線上地圖心智工具之發展與評估：以大專生遊程規劃專題為例

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(1)國立臺灣師範大學資訊教育研究所碩士論文. 指導教授：張國恩博士. 線上地圖心智工具之發展與評估：以大專生遊程規劃專題為例 Development and Evaluation of an Online-map Mind-tool in Tour Planning Project for College Students. 研究生：吳怡萱撰中華民國一 O 二年六月.

(2) II.

(3) III.

(4) 摘要線上地圖心智工具之發展與評估：以大專生遊程規劃專題為例吳怡萱隨著網際網路的蓬勃發展，以科技輔助於學科教學，是重要的研究議題，然而觀光科系學科之科技輔助研究甚少，故本研究欲發展一套線上地圖心智工具，結合線上地圖、空間思維理論與地理資訊系統之部分功能，應用於大專生遊程規劃專題之學習，並評估學生有無使用線上地圖心智工具的學習成效與專題表現差異。此外也針對遊程規劃專題的活動歷程與活動態度及線上地圖心智工具使用態度進行探討。最後由研究結果提出建議，以作為使用線上地圖心智工具於遊程規劃專題活動之教學參考。本研究對象為桃園縣某科技大學兩班之觀光科系學生，共 66 位學生，其中實驗組 36 人，控制組 30 人。實驗組為有使用線上地圖心智工具之組別，控制組則無使用，兩組別皆進行遊程規劃專題活動。本研究採用量化及質化內容分析，根據研究結果發現：一、使用線上地圖心智工具進行遊程規劃專題，在學生專題學習成效上，顯著優於沒有使用線上地圖心智工具之組別。。二、使用線上地圖心智工具進行遊程規劃專題，在學生專題表現成果上，顯著優於沒有使用線上地圖心智工具之組別。三、兩組學生的遊程規劃專題活動歷程中，在地點搜尋、景點選擇、地圖輔助，以及規劃上，有所差異。四、兩組學生對遊程規劃專題活動，皆有正面的學習態度。實驗組學生對線上地圖心智工具也持有正面的使用態度。. 關鍵字：遊程規劃、專題導向式學習、線上地圖、地理資訊系統、心智工具 I.

(5) ABSTRACT. Development and Evaluation of an Online-map Mind-tool in Tour Planning Project for College Students Yi-Xuan Wu With the rapid development of the Internet, technology integrated teaching and learning is an important issue nowadays; however, little research was found in tourism field. This study, therefore, aims to develop a set of Online-map Mind-tool, combining online maps, spatial thinking, and some functions of geographic information system for college students' learning of tour planning projects. The tool also helped assess whether students showed differences in learning and performance when using the Online-map Mind-tool. Furthermore, the study explored students’ attitudes toward their tour planning projects and the Online-map Mind-tool. The study finally provided recommendations for teaching a tour planning project by using Online-map Mind-tool. Subjects of this study were 66 students in two classes from the department of tourism in one university of technology in Taoyuan County. 36 students were in the experimental group, and 30 students were in the control group. The experimental group used the Online-map Mind-tool for their tour planning projects, while the control group did not. This study used both quantitative and qualitative content analysis. Main findings of this study were the following. First, students using the Online-map Mind-tool for tour planning projects performed significantly better in project learning than the control II.

(6) group. Second, students using the Online-map Mind-tool for tour planning projects showed better performance in quality of their projects. Third, there are some differences in two groups of processes that on location searching, attractions selection, map assistance, and planning on tour planning project. Fourth, both groups showed positive attitudes towards tour planning project learning, and the experimental group also showed positive views of Online-map Mind-tool.. Keywords: Tour Planning, Project-based Learning, Online-map, Geographic Information System, Mind-tool. III.

(7) 誌謝還記得自己第一次站上大咪的舞台，怕的連聲音都在發抖，研究途中不斷的遭遇挫折，系統的程式語言寫不出來、不斷的 debug 都找不出問題在哪裡、實驗室的變電箱燒掉、實驗前一天系統掛掉、電腦重灌 N 次、寫論文寫到眼睛發炎…… 等，許多荒謬的事情我在這兩年都經歷過，沒想到我竟然能堅持下來，順利完成這本論文，這都要感謝我身邊所有貴人的幫忙。首先要感謝張國恩校長百忙之中總是抽空陪我們討論研究，並適時的提醒我們做人、做事的道理，指引我們朝正確的方向前進；感謝宋曜廷教授對研究的熱忱與謹慎，讓我學習到正確的研究方法與態度；感謝侯惠澤教授悉心的指導，就好像是我們的爸爸一樣，只要一有困難，就馬上找侯老師求救，感謝侯老師一路上用愛與包容陪伴著我成長，使我得以順利完成論文。在寫系統的過程中，遭遇了重重的挫折，感謝和我一起打拼的其恩，總是在各方面上給我幫助；張珈學長、其恩的朋友以及 Jon 協助我奠定程式的基礎，讓我的系統有撥雲見日的一天。實驗時，感謝淑萍學姊、玉蓮學姐的支持，以及鈺婷、旻容、盈珺、文良、美月的協助，才能圓滿完成。每每在 ITS 水深火熱的日子，多謝有 ITS 的學長姐、同學以及學弟妹們，陪我一起熬過這些苦日子，感謝你們用歡笑聲，陪我走過這漫長的一段路。最後想感謝采芳學姊、大鈞哥、珍妮佛及我的家人，你們就像我的天使，在我最需要幫助的時候，伸出了一雙手，謝謝你們的體諒、關心、包容與支持。感謝身邊所有貴人們的幫忙，因為有你們，才有現在的我！. 怡萱謹誌 2013.6 於教育大樓. IV.

(8) 目錄表目錄..........................................................................................................................VII 圖目錄........................................................................................................................... IX 第一章. 緒論................................................................................................................. 1. 第一節. 研究背景與動機......................................................................................... 1. 第二節. 研究目的..................................................................................................... 6. 第三節. 研究假設..................................................................................................... 7. 第二章. 文獻探討......................................................................................................... 8. 第一節. 線上地圖..................................................................................................... 8. 第二節. 遊程規劃................................................................................................... 11. 第三節. 心智工具................................................................................................... 17. 第四節. 專題導向式學習....................................................................................... 22. 第三章. 系統設計....................................................................................................... 32. 第一節. 系統設計理念........................................................................................... 32. 第二節. 系統發展架構........................................................................................... 35. 第三節. 系統開發環境與工具............................................................................... 37. 第四節. 系統功能................................................................................................... 37. 第四章. 研究方法....................................................................................................... 42. 第一節. 研究對象................................................................................................... 42. 第二節. 研究設計................................................................................................... 43. 第三節. 研究工具................................................................................................... 44. 第四節. 研究程序................................................................................................... 49. 第五節. 資料收集與分析....................................................................................... 51. V.

(9) 第五章. 結果與討論................................................................................................... 52. 第一節. 遊程規劃知識學習成效分析................................................................... 52. 第二節. 遊程規劃專題學習表現........................................................................... 61. 第三節. 活動歷程................................................................................................... 63. 第四節. 遊程規劃專題活動態度分析................................................................... 69. 第五節. 綜合討論................................................................................................... 75. 第六章. 結論、建議及未來研究方向....................................................................... 83. 第一節. 結論........................................................................................................... 83. 第二節. 建議........................................................................................................... 85. 第三節. 未來研究方向........................................................................................... 87. 參考文獻....................................................................................................................... 88 附錄............................................................................................................................. 100 附錄一美濃區遊程規劃知識測驗........................................................................... 101 附錄二美濃區遊程規劃專題教材(實驗組) ............................................................ 104 附錄三美濃區遊程規劃專題教材(控制組) ............................................................ 107. VI.

(10) 表目錄表 2-1-1 傳統地圖與線上地圖比較表 ......................................................................... 8 表 3-1. 系統功能與心智工具輔助功能之對照表 .................................................... 34. 表 4-1-1 實驗人數總表 ............................................................................................... 42 表 4-2-1 研究設計模式 ............................................................................................... 43 表 4-3-1 遊程規劃專題表現之評分標準 ................................................................... 47 表 5-1-1-1 遊程規劃知識測驗整體前後測組別統計量............................................ 52 表 5-1-1-2 遊程規劃知識測驗整體前測同質性考驗摘要表.................................... 53 表 5-1-1-3 美濃區遊程規劃知識測驗成績之共變數分析摘要表............................ 53 表 5-1-1-4 美濃區遊程規劃知識測驗整體前後測參數估計值................................ 54 表 5-1-1-5 美濃區遊程規劃知識測驗整體後測調整後平均數................................ 54 表 5-1-2-1 觀光地理部分知識測驗組別統計量........................................................ 55 表 5-1-2-2 觀光地理部分知識測驗前測同質性檢定................................................ 55 表 5-1-2-3 觀光地理部分知識測驗共變數分析........................................................ 56 表 5-1-2-4 觀光地理部分知識測驗參數估計值........................................................ 56 表 5-1-2-5 觀光地理部分知識測驗調整後平均數.................................................... 56 表 5-1-3-1 歷史文化部分知識測驗組別統計量........................................................ 57 表 5-1-3-2 歷史文化部分知識測驗前測同質性檢定................................................ 57 表 5-1-3-3 歷史文化部分知識測驗共變數分析........................................................ 58 表 5-1-3-4 歷史文化部分知識測驗參數估計值........................................................ 58 表 5-1-3-5 歷史文化部分知識測驗調整後平均數.................................................... 58 表 5-1-4-1 領隊導遊實務部分知識測驗組別統計量................................................ 59 表 5-1-4-2 領隊導遊實務部分知識測驗前測同質性檢定........................................ 59 表 5-1-2-3 領隊導遊實務部分知識測驗共變數分析................................................ 60 表 5-1-2-4 領隊導遊實務部分知識測驗參數估計值................................................ 60 VII.

