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Google Earth 資訊系統導入自然與生活科技領域教學之研究 長榮大學科技工程管理學系/師資培育中心助理教授 賴信志 長榮大學資訊管理學系學生 湯凱雯 高雄縣大社國小教師 陳穎全 長榮大學資訊管理學系研究生 許智銘 摘要 隨著資訊科技發達與網際網路普及,傳統教育方式逐漸地受到資訊科技之影 響。在現今知識快速的成長與淘汰下,教師如何才能將知識正確且完整地傳授給 學生呢?對於一些抽象、難以程, 又該如何學生茅塞頓開呢?如與 日常活息息相關天氣知識,對國小學童而言是門相當地理經緯度、颱風梅雨此類天氣系統,學生皆有習上困難;而也會面臨課設計實施上阻礙 天氣圖的能力不足、 教科書欠缺 備、教學時數不足、教學活動難以落實等情況。如何利用資訊科技融入此類課 程之中,並帶動課程教學的理論驗證與教學創新是本研究的重點研究利用 Google Earth 球數位地理系統為基底使用「疊圖」、「KML 程式語言」、「KMZ 檔」等資訊技術導自然與生科技領域中的「天氣」 設計,發現資訊融入程,,能使學生達到科學知識的增加教師來源 自然與生科技教學設計 研究利用課實施程,探討國小學天氣概念迷思分析教師利用 Google Earth 資訊融入教學,學生在天氣概念迷思改善的程程學提出具體建議教育師資培育機構及教師指導自然小學 自然與生科技領域教學之參考鍵字:Google Earth資訊融入、自然與生科技領域迷思 壹、緒論 研究依據教育中小學資訊教育總藍2001)指出,在世紀中,我們的教育 希望學生能資訊與資訊科技的特色 電腦與網路成教師教學輔具僅從電腦獲得資訊,更要運電腦將資訊融入教學,結合 資訊網路,在教學應朝向啟發式自主式的方式(壽2001。教育中小學資訊科技融入教學方,於 2001 6 完成的 中小學資訊教育總藍圖」 往後中小學資訊教育發依據宣誓 願景 資訊隨手得 創新,知識伴終教育2001教育大師杜威認,教育,教育學生的生活經驗為學生學能與家庭會相結合 ,教師要體到生教學PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com

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Google Earth資訊系統導入自然與生活科技領域教學之研究

