學生空間認知特性在國中區域地理教學的應用---以楊梅國中為例
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(2) 國立臺灣師範大學地理學系第七屆教學碩士論文摘要 研究所別：在職進修碩士學位地理學系地理教學班 論 文 名稱：學生空間認知特性在國中區域地理教學的應用 --以楊梅國中為 例 指導教授：林聖欽 研 究 生：吳聲欣 論文內容：共一冊，文約七萬餘字，共分五章十七節，並以八百餘字扼要 說明 摘. 要. 九年一貫思潮強調以學生為中心的教學，施添福也曾點出「空間」概 念是地理學中重要的研究傳統。因此地理要教好，必要去深入了解學生的 「空間認知」。這個動機驅使本文朝向空間認知和地理教學研究。 要如何洞悉學生的空間認知？已有多位學 者探討。但這些空間認知在 地理教學應用的實際成效又如何？卻幾乎沒有探討。因此本研究第一個目 的是找出楊梅國中各年級學生的空間認知特性。第二個目的是依此認知特 性，提出教學原則進行教學實驗 ，探討其對學生的學習成效。 本研究方法，先依獨立樣本 T 檢定選出各年級起點行為相同的兩班， 分為實驗和對照班。實驗班取地理成就位於中位數且男女各五位的學生們 進行兩次的認知圖繪製。經由文獻回顧，本文整理出分析認知圖的八項指 標，接著對學生兩次繪製的認知圖分析，若每個指標顯現比率在 84.13%以 上者，即被視為學生具有此空間認知特性 。接著，依學生的空間認知特性 轉化成教學原則，進行實驗班的教案撰寫；對照班教案則未參考學生的空 間認知的轉化原則。兩班的評量卷相同，且依地理教學評量原則和單元教 學目標來設計。 最後，在不影響學生學習、教師教學進度的情況下進行教學實驗。實 驗前先告知學生們並進行連續四 次架設攝影的教學，以求學生習慣。 至於在教學結果的分析部分，評量卷分數進行相依樣本 T 檢定，求證 此次成績和平日成績的差異程度。另設計 有學生問卷，依教案中實驗班和 對照班在教材組織不同處來設計問卷的題目。若問卷題目中學生答「是」 人數達全班 84.13%比率以上時，則代表學生肯定此教學原則。 本研究發現七年級、八年級空間認知特性 相近，八年級更呈現學生會 依賴「較簡單」的地圖和照片來認知空間 。九年級空間認知特性與七、八 年級不同處在於會選擇經濟發達 區作為繪製認知圖的定錨點，且會優先選 擇明顯地標為定錨點。. 1. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(3) 空間認知特性應用在區域地理教材組織，評量分數的分析顯示，七年 級的成效最大，八年級成效次之，九年級的成效不顯著。問卷的整理則歸 納出各年級地理教學原則，以作為國中區域地理教學的參考。 關鍵字：空間認知、國中區域地理教學. 2. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(4) The application of students` spatial cognition characteristics in the teaching of junior high school regional Geography —the instance of Yang-Mei junior high school Wu Sheng-Shin Abstract The ideological trend of The Grade 1-9 Curriculum emphasizes the student core teaching and Shi Tian-Fu had also pointed out the concept of ‘space’is the crucial research tradition in Geography. Hence, if we wish teach Geography well, it`s necessary to understand the ‘spatial cognition’of students deeply. This incentive bends this paper toward the research of spatial cognition and Geography teaching. How do we understand spatial cognition of students thoroughly? This sphere had been treated by many scholars. How many practical effects do these spatial cognitions in the application of Geography teaching? This sphere had almost not been treated. Therefore the first goal of this paper is to find out the spatial cognition characteristics of Yang-Mei junior high school each grade students. The second goal is to offer the teaching principles designed with these spatial cognitions from the first goal and to treat the effect in student learning with the teaching experiment. In this paper method aspect, the experiment and the contrast class are from each. grade. the. same. pre-qualified. knowledge. two. classes. chosen. by. Independent-Sample T Test. Students including each five male and female in mean level Geography achievement from the experiment class draw their cognition map twice. The students’ twice cognition maps are analyzed with eight indexes from experts’ documents. The students’ spatial cognition characteristics are from these eight indexes whose appearance proportion is up to 84.13%. The lesson plan of the experiment class is with the teaching principles from the students’ spatial cognition characteristics, but the contrast one isn’t with these characteristics. Both of the two classes are used the same examination paper designed with the examination principles and unit teaching objectives of Geography teaching. The. teaching. experiments. are. practiced. without. interference. in. students’learning and the scheduled teaching progress. Students are told and taught with a camera four times in order to be accustomed to the style teaching.. 3. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(5) In the analysis of the teaching result segment, the difference in the scores between this test and peacetime average is proved with Paired-Sample T Test. In the other hand, the student questionnaire is designed from the differences in the teaching principles between the experiment and contrast classes. The teaching principles acknowledged by the students hinge on the 84.13% appearance proportion of the principles represented by the questions in the questionnaire which the students answer‘yes’ up to 84.13%. It is found that the seventh grade spatial cognition characteristics are similar to the eighth. The eighth grade students cognize the space depending on‘more brief’maps. and pictures. The ninth grade students are different from the. seventh and eighth and chose the prosperous zone as their anchor points in drawing spatial cognition map and the prior anchor point on obvious landmarks. In the effect of application of spatial cognition characteristics on the teaching of regional Geography, the analysis of examination scores shows the effect in the seventh is the most; the eighth is more, but the ninth isn’t notable. The each grade Geography teaching principles induced from the arrangement of the questionnaires could be reference resources in junior high school regional Geography teaching. Keywords: Spatial cognition , The teaching of junior high school regional Geography. 4. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(6) 目 第一章. 次. 緒論 ............................................................................................................ 1. 第一節. 研究動機與目的 ................................................................................................ 1. 第二節. 文獻回顧與研究概念......................................................................................... 3. 第三節 研究方法 .......................................................................................................... 13 第二章. 七年級學生空間認知特性及其教學實驗 ..................................................... 19. 第一節. 學生第一次認知圖的繪製 .............................................................................. 23. 第二節. 學生第二次認知圖的繪製 .............................................................................. 34. 第三節. 學生的空間認知特性 ...................................................................................... 46. 第四節. 教學實驗 ......................................................................................................... 