(11) 表 5-1-2-5 領隊導遊實務部分知識測驗調整後平均數............................................ 60 表 5-2-1. 遊程規劃專題表現專家評分一致性 ......................................................... 61. 表 5-2-2. 遊程規劃專題表現各面向之描述性統計量 ............................................. 61. 表 5-2-3. 遊程規劃專題表現等級平均數摘要表 ..................................................... 62. 表 5-2-4. Mann-Whitney U 考驗摘要表.................................................................... 62. 表 5-5-1. 實驗組與控制組之活動歷程比較 ............................................................. 80. VIII.

(12) 圖目錄圖 2-1 觀光教育範疇 .................................................................................................. 12 圖 2-2 心智工具的種類 .............................................................................................. 19 圖 2-3 教師發展專題學習過程圖 .............................................................................. 25 圖 3-1 空間思維分類 ................................................................................................... 32 圖 3-2 線上地圖心智工具系統架構 .......................................................................... 35 圖 3-3 線上地圖心智工具搭配 Google 文件使用畫面 ............................................ 36 圖 3-4 線上地圖心智工具[地點搜尋]頁面................................................................ 37 圖 3-5 線上地圖心智工具[衛星檢視圖]功能............................................................ 38 圖 3-6 線上地圖心智工具[地形圖]功能.................................................................... 38 圖 3-7 線上地圖心智工具[街道檢視]功能................................................................ 39 圖 3-8 線上地圖心智工具[地點註記]頁面................................................................ 39 圖 3-9 線上地圖心智工具[路線導航]頁面................................................................ 40 圖 3-10 線上地圖心智工具[區域註記]頁面.............................................................. 41 圖 4-3-1 Google 文件功能示意圖 ............................................................................... 45 圖 4-3-2 Screen2 錄影畫面播放擷圖 .......................................................................... 46 圖 5-4-1 控制組學生使用搜尋引擎進行美濃景點搜尋 ........................................... 63 圖 5-4-2 實驗組學生使用線上地圖心智工具進行美濃景點搜尋 ........................... 64 圖 5-4-3 實驗組學生使用線上地圖心智工具之註記列表 ....................................... 65 圖 5-4-4 控制組學生透過網頁上的圖文資料了解美濃區 ....................................... 66 圖 5-4-5 實驗組學生使用[區域註記]之功能繪製美濃區範圍 ................................ 66 圖 5-4-6 控制組的規劃歷程 ....................................................................................... 67 圖 5-4-7 實驗組的規劃歷程 ....................................................................................... 68. IX.

(13) 第一章第一節. 緒論. 研究背景與動機. 近年來隨著地理資訊系統與網路科技的進步，線上地圖(web map)逐漸廣泛應用在各方面，該工具可用來認識全球的地理環境並作資訊交流與分享(Chang & Chang, 2005)。目前，線上地圖運用於政府機關、一般民生(例如：環境保護、自然資源管理、都市區域規劃、交通運輸、導航等。)與教學方面(Alibrandi, 2003a; Alibrandi, 2003b; Broda & Baxter, 2003; Gunasekera, 2004; Sanders, Kajs, & Crawford, 2002; Favier, 2012)。眾多研究發現，透過線上地圖之運用，可讓學習者視覺化、操作、閱讀、查詢彙整及分析來呈現數位地理資料，以動態的地理展示來增強地理概念的學習，並協助學習者建構知識與發展空間概念及推理能力(Uttal, 2000; Meyer, Butterick, Olkin, & Zack, 1999; Broda & Baxter, 2003; Lloyed & Bunch, 2003)。在教育方面的運用，教師與學生亦認為線上地圖比親身經驗更能讓人去想像世界，且運用各種有用的資訊來作系統化的空間思考，並協助使用者獲取、推論與延伸不同空間概念的知識與能力(Uttal, 2000; Liben, 2000)，亦能提升學習興趣與成效 (Kinniburgh, 2010)。目前許多線上地圖是 GIS(Geographic Information System)，GIS 是透過資料的收集篩選，經由探索找出其中的發展趨勢，學習者藉線上地圖依需求所呈現之圖像，依據個人看法來解釋，並針對問題提出解決方案(Kinniburgh, 2010; Jonassen, Carr, & Yueh, 1998; Liu & Zhu, 2008)，此知識建構的歷程是有助於高層次的思考能力(Meyer et al,1999; Broda & Baxter, 2003; Audet & Abegg, 1996; Keiper 1999; Bednarz & Audet, 1999)與增強空間認知的能力(Liu & Zhu, 2008; Kinniburgh, 2010)。雖然 GIS 有其上述優點，但 GIS 造價昂貴，且資訊更新的速度較慢，研究指出對 GIS 接受度仍有所限制(Liu & Zhu, 2008)。再者，網路上其他的免費線上地圖(如： Google Map、Bing Map、Urmap 等)功能，有基本的街道示意圖、地形圖、導航和街道檢視等，讓使用者可看到實際空間之景像。而這些免費的線上地圖服務，並 1.

(14) 非以教學為目的來設計(Liu & Zhu, 2008)，因而在促進學習者的知識建構與思考能力上可能會有所受限。因此，本研究期能以教學為目的而發展一套線上地圖心智工具，並藉由此工具探究學習者的知識表現與學習成效。 Jonassen(1996)將認知工具(Cognitive-tool)稱為心智工具(Mind-tool)，是一種電腦導向工具和學習環境，以心智工具輔助教學時，能協助學習者將所學的知識進行有意義的思考，將知識脈絡組織更為精緻化(Jonassen, 1992, 1996, 1999, 2000, 2006; Jonassen, Carr, & Yueh, 1998; Hopson, Simms, & Knezek, 2002)。許多研究發現，搭配各種電腦心智工具(Jonassen, 2000; Valcke, Rots,Verbeke, & Braak, 2007; Kao, Lin & Sun, 2008b; Hwang, Chu, Lin, & Tsai, 2011)，例如：資料庫、試算表、概念圖、超媒體建構系統、模擬仿真系統、知識採集系統、電腦會議系統......等，來發展學習者的思考、創造潛能及推理能力，以培養學習者高層次的思考與問題解決能力(Mayer et al, 1999; Pea, 1985; Jonassen, 1996, 2000; Stoney & Oliver, 1999)。且心智工具應用於教學上可改善教師與學生間的溝通，及學習者的學習成就 (Jonassen, Carr, & Yueh, 1998; Kirschner & Erkens, 2006; Lamontagne, Ddsjardins, & Bénard, 2007)，並整合、建構、分析、評估知識的能力(Hwang, Tseng, & Hwang, 2010; Liu, Don, & Tsai, 2005; Kao, Lin, & Sun, 2008a; Panjaburee, Hwang, Triampo, & Shin, 2010; Peng, Su, Chou, & Tsai, 2009; Ruiz-Primo & Shavelson, 1996)，以促進學習者的高層次的思維技巧(Jonassen, Carr, & Yueh, 1998; Valcke, Rots, Verbeke, & Braak, 2007; Savage, Sanchez, O’Donnell, & Tangney, 2003; Chu, Hwang, & Tsai, 2010)，顯示心智工具的運用是可支持學習者反射性的思維與達成有意義的學習需要(Jonassen & Carr, 2000; Chu, Hwang & Huang, 2010; Chiou, 2008; Reader & Hammond, 1994)。因此，心智工具的輔助亦可幫助學習者建立對知識與空間的思考訓練。空間思考可應用到人類活動對空間思維的認知，像位置、分佈、區域、圖案、縮圖及空間的關聯性(Bednarz, 2004a; Gersmehl, 2005, 2006; Golledge, 1995, 2002)。 2.