長榮大學科技工程管理學系/師資培育中心助理教授 賴信志 長榮大學資訊管理學系學生 湯凱雯 高雄縣大社國小教師 陳穎全

長榮大學資訊管理學系研究生 許智銘

摘要 隨著資訊科技發達與網際網路普及,傳統教育方式逐漸地受到資訊科技之影

響。在現今知識快速的成長與淘汰下,教師如何才能將知識正確且完整地傳授給

學生呢?對於一些抽象、難以理解的課程,又該如何讓學生茅塞頓開呢?例如與

日常生活息息相關的天氣知識,對國小學童而言是一門相當抽象的課程;地理上

的經緯度、颱風及梅雨,諸如此類的天氣系統等,學生皆有學習上的困難;而教

師也會面臨課程設計與實施上的阻礙,以及辨識天氣圖的能力不足、教科書欠缺

完備、教學時數不足、教學活動難以落實等情況。如何利用資訊科技融入此類課

程之中,並帶動課程教學的理論驗證與教學創新,是本研究的重點。 本研究利用 Google Earth 全球數位地理系統為基底,使用「疊圖」、「KML

程式語言」、「下載 KMZ檔」等資訊技術導入自然與生活科技領域中的「天氣」課程設計,發現此資訊融入過程,,能使學生達到科學知識的增加;教師則能增

加教材的來源、協助自然與生活科技教學上的課程設計。本研究利用課程實施的

過程,探討國小學童在天氣學習概念上的迷思,討論分析教師利用 Google Earth資訊融入教學後,學生在天氣概念上迷思改善的程度,以及課程學習成效。進而

提出具體建議,做為教育當局、師資培育機構及教師指導自然課程、各國民小學

自然與生活科技領域教學之參考。 關鍵字:Google Earth、資訊融入、自然與生活科技領域、迷思

壹、緒論 一、研究動機 依據教育部中小學資訊教育總藍圖(2001)指出,在新世紀中,我們的教育

理想是希望學生能了解資訊與資訊科技的特色,因此電腦與網路成為教師們新的

教學輔具。不僅從電腦中獲得學習資訊,更要運用電腦將資訊融入教學,並結合

全球資訊網路,在教學模式上應朝向啟發式、互動式、自主式的方式努力(壽大

衛,2001)。教育部在推動中小學資訊科技融入教學方面,於 2001年 6月完成的「中小學資訊教育總藍圖」,做為往後中小學資訊教育發展的依據,藍圖中宣誓

的願景「資訊隨手得,主動學習樂;合作創新意,知識伴終生」(教育部,2001)。 教育大師杜威認為,教育即生活,教育應以學生的生活經驗為主,讓學生所

學能與他的家庭社會相結合,教師應該要體認到生活即教材的觀念,讓教學以學

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生的生活與興趣為起始點。因此,本研究以國小課程中天氣相關之科學能力培養

為主軸,利用 Google Earth數位科技軟體,開發一套協助國小教師的課程設計,使教師在教學上能得到更大成效,讓師生能有高頻率的互動,來架構天氣科學的

學習基礎。若能將 Google Earth導入自然科學內的天氣課程設計教學中,應能讓國小學童更具體了解天氣上的變化,更能培養學生主動學習的態度,並提升教學

效果與學習成效。 二、研究目的 基於上述的研究動機,本研究主要目的是利用 Google Earth數位科技軟體輔

具,將資訊融入運用在自然與生活科技領域教學上,討論是否可以改進學生對於

天氣概念上的迷思,以及補足傳統教學概念與形成判斷不足的地方。本研究以高

雄縣 A國小為基礎本位進行研究,總計人數為 106位學童,探究下列四項主題: (一)在一般傳統教學中,學生在學習自然科學天氣方面的課程後,對於天氣的

概念與形成仍有判斷不足的地方,利用 Google Earth數位科技軟體輔具加以改善。

(二)學習 Google Earth數位科技軟體輔具運用在教學上的各種問題。 (三)教師利用 Google Earth融入自然科學天氣方面的課程,達到較好的教學成

效。 (四)學生利用 Google Earth教學後,自然科學天氣相關課程上收到較好的學習

成效。

貳、文獻探討 一、資訊教育的發展與理念 資訊教育旨在培養學生資訊擷取、應用與分析的能力,使學生具備正確資訊

學習態度,且依據九年一貫新課程之精神,各學習領域應使用資訊科技為輔助學

習之工具,以擴展各領域的學習,為便於進行資訊整合教學,使所有的學生均有

機會習得基本資訊知識、技能,為各領域應用資訊的基礎(國教專業社群網

TESES,1998)。本研究以 Google Earth全球數位地理系統為基底,將「疊圖」、「KML 程式語言」、「下載 KMZ 檔」等資訊技術導入自然與生活科技領域中的「天氣」課程設計教學,利用資訊工具協助傳統教學不足之處,改善教師於教學

自然領域天氣方面之困擾,並與資訊教育的理念相輔呼應,也可依據九年一貫新

課程之精神,使用資訊科技為輔助學習之工具,使學生達到科學知識的增加,教

師則能增加教材的來源。本研究認為以 Google Earth資訊工具融入於國小教育,可培養學生資訊素養及應用資訊能力,創造美好的教育遠景,以提升未來國家競

爭力。 二、自然與生活科技領域關於天氣方面課程設計理念與問題 人類觀察天氣且研究各種天氣型態、變化現象道理,於是產生氣象預報;同

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時對其巧妙運用,以能多做準備、減少損失,於是乃有技術(國教專業社群網

