GIS 融入社會學習領域教學的案例

GIS 融入社會學習領域教學的案例

Learning about computer學電腦知識

Jonassen(1996)

Learning from computer從電腦學知識Learning with computer用電腦學知識

學習者利用資訊科技或在資訊科技的輔助下進行有意義的學習，在過程中進行自我建構，完成知識理解，達到高層次思考學習，而非單純的記憶背誦。

單純學電腦技能

◎ 資訊科技融入教學

電腦為教學工具

電腦為學習工具

Engagement參與程度

Control學習控制

Generativity知識生產

active主動

passive被動 teacher/system

教師 / 系統

student學生提供

presentation creation創造

Mindtools

資料來源： Computer in the Classroom: Mindtools for Critical Thinking

《 Learning processes of Mindtools 》

◎ 資訊科技融入教學 Jonassen (1996)

思維工具有意義的學習

◎ 從行為主義走向建構主義 Scheurman (1998)

普遍的、客觀的且固定不變的 ( 獨立於認識者之外 )

普遍的且「客觀的」 ( 受到認識者先前知識的影響 )

個人建構的，「客觀的」( 取決於認識者的智力發展 )

社會建構的，「主觀的」( 透過認識者散佈 )

教學活動的本質將真實呈現給學生們

幫助學生們處理真實

挑戰學生對於真實的概念

和學生共同參與建構真實

傳遞者管理者促進者合作者

行為主義訊息處理論認知建構主義社會建構主義

教師的角色

知識的本質

背後的理論傳統

學生活動的本質複製由權威傳遞的真實

操作由感覺接收的真實

在個體與社會活動中經驗真實

在個體與社會活動中創造真實

＊在教學過程中，建構主義與行為主義並非一分為二的切割。

教師為主學生為主

◎ Teaching about GIS V.S Teaching with GIS

智能 (Intelligence

)知識(Knowledge)

資訊(Information)

資料(Data)

應用(Applications

)

技術

(Technical)

教育

(Education)

訓練 (Training)

Teaching withGIS

Teaching aboutGIS

Teaching withGIS

Teaching aboutGIS

Sui (1995)

◎ GIS ＋教學＝地理資訊系統教學模組

( 直覺學會地理資訊系統基本操作 )

下決策的教學活動整合空間資料

設計學習教材

安排教學流程規劃評量內容

教學準備教學實施

高中

國中

國小

開放程度

學習階段

◎ 不同學習階段的教學模組考量

大學

教師提出問題學生以 GIS 從

事開放性解題思考

教師提出問題學生以 GIS 尋

找單一標準答案

學生發掘問題自行蒐集資料並利用 GIS 作判

斷

◎ 地理資訊系統教學模組架構

地理知識：世界海陸位置分佈 GIS 操作：圖層套疊、平移、縮放、全覽縮圖

麥哲倫寰宇之旅 (2 節 )

世界趴趴 GO (3 節 )

環遊世界交朋友 (6 節 )

環球情報員 (5 節 )

地球旅行社 (4 節 )給予學生特定的情境問題，提供學生將前幾個單元學以致用的機會，同時作為總結性評量。

延伸學習

基本認知

思考應用

地理知識：經緯度與相對位置 GIS 操作：超連結、量測、尋找

地理知識：赤道、本初子午線、半球 GIS 操作：查詢

地球探險隊 (4 節 )地球的

神奇虛擬線

地理知識：經度與時差

地理知識：經緯度與氣候 GIS 操作：選取、緩衝區、表格

ArcGIS Explorer

ArcGIS Explorer

ArcGIS Explorer 、 AEJEE

AEJEE

AEJEE

AEJEE

經緯度

◎ 來自教學場域的回應

學生代表

學生代表家長代表

教師代表

經緯度究竟要怎麼教？怎麼學？

Oh！My God！經緯度真的好難ㄋㄟ！冏～

吼～阮兜ㄟ囝仔…經度？緯度？傻傻分不清楚？

經緯度很難教，講得學生都快睡著了。

高中

國中

國小

九年一貫課程

◎ 經緯度到底有多難？

2009年

龍騰版高中地理動畫光碟(2006)