(15) 空間思維為一種認知技能的集合，包含：了解空間概念、使用空間表現工具及推理過程(National Research Council, 2006; Jo & Bednarz, 2009)。其中，空間思維的工具使用，像 map、diagrams 及 graphs，皆是用來組織、了解與溝通資訊的強力工具(Jo & Bednarz, 2009)。空間思維是一種複雜推理的認知能力，能超越既定的資訊(Bruner, 1973)，協助學習者從低層次的認知到高層次的認知過程(Costa 2001; Gouge & Yates 2002; Holyoak & Morrison 2005; Moseley, Elliott, Gregson, & Higgins, 2005; Quellmalz, 1987)。空間思維的分類認知過程可透過三個層次(Costa, 2001)：其一，思維的導入(the input level of thinking)，從確認、定義、敘述、描述、指定與觀察資訊的導入過程，在此認知過程可能無法得到明確的思維推理，需再透過其二與其三的過程；其二，思維的過程(the processing level of thinking)，透過思維導入資訊的思維過程中，學習者運用分析、分類、解釋或比較資訊來獲取認知的過程。最後，在思維的產出(the output level of thinking)中，經由其一與其二的導入與過程，以評估、整合與創造來產生新的知識或產品。其分類不僅可以全面涵蓋認知領域 (Anderson & Krathwohl, 2001; Gouge & Yates, 2002; Marzano, 2001; Moseley et al., 2005; Presseisen, 2001; Quellmalz, 1987; Stahl & Murphy, 1981)，又可直接且方便的應用在分析問題層面(Jo & Bednarz, 2009)，是一種從單純知識的推論、整合到解決問題或做決策(Wakabayashi & Ishikawa, 2011)的高層次複雜性的認知過程(Jo & Bednarz, 2009; Wakabayashi & Ishikawa, 2011)。因此，從空間思維的觀點來看，為了有效的提升學習者對知識建構的高層次認知過程與學習成效，以線上地圖心智工具的輔助設計是值得深入探究之方向。且目前空間思維理論融入教育方面的實徵研究甚少被重視，Golbeck(2005)提及空間思維概念應該要融入學校課程的各學科中，包括數學、社會學、自然科學和藝術學等，才能讓學生達到具有溝通、推論和解決問題的空間思考的能力。另外，除了空間思維理論融入教學領域中，另外在工具輔助教學過程中，可以搭配一些互動教學策略，像專題導向學習與問題導向學習(Hsiao & Hung, 2010; Harackiewicz, 3.

(16) Barron, Printrich, Elliot, & Thrash, 2002; Köse, 2010)情境，讓學習者探索學習與知識的過程(Grant & Branch, 2005; Gubacs, 2004; Liu & Hsiao, 2002)，與群體共同蒐集、討論、觀念分享、互動、分析、整合知識資訊與資源(Markkanen, Ponta, & Donzellini, 2001)，將互動中產生的知識與認知予以內化，進而產生有用的知識 (Bereiter & Scardamalia, 1999; Thomas, 2000; Blumenfeld, Soloway, Marz, Krajcik, Guzdial, & Palincsar, 1991; Solomon, 2003)，並共同找尋問題解決的方案(Krajcik, Czerniak, & Berger, 2003; Blumenfeld et al., 1991; Peterson & Mayer, 1995; Köse, 2010)，以達成解決問題的高層次學習能力(Frank & Barzilai, 2004; Isbell, 2005; Papastergiou, 2005; Köse, 2010)，來完成學習成果(Grant & Branch, 2005; Krajcik, Blumenfeld, Marx & Soloway, 1994; Scott, 1994; Köse, 2010)。旅遊已成為現代人在忙碌生活中不可或缺的一個重要休閒活動。根據交通部觀光局(2011)的國人旅遊狀況調查，可知國人在 2011 年國內旅遊率為 95.4%(國內旅遊比例係指國人在一年內至少曾旅遊 1 次者的所占的比例，且調查對象為年滿 12 歲以上國民)，而國外旅遊為 19.1% (出國旅遊比例係指國人在一年內至少曾出國旅遊 1 次者的所占的比例)，由此可知，旅遊在現代人的生活當中已佔有非常重要的比例。為了使國內旅遊的品質更好，觀光旅遊的行程規劃的能力是很重要的，此部分能力可從觀光教育的遊程規劃課程來培訓。遊程規劃是觀光科系的一門必修課程，所謂「遊程」就是一項觀光產品，遊程的包裝是吸引遊客的主因，針對遊程提供的資訊更是吸引遊客的助力。而遊程規劃包含旅遊方式、景點排程、交通食宿安排及路線規劃等過程。然而良好的遊程規劃，不僅能滿足遊客休閒遊憩之目的，更可達到環境生態資源保育的功能(林鳳鈴，2008)。例如：顏曉玲(2008)規劃台南府城文化觀光套裝遊程，利用遊程規劃推廣行銷文化觀光，遊程整體規劃以「主題故事」和「在地化特色」為設計方向，加上府城的四大文化觀光元素古蹟建築、故事、小吃及體驗，提升府城遊程內涵與豐富性。因此，遊程規劃是觀光旅遊中很重要的項目，而面對複雜的遊程 4.

(17) 規劃的考量問題，如何在有效的休閒時間內規劃每個景點的移動，且又能從中充分享受旅遊的資源與風景，是每個旅遊者所面臨到的問題。然而觀光教育不應該只注重專業技能，更需注重社會能力，例如工作道德、社會關係、還有團隊合作等(Chang & Hsu, 2010)。Markham 等人(2007)及楊琳萱 (2011)認為專題導向式學習可讓學生具備知識經濟時代所必備的七個技能，分別是：批判性思考與問題解決能力、創造性與創新能力、團隊合作的能力、多元文化學習、溝通能力、資訊科技運用能力、主動學習的能力。若能將專題導向式學習應用在觀光課程的教育，也許能提升學生的社會能力。在專題導向式學習的環境中，若能搭配資訊科技以輔助專題學習，學習者可在線上的討論區將自己的想法發表與分享，無形中亦可有助於自我省思的能力，與提升學習動機(劉彥宏， 2007)；再者，藉由同儕間的共同討論，有助於群體間的互動與合作學習(陳芳慶， 2010)，進而提升學生的知識獲得與學習成效(顏膺修，2012)。但目前資訊科技運用於觀光領域教學的研究較為有限，並沒有如同科學、社會科學、數學等其他學科一樣有許多的研究者進行探討。觀光課程的學習包含規劃旅遊流程與路徑等，需要多元的知識加以輔助。其中遊程規劃的部分更是需要大量歷史文化與自然環境知識、地圖資料、情境模擬工具等，加以輔助學生對於距離、空間、方向、地方文化背景等規劃元素的認識，甚至是身歷其境的感受。若能利用線上地圖心智工具來輔助學生進行遊程規劃學習，也就是觀光上的教學，是值得研究的方向。由於網路上現有線上地圖與心智工具對於學習者在認知層次的提升輔助成效上較為有限，且目前缺乏以教學為目的來設計的實徵研究，因此，本研究將運用 Google Map API 3.0 與 ASP.NET 發展一套線上地圖心智工具，並將其應用於遊程規劃教學之個案，利用為教學而發展的知識註記與知識彙整等功能，期待能結合空間思維理論與專題導向式學習活動策略兩種特性所產生的高層次認知過程，讓學習者透過此工具的學習環境中，經由彼此的互動進行自我探索知識，提升高層次認知的學習成效表現。 5.

(18) 第二節研究目的根據空間思維理論的觀點，並利用 Google Map API 3.0 與 Asp.net 發展一套線上地圖心智工具，協助學生進行遊程規劃專題活動，從此工具的知識註記、知識彙整等功能，幫助學生組織、整理蒐集之資料，提供有利於合作學習之環境。再結合 Google 文件的共同編輯功能，讓使用者能專心於活動，快速將搜尋資料整合，並提升對遊程規劃專題之學習表現。從中可透過遊程規劃知識測驗，了解學生知識獲得的學習成效，但測驗僅能看出知識獲得層面的成效，無法看出學生在規劃、問題解決、批判思考等高層次能力上的成長，故藉由遊程規劃專題成果之表現，了解學生在高層次能力上的學習是否具有差異。其具體之研究目的如下：. 一、探討學習者在遊程規劃專題活動中，使用線上地圖心智工具，與不使用線上地圖心智工具的學習成效差異。二、探討學習者在遊程規劃專題活動中，使用線上地圖心智工具，與不使用線上地圖心智工具的專題表現差異。三、了解學習者使用線上地圖心智工具，與不使用線上地圖心智工具之學生，在遊程規劃專題活動中的活動歷程差異。四、了解學習者對專題導向式學習活動及 Google 文件與線上地圖心智工具的使用態度。. 6.

(19) 第三節研究假設本研究探討線上地圖心智工具對遊程規劃專題知識獲得的學習成效與專題表現成果，以及遊程規劃專題活動與線上地圖心智工具之態度，提出以下研究假設：. 一、在遊程規劃專題中，使用線上地圖心智工具相較於沒有使用線上地圖心智工具，更能提升學習者的學習成效。二、在遊程規劃專題中，使用線上地圖心智工具相較於沒有使用線上地圖心智工具，更能提升學習者的專題表現。三、在遊程規劃專題中，使用線上地圖心智工具與不使用線上地圖心智工具之組別的活動歷程有所不同。四、學生對遊程規劃專題活動與 Google 文件的使用皆持正面態度，且線上地圖心智工具可讓實驗組學生有正面的使用態度。. 7.