48. 第三章. 八年級學生空間認知特性及其教學實驗 ..................................................... 57. 第一節. 學生第一次認知圖的繪製 .............................................................................. 61. 第二節. 學生第二次認知圖的繪製 .............................................................................. 72. 第三節. 學生的空間認知特性 ...................................................................................... 83. 第四節. 教學實驗 ......................................................................................................... 85. 第四章. 九年級學生空間認知特性及其教學實驗 ..................................................... 92. 第一節. 學生第一次認知圖的繪製 .............................................................................. 96. 第二節. 學生第二次認知圖的繪製 ............................................................................ 107. 第三節. 學生的空間認知特性 .................................................................................... 119. 第四節. 教學實驗 ....................................................................................................... 121. 第五章. 結論 ........................................................................................................ 127. 第一節 學生的空間認知特性 ...................................................................................... 127 第二節. 學生的空間認知特性與國中區域地理教學的應用成效 ............................... 129. 參考書目 ................................................................................................................ 132 中文部分 ...................................................................................................................... 132 英文部分 ...................................................................................................................... 134 附. 錄 .................................................................................................................... 137 附 錄 一. 七年級教學目標中單元目標所對應的具體目標 ...................................... 137. 附 錄 三. 七年級教學評量中對應具體目標所設計的試卷 ...................................... 142. 附 錄 四. 七年級兩班教學照片 ................................................................................ 148. 附 錄 五. 712 教學實驗後書面問卷.......................................................................... 149. 附 錄 六. 八年級 教學目標中單元目標所對應的具體目標 .................................... 152 5. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(7) 附 錄 七. 803 對照班教學活動 ................................................................................. 153. 附 錄 八. 八年級教學評量中對應具體目標所設計的試卷 ...................................... 155. 附 錄 九. 八年級兩班教學照片 ................................................................................ 158. 附 錄 十. 804 教學實驗後書面問卷.......................................................................... 159. 附 錄 十一. 九年級 教學目標中單元目標所對應的具體目標................................. 161. 附 錄 十二. 909 對照班教學活動 ............................................................................. 162. 附 錄 十三. 九年級教學評量中對應具體目標所設計的試卷 .................................. 165. 附 錄 十四. 九年級兩班教學照片 ............................................................................ 170. 附 錄 十五. 910 教學實驗後書面問卷 ...................................................................... 171. 6. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(8) 圖. 次. 圖 1-1 地理學的空間概念與兒童空間認知發展螺旋關係圖 ......................................... 5 圖 1-2 本研究與 B RUNSWILK 的透鏡模式結合 .............................................................. 6 圖 1-3 空間認知的過程 .............................................................................................. 7 圖１-4 H ART 認知圖上幾何能力的系統思維 ................................................................ 8 圖 1-5. A PPLEYAR D 地圖形式的分類 .......................................................................... 10. 圖１-6 C ATLING 配合空間概念發展階段來看認知圖 ................................................. 11 圖１-7 M ATTHEWS 透過認知圖來分類人之地圖能力 .................................................. 11 圖 1-8 楊梅國中附近公告地價.................................................................................. 14 圖 1-9 研究方法之設計 ............................................................................................ 18 圖 2-1 學生 71203 號認知圖...................................................................................... 23 圖 2-2 學生 71203 號繪圖順序 .................................................................................. 23 圖 2-3 學生 71206 號認知圖...................................................................................... 24 圖 2-4 學生 71206 號繪圖順序 .................................................................................. 24 圖 2-5 學生 71208 號認知圖...................................................................................... 25 圖 2-6 學生 71208 號繪圖順序 .................................................................................. 25 圖 2-7 學生 71209 號認知圖...................................................................................... 26 圖 2-8 學生 71209 號繪圖順序 .................................................................................. 26 圖 2-9 學生 71213 號認知圖...................................................................................... 27 圖 2-10 學生 71213 號繪圖順序 ................................................................................ 27 圖 2-11 學生 71231 號認知圖 .................................................................................... 27 圖 2-12 學生 71231 號繪圖順序 ................................................................................ 28 圖 2-13 學生 71233 號認知圖 .................................................................................... 28 圖 2-14 學生 71233 號繪圖順序 ................................................................................ 29 圖 2-16 學生 71238 號繪圖順序 ................................................................................ 29 圖 2-15 學生 71238 號認知圖 .................................................................................... 29 圖 2-17 學生 71246 號認知圖 .................................................................................... 30 圖 2-18 學生 71246 號繪圖順序 ................................................................................ 