TESES,1998)。 學習自然與生活科技領域所牽涉範圍是廣大的,自然、科學、技術三者一脈

相連,前後貫通,而學習應該以探究與實作方式來進行,強調手腦並用、活動導

向、設計與製作兼顧及知能與態度並重。Google Earth資訊工具導入自然與生活科技領域,使學生手腦並用,在做中學習,培養學習興趣。探究前人對天氣相關

主題之研究,教師教學上出現之困擾依本研究相關主題探討,列舉如下: (一)經緯度、氣候分類等學習困難,學生讀圖能力不足(高淑芳,1996)。 (二)教科書欠缺完備,傳統教學沒有創意性,使學生學習意願低落(黃坤燃,

1994)。 (三)教學設備不足,有教學說明上的困難,如平面圖不方便表示 3D的地形、

等高線、氣壓等(高淑芳,1996)。 (四)教學時數不足(高淑芳,1996)。 (五)環境因素或地點限制,以致有些活動難以落實(薛惠英,2001)。 這些教師於教學天氣方面之困擾,是我們應注意並加以改進的重點,利用

Google Earth 資訊工具在地理資訊與視覺效果上的特色可解決其困難。Google Earth 除了自然與生活科技領域以外,在社會、人文及歷史等領域可為極佳的數位學習系統,但研究者在參考資料過程中發現,現今 Google Earth資訊系統運用於各學習領域之研究極少,本研究利用 Google Earth數位系統資訊融入國小教學領域的作法為目前在教育領域上之創舉,希望引領研究國小各領域之學者進入

Google Earth數位系統,使此系統資訊導入於國小各領域之教學中,可發揮地淋漓盡致。

三、天氣相關議題在國小課程的比例 “天氣”與人類的生活密不可分,因此在國民基礎教育上便成為一大重點,九年一貫課程綱要中明確指出國民教育的宗旨是培養現今環境中具有生存能力的

國民,因此有關天氣知識的建立是國民教育中非常重要的一環。為了解現今九年

一貫課程中天氣相關議題課程的多寡,本研究將「天氣」相關議題佔自然與生活

科技國小課程之比例,依照不同教科書版本(牛頓、翰林及南一)各方面來探討

(如表 1所示)。 (一)牛頓版(低中高年級),天氣方面佔 19.6%,其他相關課程則佔 80.4%,

可知牛頓版「天氣」議題佔自然與生活科技國小總課程比例極高。 (二)翰林版(二、四、五年級),天氣方面的加總比例為 20.2%,其他相關課

程佔 79.8%,可知翰林版「天氣」課程佔總課程比例亦高。 (三)南一版(一至六年級),天氣方面佔自然與生活科技總課程比例為 34%,

其他相關課程為 66%,可知南一版注重天氣課程,其所佔比例為第一位高。

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表 1天氣相關議題在國小課程的比例 版本 牛頓版 翰林版 南一版 圖例

/比

例數

據 天氣 19%;其他 80.4% 天氣 20.2%;其他 79.8% 天氣 34%;其他 66% 註:「其他」包括天文、地球、生物、物理、化學、環境、生活科技。 由表 1可知,在不同教科書版本中,天氣方面議題佔國小課程比例極高,加

上前一小節所提到的教師在自然領域天氣方面教學上出現的幾點困擾,亦反映出

天氣相關議題的課程設計是相當重要的。

四、Google Earth簡介 2005年,Google公司發布免費軟體 Google Earth,Google Earth是一套虛擬

地球儀軟體,其強大影像處理功能解決了展圖受限於網路速度的限制,能快速呈

現豐富地圖資訊、航空照片,如虛擬世界中一隻雄鷹在大峽谷中自由飛翔,登上

峽谷頂峰,潛入峽谷深淵(鞏建雅,1999)。 研究者整理 Google Earth之特性,列舉如下:

(一)運用經緯度定位地標的方法,清楚地明白該地區所在。 (二)可在軟體中截圖,方便與地理系統結合。 (三)可在 Google Earth上導出地標文件,方便查詢工作。 (四)可透過 Google Earth學習如何快速得到一個地標的 KML格式。 (五)可測量地圖上兩點的距離,方便觀察與研討。 (六)製作自己的地標,有自學自用性,不只是單方面的運用。 (七)共享發布自己的地標,利用 Google Earth可以分享各自的資訊。 (八)圖層的應用,例如:將季風圖貼上,並清楚明白流向的地理位址。 (九)運用衛星地圖,達到更新圖片的功能。

Google Earth上述技術,在自然與生活科技領域教學之運用皆相當具有可行性,若將此套軟體用於天氣相關議題教學上,讓學生藉由自行操作 Google Earth軟體,加深對天氣與地理的認識與結合,無論是在教師教學上或是學生學習上,

都會出現最大的成效。 五、國小學習階段的天氣概念迷思

“天氣”涵蓋的內容相當廣闊,例如:颱風、鋒面、雲、雨……等皆屬於天氣變化的範疇,故有關天氣變化的相關研究亦不少。本研究根據學童對天氣相關概

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念的迷思,以雲與降雨方面做為探討主軸,希望能藉著前人研究,進而了解學生

易有迷思概念之處,其中兩點迷思概念為:部分孩子認為雲變黑就會下雨,認為

雲是一個地方的容器(林顯輝,1992),以及約有三分之一的孩童認為,天空無雲之處亦會下雨(賴篁川,1994),以這兩點迷思概念做為設計 Google Earth教學課程之參考。本研究將以檢視 Google Earth教學融入是否能解決學生在此概念上的迷思。

參、研究方法

一、研究設計 本研究設計希望了解國小孩童在學習自然科學中相關天氣的知識,以及教師

利用 Google Earth資訊融入教學後,在課程上能否收到更好的學習成效,依照國小學童三、四及六年級的先備知識,並根據學童迷思概念進而發展 Google Earth教學課程。課程實施分為實驗組與對照組,兩組皆進行前測與後測,但僅對實驗

組學生進行 Google Earth教學實驗,對照組則不進行 Google Earth教學課程,最後回收問卷資料進行統計分析,做為對應比較,探討 Google Earth教學成效。

二、研究對象 「A國小」為位於高雄縣之大型學校,校區規劃採教學區與運動區分,以減

少干擾與動靜分明為前提,倡導創意發揮,用於科技技術、人文科技的培養、主

動探索、關懷鄉土,在資訊能力方面更是經過教育部長期經營的資訊中級國小,

故學童在資訊方面可說是素養頗佳,因此,對實施 Google Earth 的教學極為助益,,電腦教室所採用的電腦其作業系統為Window XP與 Google Earth 之需求相符。

三、Google Earth數位軟體 (一)Google Earth數位軟體基本介面

Google Earth 數位軟體基本介面分成五大部分,分別是:1.工具列;2.搜尋區;3.地方盤區;4.圖層區;5.地球顯示區(如圖 1所示)。

圖 1 Google Earth數位軟體資訊工具全圖

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(二)Google Earth之 KML程式語言

Google Earth背景為 KML語法,此語法撰寫方式類似 HTML,已經發展到KML 2.1,撰寫時需先宣告此 KML語法的版本,參數使用方式為:<參數>內容</參數>,將內容置於參數的中間,結束時在參數前加上「/」,最後另存新檔為KMZ,就可在 Google Earth執行更強大的展圖功能。

(三)Google Earth之 KMZ下載 所謂 KMZ檔,指的就是撰寫完成的 KML程式語言。例如:日本的氣象網

站除了提供網頁的氣象服務之外,現在也提供即時的天氣資訊做成 KMZ檔案,提供使用者下載在家使用,隨時接收最新的天氣情報,相當方便。

四、Google Earth教學成效問卷 (一)Google Earth教學成效問卷設計 問卷由填答者依自己的認知與經驗,選填最適合的答案。內容包括三大部分:

1. 第一部分「資訊融入成效」為 9小題,分別測試資訊導入學習成效為四點量表,學生依意見「非常不同意」、「不同意」、「同意」、「非常同意」勾選一項。

2. 第二部分「迷思的解決」,為 5 題複選題,Google Earth 資訊融入後能有成效幫孩子解決迷思嗎?在()內填入適當的選項號碼,每題皆為複選。

3. 第三部分「教學後安排題目」,測量在 Google Earth教學後,學童的了解與接受程度。

(二)Google Earth教學成效問卷信度分析(Reliability Analysis) 測量對象為高雄縣 A國小的六年級學生,總計回收的有效問卷數為 106筆。

於本研究採用 Cronbach's α 檢定各主要觀念變數之衡量變項間的內部一致性,一般而言,信度達 0.8以上才算好,但應視測量性質目的而定,如受測者程度相當平均(如同年級),測量目的只在比較兩團體平均數高低,則量表信度即使只

有 0.5與 0.6時也可接受(陳順宇,2005)。由於本研究施測對象均為國小六年級學生,皆為同年級學生,因此降低信度標準為 0.5,0.5以上表示具可信度。經由學生回答資料中分析可見,本研究所使用之教學成效問卷具有可信度,分析結果

如表 2所示。

表 2 高雄縣 A 國小問卷信度 Cronbach's α值

構面 組別 前測 後測 題項 樣本

實驗組 0.580 0.608 9 59

資訊融入成效 Cronbach's α 對照組 0.532 0.704 9 47

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(三)Google Earth教學成效問卷效度分析 本問卷採專家內容效度檢核,適切增加其測驗所需之目的與行為層面。擔任

本研究內容效度審查專家名單如下:中央大學大氣科學系林沛練教授、長榮大學

師資培育中心劉信雄教授、長榮大學師資培育中心謝季宏教授,分別為問卷做內

容檢核,再進行問卷修正,最後發展出正式問卷,因此本問卷具有專家內容效度。 五、研究 Google Earth教學設計

本研究規劃 Google Earth教學,課程主軸分為四大部分,對於實驗組學生進行 Google Earth 教學課程的實際應用,透過學生學習與問卷測量比較,檢視Google Earth資訊融入成效,以及是否能解決迷思概念。 (一)Google Earth教學課程主軸——「大自然的循環」 設計 Flash動畫方式清楚呈現大自然的循環,有雲才會下雨、雨是雲形成的,

清楚定義雲與下雨之間的關係,再導入 Google Earth數位軟體於課程介紹。 (二)Google Earth教學課程主軸——「下雨因為有雲」 以 Google Earth技術「疊入累積雨量圖」,將 Google Earth軟體 3D地形加上

平面圖,抽象的事物轉為具體的特性,再利用「KML撰寫的時間軸」,按照時間排序,以動畫的方式觀看。例如:若顯示結果為屏東當日降雨量較大,則推論屏東上方是否有雲層,利用地標(placemark),拉高離開地表方便觀察,Placemark可以生活周遭相結合,拉高上述降雨量較大的屏東。利用「疊入衛星雲圖」與

「KML撰寫的時間軸」,動畫顯示有雲不斷在上空飄,證明了下雨是因為有雲,以 Google Earth軟體導入驗證。Google Earth技術證明了”下雨因為有雲”,如圖 2所示。

圖 2 證明下雨因為有雲,疊入累積雨量圖,利用時間軸、Placemark與衛星雲圖 (三)Google Earth教學課程主軸——「有雲但也不一定會下雨」 以 Google Earth軟體證明有雲但不一定會下雨,利用「疊入累積雨量圖」與

「KML撰寫時間軸」,例如範例中顯示結果花蓮當日沒有累積雨量,則推論花蓮上方是否有雲層,利用「Placemark」,拉高上述沒下雨的花蓮,離開地表觀察。動畫顯示,有雲不斷在花蓮上空飄,證明了雖然有雲但也不一定下雨,以 Google

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Earth軟體導入驗證。Google Earth技術證明”有雲不一定會下雨”,如圖 3所示。