(20) 第二章. 文獻探討. 第一節線上地圖 1.1 線上地圖的發展由於資訊科技蓬勃發展，與網際網路應用日益普及，使得線上地圖(web map) 的應用層面越來越廣泛(張春蘭、莊昀、洪芸香，2009)，而線上地圖的興起逐漸取代傳統紙本地圖的功能。根據王珮珊(2006)與陳哲彰(2007)對傳統地圖與線上地圖之比較，將其整合並列於下表：. 表 2-1-1 傳統地圖與線上地圖比較表比較項目媒介. 傳統地圖. 線上地圖. 以紙張為載體。. 以電子螢幕為載體。. 「人─圖」方式，ㄧ張地圖同一時間只能. 「人─機─圖」的方式，需倚賴電腦與網路設備，但同一時間，可在不. 在同一場域使用，傳播速度較慢。. 同場域共同分享地圖資訊，傳播速度較快。. 比例尺. 比例尺固定。. 比例尺不固定，隨著使用者縮放而改變。. 經緯度. 需經過比例尺運算。. 電腦即時運算、顯示。. 距離計算. 人工進行換算。. 電腦自動算出兩點間的距離。. 可視資訊. 單一圖層，多量符號時會造成視覺複雜。. 使用者可自行設定，符合多層次呈現，也可分圖層顯示，可清楚顯現。. 額外資訊. 依紙圖功能固定，即無法再從中獲得。. 藉由線上地圖的超連結資訊，透過網路可顯示該地點的特定資訊或即時資訊。. 查詢功能. 使用者運用地圖技能自行尋找所需資料。. 使用者可輸入各種查詢內容，電腦自動搜尋，甚至可配合 LBS(location based service)服務。. 沒有互動。. 有互動。. 傳播方式. 互動性. 8.

(21) 表 2-1-1 傳統地圖與線上地圖比較表(續) 比較項目. 傳統地圖. 線上地圖. 在教學上優點. 1.不需要額外的電腦硬體設備。 2.目前的圖庫資訊完備。 3.地圖資訊簡單明瞭。. 1.視覺化的互動操作學習。 2.透過網際網路，可即時延伸學習內容，並獲得即時的資訊，增強學習。 3.可結合 LBS 的服務，提供在地化的學習資訊。. 在教學上缺點. 1.顯示之資訊依照該. 1.硬體設備不足、資訊科技能力較. 地圖的功能固定後，差，易造成學習上的障礙。即無法改變。 2.建置適用的地圖資訊需耗時費力。 2.即時的互動性將較 3.教師資訊能力是否足以勝任。於線上地圖為差。. 學生在學習上，使用線上地圖能達到以下功能(蘇國章，2005)： 1. 支援知識的建構：學生藉由地圖的學習，將知識重組，並且建構屬於自己的知識，進而產生有意義的學習。 2. 支援知識探索：讓學生透過探究的過程中學習知識，利用疊合圖層等功能，進行主題探索，達到發現、選擇、應用資料、問題解決等學習過程。 3. 支援作中學：學生在練習與操作的實作過程中，獲得練習的機會與經驗的累積。因此，學習者可以透過線上地圖的學習，進行知識的探索與建構，並透過作中學的過程，累積學習經驗，提升學習者的學習效果。. 9.

(22) 1.2 線上地圖在教學上的應用王珮珊(2006)應用線上地圖融入鄉土教學的研究指出，在學生方面，提升對鄉土教學的興趣、提供學生具體的空間概念、增加學生實際動手操作的經驗、協助學生進行知識的歸納、統整工作；在教師回饋方面，增進學生主動學習的能力、資訊科技成為幫助學生學習的工具、增加同儕互相學習的機會；在師生互動的影響方面，透過電子地圖可拉近師生距離，提升師生間的互動。蘇國章(2005)應用線上地圖於社會科領域的教學，多數學生在學習後對線上地圖持正面的看法，線上地圖之多樣座標及各主題圖層疊和等功能方便使用，呈現之地圖也較清楚，除了能提升學習動機外，吸引其注意力同時視覺性刺激有助於強化學習內容的記憶。根據上述之研究結果，發現線上地圖有助於學生實際操作，以及知識的歸納和統整，並且能提升師生間的互動。但目前線上地圖的相關研究，實驗對象以國小學童居多，若能將其應用延伸至大專生，也許能提升大專生高層次的學習，固本研究將研究對象設定為大專生。. 10.

(23) 第二節遊程規劃 2.1 觀光教育概述現代人生活忙碌且工作壓力大，休閒遊憩成為調劑生活的方式之一，政府更提倡周休二日的制度，提升國人休閒生活品質，並積極推廣觀光旅遊。因而在工作與休閒生活並重，且年輕家庭又少子化的情況下，為了能擴展孩子的視野，家長們紛紛皆強調休閒旅遊最好能結合學習，讓旅遊行程中融入學習的元素，來讓更多孩子能充分體驗到不同於課堂中，且多元的學習課程，並累積生活知識與學習的興趣(陳貞吟、孟佳瑾、曾庭筠，2010)。教育觀光是指以教育或學習作為旅遊動機的一種觀光活動，在旅遊程過中，探訪每個旅遊目的地時，都需要能結合教育與學習上的需求，讓學習者能從旅遊中學習到不同的學習需求，同時在不同的旅遊目的中，需根據不同地區、文化特色來設計不同的學習方式與內容(陳貞吟、孟佳瑾、曾庭筠，2010)。Ritchie、Carr 與 Cooper(2003)將教育觀光視為一種產品(學習成果)、或一種程序(學習過程)、亦是一種功能(達到學習方法或步驟)。而具有教育或學習的觀光，意涵從「旅遊過程中的一般學習」到「有目的的學習與旅遊」，可能是正式性的旅遊(由機關或團體組成)或非正式性的旅遊(個人發起)(Ritchie, Carr & Cooper, 2003)。因而，實地學習的旅程可同時讓孩童或成人獲得理論與實務結合的學習，以增進其學習經驗(Lai, 1999)與體驗學習(Nespor, 2000; Tai, 2001)。Robertson(2001) 指出實地學習旅程能增進旅遊者對於自我的認知與對環境的態度，並增進其學習能力。例如：國內南投廣興紙寮的觀光教育工廠，是台灣第一家富含教育的觀光工廠，由於社會結構的變遷，使得傳統造紙技術逐漸沒落，而業者為了希望能將此傳統技術推廣並應用，結合教育與觀光的理念，來吸引遊客，遊客到此參觀可透過開放且互動式的教學，由專業的師傅親自教學，讓遊客親手製作一份屬於自己的紙製品，並將紙廠內的整個生產過程透過導覽員來解說所有的製造過程，使民眾可以了解紙的技術與生產過程，並應用於現在的紙製品的產品(例如：紙皮包、 11.

(24) 紙裝飾品、紙背包等)。. 一般旅遊的學習. 有目的旅遊的學習. 例如：導遊解說. 例如：學生遊學或交換語言的學習. 學習遊程行程. 個人旅遊. 特定組織 (團體旅遊). 非特定組織 (團體旅遊). 圖 2-1 觀光教育範疇資料來源：出自 Ritchie, Carr & Cooper (2003:12).. 然而，一份完善旅遊的發展，除了須完善的資源與設施外，更須透過適當的遊程規劃，將人與自然的互動作更適切的結合(林鳳鈴，2008；涂振昇，1992)。若無完善的遊程規劃，不僅未達旅遊休閒的功效，反而會因交通路程而造成身心疲累現象。因此，接下來的小節將探討遊程規劃定義與相關研究之文獻。. 12.

(25) 2.2 遊程規劃意涵旅遊已成為現代人在忙碌生活中不可或缺的一個重要休閒活動。根據交通部觀光局(2011)的國人旅遊狀況調查，可知國人在 2011 年國內旅遊率為 95.4%，國外旅遊為 19.1%；而國人在 2010 年國內旅遊率為 93.9%，國外旅遊為 20.1%。由此可知，旅遊在現代人的生活當中已佔有非常重要的比例。 Tour 最早是由拉丁語 Tornus 衍生而來的，富有「巡迴旅行」的意思。根據美國旅行協會(America Society of Travel Agents, ASTA)對於遊程的定義為：事先計劃完善的旅行安排，其中包含交通、住宿、遊覽及其他有關之服務。休閒旅遊是現代忙碌工作與生活中很重要調劑生活的方式之一，而如何能適當的安排遊程，能適時的透過好的遊程規劃來達到身心放鬆，且又有休閒遊憩的功效(林鳳鈴，2008)。所謂「遊程」就是一項觀光產品，遊程的包裝是吸引遊客的主因，針對遊程提供的資訊更是吸引遊客的助力。而遊程規劃包含旅遊方式、景點排程、交通食宿安排及路線規劃等過程(許哲瑜，2009)。然而良好的遊程規劃，不僅能滿足遊客休閒遊憩之目的，更可達到環境生態資源保育的功能(林鳳鈴，2008)。例如：顏曉玲(2008)規劃台南府城文化觀光套裝遊程，利用遊程規劃推廣行銷文化觀光，遊程整體規劃以「主題故事」和「在地化特色」為設計方向，加上府城的四大文化觀光元素古蹟建築、故事、小吃及體驗，提升府城遊程內涵與豐富性。因此，遊程規劃是觀光旅遊中很重要的項目，而面對複雜的遊程規劃的考量問題，如何在有效的休閒時間內規劃每個景點的移動，且又能從中充分享受旅遊的資源與風景，是每個旅遊者所面臨到的問題，也是本研究想要藉此發展一套科技工具應用到大專生的遊程規劃專題中，來了解其學習成效的差異性。. 13.