30 圖 2-19 學生 71247 號認知圖 .................................................................................... 31 圖 2-20 學生 71247 號繪圖順序 ................................................................................ 31 圖 2-21 712 實驗班第一次認知圖繪製指標出現率 ..................................................... 32 圖 2-22 學校附近衛星影像圖，具有擺正的校門口。 ................................................ 34 圖 2-23 學校附近街道圖，正上方為北方。 .............................................................. 34 圖 2-24 學生 71203 號認知圖 .................................................................................... 35 圖 2-25 學生 71203 號繪圖順序 ................................................................................ 35. 7. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(9) 圖 2-26 學生 71206 號認知圖 .................................................................................... 36 圖 2-27 學生 71206 號繪圖順序 ................................................................................ 36 圖 2-28 學生 71208 號認知圖 .................................................................................... 36 圖 2-29 學生 71208 號繪圖順序 ................................................................................ 37 圖 2-30 學生 71209 號認知圖 .................................................................................... 37 圖 2-31 學生 71209 號繪圖順序 ................................................................................ 37 圖 2-32 學生 71213 號認知圖 .................................................................................... 38 圖 2-33 學生 71213 號繪圖順序 ................................................................................ 38 圖 2-34 學生 71231 號認知圖 .................................................................................... 39 圖 2-35 學生 71231 號繪圖順序 ................................................................................ 39 圖 2-36 學生 71233 號認知圖 .................................................................................... 40 圖 2-37 學生 71233 號繪圖順序 ................................................................................ 40 圖 2-38 學生 71238 號認知圖 .................................................................................... 41 圖 2-39 學生 71238 號繪圖順序 ................................................................................ 41 圖 2-40 學生 71246 號認知圖 .................................................................................... 42 圖 2-41 學生 71246 號繪圖順序 ................................................................................ 42 圖 2-42 學生 71247 號認知圖 .................................................................................... 43 圖 2-43 學生 71247 號繪圖順序 ................................................................................ 43 圖 2-44 712 實驗班第二次認知圖繪製指標出現率 ..................................................... 45 圖 2-45 712 實驗班兩次認知圖繪製指標出現率 ........................................................ 46 圖 3-1 學生 80403 號認知圖...................................................................................... 61 圖 3-2 學生 80403 號繪圖順序 .................................................................................. 61 圖 3-3 學生 80404 號認知圖...................................................................................... 62 圖 3-4 學生 80404 號繪圖順序 .................................................................................. 62 圖 3-5 學生 80409 號認知圖...................................................................................... 62 圖 3-6 學生 80409 號繪圖順序 .................................................................................. 63 圖 3-7 學生 80414 號認知圖...................................................................................... 63 圖 3-8 學生 80414 號繪圖順序 .................................................................................. 64 圖 3-9 學生 80418 號認知圖...................................................................................... 64 圖 3-10 學生 80418 號繪圖順序 ................................................................................ 65 圖 3-11 學生 80436 號認知圖 .................................................................................... 65 圖 3-12 學生 80436 號繪圖順序 ................................................................................ 66 圖 3-13 學生 80437 號認知圖 .................................................................................... 66 圖 3-14 學生 80437 號繪圖順序 ................................................................................ 66 圖 3-15 學生 80439 號認知圖 .................................................................................... 67 圖 3-16 學生 80439 號繪圖順序 ................................................................................ 67. 8. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(10) 圖 3-17 學生 80442 號認知圖 .................................................................................... 68 圖 3-18 學生 80442 號繪圖順序 ................................................................................ 68 圖 3-19 學生 80444 號認知圖 .................................................................................... 69 圖 3-20 學生 80444 號繪圖順序 ................................................................................ 69 圖 3-21 804 實驗班第一次認知圖繪製指標出現率 ..................................................... 71 圖 3-22 學生 80403 號認知圖 .................................................................................... 72 圖 3-23 學生 80403 號繪圖順序 ................................................................................ 72 圖 3-24 學生 80404 號認知圖 .................................................................................... 73 圖 3-25 學生 80404 號繪圖順序 ................................................................................ 73 圖 3-26 學生 80409 號認知圖 .................................................................................... 73 圖 3-27 學生 80409 號繪圖順序 ................................................................................ 74 圖 3-28 學生 80414 號認知圖 .................................................................................... 