高淑芳 (1993) 國中學生通論地理課程學習困難的研究

時間軸

學習階段

經緯度、等高線地形圖、地圖比例尺、冬夏季風、風向、氣候分類、水循環、內外流河、鹹淡水湖、人口密度、人口成長率、人口金字塔、無霜期、寒暖流、生產成本等

地圖和地理網線、氣候、水文、地形、聚落

◎ 教學設計的原因

1. 經緯度和氣候同屬全球性質的地理概念，僅從臺灣的角度去探討，不免產生以管窺天、理解不完整的情形。

2. 教科書採取單元分立的編寫方式，未能有效連結各地理概念之間的關係。

3.各版本教科書所提供參考的教學活動與教學評量仍有未盡之處。打破教科書中各單元的界線，加以統整與經緯度相關的地理概念─方向與相對位置、氣候，試圖為學生搭建時差的鷹架，從經緯度的基本認知到延伸學習重新設計教學活動與評量。








延伸學習

基本認知

思考應用




神奇虛擬線



◎ 麥哲倫寰宇之旅 (2 節 )

能力指標 1-3-4 利用地圖、數據、坐標和其它資訊，來描述和解釋地表事象及其空間組織。

教學目標單元目標具體目標1. 認識世界的海陸分布

位置。 1-1 能描述世界的海陸

分布位置。

教學流程

教師搭配教學簡報「麥哲倫寰宇之旅」述說麥哲倫環航世界的故事，適時暫停，讓學生操作 ArcGIS Explorer專案檔「麥哲倫寰宇之旅」，透過轉動虛擬地球儀找到故事情節中所指的陸地或海洋。

跟著麥哲倫寰宇去！

擷取部分教學簡報內容呈現

西元 1519年９月，麥哲倫在西班牙國王的資助下，率領一支由５艘帆船、 200多人組成的探險隊，從西班牙塞維利亞港起航，開始他的環球航行。

西班牙在哪裡呢？可是……


大西洋

轉動地球，找找探險隊的位置吧！擷取部分教學簡報內容呈現

大西洋

船隊在大西洋中航行了70天， 1519年 11月29日到達南美洲巴西海岸。轉動地球，

找找探險隊的位置吧！擷取部分教學簡報內容呈現

大西洋

他們歷經千難萬險，包括饑餓、嚴寒、船隊內部叛亂、叛逃以及誤入河口等，終於在 1520年11月 28日穿過一個海峽到達美洲西岸的大洋，這個海峽被命名為麥哲倫海峽。

轉動地球，找找探險隊的位置吧！








延伸學習

基本認知

思考應用




神奇虛擬線





伊朗在哪裡？

伊朗15 ： 30

51°26'49.959"E

35°46'49.26"N

德黑蘭□ 東半球 □ 西半球□ 北半球 □ 南半球ˇˇ


伊朗德黑蘭的我今天要和誰聊聊呢？


美國夏威夷檀香山的朋友 - 對話

給：美國夏威夷檀香山的朋友 <[email protected]>伊朗德黑蘭的朋友邀請您啟動檢視網路攝影機影

影像，您要接受 (Alt+C) 或拒絕 (Alt+D)邀請嗎 ?