(26) 2.3 遊程規劃因素考量從交通部觀光局(2011)的報告中顯示，國人在國內旅遊的方式有將近九成 (88%)的旅客是以「自行規劃行程」方式出遊，而由旅行社承辦的比例只有 4%。而一個完善的遊程規劃設計，考量的層面除了遊客時間與成本問題外，還需要許多相關建設、機關單位、行業及產業的有效配合，才能將整個遊程規劃設計符合遊客的需求、意願(保繼剛、楚義芳，2003)與習慣(葉嘉楠，2006)，同時也要考慮到其安全性的問題(魏小安、魏詩華，2004)。遊程設計組成要素可分為：景點串連、交通方式、旅遊時間、觀光相關事業等，整體加以整合(許哲瑜，2009；容繼業，1992)。保繼剛與楚義芳(2003)的研究，認為旅遊路線設計考慮的因素有四項：(1)旅遊資源(例如：旅遊景點價值)；(2)遊程配合的相關基礎設施；(3)住宿問題；(4)成本因素(例如：費用、時間或距離)。陳瑞倫(2004)從旅行業者角度來看，國外旅遊的遊程規劃所要考量的外部因素為： (1)安全因素；(2)政治因素；(3)經濟因素；(4)文化因素；(5)市場因素；(6)法規因素；(7)季節因素；(8)流行因素等八項。朱道力(2005)認為設計遊程規劃路線考慮因素有：(1)時間成本；(2)交通工具；(3)遊客體能；(4)遊客情緒；(5)季節環境； (6)團體特性等。楊郁樓(2010)在研究中，從景點與路線兩方面的選擇與安排所考慮的遊程規劃因素有：(1)旅遊者的偏好與習慣；(2)時間；(3)成本；(4)交通工具； (5)景點的資源及環境因素；(6)季節及特殊節慶；(7)餐飲；(8)住宿與接送等因素。由上述的研究中提出遊程規劃的設計所考慮的因素有許多，而如何讓旅遊者從大量的旅遊資料庫中來搜尋與整理出想去的景點遊玩，且須涵蓋該景點的所有因素考量，相信需要花費大量的時間，若僅靠人力來規劃，勢必會有時間成本上的浪費，若能有一個可根據旅遊者所提出的條件因素來進行景點篩選，並輔助規劃出符合旅遊者的遊程規劃系統，來滿足遊客的資訊需求，相信可為旅遊者帶來莫大的便利性，因而本研究希望能發展一套可協助旅遊者規劃遊程的科技工具，旅遊者可透過此工具來進行遊程規劃的行程，以縮短規劃遊程的時間成本。 14.

(27) 2.4 科技工具輔助旅程規劃相關研究根據交通部觀光局(2011)的資料顯示，民眾旅遊的資源來源是以「親友、同事及同學」為主，有53%的比例，其次是以「電腦網路」佔(37%)，再其次是「電子媒體」(19%)，可知目前民眾則是以網路蒐集資料或參考紙本旅遊資料來自行規劃旅程，以作為旅遊的路線與活動設計。現今在無線網路與衛星定位技術之普及的情況下，人們可運用地理資訊系統(Geographic information systems,GIS)來輔助旅程規劃的設計，以協助旅遊者作為觀光地區的規劃路線與景點服務的參考資訊。 1960 年加拿大測量學家 Tomlinson 博士對地理資訊系統廣泛定義為：預備、展現及解釋地表現象的一種設備。狹義來說，GIS 是指為了取得、維護及使用地圖的資料來設計的一套電腦軟硬體。施保旭(2000)指出 GIS 是一套以數位化形式來蒐集空間資料，可以有效的存取分析這些資料，再以數位化的方式有效率的展現出來。若以地理資訊系統為基礎的學習環境，學生會主動查詢地理資訊及數據，並積極地建構知識，嘗試排列、組織資訊內容，將資訊變得有意義(Kinniburgh, 2010)。因而，GIS 已廣泛成為一個有用的工具，應用在多元的學科上，例如：環境規劃、物流管理、設備選擇、汽車導航系統、市場分析及人口統計分析等方面 (Chen, 2007)。GIS 可以支持教學與學習活動，包含(Liu & Zhu, 2008)：(1)收集、儲蓄、探索與使用地理資料；(2)探索、開發與提供地理概念；(3)製造、使用與解釋地圖；(4)且能調查與解決地理方面的議題。然而，Farsari 與 Prastacos (2004)在其研究中，將 GIS 應用在旅遊業的情況： 1.. 遊客流量管理：利用 GIS 來確定在旅遊活動範圍內或目的地間的遊客數量管制。相關單位可能會對基本的設施(例如：公車接駁來連接兩地間的遊客)來實施其策略或方案。. 2.. 運用設備與資源：運用 GIS 來規劃好旅遊的設備、資源與環境因素。. 3.. 評估旅遊發展的影響：GIS 可以評估在時間與空間上對旅遊的影響。許哲瑜(2009)運用 GIS 應用在遊程規劃上，以 GIS 的輸入與視覺化的功能， 15.

(28) 將飛牛牧場景點做路線規劃，來建立遊程規劃的路徑。可知，在觀光景點的規劃階段，可透過 GIS 系統來協助旅遊者了解如何探討觀光地區景點資源上的位置，以作為旅遊規劃時的路線規劃，減少旅遊者在遊程路線上產生時間成本上的耗損。而現今在資訊網路快速發展的時代，網路上提供的線上地圖功能，除了有社群會員能即時提供旅遊資訊，亦有景點的街道示意圖、地形圖、導航、及前往景點的交通方式等功能(例如：Google Map、Bing Map、Urmap)。然而，這些線上地圖功能並無以教學為目的來設計，本研究考量希望能發展一套可協助遊程規劃專題的線上地圖心智工具，來幫助學生可以透過此工具來進行知識建構，以提升在遊程規劃專題學生的學習成效與知識表現。. 16.

(29) 第三節心智工具 3.1 何謂心智工具 Jonassen(1996)所倡導的心智工具(Mind-tool)或稱認知工具(Cognitive-tool)，是一種以電腦為基礎學習環境和工具，其功能在於做為協助學生進行批判式思考及高層次學習。心智工具有助於學生進行深入的思考，延伸所學知識，學生必須主動去寫計畫、作決定，以及自我控管，進而產生自己的知識資料庫，建構起知識。學習者的角色被定位為設計師，電腦的功能就像是心智工具，來幫助學習者解釋、組織他們的個人知識 (Jonassen, Carr, & Yueh, 1998)。 Averill(2005)認為使用心智工具在教育上的運用包含批判思考、創造思考、複雜思考，以及使用心智工具進行合作學習等，並提出了八項使用心智工具在教育上的原因，分別如下： 1. 教育原因：心智工具可以讓教師執行較低層級的操作，讓學生投入於更多有意義的心智過程。心智工具可以幫助學生超越心智的限制，例如記憶等，讓他們有機會看到自己的作品，並提出更多的問題，成為自力更生的思考者和問題解決者。 2. 理論原因：心智工具可促進學生知識建構、組織，以及呈現他們知道的。心智工具讓學生致力於反省思維，從而導致建構學習者建構知識和拓展。 3. 實際原因：缺乏可用軟體，成本和效率是使用心智工具的原因。利用心智工具的使用，可以提高效率，也能減少學習不同程式的時間成本。 4. 教學評估心智工具：心智工具可以用來評估學生的進步，心智工具往往也產生很多解決方案，有標準的，甚至也會有互相衝突的。然而使用心智工具也需要相當大的心智努力，所以學生必須做出解釋和判斷。 5. 批判思考能力：批判思考能力是將知識動態重組成可用、有意義的，學生必須做出判斷、衡量一個標準、評估可靠性與實用性。透過使用心智工具，可以比較、對比、邏輯思考、推斷數據、找出因果關係，並預測結果。 17.