74 圖 3-29 學生 80414 號繪圖順序 ................................................................................ 75 圖 3-30 學生 80418 號認知圖 .................................................................................... 75 圖 3-31 學生 80418 號繪圖順序 ................................................................................ 75 圖 3-32 學生 80436 號認知圖 .................................................................................... 76 圖 3-33 學生 80436 號繪圖順序 ................................................................................ 77 圖 3-34 學生 80437 號認知圖 .................................................................................... 77 圖 3-35 學生 80437 號繪圖順序 ................................................................................ 78 圖 3-36 學生 80439 號認知圖 .................................................................................... 78 圖 3-37 學生 80439 號繪圖順序 ................................................................................ 78 圖 3-38 學生 80442 號認知圖 .................................................................................... 79 圖 3-39 學生 80442 號繪圖順序 ................................................................................ 79 圖 3-40 學生 80444 號認知圖 .................................................................................... 80 圖 3-41 學生 80444 號繪圖順序 ................................................................................ 80 圖 3-42 804 實驗班第二次認知圖繪製指標出現率 ..................................................... 82 圖 3-43 804 實驗班兩次認知圖繪製指標出現率 ........................................................ 83 圖 4-1 學生 91003 號認知圖...................................................................................... 96 圖 4-2 學生 91003 號繪圖順序 .................................................................................. 96 圖 4-3 學生 91012 號認知圖...................................................................................... 97 圖 4-4 學生 91012 號繪圖順序 .................................................................................. 97 圖 4-5 學生 91014 號認知圖...................................................................................... 97 圖 4-6 學生 91014 號繪圖順序 .................................................................................. 98 圖 4-7 學生 91017 號認知圖...................................................................................... 98 圖 4-8 學生 91017 號繪圖順序 .................................................................................. 99 圖 4-9 學生 91018 號認知圖...................................................................................... 99. 9. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(11) 圖 4-10 學生 91018 號繪圖順序 .............................................................................. 100 圖 4-11 學生 91031 號認知圖 .................................................................................. 100 圖 4-12 學生 91031 號繪圖順序 .............................................................................. 101 圖 4-13 學生 91032 號認知圖 .................................................................................. 101 圖 4-14 學生 91032 號繪圖順序 .............................................................................. 102 圖 4-15 學生 91038 號認知圖 .................................................................................. 102 圖 4-16 學生 91038 號繪圖順序 .............................................................................. 103 圖 4-17 學生 91039 號認知圖 .................................................................................. 103 圖 4-18 學生 91039 號繪圖順序 .............................................................................. 104 圖 4-19 學生 91040 號認知圖 .................................................................................. 104 圖 4-20 學生 91040 號繪圖順序 .............................................................................. 105 圖 4-21 910 實驗班第一次認知圖繪製指標出現率 ................................................... 106 圖 4-22 學生 91003 號認知圖 .................................................................................. 107 圖 4-23 學生 91003 號繪圖順序 .............................................................................. 107 圖 4-24 學生 91012 號認知圖 .................................................................................. 108 圖 4-25 學生 91012 號繪圖順序 .............................................................................. 108 圖 4-26 學生 91014 號認知圖 .................................................................................. 108 圖 4-27 學生 91014 號繪圖順序 .............................................................................. 109 圖 4-28 學生 91017 號認知圖 .................................................................................. 109 圖 4-29 學生 91017 號繪圖順序 .............................................................................. 109 圖 4-30 學生 91018 號認知圖 .................................................................................. 110 圖 4-31 學生 91018 號繪圖順序 .............................................................................. 111 圖 4-32 學生 91031 號認知圖 .................................................................................. 111 圖 4-33 學生 91031 號繪圖順序 .............................................................................. 112 圖 4-34 學生 91032 號認知圖 .................................................................................. 112 圖 4-35 學生 91032 號繪圖順序 .............................................................................. 113 圖 4-36 學生 91038 號認知圖 .................................................................................. 114 圖 4-37 學生 91038 號繪圖順序 .............................................................................. 114 圖 4-38 學生 91039 號認知圖 .................................................................................. 114 圖 4-39 學生 91039 號繪圖順序 .............................................................................. 115 圖 4-40 學生 91040 號認知圖 .................................................................................. 115 圖 4-41 學生 91040 號繪圖順序 .............................................................................. 