您已經接受啟動檢視網路攝影機影像的邀請。


伊朗德黑蘭15 ： 30 02 ： 30

美國夏威夷檀香山


美國夏威夷在哪裡？

伊朗15 ： 30美國夏威夷

2 ： 30

157°51'42.538"W

21°20'56.411"N

檀香山□ 東半球 □ 西半球□ 北半球 □ 南半球

ˇˇ









延伸學習

基本認知

思考應用




神奇虛擬線



◎ 環球情報員 (5 節 )

能力指標 1-3-4 利用地圖、數據、坐標和其它資訊，來描述和解釋地表事象及其空間組織。

教學目標單元目標具體目標5.了解緯度與氣候的關係。

教學流程

5-1 能說明氣候差異與緯度位置有關。

5-2 能利用緯度判斷兩地間的氣候差異。

由學生自行操作 AEJEE專案檔「環球情報員」，小組合作查詢 30°E 、140°E 、 50°W 、 70°W周邊氣象站氣溫資料，共同討論發現數據的意義。

以教學簡報「地球公轉與四季變化」統整氣候相關概念。

述說繪本故事「企鵝和猴子」，進行企鵝與猴子 ( 後測 ) 。

說明世界氣候帶的畫分。

◎ 地理能力如何評量？

理解 (understanding)是一種個人運用所知進行思考或行動的能力，此類行為表現稱為「理解表現 (understanding performance) 」。理解與如何思考有關而非關記憶，評量的重點在知道為什麼而不是知道多少，可透過一些能使用理解的工作或任務來評量，像是解釋、解決問題、建立論點、製造作品等(Perkins ， 1998) 。

實作評量的目的在評量知識、理解化為行動的能力，強調讓學生運用所學的知識與技能進行計畫、建構或表達 (Stiggins ， 1987) 。

能力評量的概念

能力評量的方式

地理能力評量從實際生活裡找尋與經緯度概念相關卻又不甚明顯的生活化議題，

設計成能引起學生注意並能透過分組討論加以解決的問題。

◎ 研究方法

問卷調查 ( 前 )

地理能力前測

迎接新年的第一道曙光選擇符合條件的民宿位置

實驗研究法

←問卷調查法

觀察、訪談( 輔以錄音、錄影 )

三角檢證法

實驗組

教學實施 GIS 教學模組非 GIS 教學模組

地理能力後測

迎接新年的第一道曙光選擇符合條件的民宿位置

問卷調查 ( 後 )

客觀測驗 (6月、 9月追蹤 )

對照組

老師希望可以欣賞到最早的元旦曙光，你們會建議老師去哪裡？為什麼？

◎ 迎接新年的第一道曙光

組別前測後測

實驗組

第一組

地點：阿里山原因：阿里山日出印象音樂會可邊享受日出和音樂、看美

麗的雲海，還可搭乘蒸汽火車，體驗及感受阿里山獨特的天然美景。

地點：三貂角原因：因為它位在 122°19’74”E 。

第二組

地點：東北角的三貂角原因：新年迎日出，不必遠赴花東，臺北縣東北角就有不

少值得推薦的「見光」點，可以欣賞新年的第一道萬丈光芒，因為距離比較近，所以東北角的三貂角是我們推薦的好去處。

地點：三貂角原因：要看曙光，我們這組選三貂角，因為三貂角是本島

最東邊。

第三組

地點：阿里山原因：可去阿里山，如果怕塞車的話，可在前一天住嘉

義，隔天一早再搭森林小火車上山。前往嘉義也可搭火車，嘉義火車站的對面有家國賓大飯店，可進去那兒住宿，隔天上山時對面就是火車站了。(註：阿里山的住宿費很貴，不建議住山上。 )

地點：三貂角原因：可去三貂角，因為太陽是東昇西落，要找臺灣最靠

東的地方，查出來的結果是三貂角(122°19’74”E) 。

第四組

地點：阿里山原因：因為阿里山有小火車、檜木，可先搭小火車去山

頂，一陣陣清涼的風跟著檜木和芬多精的香味圍繞著，到了山頂看著太陽慢慢升起，真是美極了。

地點：蘭嶼原因：因為五月天演唱會有日出倒數的橋段，五月天阿信

說：「 2008年臺灣第一道日光是從東岸的蘭嶼升起。」他們在海岸架設網路攝影機，可轉播到室內來看，且在 121°35’54.39”E比較東邊，所以第一道日光在蘭嶼。