(30) 6. 創造思考能力：批判思考與創造思考能力是密切相關的，創意需要接受原來的知識，超越並創造新的知識，這涉及以下的心智過程：學生必須能用自己的話來總結主要觀點，透過心智工具，學生也可以假設、處理訊息、流利的表達想法，進而用自己的直覺去預測結果。綜合以上所述，學生能透過心智工具對資料作有意義的存取(Accessing)、解釋(Interpreting)、組織(Organizing)以及呈現(Representing)，心智工具是提供學生思考及進行有意義學習的資訊科技(Jonassen, 2002；顏膺修，2012)。. 18.

(31) 3.2 心智工具的相關應用隨著數位學習蓬勃發展，很多學科利用數位學習進行教學，搭配各種認知工具，協助學生進行的認知思考。心智工具包含語意組織工具、動態建模工具、資訊解釋工具、知識建構工具，以及對話和合作工具 (Jonassen, Carr, & Yueh, 1998)。. 語意組織工具合作工具. 動態建模工具. 心智工具對話工具知識建構工具. 資訊解釋工具. 圖 2-2 心智工具的種類. 心智工具種類說明如下： 1. 語意組織工具：幫助學習者分析和組織其學習的內容，例如以下兩個較常見的語意組織工具：資料庫和語意網路(心智圖)工具。Coffey(2007)使用心智圖認知工具，幫助課程設計者視覺化、計劃課程組織，利用心智工具反覆修正、發展一門課程。 2. 動態建模工具：動態建模工具可以幫助學習者來形容想法的動態關係。動態建模工具，包括試算表、專家系統、系統建模工具、微觀世界等等。 3. 資訊解釋工具：資訊的數量和複雜性正以驚人的速度成長，學習者需要 19.

(32) 工具，幫助學習者存取和處理這些信息。智慧資訊搜尋引擎，如網際網路，能為學習者快速找到相關資源。然而資訊解釋工具，則可幫助學習者將他們發現的資料，進行有意義的整理。例如利用視覺化工具，呈現化學式的分子排列等。 4. 知識建構工具：幫助學習者主動進行知識建構的工具。 5. 對話工具：可協助學習者進行對話的工具。 6. 合作工具：可協助學習者進行合作學習的工具。. 20.

(33) 3.3 地理資訊系統作為心智工具地理資訊系統(GIS)是可用來收集、儲存、管理、檢索、處理、分析，以及視覺化地理或空間資料的系統設計。它提供了一個新的教學和學習的工具，讓教師在課堂上進行問題解決的活動，使學生能探究地理議題，並增強他們的空間認知與地理學習(Liu & Zhu, 2008)。透過地理資訊系統，可以支持以下的教學和學習活動(Liu & Zhu, 2008)： 1.地理資料的收集、存儲、探索和使用 2.探索、發展，並提出地理概念 3.製造、使用，以及解釋地圖 4.調查地理議題和解決問題 Kinniburgh (2010)的研究指出，以地理資訊系統為基礎的學習環境，讓學生藉由制定地理議題或假設，進行地理探究。學生會連結和獲取知識、地理資料；利用地圖、圖片、表格、圖表呈現地理資料；藉由仔細建構的查詢去探索資料；分析資料，並鼓勵批判性思維及得出結論。 Hall-Wallace & McAuliffe (2002)利用地理資訊系統為基礎的學習環境，進行大學一年級地球科學的教材設計與教學，學習主題包含板塊構造與地質災害、熱帶氣旋、水資源，三大主題。研究結果顯示，透過地理資訊系統的活動參與，可提升學生對知識內容的學習。但學生的空間思維能力，以及地理資訊系統的操作能力，會影響學生的課程表現。基本上，學生可透過查詢地理資訊系統的資料庫，將資訊的內容建構成知識，並嘗試排列、組織起來，使資訊變得具有意義，否則，地理資訊系統的本身技術是不具價值性的。因此地理資訊系統可以被歸類為心智工具，因為它讓學生積極地沉浸於學習任務，並鼓勵學生利用批判性思維來解決問題(Kinniburgh, 2010; Jonassen, Carr, & Yueh, 1998)。. 21.

(34) 第四節專題導向式學習 4.1 專題導向式學習定義專題導向式學習(project-base learning, PBL)源於建構主義理論，其可追溯至 John Dewey 的進步主義學派的「做中學」(learning by doing)理論為根基，其認為知識是無法被轉移的，必須靠學習者自己去精熟內容，才能真正獲得這些知識，專題導向式學習重視以活動、專案，及問題解決的方式做為課程的主軸(楊琳萱， 2011；汪書琦，2011；林達森，1999)。Katz & Chard (1985)認為專題是ㄧ個能符合學生成對，針對某一主題進行深入研究，目的在引導學生致力於研究此主題，並且有更多的主動與創造性學習，而不是尋求老師提出的問題的標準答案，可由單人獨立完成，或小組一起進行(汪書琦，2011；Katz, 1985)。周春美、沈健華(2010) 認為，專題導向式學習旨在提供學習者藉由探索問題、討論構想、研擬計畫、蒐集及分析資料、與他人溝通自己的構想、設法解決問題，以及協助學習者控制進度，完成解決問題的專題成果展現。而 Moursund (1999)從學生和教師兩個不同觀點，對專題導向式學習進行定義(汪書琦，2011)：一、從學生觀點來看專題導向式學習 1. 以學習者為中心，並重視學習的內在動機 2. 鼓勵學生合作學習 3. 允許學生持續修正專題作品、表現或成果 4. 使學生主動操作事物，而非被動學習知識 5. 要求學生產出專題成果 6. 問題具挑戰性，使學生致力於活動，培養高層次之技能二、從教師觀點來看專題導向式學習 1. 專題活動需為模擬實際之真實問題 2. 採用多元方式進行評量 3. 教師角色為協助者而非直接教學者 22.

(35) 4. 以建構主義為基礎進行教學 5. 有明確之教學目標 6. 教師也是學習者透過專題導向學習的過程，可激發學生的潛能，對問題重視及解決問題能力會增強。教師的角色為引導學生尋求解答，而教師在教學資源的準備上要非常充足，因而對教師而言，付出準備教學資源的時間愈多，愈能靈活地運用其資源，在過程中也無形增加自己的專業能力，使知識可以擴展、延伸至不同階層，如圖 2-3 所示。專業知識成長理論建構知識創造知識推導. 高 ↑ 參與性 ↓ 低. 非專業知識成長知識應用知識理解知識記憶演講導向. 個案解說. 個案研究. 問題解決. 專題導向. 圖 2-3 教學方法與參與性對知識發展的影響資料來源：洪榮昭(2001：11-12)。綜合以上國內外學者對專題導向式學習的定義，專題導向式學習是發揮課程統整的一種學習方式，由教師營造一個能引發學習動機、促使學生主動參與的學習環境，藉由學生自行發現相關議題，提出可研究之主題，並透過小組合作學習的方式，共同蒐集資料、整理分析所獲得的知識，不僅提升學習動機，更習得真實的技能，例如：增進問題解決的能力、促進資料搜尋技能、增進合作學習及增進資源管理技能等，活用知識 (Blumenfeld, Soloway, Marz, Krajcik, Guzdial, Palincsar, 1991；Solomon, 2003；黃明信，2002；朱韻婷，2002；梁燕琳，2011)。 23.

(36) 4.2 專題導向式學習教學模式專題導向式學習是一種較長時期且以問題為中心，並融合做中學的概念來完成的學習方式，其學習的過程符合建構主義的學習觀點，也就是指學習者會透過人與人之間的互動方式，將互動中產生的知識與認知予以內化，進而產生有用的知識(Bereiter & Scardamalia, 1999; Thomas, 2000)。因此，專題導向式學習不僅可讓學習者活用知識與培養解決問題的能力，亦可在同儕的互動過程中，與群體共同討論其想法、分析並整合出解決問題方案的方法與資源(周春美、沈健華，2010)。而眾多學者對專題導向式學習的模式皆有不同看法，本研究依時間先後順序列述各研究者之觀點與學習步驟：一、Steinberg(1997)提出專題導向式學習步驟，包含決定明確專題與目標、建立專案時間流程、規劃專題活動、制定評量方式、由學生開始執行、完成專題與反省。二、Polman (1998)提出專題導向式學習步驟，包含選擇研究主題、查詢相關研究、搜尋並收集資料、分析資料、撰寫專題作品。三、Krajcik (1999)提出專題流程分為六個階段，且這六個階段並無一定順序，是ㄧ個反覆的流程。其流程為：(1)發展概念目標；(2)發展驅動問題；(3)發展基礎課程；(4)發展調查研究；(5)發展評量模式；(6)發展行事曆。. 24.

(37) 發展概念目標. 發展行事曆. 發展驅動問題. 發展評量模式. 發展基準課程. 發展調查研究. 圖 2-3 教師發展專題學習過程圖資料來源：Krajcik 等人(1999:302). 四、Thomas(1999)將專題規劃分為六階段： 1. 開始階段 2. 內容階段 3. 驅動問題階段 4. 構成元件要素階段 5. 策略階段 6. 評量階段五、徐新逸(2001)提出吹奏者(PIPER)模式，分為以下五個階段： 1. 準備(Preparation) 2. 實施(Implementation) 3. 發表(Presentation) 4. 評鑑(Evaluation) 5. 修正(Revision) 25.