圖 3 證明有雲不一定會下雨,疊入累積雨量圖,利用時間軸、Placemark與衛星雲圖 (四)Google Earth教學課程主軸——「Google Earth自由操作」

Google Earth教學資訊技術導入教學後,請學生自行動手操作 Google Earth,增加對 Google Earth的認識、課程介紹的熟悉度,以培養對資訊工具的學習興趣。 六、資料處理與分析 (一)第一部分「資訊融入成效」 共 9小題,測試學生動機表現、Google Earth教學的期待程度與先備知識是

否建構完全等;此部分為四點量表,學生依意見從「非常不同意」、「不同意」、「同

意」、「非常同意」勾選一項。施測結果以 SPSS 第 12 版套裝統計軟體進行資料處理,研究者將答案量化轉換成得分,其中正向題如 1、3、5、6、8、9(計分方式依序為 1到 4分);反向題如 2、4、7(計分方式為 4到 1分),比較方式如下: 1. 平均數差:得分加總、平均、平均數差、排序,比較施測前後是否達到成效。 2. T考驗:測量 Google Earth教學(自變項)對於資訊融入方面,學生的學習

興趣(依變項)是否會有顯著效果。 3. 與其他資訊工具融入課程研究之 T 考驗比較:以 T 考驗比較使用不同資訊工具之前人研究,採用與本研究相同資訊融入課程理念,領域皆為自然與生

活科技天氣方面,以及雲與降雨相關概念為主之其他資訊工具融入課程研

究。 (二)第二部分「迷思的解決」 為 5題複選題,施測結果以 SPSS 第 12版統計軟體進行資料處理。研究者

將這些答案量化轉換成得分,有選答選項給 1分,未選達其選項給 0分。比較後測正確選項選答人數次數統計,以測試學童對「雲的組成」、「下雨如何形成」與

關於「下雨的地理性」概念是否認知清楚,Google Earth資訊融入後能否有效幫學童解決迷思等問題。

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(三)第三部分「根據教學後所安排題目」 測量學生在Google Earth教學後對其了解與接受程度,專為使用Google Earth

教學融入實驗組同學,包括使用的滿意度、參與度、了解程度與各項了解的意見。

肆、結果與討論 一、Google Earth問卷第一部分「資訊融入成效」描述統計 本研究問卷分別施測於實驗組與對照組,進行前測與後測問卷。僅實驗組接

受 GoogleEarth 教學課程,進而比較兩者得分加總、平均、平均數差、排序,A國小前後測平均數及排序如表 3。 表 3 A國小資訊融入成效實驗組及對照組前後測描述

構面:資訊融入成效

題目 組別 平均數

1 2 3 4 5 6 7 8 9 總和 平均

前 2.83 2.75 2.76 2.71 2.90 2.39 2.68 2.64 3.34 25.00 2.77

後 3.53 3.14 3.37 3.02 3.36 3.25 3.03 3.19 3.68 29.57 3.29

差 0.70 0.39 0.61 0.31 0.46 0.86 0.35 0.55 0.34 4.57 0.52 實驗組

排序 2 5 3 9 6 1 7 4 8

前 2.94 2.79 2.87 2.83 2.81 2.66 2.89 2.49 3.15 25.40 2.83

後 3.31 2.89 2.83 2.55 2.74 2.68 3.00 2.30 3.13 25.40 2.83

差 0.37 0.1 -0.04 -0.28 -0.07 0.02 0.11 -0.19 -0.02 0 0 對照組

排序 1 3 6 9 7 4 2 8 5

由表 3 可知,「A國小」前後測每小題問項平均差均達 0.3 以上,前測與後

測平均數差異排序第一為問項 6,差異達 0.86,而平均數差總和為 4.57,平均數差之平均為 0.52。對照組每題平均數差異為負值或持平,而平均數差總和與平均皆為 0。