第五組

地點：太麻里原因：因為面向太平洋，且在東邊。

地點：太麻里原因：因為太麻里在東邊，且面向太平洋，可迎接第一道

曙光，感動指數五顆星。

？

◎地理能力前後測～迎接新年的第一道曙光

方位方位

經度

經度

經度

存疑

組別前測後測

對照組第一組

地點：太麻里原因：因為太麻里有「日昇之鄉」之稱，且經由大家一同

迎接臺灣本島 21 世紀第一道曙光，因此太麻里躍上國際舞臺、聲名大噪，不僅風景優美、碧海藍天，是賞第一道曙光的絕佳去處。

地點：太麻里原因：因為太麻里一同迎接 21 世紀臺灣本島第一道曙

光，太麻里因此躍上國際舞臺、聲名大噪，因此太麻里有「日昇之鄉」之稱。

第二組

地點：太麻里原因：因為那裡的元旦曙光是頂頂有名的地方，而那裡很

美！地點：龍磐公園原因：因為那裡位在 (面對 )太平洋，看過去還可以看到

元旦第一道曙光的倒影！！(討論時刪除太麻里 )

地點：太麻里原因：因為那裡有「日昇之鄉」之稱，而且在海岸線，可

以伴隨冉冉上升的第一道曙光。

第三組

地點：臺東太麻里原因：因為這個地方可以欣賞到漂亮的曙光。

地點：太麻里原因：因為那裡的海岸線景觀優美，加上那漂亮的曙光，

真是太幸福了。

第四組

地點：龍磐公園原因：因為各大飯店可讓民眾暢玩一整夜之後，稍事休

息，一大早再趕場到海邊看第一道曙光。

地點：龍磐公園原因：因為中央氣象局表示屏東墾丁和臺東縣三仙臺是最

早迎接第一道曙光的地方，是看曙光的好景點！

第五組

地點：龍磐公園原因：因為它是臺灣本島第一個迎接曙光的地方，而且視

野很好，可以直接看到美麗的元旦曙光。

地點：龍磐公園原因：因為那邊視野遼闊，還位於海邊，一定可以讓老師

看到最早、最美的元旦曙光。

◎地理能力前後測～迎接新年的第一道曙光

◎ 選擇符合條件的民宿位置經建第三版中華民國臺灣地區二萬五千分之一地形圖 ( 不臨海 )

地圖編號

實際圖名經度範圍緯度範圍

1 日月潭 (9520-SE)Ⅰ

120°52’30”E～ 121°00’00”E23°45’00”N～23°52’30”N

2 光復 (9620- NE)Ⅱ 121°22’30”E～ 121°30’00”E 23°37’30”N～23°45’00”N

3 樹林 (9622- NE)Ⅰ 121°22’30”E～ 121°30’00”E 24°52’30”N～25°00’00”N

4 牡丹 (9517- NW)Ⅱ 120°45’00”E～ 120°52’30”E 22°07’30”N～22°15’00”N

5 褒忠 (9420- NW)Ⅱ 120°15’00”E～ 120°22’30”E 23°37’30”N～23°45’00”N

理想民宿的條件：(1)水岸附近(2)水面大如明鏡 ( 感覺悠靜 )(3)氣候較熱、冬天溫暖

組別前測後測

實驗組

第一組

地點：牡丹水庫原因：牡丹水庫在中南部，是氣候比較溫暖的地方。

地點：日月潭牡丹水庫原因：日月潭附近有很多「民宿」，所以代表有

許多人愛住那，而它位在南投 ( 中部 ) ，我之前在冬天去那也很溫暖。

它在最南，從緯度看。(討論後修改 )