(38) 六、Grant 與 Branch( 2005)、Gubacs(2004)提出專題導向學習基本步驟可歸納為： 1.. 學習者的自主權：學生者可以自己經由探索、產生想法，並組織問題，並擁有學習的自主權。. 2.. 真實開放性問題：學習者在探索問題的情境下，此問題是真實且富有價值的。. 3.. 組織問題能力：學習者可從學習活動過程中組織出問題的概念與原則。. 4.. 使用認知工具：促使學習者使用認知工具進行學習，例如：可以網路科技工具融入專題導向學習策略中。. 5.. 統合學科的概念：教師的教學與課程是統整各學科的知識，因而學習者所學習到的也是統整各學科的概念。. 6.. 擴及研究對象範圍：教師及社會人士都可以是學習者研究專題的對象。. 7.. 培養高層次的批判思考與問題解決能力：學習者透過自主性的學習、探索，且可與同儕共同討論其想法，以一起建構知識。. 七、Markham(2007)提出六個步驟： 1. 構思專題主題 2. 決定專題範圍 3. 選擇評量標準 4. 產生結果 5. 依據專案設計標準來執行 6. 創造最佳的學習環境八、顏膺修(2012)結合資訊科技融入專題導向式學習，提出 FOCOUS 教學模式，分為以下五個步驟： 1.. 發現問題(Find Problem or Project)：運用概念圖工具分析相關資訊，找出具有挑戰性的問題或專題研究計畫。. 2.. 操作心智工具(Operate Mind-tools)：透過心智工具，對資訊能有意義的存 26.

(39) 取、解釋、組織及呈現，提供學生思考及有意義的學習。 3.. 合作學習(Collaborate)：Jonassen(2000)認為心智工具能以合作學習的方式進行應用。. 4.. 專題的理解(Understand)：學生是否理解，可從專題研究的學習過程中，透過同儕評量或不斷的迴響達到形成性評量的效果，能讓專題製作的更加完善。另外也可透過小組的報告以及修正，評估學生是否理解。. 5.. 專題的分享(Share)：透過網路學習平台，讓學生可以隨時發佈，並透過網路與同儕互動，形成個人或小組的歷程紀錄。. 27.

(40) 4.3 專題導向式學習之特色與功能專題導向式學習可以幫助學習者從探索學習中，與小組間透過討論、提出自己的看法，嘗試組織與尋求解決問題的能力，甚至可運用科技工具，來完成學習成果(Grant & Branch, 2005; Krajcik, Blumenfeld, Marx & Soloway, 1994; Scott, 1994)。關於專題導向學習的特色，說明如下(Ngai, 2007; Umble, Umble & Artz, 2008; 周春美、沈健華，2010)： 1.. 協助學習者運用情境的方式及使用認知工具：可嘗試以新的科技方法運用在專題導向的學習活動中。. 2.. 重視做中學及合作學習：學習者可透過實際操作及共同合作，來解決實際所遭遇到的問題。. 3.. 形成問題解決成果的能力：透過探索性的有意義學習，及蒐集與分析料，提出解決問題的方案。. 4.. 實作評量與自省學習：學習者藉由實際的作品完成後，透過學習者自評或互評的方式，來引導學習者對學習歷程的省思。. 5.. 與他人分享成果及提供回饋：在專題導向學習中，是強調群體間的討論與互動，以建構知識，在分享知識的過程中可以讓學習者接收到各種不同且多元的知識觀點來一同學習。梁燕琳(2011)統整多位國內外學者對專題導向式學習之功能如下：. 1.. 增進學習動機：以學生為中心，讓學生透過在真實生活中探究問題的過程，進而激發學生主動學習，引發學習動機(黃明信，2002；張美玲，2000；吳金一，2000)。. 2.. 提升師生互動關係：在專題導向式學習過程中，教師的角色已轉變為引導者與資訊提供者，只需適時引導與協助學生，如此一來也可增加學生與教師之間互動的機會(吳金一，2000)。 28.

(41) 3.. 能力的培養：在能力培養上，則以徐新逸(2001)與黃明信(2002)提出的八項技能，與 Markham 等人(2007)在面臨知識經濟時代下所具備的七項技能為說明，如下所示：徐新逸(2001)與黃明信(2002)認為專題導向式學習，可培養學生八項技能： (1) 問題解決能力；(2) 專題管理能力；(3) 研究能力；(4) 組織和表現能力； (5) 表達能力；(6) 反省能力；(7) 合作學習能力；(8) 資訊科技運用能力。 Markham 等人(2007)提出專題導向式學習可讓學生具備知識經濟時代所必備的七個技能，分別是(楊琳萱，2011)： (1). 批判性思考與問題解決能力：利用批判性思考及行動能力，找出問題，並運用研究、分析、專案管理等能力，去解決問題；. (2). 創造性與創新能力：在專題活動中，找出最佳的解決方案，創造新知識；. (3). 團隊合作的能力：透過合作學習妥協、同意，進而建立社群組織；. (4). 多元文化：跨越文化、種族、組織等的學習；. (5). 溝通能力：透過合作學習，提升凝聽與表達等溝通能力；. (6). 資訊科技運用能力：善用科技與網路工具；. (7). 主動學習：提升學習動機，讓學習由被動轉為主動。. 由上述內容得知，由於資訊科技的蓬勃發展，協助教師透過資訊科技之輔助，不僅解決了時間與空間之限制，更製造出不同的學習機會，從許多相關研究結果得知，專題導向式學習若能與資訊科技相互結合，將使專題導向式學習更具成效 (梁燕琳，2011)。因此在下一小節中，本研究整理出目前國內外運用資訊科技，進行專題導向式學習之相關研究。. 29.

(42) 4.4 專題導向式學習的相關研究目前在教育開放且多元化的學習之際，鼓勵學習者能在學習過程中能自我探索，進而解決問題，以達成有效的學習方式，而以專題為導向的學習方式是可以讓學生在學習過程中，透過特定的議題來自我學習、探索，達到「學習如何學習」 (Grant & Branch, 2005; Gubacs, 2004)，並發展學習者的思考能力，甚至從可藉由討論、合作來促進合作學習，以建構與組織知識的能力，以達成解決問題的高層次學習(Barzilai, 2004; Isbell, 2005; Luehmann, 2001; Papastergiou, 2005)。相關在專題導向式學習的研究中，國內外在各領域上皆有許多是以專題導向式學習為主軸的研究發展，例如：初等教育、語文教學、諮商輔導、歷史文化及教育心理學等(周鳳文，2002；楊喬涵，2007)。在文獻搜集中，發現國外在專題導向式學習的研究範圍很廣泛，遍及各個領域，國內的研究則者重在科學及網路教學為主(周春美、沈健華，2010)，若以行動載具為研究來探討相關技職教育專業化為主題的研究較佔極少數(李建億，2006；陳斐卿、江火明、王宏仁、林惠倫，2006；楊喬涵，2008；周春美、沈健華，2010)。在 Köse(2010)發展一套專題導向式學習系統，應用於高中職網頁程式設計課程，研究結果顯示此系統可協助學生在專題時程上的掌握，並提供有效的系統工具，使得學生不僅提高學習成效，更提高了每項任務的完成率。而國內對專題導向式學習策略的相關研究，在楊琳萱(2011)運用專題導向式學習法於學校周邊自然地區之自然探索學習，結果發現學生因專題導向式學習，在知識、技能與情意方面，皆有成長。教師也因為專題導向式學習，在綜合學科領域之課程的設計、課程之取捨與拿捏，皆有所成長。在汪書琦(2011)將專題導向式學習融入教學媒體與科技課程中，透過行動研究發現，專題導向式學習可提高學生的科技媒體應用能力，運用科技媒體也可提高專題導向式學習的深度與廣度。顏膺修(2012)運用雲端運算服務於國小科學之專題導向式學習研究中，利用雲端科技等文書編輯軟體，作為心智工具，透過行動研究提出 FOCUS 教學模式，配合心智工具的操 30.

(43) 作，讓學生進行合作學習，理解專題內涵，並多元分享其專題成果。因此，專題導向學習策略是能夠讓學習者探索學習與知識的過程，從中與群體共同蒐集、討論、分析與整各知識資訊與資源，以共同找尋問題解決的方案。其中，Polhemus 與 Swan(2002)研究中指出，學習者與同儕可透過討論區的討論、觀念分享(Markkanen, Ponta & Donzellini, 2001)與互動，是形成學習社群的動力來源。Krajcik、Czerniak 與 Berger(2003)提及，學習者在專題學習的過程中經由討論、探索，並分享成員間的意見，以解決問題，共同來完成專題成果，可知，線上討論是專題學習的重要活動之一，可讓每一個專題小組在各自的討論園區中，隨時隨地發表意見，並提想法大家共同討論與分享(Markkanen, Ponta & Donzellini, 2001)，藉此方式可促進小組間合作學習的成效。在相關實證研究中，開放式的環境，像非正式教育機關(例如：文化中心、美術館、博館物等)，運用專題導向式的學習可以讓學生感受到自己是擁有學習的自主權與動機(Harackiewicz, Barron, Printrich, Elliot, & Thrash, 2002)。鑑此，本研究則以美濃區遊程規劃專題內容為主，開發一套線上地圖心智工具，希望學習者透過此工具系統，且以遊程規劃為專題導向的學習策略，來讓學習者以小組合作的方式來共同完成，以提升學習者的學習成效及專題表現。. 31.