由問卷結果呈現得知,利用 Google Earth特性可以快速到達一個地標,教學首先搜尋臺灣所在,利用疊圖方式”疊入累積雨量圖”與”疊入衛星雲圖”,並以KML語法製作時間軸,並配合 Google Earth地理系統,清楚其累積雨量變化與雲圖動向。而在排序第一的問項 6,證明教學中善加利用 Google Earth數位軟體的地標(Placemark),讓學生自學並製作周遭環境地標拉高離地表面,更加清楚此一點的累積雨量變化與雲圖動向,與周遭相結合下有正面加強效果。Google Earth 教學資訊融入對於學生學習上具有成效,並可經由實驗課程採問卷方式得證。 二、第一部分「資訊融入成效」相依樣本 T考驗,「A國小」實驗組學生經

過 Google Earth教學後,問項 1、3、6與 8之 P值均小於 0.001,問項 2、5、7

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與 9之 P 值小於 0.01,問項 4之 P 值則小於 0.05,各問項皆達顯著差異。樣本在接受 Google Earth資訊融入教學後,藉由統計分析 T考驗得知,學生的學習興趣皆有顯著提高,相依樣本 T考驗如表 4。 表 4 A國小第一部分資訊融入成效的 9題顯著值

構面/ 組別:資訊融入成效/ 實驗組 題目

T考驗 1 2 3 4 5 6 7 8 9

T值 -6.920 -3.046 -4.532 -2.125 -3.438 -6.005 -2.654 -3.533 -2.621 顯著性 (P值)

0.000 0.003 0.000 0.038 0.010 0.000 0.010 0.001 0.010

以*表 P值

*** ** *** * ** *** ** *** **

***表示 P<0.001;**表示 P<0.01;*表示 P<0.05。 三、第一部分「資訊融入成效」論文之 T考驗比較

參考(郭怡瑩,2005)「國小自然與生活科技領域多媒體教材之研究——以天氣的變化單元為例」一文中,提到學童經多媒體教學後學習成效達 T 考驗顯著水準(T=3.115,P=0.004),顯示學生經多媒體教材後,在學習成效優於教學實驗前。 因此,檢視本研究學生經 Google Earth資訊融入天氣課程後,發現顯著性優

於「多媒體資訊融入」天氣課程,顯示 Google Earth在自然與生活科技領域「天氣方面」是較具顯著性的(如表 5所示)。 表 5 A國小 Google Earth融入學習成效 t考驗摘要表

論文 成就測驗 平均數 題數 標準差 T值 顯著性

多媒體教材資訊融入 3.115 0.004**

前測 2.77 9 0.25 Google Earth資訊融入

後測 3.29 9 0.22 8.12 0.000***

***表示 P<0.001;**表示 P<0.01;*表示 P<0.05。 四、Google Earth問卷第二部分「迷思的解決」描述統計分析 問卷第二部分「迷思的解決」,樣本「A國小」實驗組總計 59人,檢視其「實

驗組」學生在前測與後測選擇正確選項,透過問卷比較教學前後是否解決學童於

學習上的迷思。 結果顯示,後測「正確選項」選答率高於前測,後測「全錯」選答率經過教

學後皆小於前測,由此表示 Google Earth教學融入對於學童迷思解決有進展,但不完全解決,故檢視此結果證明,Google Earth教學能有效解決學童在天氣方面

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的迷思概念,「A國小」選項全對人數比例統計如圖 4。

A國小「前測」 A國小「後測」

圖 4 第二部分「迷思的解決」,A國小選項全對人數比例統計

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五、Google Earth問卷第三部分資訊教學融入之教材滿意度分析 根據 Google Earth課程教學後,安排兩題單選題,藉由問卷進行結果檢視學