116 圖 4-42 910 實驗班第二次認知圖繪製指標出現率 ................................................... 117 圖 4-43 910 實驗班兩次認知圖繪製指標出現率 ...................................................... 119. 10. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(12) 表. 次. 表 2-1 706 班平日地理成就 ...................................................................................... 19 表 2-2 712 班平日地理成就 ...................................................................................... 20 表 2-3 SPSS 統計分析中獨立樣本 T 檢定 .................................................................. 21 表 2-4 七年級實驗班學生第一次繪圖空間認知特性 .................................................. 32 表 2-5 七年級實驗班學生第二次繪圖空間認知特性 .................................................. 44 表 2-6 對照班與實驗班教學活動比較 ....................................................................... 49 表 2-7 706 對照班與 712 實驗班教學評量 ................................................................. 52 表 2-8 706 對照班相依樣本 T 檢定 ........................................................................... 53 表 2-9 712 實驗班相依樣本 T 檢定 ........................................................................... 54 表 2-10 712 實驗班參與繪圖學生相依樣本 T 檢定 ..................................................... 54 表 2-11 712 實驗班教學後問卷統計 .......................................................................... 54 表 2-12 712 學生對教學原則的肯定率....................................................................... 56 表 3-1 803 班平日地理成就 ...................................................................................... 57 表 3-2 804 班平日地理成就 ...................................................................................... 58 表 3-3 SPSS 統計分析中獨立樣本 T 檢定 .................................................................. 59 表 3-4 八年級實驗班學生第一次繪圖空間認知特性 .................................................. 70 表 3-5 八年級實驗班學生第二次繪圖空間認知特性 .................................................. 81 表 3-6 804 實驗班學生兩次繪圖的點位數 ................................................................. 84 表 3-7 對照班與實驗班教學活動比較 ....................................................................... 85 表 3-8 803 對照班與 804 實驗班教學評量 ................................................................. 88 表 3-9 803 對照班相依樣本 T 檢定 ........................................................................... 89 表 3-10 804 實驗班相依樣本 T 檢定 .......................................................................... 89 表 3-11 804 實驗班參與繪圖學生相依樣本 T 檢定 ..................................................... 89 表 3-12 804 實驗班教學後問卷統計 .......................................................................... 90 表 3-13 804 學生對教學原則肯定率 .......................................................................... 91 表 4-1 909 班平日地理成就 ...................................................................................... 92 表 4-2 910 班平日地理成就 ...................................................................................... 93 表 4-3 SPSS 統計分析中獨立樣本 T 檢定 .................................................................. 94 表 4-4 九年級實驗班學生第一次繪圖空間認知特性 ................................................ 105 表 4-5 九年級實驗班學生第二次繪圖空間認知特性 ................................................ 117 表 4-6 對照班與實驗班教學活動比較 ..................................................................... 122 表 4-7 909 對照班與 910 實驗班教學評量 ............................................................... 123 表 4-8 909 對照班相依樣本 T 檢定 ......................................................................... 124 表 4-9 910 實驗班相依樣本 T 檢定 ......................................................................... 124 表 4-10 910 實驗班參與繪圖學生相依樣本 T 檢定 ................................................... 124. 11. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(13) 表 4-11 910 實驗班教學後問卷統計 ........................................................................ 125 表 4-12 910 學生對教學原則肯定率 ........................................................................ 126 表 5-1 各年級空間認知特性之整理......................................................................... 127 表 5-3 各年級實驗班學生空間認知特性轉換成地理教學原則 .................................. 129 表 5-4 各年級教學後評量結果................................................................................ 130. 12. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(14) 第一章. 緒論. 第一節 研究動機與目的 施添福（1983）曾指出空間概念是地理學中的研究傳統之一，因此， 「空間」 是地理學中重要的概念，也是從事地理教學、進行地理學習的關鍵扣環。今日以 學生為中心的教學環境裏，實有必要去深入了解學生的「空間認知」，方能設計 出符合學生能力的地理教學活動。這個動機驅使本文朝向「空間認知」領域去研 究。 學生空間認知的相關研究，本文列舉部分如下： 歐陽鍾玲(1983)依空間要素、空間組織能力和空間表現形式，來探討空間概 念的發展。 張麗芬(1989)根據學生的反應，來建構其空間認知的圖像，探討學生空間認 知能力發展。 顏杏砡(1992)針對兩個個案，一為全盲生，另為視障生的認知圖，分析其方 位、特徵及組織系統來了解學生的空間知覺程度，作為學校相關建築領域的應用。 許民陽(1994)以方向、座標和相對位置，來探討國小低、中、高年級學生的 空間認知發展。 林靜怡(2003)運用學生的認知圖，來分析國中三年級學生的空間認知能力、 探討造成學生空間認知發展個別差異的原因和學生空間建構的方式。 張文賢(2003)以學生父母親的職業和教育程度、學生上下學的交通工具、學 生居住時間的長短、對環境認識的自信程度、年齡層和學生認定自己在彰化市移 動的頻率等層面，來探討學生對居住地(彰化市)認知和真實地表空間之間的誤 差，誤差部份係以認知圖扭曲程度來表示。 王佩玲(2004)以「實際帶學生探路考察」和「只留在教室內」來進行認知圖 比較，探討學生空間知識的獲取的過程，和這兩種情形對學生空間資料的長期記 憶的關係。 這些研究大都是探討學生如何認知，如何對空間產生認知，空間是如何烙 印在學生腦海裏，烙印腦海後又如何再現於圖上？ 另外也有地圖對學生空間認知的影響和影響程度之研究，蘇國章和黃國鴻 (2005)就曾以電子地圖來進行教學，探討其對學生空間認知的影響。 總括上述文獻的分析，可以發現國內對「學生空間認知」在實際教學的運用， 幾乎沒有探討。又因區域地理的「空間」知識較多，所以較適合進行「學生空間. 1. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(15) 認知特性」的教學實驗對象。基於此動機，本文的研究目的為：. 一、找出國中七、八和九年級學生的空間認知特性 二、探討學生空間認知特性在國中區域地理教學的運用成效，亦即以 學生空間認知特性，應用在七年級「台灣尺度」 、八年級「中國 尺度」和九年級「世界尺度」的區域地理教學上，最後再評估學 生的學習成效。. 2. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(16) 第二節 文獻回顧與研究概念 空間認知的相關研究有孩童成長階段的認知發展、環境認知、地圖認知、地 方感、鄉土意識等等領域的探討。其中孩童成長階段中的認知發展是本文聚焦的 重點，其餘環境認知、地圖認知、地方感和鄉土意識的探討領域雖不是本文主軸， 但也提供了一些有關空間認知的概念。 在環境認知的探討，有張筱雲(2002)由國小學生對校園景觀設施認知來探討 環境學習，鍾文修(2004)探討軍事院校學生的環境認知，林庭寧和紀佳祺(2005) 探討遊客對濕地環境的認知等等。空間為抽象的點、線、面資料，環境為空間的 具體化表現，國小學生、軍事院校學生和遊客等不同角色關心不同的事物，其環 境認知也不同。 地圖認知的探討，有石慶得、蘇永生(1992)以兒童的環境認知來看地圖學的 研究，呂玉琪(1995)利用方向和距離概念來探討人的地圖認知，賴進貴(1999)探討 中小學生地圖認知的研究，陳立心(2004)等。地圖是空間完整的表達，看了地圖 後而有的想法會改變人的空間認知。 地方感和鄉土意識的探討，有江碧貞(1999)國小學生地方感探討，許育齡 (1999)探討學童年齡及環境刺激因素對其鄉土意識的影響。因此地方情誼愈深和 環境刺激愈多，學生的空間認知和真實空間相似度愈高。 有關「空間認知特性」的概念，本文將針對空間認知相關研究中關鍵步驟「空 間認知」、「認知圖」文獻進行整理。. 