(44) 第三章. 系統設計. 第一節系統設計理念 Costa(2001)的研究指出，空間思維的建立可分為三個層次的，分別是思維的導入、思考過程，以及思考成果的產出，故我們將運用 Google Map API 3.0 已有的地圖資料，並以 Costa 這樣的空間思維建置模式為基礎，建置出一個可協助遊程規劃專題的線上地圖心智工具，幫助學生進行知識建構，達到學習成效提升的效果。. 圖 3-1 空間思維分類資料來源：出自 Jo & Witham (2009:6).. 32.

(45) 本研究所發展的線上地圖心智工具，在系統功能方面，主要在頁面上分為地點搜尋、地點註記、路線導航、區域註記與 Google 文件。在地點搜尋功能上主要是搜尋地圖與地點資訊，並註記指定地點的功能，透過搜尋資料與自我知識註記的輔助來將知識進行有意義的思考 (Jonassen, 1992, 1996, 1999, 2000, 2006; Jonassen, Carr, & Yueh, 1998; Hopson, Simms, & Knezek, 2002)，此指定資訊輸入的過程為空間思維第一層次，即為思維的導入(Costa, 2001;. Jo & Bednarz, 2009)。. 地點註記功能主要是顯示已註記地點的地理位置，並以表格的形式列出曾經加入註記的點，並顯示於地圖上，使用者可透過本頁面瞭解各註記點的分布位置，以及修改各註記點的內容，進行知識彙整的功能。路線導航功能上，主要是顯示走路、開車、大眾交通運輸工具之導航，兩地距離的量測功能，幫助使用者判斷適合之交通模式。從地點註記與路線導航功能得知，其輔助學習者在做知識彙整及決策的判斷(Hwang, Tseng, & Hwang, 2010; Liu, Don, & Tsai, 2005; Kao, Lin, & Sun, 2008a; Panjaburee, Hwang, Triampo, & Shin, 2010;Peng, Su, Chou, & Tsai, 2009; Ruiz-Primo & Shavelson, 1996)，為學習者運用所輸入指定資訊的過程，經由分析、分類、解釋、彙整或比較資訊來獲取知識的過程，屬空間思維第二層次的過程 (Costa, 2001; Jo & Bednarz, 2009)，即思維的過程。在區域註記功能上，主要是使用圖形註記在地圖上以分層顯示區域註記的內容功能，提供使用者點、線、面，全方位的註記功能，來幫助學習者將知識視覺化。最後，在 Google 文件功能上，主要有學習者線上討論與共同合作編輯遊程規劃的表單，讓學習者可同時進行討論、編輯並作答，共同找尋問題解決的方案，以共同完成旅遊規劃的表單。Google 文件的功能可以讓學習者透過此次遊程規劃專題活動的實際參與，並藉由線上的共同討論與編輯，能促進小組合作學習的效益。在區域註記與 Google 文件功能可知，經由上述指定資訊的輸入與過程，輔助學習者透過知識視覺化、討論、評估、分析、整合與創造過程，促進學習者的高層次思考及解決問題的能力(Mayer et al., 1999; Pea, 1985; Jonassen, 1996, 2000; Stoney & Oliver, 1999)，以完成學習表單的 33.

(46) 成品，屬空間思維的第三層次(Costa, 2001; Jo & Bednarz, 2009)，即思維的產出。本研究將所有系統功能，與心智工具輔助功能之搭配，如表 3-1 所示：. 表 3-1 系統功能與心智工具輔助功能之對照表系統頁面. 系統功能. 心智工具輔助功能. 空間思維. (Jonassen, 1996; Bera,. 能力. 2004；Li, 2005；Wang,. (Costa,. 2003；Yuen, 2008;. 2001; Jo. Jonassen, 2000; Buzan,. &Bednarz,. 2000; Kurtzberg&Reale,. 2009 ). 1999) 地點搜尋. 地點註記. 搜尋地圖資訊、搜尋地點. 搜尋資料、. 導入. 資訊、註記指定地點. 自我知識註記. 顯示已註記地點之地理位. 知識彙整. 過程. 決策判斷. 過程. 知識視覺化. 產出. 合作與討論. 產出. 置、標題、描述、分層顯示已註記之地點路線導航. 走路、開車、大眾交通運輸工具之導航、兩地距離量測. 區域註記. 使用圖形註記於地圖上、分層顯示區域註記之內容. Google 文件. 合作編輯遊程規劃表單、線上討論. 34.

(47) 第二節系統發展架構本研究所發展的線上地圖心智工具，其主要功能包括：地點搜尋、地點註記、路線導航及區域註記等。在進行遊程規劃專題時可利用這些功能，並即時的在 Google 文件上做討論與編輯。本研究針對系統發展架構圖如下所示：. 圖 3-2 線上地圖心智工具系統架構. 35.

(48) 在線上地圖心智工具與 Google 文件的操作使用上，建議將左方打開為線上地圖心智工具，右方為 Google 文件，可同時閱覽兩個頁面，以便學習者可同時進行討論、編輯並作答(如圖 3-3)。. 圖 3-3 線上地圖心智工具搭配 Google 文件使用畫面. 36.

(49) 第三節系統開發環境與工具本系統使用 Asp.net 進行 Web 介面設計與程式開發，並搭配 Google Map API 3.0 之地理資訊系統之功能，進行前端使用者介面之開發。資料庫管理則採用 MS SQL Server 2008 進行後端資料管理。. 第四節系統功能本研究所發展的線上地圖心智工具可分為六個頁面，分別為首頁登入畫面、題目、地點搜尋、我的註記、路線導航，以及區域註記。使用者可在本系統之[地點搜尋]頁面，搜尋地點的定位與相關資訊，此搜尋服務使用的是 Google Map 第三版的 LBS 地點搜尋服務，使用者可搜尋到關鍵字中，離地圖中心點較近的結果，並且可將選定之景點，加入[我的註記]內，達到搜尋及自我知識註記的功能(如圖 3-4)。功能頁面選擇搜尋列及經緯度顯示. 搜尋結果. 加入註記. 地圖. 圖 3-4 線上地圖心智工具[地點搜尋]頁面. 37.

(50) 圖 3-5 線上地圖心智工具[衛星檢視圖]功能. 圖 3-6 線上地圖心智工具[地形圖]功能. 38.

(51) 圖 3-7 線上地圖心智工具[街道檢視]功能在[我的註記]頁面，以表格的形式列出曾經加入註記的點，並且將各點的位置顯示在地圖上。使用者可透過本頁面瞭解各註記點的分布位置，以及修改各註記點的內容，進行知識彙整的功能(如圖 3-8)。. 註記地點. 註記列表. 圖 3-8 線上地圖心智工具[地點註記]頁面 39.

(52) [路線導航]頁面中，可將以註記之地點，設為起始點與終點，並提供「大眾交通運輸工具、走路、開車」此三種導航模式，供使用者作選擇。使用者可參考系統提供的導航方式，進行路線規劃(如圖 3-9)。另外也提供指定點之經緯度，以及點到點之實際距離，供使用者參考，幫助使用者判斷適合之交通模式。. 導航路線圖示. 導航路線說明. 選擇導航地點及交通運輸模式. 圖 3-9 線上地圖心智工具[路線導航]頁面. [區域註記]頁面，提供使用者點、線、面，全方位的註記功能，幫助知識視覺化。點可使用十字座標，標註其位置，並用紅色地標圖顯示；線可進行不間斷之直線畫記；面的註記提供兩種圖形，一種是圓形，另一種則為多邊形。右方列表為區域註記之紀錄，可編輯標題及描述，也提供圖層的功能，可一一選取「定位」顯示所需圖層(如圖 3-10)。. 40.

(53) 繪製功能選擇. 區域註記描述. 區域註記列表. 圖 3-10 線上地圖心智工具[區域註記]頁面. 41.

(54) 第四章研究方法第一節. 研究對象. 本研究以兩班觀光休閒相關科系之大專生為實驗對象，實驗組部分為使用線上地圖心智工具進行遊程規劃之組別，男生 22 位，女生 8 位，共 30 人；控制組為無使用線上地圖心智工具進行遊程規劃，男生 9 位，女生 27 位，共 36 人（詳見表 4-1-1）。. 表 4-1-1 實驗人數總表項目. 男生人數. 女生人數. 總和. 控制組. 22. 8. 30. 實驗組. 9. 27. 36. 42.