第一章 緒論
1.1 研究動機
在地理知識學習的過程中，野外實察是不容忽視的必備課程。
「地理少了野外實察就像是科學少了實驗。田野是地理人的實驗室，年輕人置身 其中可直接體驗景觀、地方、人群和問題；也是他們學習和熟練地理技能的真實 環境。」(Bland et al., 1996: 165. 引自Smith, 1999)
野外實察不僅是發現問題、獲取第一手資料的方法；透過實際環境的接觸與認識，能使 學生對鄉土環境產生較高的敏感度，進而衍生對地理知識學習的動機和興趣；而課堂理 論亦可藉由野外實察作印證，使學生能將課本上所獲得的地理知識與真實環境做結合應 用。
實際教學環境中，若干的阻礙因素讓高中教師經常無法實施野外實察教學，包括時間安 排不易、學生人數過多、缺乏協助的人手‥等。除了執行前的障礙因素，教師實施後也 不易得到預期的學習效果，原因包括學生對實察區陌生、教師無法顧及每位學生的學習 狀況、學生難以同時聽解說和記筆記‥等(陳哲銘，2003)。
目前高中地理教育已經將地理實察納入必備的課程實施單元，但教師仍是面臨上述 的實施阻礙因素以及實察學習成效不佳的困境，因此適切的野外實察方案正為高中教師 所殷切盼望。
有學者建議實施校園附近野外實察作為替代方式，可以免除行政程序、交通、經費等方 面的困擾，但校園附近的實察資源仍是有很大的局限性，無法印證多數的課程理論。或 者建議採用虛擬野外實察(Virtual Field Trip, VFT)作為替補方案，以電腦設備及網路資源 呈現主題式的實察教學，內容形式包括圖片、解說文字、360∘環場影像、聲音、動畫、
影片‥等，期望達成類似真正野外實察的學習成果，但最大的缺點是難以產生真正野外 實察帶來的體驗。
「...虛擬野外實察無法傳遞壯麗景觀的敬畏感；城市的景象、聲音和氣味；及銅 礦開採區走訪的經驗。雖然有些主題概念可以透過電腦成功地傳達給學生，但是
“當一個地理人”的真正意義卻不是電腦可以表達的。」
(Gober, 1998: 1-2. 引自Stainfield et al., 2000)
另一項野外實察的替代方案則是讓學生利用假日，以小組的方式自行前往實察地，帶著 地圖及野外學習單，依照學習單上的指示依序完成實察點的學習任務，這種「自導式的 野外實察」可免除教師在行政程序、交通安排、調課方面的負擔，而且學生在這種彈性 自主的實察過程中，能夠主動發揮觀察、探究發現、訪談和操作設備等能力，親身感受
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作為一位「地理學家」的樂趣(藍淞地，2005)。但研究指出拿著紙本地圖和學習單到野 外，學生會容易迷路；無法確認實察點位置；不清楚動作流程；無法有效掌握時間‥等 (藍淞地，2005)。
有感於野外實察實施陷處困境以及自導式野外實察缺乏有效的輔助工具，因此本研究將 發展以PDA (Personal Digital Assistant個人數位助理)為平台的野外實察系統，結合GPS (Global Positioning System全球定位系統)即時定位，提供學生即時導航、實察點到達提 示、學習引導、時間提醒等功能，讓學生在沒有教師帶領的情形下，能夠獨立完成野外 實察活動。
1.2 研究目的
為了改善高中野外實察教學實施的困境，本研究欲提供一項替代方案，利用行動裝置的 便利性結合研究發展的PDA野外實察系統，協助學生獨立進行野外實察，搭配虛擬野外 實察網站的使用，期望減輕教師在野外實察課程上的負擔，同時又能夠達成良好的學習 成效。
承上述目標，本研究將解答下列研究問題。
(1)應用PDA輔助的野外實察教學模組如何設計?
(2)行動裝置上開發野外實察系統，教學內容、功能、操作介面該如何設計考量?
(3)由PDA輔助的野外實察教學成效如何?
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1.3 研究方法
本研究將採用下述研究方法，依序完成「野外實察教學模組」、「PDA野外實察系統」與
「PDA輔助的野外實察教學成效評估」三項具體任務。
(1)設計野外實察教學模組：因探究式野外實察(Inquiry Fieldwork)強調問題引導、以 學生為中心的教學方式，較能有效協助學生發展思考技能、獨立學習和團隊合作等 帶著走的能力，因此在野外實察教學活動規劃上則根據探究式教學法的原則，以「都 市水圳未來的發展」作為一系列學習活動的問題焦點，採用問題引導、案例學習、
分組合作、野外觀察及訪談、報告撰寫等教學策略，建置VFT網站和PDA野外實察 系統作為學習輔助工具，期望學生能夠主動積極地學習，達成預期的教學目標。
(2)發展PDA野外實察系統：系統開發以微軟的.NET技術為基礎，使用.NET Compact Framework 2.0 為控件函式庫，以C#為程式編寫的語言。其他使用的軟體或技術尚 有網頁編輯工具、XML編輯器、地圖定位工具、GPS收訊模組、地圖和照片修改工 具。
(3)評估PDA輔助的野外實察教學成效：採用三角交叉檢核法(triangulation)，結合質 性與量化研究法，包括學習前後差異檢定、問卷調查法、訪問調查法、觀察法、文 件分析法，蒐集分析合作教師、參與學生的觀感和建議，並且加上研究者從旁觀察 的結果，期望客觀有效地評論整體教學模組和PDA野外實察系統的使用成效。
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