一、 「空間認知」相關研究文獻與研究概念 歐陽鍾玲（1986）將空間認知定義為人們獲得、組織、儲存及回憶訊息 的方式，是人在「日常生活」中與三度空間的環境互動；Mark（1992）也認 為空間認知是一種經過內化的反映和結構化的空間思考，因此每個人日常生 活經驗不同，導致人的空間認知具有獨特性。 （一）經驗與空間認知 經驗是”感覺”和”思想”的綜合體（Yi-fu Tuan,1977） 。經驗由 體會，而形成個人的背景知識，背景知識所建構出來的基模（schema） 會主動去搜尋有用的資訊將它放在適當的位置，來壯大自己的經驗 （洪蘭，2001） 。因此人們的空間認知是長時期對空間許多經驗的記憶 及體會，對空間記憶和體會，即是本文所指的空間認知特性。 （二）空間認知的建構 在空間認知理論當中，以皮亞傑所提的觀點最為重要。皮亞傑的 認知理論中，對於空間認知的看法，可分成下列三個階段：. 3. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(17) 1.拓樸(topological)空間概念時期：相當於認知理論的運思前期，大致 為學前兒童階段。 2.投影幾何(projection geometry)概念階段：相當於認知理論的運思前期 和具體運思期，以自我為中心來向外拓展空間的認知。 3.平面幾何(Euclidean geometry)概念階段：相當於認知理論的具體運思 期，會運用座標的參考進行系統的思維，對空間的認知有幾何計量 的技術。 皮亞傑在認知發展學界德高望衆，也影響到一些空間認知理論的 提出。茲就這些理論主張分述如下： 1.Siegel and White（1975）的空間認知理論： Siegel and White 將人的空間發展分成四階段 第一階段：地標的辨別（landmark recognition），也就是兒童最先會 注意並記住的地標。 第二階段：進入到路徑知識（route knowledge）的建構，強調會形 塑出許多路徑來聯繫每一個地標。 第三階段：地標和路徑組織成集群（cluster），集群內由拓樸1關係 （topological relationships）相聯繫。 第四階段：集群間（across clusters）發展出一致的參考模式架構 （coordinated frame of reference），協調出一個整體的架 構。 依其具體的階段畫分，本研究在第二、三和四章的一和二節 將探討其與學生實際繪製結果的比較。 2.英國地理學者 Simon J.Catling（1978）的空間認知觀點 Catling 結合皮亞傑的認知理論與地理學空間概念的結構，以 螺旋型關係柤互聯繫著（圖 1-1） 。由圖中可知兒童空間概念發展過 程中，由「拓樸」階段經「投影幾何」階段到「平面幾何」階段是 不斷地更熟悉自己所處的區域空間，這三個階段的進展歷程中，兒 童對於空間區位、空間分佈、及空間關係的理解力是並行發展且逐 1. 拓樸學是幾何學的一個分支，它用非數量方式所表示的空間關係來研究空間變換。這種空間概 念只涉及各種空間關係的次序，而與它們的方向、大小、形態、距離等無關。拓樸學這種形式可 以完成拓樸心理學的任務，即用圖形來描述心理生活空間，從而在任何特定的時刻，都能表明個 體的一切可能有的目標和達到這些目標的所有道路。 拓樸心理學也稱為勒溫心理學，既與格式 塔心理學有共同的歷史背景，又有其自身三方面的歷史背景──拓樸學、向量學、操作主義的影 響。格式塔心理學自 1912 年建立以來，一向偏重知覺的研究，而勒溫對於意志和需要的研究， 則填補了格式塔心理學的不足之處。 （Kurt Lewin，1966：87）. 4. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(18) 步加深。. 圖 1-1 地理學的空間概念與兒童空間認知發展螺旋關係圖 資料來源： 修改自 Catling,1978. 由 上 所 述 ， 可 知 空 間 知 識 的 建 構 程 序 （ Lynch,1960 ； Shemyakin,1962）是由個別熟悉的「點」到「線」而發展到概觀性「面」 的結構知識。 由皮亞傑認知理論衍生出的空間認知理論，告訴了我們在從事地 理教學時，可考量由學生「熟悉的」環境現象來介紹學生「陌生」且 未去過環境的地理知識，這正是本研究教學實驗的重點。 基於上述對「空間認知」的文獻回顧，本研究將依空間認知是來 自人們日常生活經驗的觀點，來尋找楊梅國中學生的空間認知特性。 此外，依照 Brunswilk 的觀點，空間是一種完整的外在環境，然而學 生透過透鏡形成的認知空間，與完整的外在環境比較，是屬於偏誤的 空間，學生繪製的圖是一種不完整的認知呈現（圖 1-2） 。所以將學生 繪製的圖與外在資訊的環境作比較，可了解其繪圖的正確性。而學生 對周遭空間進行取材、記憶，其篩選的標準是什麼？也是了解其空間 認知特性的重要線索。. 5. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(19) 圖 1-2 本研究與 Brunswilk 的透鏡模式結合 資料來源：修改自 Holahan,1982. 簡言之，在 Siegel and White 的空間認知發展過程，學生是由空間 中地標（熟悉點）開始擴展，再至路徑（熟悉路線）向外擴展，最後 發展至整體「面」尺度的知識體。 英國地理學者 Simon J.Catling（1978）的空間認知觀點，則提醒 本研究在進行教學實驗時，應運用地圖。教師在講課時應注意此空間 建構的程序：地標→交通線、河川或山脈→整個區域。區域地理教學 如果應用此空間認知特性來進行，其成效一定很大。是否真得如此？ 本研究將於第二、三和四章的第四節進行應證。 （三）空間認知的轉變 圖 1-3 呈現了學生的空間認知過程，如果「刺激情境」增強或改 變， 「學生背景知識」和「學生的平日直接體驗」會跟著改變與重組。 這啟發本研究在找出楊梅國中學生空間認知特性時，要安排兩次的認 知圖繪製，這兩次認知圖繪製期間，要有「刺激情境」的增強或改變。. 6. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(20) 圖 1-3 空間認知的過程 資料來源：修改自呂勤、郝春東，2000. 二、 「認知圖」相關研究文獻與研究概念 認知圖是個人對環境獨特心理的表現（Mcandrew,1993） ；認知圖是個人 將自己認同的世界，運用擅長的方式來呈現出來（Matlin,1998） ；認知圖是存 在心智中的空間意像和環境特徵，具有個人獨到的生活體驗、感受、長期累 積的經驗，囊括個人從地圖閱讀而來的資訊、實際經驗，呈現的方式包括影 像和文字（Dent,1996） 。總括上述專家學者的看法得知一個結論，個人對「身 歷其境」的空間所產生之認知，是一種價值，也是一種識覺，更是一種記憶。 最後把自己的空間認知具體的描繪出來，謂之「認知圖」。 在認知圖組成要素的探討中，Cadwallader（1976）由人們的意象為出發 點去思索，人們所繪出的認知圖裏可看出其心智針對空間所作的三個決定： （一）決定離去或留下（The decision to stay or go） （二）決定要去哪裡（The decision of where to go） （三）決定要走哪條路（The decision of which route to go）。 Cadwallader 提到的第一、二項，是指「點」資料是個人決定的，而第三 項則是指「線」資料的決定。 （一）運用「認知圖」研究的歷史淵源 運用認知圖的研究方式多透過不同的年齡、性別、區域、屬性的. 7. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(21) 人們來研究其差異。他們分析的項目包括認知圖的要素、形式、資訊， 符號、座標、幾何（認知圖扭曲及偏斜）、空間組織能力。茲就相關 研究，分述如下： 1.Hart（1978）依兒童認知圖找出學生幾何能力中的系統思維，呈現皮 亞傑認知理論的空間認知「投影幾何」及「平面幾何」階段(圖 1-4)。. 圖１-4 Hart 認知圖上幾何能力的系統思維 資料來源： Hart,1978. 2.Matthews（1980）曾依學生認知圖的資訊、完成度、外形、形式、地 圖形式（style）和正確性，來理解兒童對鄉土的認識程度，以找到更 好的教學法。 3.歐陽鍾玲（1983）依學生認知圖的空間要素、空間的組織能力和空 間表現形式，來探討我國學生空間概念和空間認知的發展情形。 4.石慶得、蘇永生（1992）依學生認知圖的地點性質、交通路線和街 道結構及範圍來探討兒童對居住環境及大區域環境(例如臺灣)的認 知。 5.Robert Lloyd(1997)藉兒童認知圖的地標因子(包括顏色、大小、方位 和屬性)、繪地標和路線的順序和認知圖的地標是否有階層樹枝狀 思考模式，來探討兒童針對居住環境及大區域環境所繪的認知圖 (例如兒童對美國、南美洲和歐洲外型輪廓的扭曲和方位偏斜)。 6.江碧貞（1999）分析學生比例尺、方位、符號、平面構圖的地圖能 力探討學生的基本空間知能及其蓄含的地方感。 7.林靜怡（2003）依學生的認知圖的地標和道路分析來探討中學生空 間認知能力個別差異。 8.張文賢（2003）統計學生認知圖上的地標數量並呈現學生認知圖上 空間的扭曲程度，藉此探討中學生空間認知之差異。 9.王佩玲（2004）分析學生認知圖上的地標數量、彼此的相對距離、 順序排列，並安排實地探路，進行景觀再認，概括出國中生獲取空 間知識的過程。 10.蘇國章、黃國鴻(2005)運用電子地圖進行台灣區域地理教學後，學. 8. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(22) 生繪製認知圖，分析其參考系統、方向感、測量、符號化方面的表 現，探討電子地圖對學生空間認知的影響。 由以上對認知圖的運用可知，空間認知研究中認知圖的運用已成明 顯的趨勢。 （二）「認知圖」的繪製方法 Wakabayashi（1994）將學生腦海的空間認知轉化而成圖的方法，分 成兩大類，一是直接繪圖法（direct mapping），二是間接繪圖法（indirect mapping）。 1.直接繪圖法 其施行方式為要求學生自行直接繪製出自己腦海中的影像 （Cromley et al.,1981；Wakabayashi,1994）。其優點是資料收集方便，且具 較高的「生態效度2（ecological validity）」 （Blades,1990） 。因此直接繪圖法 可有效的表示學生對實際世界的認知。但直接繪圖法的缺點是選擇忽略 學生繪圖能力較差所形成的變數（Downs and Stea,1977；Graham,1976； Tobler,1976；Haynes,1980；Blades,1990；Billinghurst and Weghorst,1995）， 與認知圖難以全然量化來解釋受試者的空間認知特性（Blades,1990）等。 直接繪圖法的量化方式可分成兩類： (1)藉由學生認知圖，粹取出部分空間資訊，如地標、道路等屬性和數量， 加以分析或多次繪製後地標和道路出現頻率的統計（Lynch,1960； Matthews,1984；Blades,1990；Halseth and Doddridge,2000）。 (2)考慮認知圖與真實地圖的幾何關係，分析其扭曲程度（Waterman and Gordon,1984；Lloyd,1989a；Wakabayashi,1994）。 國內歐陽鍾玲(1983)與許育齡(1999)曾採用直接繪圖法的(1)類； 張文賢(2003)則採用直接繪圖法(2)類進行研究。 2.間接繪圖法： 指研究者根據學生的反應，代其繪出學生對於空間的認知（Cromley et al.,1981；Wakabayashi,1994），間接繪圖法的優點是不需考慮學生的繪 圖能力，但其缺點是較低的「生態效度」（Blades,1990）。間接繪圖法中 最常被使用的是距離估測法（distance estimation）（Canter and Tagg,1975； Briggs,1976 ； Cadwallader,1976 ； MacEachren,1980 ； Brown. and. Broadwya,1981 ； Ewing,1981 ； Staplin and Sadalla,1981 ； Lloyd and Heivly,1987；Lloyd,1989b）、國內張麗芬(1989)；呂玉琪(1995)曾使用過距 離估測法進行研究。 （三）認知圖的個案研究 2. 生態效度是指實驗室中觀察到的外顯行為是否可被概括化到現實世界的自然行為 （Schmuckler,2001） 。. 9. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(23) 針對研究對象的認知圖，進行個別化的整理，茲分述如下： 1. Appleyard 整理學生認知圖中空間資料的表現形式： (1)線段形式，如圖 1-5 左半部。 (2)點、線、面資料的空間組織形式如圖 1-5 右半部。 (3)表現形式：由上(拓樸的)至下(位置的)呈現出皮亞傑認知理論中的空間 認知程序，由抽象符號到具體空間表徵。. 圖 1-5 Appleyard 地圖形式的分類 資料來源：修改自 Appleyard,1970. 2.Catling 依學生的認知圖，證實了皮亞傑認知理論中空間認知的三個階段。 3. Matthews 將學生的認知圖分成： (1)圖畫式：只有物體的影像。. 10. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(24) 圖１-6 Catling 配合空間概念發展階段來看認知圖 資料來源：修改自 Catling,1978. 圖１-7 Matthews 透過認知圖來分類人之地圖能力 資料來源：修改自 Matthews,1980. (2)圖畫文字式：物體的影像呈現加上文字。 (3)圖畫平面式：物體的影像且彼此間有平面相對位置關係。. 11. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(25) (4)圖畫平面文字式：以上述(3)的內容，再加上文字說明。 (5)平面式：只有符號化物體間相對位置的關係。 (6)平面文字式：以文字來取代物體影像的存在，呈現彼此相對的關係。 由(1)至(6)亦呈現皮亞傑認知理論中空間認知的三個階段。 綜觀上述個案研究發現，皆與拓樸空間概念階段 topological、投影幾何概念 階段 projection geometry、平面幾何概念階段 Euclidean geometry）三個階段有關。 此外，Cadwallader（1976）透過認知圖來探討人們對空間的種種決定，提醒 本研究在探討楊梅國中學生空間認知特性這部分，要歸納出學生為什麼會畫出 「點」資料、「線」資料的原因？是否有其個人或一般的原則？ 上述運用認知圖來分析學生的空間認知，提醒本研究在分析學生空間認知圖 時，可留意地標、街道的變化，與前後兩次繪圖之間內容的差異。另外，本研究 在進行楊梅國中學生空間認知特性的樣本群，應要克服年齡、性別、空間認知能 力等差異，如此才能歸納出「普遍學生們」的空間認知特性。. 三、小結 綜合上述文獻回顧所得的啟示，本文將學生空間認知研究關鍵步驟， 歸納出的研究概念，如下所示： （一）在空間認知部份，所得到的研究概念有四： 1.學生 由「熟悉」空間拓及到「陌生」空間的方式。 2.學生背景知識會對空間認知產生獨特的影響力。 3.空間認知順序由「點」、「線」而「面」。 4.學生「刺激情境」的增強與改變，會造成空間認知的重組。 （二）在認知圖部分，所得到的研究概念有二： 1.地標和街道的變化。 2.前後兩次繪圖之間內容的差異。. 12. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(26) 第三節. 研究方法. 承接本章第二節所得，本文以學生認知圖、普遍的認知圖分析項目等研究 概念，來找出各年級普遍學生的空間認知特性。接著，將空間認知特性逐條轉化 成教學原則，進行各年級兩班的教學實驗比較。. 一、楊梅國中學生空間認知特性的歸納 本研究在進行前，先以「獨立樣本 T」來檢定學生平日地理成績，找出同年 級平日地理成就相似的兩班，作為本文分析對象的對照班與實驗班，以確立兩班 之起點行為相同。根據前人研究(張文賢，2003；林靜怡，2003)，學生年齡和性 別都會影響其空間的認知。因此，本研究為控制年齡與性別因子，在年齡方面採 同年級進行，性別方面採五男五女，最後再採平日地理成就位在全班中位數的學 生，在這三項控制之下所歸納的學生空間認知特性，應較具「普遍性」。 至於在研究假設方面，本文提出下列兩項： (一)假設學生平日地理成就和學生的空間認知能力相當。 (二)因楊梅國中為常態編班，假設平日地理成就位在中位數的學生，其空間認知 能力足以代表普遍的空間認知能力。 本文歸納的學生空間認知特性，是指學生空間認知的「過程」中具有的特 性。「過程」有兩種，一種是對空間而有認知的過程，另一種是經刺激而對之前 的認知作改變的過程，所以本研究安排學生進行兩次認知圖的繪製，兩次間隔一 週。兩次的結果，可看出第一種過程；兩次結果作比較，則可看出學生經一週時 間的自我觀察與地圖參考後的「改變」，這些「改變」就是第二種過程。 （一）學生認知圖的繪製：為求認知圖能「全面」客觀地呈現學生的空間認 知，所以採用第二節所述的「直接繪圖法(1)類」。 1.實驗班學生的選擇考量 (1)某班 10 位地理成就在中位數的學生 (2)男女生名額各半。 2.實驗班第一次空間認知圖的繪製 (1)以「楊梅國中附近的區域介紹」為主題，請學生在中心點貼有楊 梅國中校門口符號的八開圖畫紙上繪製空間認知圖。 (2)情境： 學生第一次繪圖前，老師沒有預告要進行以「楊梅國中附 近的區域介紹」為主題的繪圖活動。接著，利用學校空白課程時 間，說明繪圖原因、主題和方法，參與同學進行繪圖，非參與同 學則自修。老師提供中心點貼有楊梅國中校門口符號的八開圖畫. 13. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(27) 紙進行繪製，以不干預學生繪圖為前提，繪製方式和時間皆自 由，也就是學生如果這節課無法畫完，可以帶回家畫。為了預防 學生忘交，老師會針對帶回家畫的學生進行催促追蹤。 3.實驗班第二次空間認知圖的繪製 (1)提醒學生事項： 第一個事項：七天後可自備地圖，進行第二次繪製。 第二個事項：這七天要對學校附近多觀察。 (2)以「楊梅國中附近的區域介紹」為主題，請學生在中心點貼有楊 梅國中校門口符號的八開圖畫紙上繪製空間認知圖，並提供學校 附近街道圖(Urmap 網站)及衛星圖(Google earth)以供其參考。街道 圖是以圖正上方為正北；衛星圖則和提供學生中心點貼有楊梅國 中校門口符號的 8 開圖畫紙一樣，校門口都是擺正的。 (3)情境： 學生第二次繪圖，亦利用學校空白課程，參與繪圖，其餘 同學自修。繪圖時，可邊畫邊參考老師提供的二張地圖或自備的 地圖，老師亦提供中心點貼有楊梅國中校門口符號的八開圖畫紙 進行繪製，以不干預學生繪圖為前提，繪製方式和時間皆自由， 如果這節課無法畫完，可以帶回家畫。為了預防學生忘交，老師 亦會針對帶回家畫的學生進行催促追蹤。 （二）學生認知圖內容的分析 本研究主要是依「屬性」(Robert Lloyd,1997：45)、 「順序」(Robert Lloyd,1997：54)和「受明顯建築物影響」(王佩玲，2004：44)來分析 學生認知圖，大致可分成下列八項指標： 1. 能畫出往自 家方向的 空間資料。 2. 能畫出發達 區方向的 空 間 資 料：發達區 以地政事務 所公告地價 為依據，大 成路區塊為 圖 1-8 楊梅國中附近公告地價 學校附近最 資料來源：楊梅鎮地政事務所 高地價(如. 14. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(28) 圖 1-8)，因此，指標二指的是學生是否會畫出往大成路方向的空 間資料。 3.能畫出日常生活的點位資料：學生繪出與其日常生活有關的點位資 料。但是學生在第二次繪圖中，若只畫出本研究提供的參考地圖 點位資料，沒有畫出其他的日常生活點位資料，則學生就不具備 此項空間認知特性。提供參考圖的原因是考量學生第一次繪圖 後，會忘了對周遭的空間自我觀察，如學生真的忘了，還有此圖 作參考，來建構其內心對學校附近的空間認知。 4.空間資料位置正確性：學生繪的空間資料中，位置正確的空間資料 所占比率。當所佔比例高於 84.13%3時，代表該生能繪出正確的空 間資料。 5.繪圖順序具連續性：學生依其繪圖順序，自行在圖上編排順序。學 生所編排的順序中，兩連續序號中如沒有其他序號，則為繪圖順 序具連續性，記 1 次連續。所有順序中，連續的次數所占比率高 於 84.13%，代表該生繪圖順序具有連續性。 6.繪圖的順序具有左右對稱特性：承第五項指標，學生編排的順序 中，兩連續序號如有其他序號，則記 1 次左右對稱特性。左右對 稱特性次數所占比率如高於 84.13%，代表該生繪圖順序具有左右 對稱特性。 7.能畫出道路：學生繪出線段資料。 8.是否優先畫出高速公路：學校東側有個明顯的地標(中山高速公 路)，學生受其影響，在繪圖順序中先以其為定錨點4來構圖者。 由於學校採常態編班，因而本文在統計這些空間認知指標，學 生人數占 10 位學生的比率，如高於 84.13%5時，則代表實驗班大部份 學生具有此空間認知特性。 （三）楊梅國中學生空間認知特性的產生 1.比較學生前後兩次空間認知圖 2.依兩次繪製的圖，設計開放式訪談問卷，問卷題目類型如下： 第一類問題：為什麼會畫這些點？ 第二類問題：為什麼會畫這些線？ 第三類問題：繪製的順序如何？ 3.在不影響學生學習、教師教學進度的情況下進行訪談，了解學生繪 3. 個體特性顯現比例如達 84.13%以上，則可說在常態情形下，個體具有此特性。 此名詞摘錄自 Golledege(1978)定錨點理論(anchorpoint theory)，意指認知圖中能延伸出許多點位或 線資料的主要節點。 5 常態分配 Z=1 的比例為 68.27%，如加上一翼偏態比例後為 84.13%(梁蘄善，1991：102)。本研 究母群體顯現的比率如達 84.13%以上，則可說此母群體大部分具有此指標所代表的空間認知特 性。 4. 15. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(29) 圖的過程。 4.由「學生的認知圖」 、 「繪後書面問卷」和「繪圖順序」三方面的資 訊，依照前述的八項空間認知指標，來找出楊梅國中學生空間認知 特性。. 二、教學實驗的進行 學生空間認知特性轉換為教材的組織原則方面，本文依學生空間認知特 性，逐條轉化成教材的組織原則，並在每項原則後，括弧註記其所根據的空 間認知特性。 (一)對照班和實驗班之特性 1.異同： (1)異：實驗班為參與本研究認知圖繪製之 10 名學生所在的班；對照 班則不是。 (2)同： A.兩班皆為同一教師。 B.兩班學生事先皆被告知且叮嚀盡量以自己平常預習、上課、復習 的情況，來看待老師的教學實驗。實驗前進行連續四次架設攝影 的教學，以求學生習慣拍攝錄音情境的教學。 C.依兩班 10 次的地理平日成績之平均，作為前測成績。 (二)對照班和實驗班之教學實驗 1.教學計畫：編寫教案 (1)課程單元：因為區域地理教學內容較多空間現象和空間分布的描 述，所以本研究選擇國立編譯館審訂通過的現行國中教 科書中，屬於區域地理的單元。另為了配合學校教學進 度且不影響學生受教權，本研究選擇的單元，如下所示： A.七年級「臺灣的區域發展」單元6 B.八年級「中國西南地區」單元7 C.九年級「俄羅斯」單元8 (2)教學目標：對照班與實驗班相同 (3)教學活動：兩班的差別，在於實驗班依本研究轉化後的教學原則， 撰寫教案，實施教學；對照班則無依照此轉化後的原則， 但仍進行教案的撰寫，實施教學。 (4)教學評量之設計：兩班皆按照施添福「地理教學評量原則」(施添福， 1989：103-124)，以教案的「具體目標」轉換為試 6. 國民中學社會第二冊，2008，臺南：南一書局，頁 52-59。 康軒版國中社會乙版課本 第四冊(2 下)，2008，頁 56-60。 8 康軒版國中社會乙版課本 第五冊(3 上)，2007，頁 60-67。. 7. 16. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(30) 題，進行學生學習成效的評量。 (5)情境： 各年級的教學實驗皆控制在一節課結束，下一節地理課進行 評量施測，因此教學內容設定在一節能上完的份量，也就是擷取課 程單元的部分內容，來進行教學實驗。因九年級學生下學期要參加 基本學力測驗，配合學校教學進度而在上學期進行教學實驗，七、 八年級教學實驗則因本研究進度及不影響學校進度的考量，而在下 學期舉行。 2.教學進行：拍攝且按照教案教學。 3.教學後： (1)評量成績： 以 SPSS 統計分析中的「相依樣本 T9」檢定(α=0.05 單尾檢定 之)兩班教學實驗成績與平日成績之差異程度。 (2)全班書面問卷 書面的問卷題目中的第一題，為你覺得這次的評量是否考 好？第二題之後，依序依對照班與實驗班教學活動不同處來設計問 卷題目。最後，本研究統計每個問卷題目，答「是」的學生人數， 如達全班人數的 84.13%時，則表示大部學生肯定該問卷題目所代表 的教法。 本研究方法，可由圖 1-9 說明。. 9. 以 SPSS 統計分析中的「相依樣本 T」檢定(α=0.05 單尾檢定之)兩班教學實驗成績與平日成績之 差異程度，此檢定之顯著性設為 p，p 值愈大，愈相似；p 值愈小，則差異度愈明顯，p 值如小 於 0.1(因為在 SPSS 統計出來的 p 值為雙尾，參考值為 0.05*2=0.1)則達「顯著」差異。(唐麗英、 王春和，2005：190~199). 17. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(31) 第一次. 第二次. 1.繪製的認知圖 2.繪後書面問卷. 1.繪製的認知圖 八項指標. 3.繪圖順序. 2.繪後書面問卷 3.繪圖順序. 逐 條 轉 化. 將 顯 著 的 指 標. 學生空間認知特性 的歸納. 原 成 性 認 將 則 教 轉 知 空 學 化 特 間. 實驗班教學活動. 依兩班教學不同. 對照班教學活動. 處設計問卷 實驗班 1.相同的起點行為. 對照班 受肯定的教學原則. 2.相同的拍攝情境. 2.相同的拍攝情境. 3.相同的教學老師 4.相同的單元 5.相同的教學目標. 1.相同的起點行為. 3.相同的教學老師 國中區域地理 教學的建議. 6.相同的教學評量. 4.相同的單元 5.相同的教學目標 6.相同的教學評量. 學習成效. 圖 1-9 研究方法之設計. 18. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(32) 第二章. 七年級學生空間認知特性及其教學實驗. 本文為了分析學生空間認知特性，在地理教學的應用成效，教學實驗中的 對照班和實驗班，起點行為必須相近。因此筆者從任教的班級中任選兩班(706 和 712 班)，兩班的學生皆以 10 次相同範圍的平日成績加以平均，作為該班平日地 理成就，如表 2-1 和表 2-2。依「獨立樣本 T」檢定(α=0.05)這兩班的平日地理成 就，發現 706 班和 712 班平日地理成就「無顯著差異」。茲就上述步驟，敘述如 下： 表 2-1 706 班平日地理成就 臺灣的 7 年級 臺灣的 7 年級 臺灣的 水文、 臺灣的 上學期 地形 2 上學期 環境問 環境問 座 性 位置與 臺灣的 第一次 臺灣的 臺灣的 和臺灣 第二次 臺灣的 題與保 題與保 號 別 範圍 地形 1 段考 地形 2 氣候 的氣候 段考 水文 育 育 平均 1 男. 67. 