農業的影響以中國傳統農業圖的疊圖並調整透明度，說明中國傳統農業分布的成因. 教學資源. 畫. 面. 目. 的. 教學時間 10 分鐘. 1.平移控制鈕 2.疊圖. 明白地形影響農業分布. 中國三級階梯地形圖疊上中國傳統農業圖. 調整透明度. 50.

(51) 具體目標. 教. 學. 活. 動. 教學資源. 畫. 面. (2)地形對中國人口分布的影 1.平移控制鈕響 2.疊圖展示中國人口分布圖的疊圖並調整透明度，加以說明地形和人口分布的關係. 目. 的. 了解地形和人口分布的關係. 中國三級階梯地形圖疊上中國人口分布圖. 調整透明度. 51. 教學時間.

(52) 具體目標. 教. 學. 活. 動. 教學資源. 畫. 面. (3)地形對中國主要都市分布 1.平移控制鈕影響 2.疊圖打開中國主要都市分布圖的疊圖並調整透明度，說明地形影響都市分布. 目. 的. 知道地形影響都市分布. 中國三級階梯地形圖疊上中國主要都市分布圖. 調整透明度以 Google Earth 的地球城市夜色圖圖層，應證中國主要都市. 知道地形影響都市分布. 分布在東半部. 打開 Google Earth 的地球城市夜色圖. 52. 教學時間.