第二組

地點：瑪達娜溪原因：瑪達娜溪的地勢很低，也很寧靜。

地點：瑪達娜溪原因：因為有人去過。

第三組

地點：牡丹水庫原因：牡丹水庫位於屏東，是南部，較溫暖。

地點：牡丹水庫原因：在北緯 22 度，比日月潭 (23°N)低一

度，較靠近赤道，所以較熱。

第四組

地點：日月潭原因：因為日月潭大如明鏡，氣候溫暖，風景優

美，可觀賞原住民文化，可坐船觀賞風景。

地點：日月潭原因：大家一定都知道南投在南部，南投四面有

山，地圖上也是四面有山，南部的氣候也是氣候熱，冬天溫暖。

第五組

地點：日月潭原因：日月潭在中南部，氣候溫暖。

地點：牡丹水庫原因：牡丹水庫在南部，較靠近赤道，氣候溫

暖。 22 度。

◎地理能力前後測～選擇符合條件的民宿位置

舊經驗

舊經驗

舊經驗

舊經驗

緯度 (訪談中 )

緯度 (訪談中 )

緯度

舊經驗

組別前測後測

對照組

第一組

地點：日月潭原因：因為日月潭很大，且又寧靜，適合情人

去，日月潭位居中部，且中部不會太冷、不會太熱，氣候適中，很溫暖。

地點：濁水溪原因：因為濁水溪在彰化，彰化在中部接近南，

氣候也比較不會冷。

第二組

地點：日月潭原因：那裡容易帶動遊客！因為那裡在中部地

區，會熱，但熱也不會熱到太熱！

地點：楓港三城湖原因：因為它在港口，它的水很多！因為它是

湖，還滿寬廣的！(討論後修改 )

第三組

地點：東源池原因：因為從地圖上可以看到東源池在屏東縣地

區，且海拔高度較低，氣溫較高。

地點：牡丹水庫原因：牡丹水庫的海拔高度較低，氣溫較高。

第四組

地點：日月潭、旭海原因：因為日月潭、旭海等地是在中、東地區，

中、東地區不僅有大如明鏡的湖水、海水，又有溫暖的氣候及雄壯的高山伴著清淨的水，真像是一幅美麗、悠靜的畫！

地點：秀潭原因：因為秀潭位在彰化，因那裡水源廣大、大

如明鏡以及氣候溫暖，景色也優美，在這蓋民宿，可真是再適合不過了！

第五組

地點：日月潭原因：離南部比較近，天氣也比較溫暖。

地點：日月潭原因：位在中南部。

◎地理能力前後測～選擇符合條件的民宿位置

舊經驗

舊經驗

舊經驗

舊經驗

舊經驗

舊經驗

舊經驗

GIS軟體

電腦硬體

操作人員應用方法

地理資料

◎結論地理資訊系統的引進有助於提升學生的地理能力，對於地理技能的養成及地理觀點的建立有明顯的影響。

( 一 ) 學校行政單位的支援 ( 二 ) 資訊軟硬體設備的擴充(三 ) 提昇教師專業知能(四 ) 與 GIS 學術機構合作(五 ) 評量方式的改進

◎將 GIS引進國小教學現場的建議

地理資訊系統應用於社會學習領域的解答線索，須回歸到社會學習領域教學所冀望達成的目標上重新審思，由於社會學習領域的教學核心在「訓練學生下決策的能力」，地理資訊系統在教學中扮演的角色應定位為學生學習的資料整合平臺，為了進一步提升地理資訊系統的應用性，實有賴訓練有素的教師進行地理資訊系統教學模組的開發。

◎結語

六Ｏ年代的 Engle 在各種教學及學習工具缺乏的情況下即已力求下決策的社會學習領域教學目標，雖說社會學習領域的教學目標與熱情不是主導於科技的發展，然在地理資訊系統的親和度與可及性均大幅提昇的今日，透過教學模組的研發與設計，期待社會學習領域教學能更切合其教學目標與本質。

Documents

GIS 融入社會學習領域教學的 案例

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