89. 82. 87. 66. 80. 80. 73. 94. 78. 79.6. 2 男. 35. 42. 25. 25. 41. 48. 28. 41. 30. 26. 34.1. 3 男. 28. 53. 48. 44. 68. 70. 52. 60. 77. 38. 53.8. 4 男. 35. 66. 58. 45. 61. 76. 52. 62. 79. 65. 59.9. 5 男. 60. 74. 65. 60. 71. 58. 70. 60. 85. 缺考. 67.0. 6 男. 31. 70. 52. 35. 26. 28. 46. 55. 35. 34. 41.2. 7 男. 46. 65. 37. 52. 55. 58. 50. 50. 83. 34. 53.0. 8 男. 24. 22. 41. 43. 35. 42. 32. 28. 26. 35. 32.8. 9 男. 77. 80. 61. 68. 45. 88. 68. 58. 85. 35. 66.5. 10 男. 78. 94. 85. 95. 80. 94. 90. 88. 87. 85. 87.6. 11 男. 43. 48. 48. 49. 32. 44. 46. 55. 41. 31. 43.7. 12 男. 52. 80. 81. 79. 73. 86. 80. 77. 83. 68. 75.9. 13 男. 38. 62. 25. 20. 47. 34. 30. 45. 34. 20. 35.5. 14 男. 66. 71. 70. 76. 53. 78. 76. 68. 87. 80. 72.5. 15 男. 68. 61. 68. 62. 72. 78. 76. 86. 90. 75. 73.6. 16 男. 91. 86. 94. 72. 76. 90. 90. 91. 94. 85. 86.9. 17 男. 88. 84. 91. 95. 95. 96. 92. 89. 94. 89. 91.3. 31 女. 91. 94. 89. 80. 85. 90. 88. 75. 86. 91. 86.9. 32 女. 59. 75. 59. 67. 49. 78. 80. 52. 84. 74. 67.7. 33 女. 66. 81. 63. 50. 63. 76. 68. 59. 71. 54. 65.1. 34 女. 77. 78. 80. 70. 79. 82. 76. 81. 71. 83. 77.7. 35 女. 71. 70. 78. 46. 71. 74. 70. 65. 95. 60. 70.0. 19. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(33) 36 女. 83. 80. 85. 60. 78. 88. 88. 81. 88. 77. 80.8. 37 女. 44. 84. 78. 56. 43. 70. 68. 65. 81. 0. 58.9. 38 女. 74. 86. 77. 84. 46. 86. 80. 62. 86. 77. 75.8. 39 女. 42. 77. 73. 72. 73. 74. 76. 67. 88. 77. 71.9. 40 女. 57. 82. 56. 71. 68. 78. 64. 75. 62. 72. 68.5. 41 女. 85. 86. 56. 45. 66. 54. 50. 70. 87. 62. 66.1. 42 女. 40. 59. 64. 43. 73. 64. 70. 64. 91. 67. 63.5. 43 女. 73. 70. 77. 47. 61. 50. 78. 59. 75. 68. 65.8. 44 女. 60. 74. 69. 49. 57. 72. 46. 55. 74. 74. 63.0. 45 女. 89. 88. 91. 86. 64. 86. 84. 75. 89. 77. 82.9. 46 女. 86. 83. 93. 86. 76. 78. 92. 84. 95. 86. 85.9. 47 女. 76. 84. 80. 87. 75. 72. 84. 62. 80. 70. 77.0. 表 2-2. 712 班平日地理成就. 臺灣的 7 年級 臺灣的 7 年級 臺灣的 水文、 臺灣的 上學期 地 形 2 上學期 環境問 環境問 性 位置與 臺灣的 第一次 臺灣的 臺灣的 和臺灣 第二次 臺灣的 題與保 題與保 座號 別 範圍 地形 1 段考 地形 2 氣候 的氣候 段考 水文 育 育 平均 7. 男 缺考. 16. 5. 30. 24. 24. 24. 21. 21. 23. 20.9. 10 男. 48. 45. 30. 33. 20. 22. 28. 15. 15. 22. 27.8. 1. 男. 21. 37. 30. 26. 30. 16. 30. 42. 26. 29. 28.7. 5. 男 缺考. 61. 33. 20. 缺考. 30. 28. 19. 34. 20. 30.63. 2. 男. 54. 66. 66. 23. 32. 52. 62. 16. 15. 21. 40.7. 12 男. 64. 51. 72. 51. 36. 32. 36. 23. 31. 19. 41.5. 9* 男. 43. 52. 45. 36. 49. 44. 46. 50. 51. 50. 46.6. 13* 男. 65. 75. 78. 60. 30. 75. 84. 55. 58. 34. 61.4. 8* 男. 48. 77. 68. 55. 66. 70. 62. 56. 30. 84. 61.6. 6* 男. 49. 58. 57. 67. 71. 70. 66. 70. 65. 44. 61.7. 3* 男. 64. 60. 89. 65. 64. 90. 78. 78. 65. 67. 72.0. 17 男. 50. 75. 75. 76. 65. 84. 74. 61. 88. 89. 73.7. 11 男. 76. 76. 62. 81. 68. 82. 54. 86. 88. 69. 74.2. 4. 男. 97. 缺考. 58. 95. 96. 62. 46. 96. 73. 65. 76.4. 14 男. 84. 78. 87. 72. 69. 90. 84. 88. 95. 91. 83.8. 16 男. 83. 83. 86. 85. 91. 84. 86. 78. 80. 86. 84.2. 15 男. 81. 84. 86. 88. 82. 84. 86. 94. 85. 84. 85.4. 37 女. 26. 43. 53. 45. 8. 68. 46. 36. 56. 58. 43.9. 36 女. 25. 54. 40. 55. 41. 50. 42. 49. 54. 47. 45.7. 41 女. 50. 61. 63. 46. 40. 70. 44. 39. 26. 39. 47.8. 20. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(34) 32 女. 25. 66. 47. 75. 67. 46. 42. 44. 56. 25. 49.3. 45 女. 47. 38. 56. 54. 13. 68. 68. 41. 44. 71. 50.0. 43 女. 44. 61. 48. 30. 43. 66. 50. 56. 66. 57. 52.1. 47* 女. 40. 74. 50. 79. 41. 52. 64. 58. 64. 33. 55.5. 46* 女. 66. 52. 58. 49. 57. 56. 46. 58. 73. 60. 57.5. 31* 女. 55. 55. 64. 75. 77. 48. 54. 60. 62. 49. 59.9. 38* 女. 62. 83. 98. 53. 75. 78. 94. 55. 86. 54. 73.8. 33* 女. 75. 74. 68. 86. 75. 70. 62. 62. 80. 88. 74.0. 34 女. 54. 87. 80. 92. 47. 72. 74. 61. 93. 81. 74.1. 42 女 缺考. 75. 72. 75. 78. 66. 76. 80. 87. 78. 76.3. 40 女. 90. 85. 78. 87. 70. 80. 76. 75. 90. 86. 81.7. 39 女. 89. 76. 79. 66. 76. 90. 82. 95. 97. 95. 84.5. 44 女. 82. 73. 93. 85. 77. 90. 90. 86. 95. 91. 86.2. 35 女. 94. 93. 98. 97. 92. 94. 94. 90. 80. 88. 92.0. 註：座號旁加*者為實驗班平日成績位在中位數的學生，亦為繪製認知圖的學生。. 在 SPSS 統計分析中， 「獨立樣本 T 檢定」的顯著相等有兩個步驟，一為「變 異數相等 Levene 檢定」，二為「平均數相等的 T 檢定」。「變異相等 Levene 檢定」 顯著性 p 如大於 0.05，表示兩班成績的變異數，並沒有顯著的差異；接著是「平 均數相等的 T 檢定」部份，如第一步驟「變異數相等」顯著性 p 大於 0.05 的話， 則可假設兩班變異數沒有顯著差異，在此條件下，如顯著性(雙尾)p 大於 0.05， 則兩班平均數亦沒有顯著差異。706 和 721 兩班在「獨立樣本 T」檢定(α=0.05)， 如表 2-3： 表 2-3 SPSS 統計分析中獨立樣本 T 檢定 獨立樣本 T 檢定 兩班變異數相等的 Levene 檢定. 成績. 假設兩班變異數 沒有顯著差異. 兩班平均數相等的 T 檢定. F 檢定. 顯著性 p. T. 自由度. 顯著性(雙尾)p. 3.20. 0.08. 1.42. 66.00. 0.16. 1.42. 63.38. 0.16. 假設兩班變異數 有顯著差異. 一、變異數相等 Levene 檢定： p=0.08>0.05，故兩班在 5%的顯著水準下，變異數沒有顯著差異。. 二、平均數相等的 T 檢定：. 21. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(35) 因上述第一項結果，假設兩班變異數沒有顯著差異。p=0.16>0.05，故 兩班平均數在 5%的顯著水準下，平均數亦沒有顯著差異。簡言之，706 班 和 712 班的變異數與平均數均無顯著差異，也就是說兩班具有相近的起點 行為，而本研究選定 706 為對照班，712 為實驗班。. 22. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(36) 第一節. 學生第一次認知圖的繪製. 在選定 712 為實驗班後，本研究即針對該班成績位於中位數的 10 位學生(表 2-2 中座號欄，有註記「*」者)進行認知圖的繪製。根據「學生的認知圖」、「繪 後書面問卷」和「繪圖 順序」三方面的資訊， 依 照前述的八項空間 認知指標，一一加以檢 視，並將檢視結果整理 於表 2-4 和圖 2-21，呈 現 此 次學生認知 圖的 繪 製 符 合 Siegel and White（1975）空間認知 理論的階段。. 一、編號：71203， 男. 圖 2-1 學生 71203 號認知圖. (一)認知圖：如圖 2-1 (二)繪後書面問卷： 1.不考慮距離，請在圖上標出你家相對學校門口的位置？ 2.請在圖中，以 1.2.3…的序號標示你第一次繪圖的順序。 3.「怡仁醫院」曾給你什麼樣的深刻印象？ 答：散瞳劑的藥性他強，第二天眼 睛看不清楚。 4 5 (三)繪圖順序：如圖 2-2 我家. 依八項指標進行分析，結果如. 3. 1. 6. 2 下： 7 指標一、能畫出往自家方向的空間資 料：該生具有此特性。 圖 2-2 學生 71203 號繪圖順序 指標二、能畫出發達區方向的空間資 料：該生具有此特性。 指標三、能畫出日常生活的點位資料：該生具有此特性。 指標四、空間資料位置正確性(34/39=87%)：該生具有此特性。 指標五、繪圖順序具連續性的比率(6/6=100%)：該生具有此特性。. 23. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
(37) 指標六、繪圖的順序具有左右對稱特性比率(0/6=0)：該生不具有此特性。 指標七、能畫出道路：該生具有此特性。 指標八、是否優先畫出高速公路：該生不具有此特性。. 二、編號：71206， 男 (一)認知圖：如圖 2-3 (二)繪後書面問卷： 1.不考慮距離， 請在圖上標出 你家相對學校 門口的位置。 2.請以 1.2.3…的 序號標示你第 一次繪圖的順 圖 2-3 學生 71206 號認知圖 序，於右圖 中。 3.「貴族牛排」曾給你什麼深刻的印象？ 答：好吃啊~所以會很深刻。 4.請問你在「方華順能補習班」補習 2 嗎？ 藍天 綠地 答：補過 (三)繪圖順序：如圖 2-4 依八項指標進行分析，結果如. 1. 4. 3. 下： 指標一、能畫出往自家方向的空間資 圖 2-4 學生 71206 號繪圖順序 料：該生具有此特性。 指標二、能畫出發達區方向的空間資料：該生具有此特性。 指標三、能畫出日常生活的點位資料：該生具有此特性。 指標四、空間資料位置正確性(22/23=96%)：該生具有此特性。 指標五、繪圖順序具連續性的比率(2/3=67%)：該生不具有此特性。. 24. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com.
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