生對於 Google Earth教材滿意度。 (一)題目一為「如果讓你選擇教師上課的教學內容,你認為哪一種教材,你會

比較有興趣?你會比較專心想上課?」A國小的實驗組學生表示,除了課本外,Google Earth顯示地球帶著雲轉動、雲圖疊上地球,我覺得很有趣,可讓我更專心上課。

(二)題目二為「因為上完補充 Google Earth資訊融入課程,你覺得對於你家附近的天氣狀況,你有能力判斷嗎?可以猜出短時間內的氣象嗎?」以此檢

視學生是否可以運用日常生活,簡單地描述天氣。結果顯示,A國小實驗組學生全數認同其中收穫。

伍、結論與建議

隨著資訊科技的發達與網際網路的普及,傳統的教育方式逐漸地受到資訊科

技的影響。在資訊科技發達的時代下,網路首推為其重要的技術,如何利用資訊

科技融入課程之中,並帶動課程教學的理論驗證與教學創新,是令人注目的焦

點。故本研究利用 Google Earth全球數位地理系統為基底,加以善用「疊圖」、「KML 程式語言」、「下載 KMZ 檔」等技術導入自然與生活科技領域中的「天氣」課程來設計教學。 本研究依資訊教育與自然生活科技領域理念、國小學童迷思概念與先備知

識,以及各教科書版本中「天氣」相關課程所佔比例;進而發展 Google Earth操作、設計測量問卷、Google Earth教學設計等;經教學實驗進行、資料回收分析與討論,依據分析結果歸納出本研究的結論與建議。 一、結論 (一)Google Earth導入教學之「資訊融入成效」呈現正向反應,顯示使用 Google

Earth資訊系統輔助,擴展自然與生活科技領域的學習是可行的。 1. 分析結果顯示,實驗組增高、對照組則持平,表示 Google Earth技術與周遭環境結合,能呼應教育以生活經驗為主的理念,引發學生較多元的學習動機。 Google Earth軟體具有充分地理性,結合自然的天氣恰當發揮作用,使學生

清楚天氣變化不再是平面圖,可將抽象事物清楚呈現,利用 Google Earth資訊融入確實可以達到學生對天氣方面的學習效果,由本研究問卷可證明此正向反應。 2. T考驗均呈現顯著結果,樣本在接受之提升 Google Earth資訊融入教學後,

藉由統計分析 T考驗得知,所有問項之 P值均小於 0.05顯示,學生的學習興趣提升具有統計上的顯著,因此說明 Google Earth資訊融入有助於提升國小學童學習自然科學天氣課程興趣。

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3. 以論文比較的方式討論其他資訊工具融入教學之研究發現, Google Earth資訊系統融入天氣相關課程教學成效優於其他資訊工具教學。

(二)Google Earth資訊系統融入教學對於天氣科學迷思概念解決有正向助益,

使學生達到科學知識的增加 高雄縣 A 國小的實驗組學生皆呈現正向反應,後測「正確選項」選答率高

於前測,後測「全錯」選答率經過教學後皆小於前測,但對照組尚未經過 Google Earth 軟體教學,故此部分前後測結果持平,。故由問卷結果清楚得知,學生經過 Google Earth資訊融入,雲與降雨之關聯認知清楚且錯誤迷思概念得到改善。

(三)學生對於 Google Earth軟體回應良好,表示上課教材若使用 Google Earth,

可令學生更專心於學習過程

(四)Google Earth軟體能輔助傳統教學不足之處,增加教材的來源,達到較好的學習成效並且解決科學迷思概念。

二、建議 (一)Google Earth軟體應用方面

Google Earth軟體的運用領域極廣,除了自然與生活科技領域之外,在社會、人文與歷史等皆可應用。其強大的地理性、3D地形、疊圖、KML程式語言及下載 KMZ檔等相關資訊技術,是極佳的數位學習系統。

(二)Google Earth測量問卷方面

由於本研究對象為國小六年級學童,在填答問卷上經驗略顯不足,以及問卷

設計問項方面可能語句意義不清楚,造成學生對於問題理解不夠,無法探討出學

生內心的真正想法。於進行問卷施測前,應詳細清楚地告知學生這份問卷的用途

與填答。再者,Google Earth教學課程為新穎的電腦工具,故學生在教學過程中操作使用的動力極大,建議問卷之填寫應與教學課程分開進行。

(三)Google Earth教學實驗方面

Google Earth軟體在學童較好奇的電腦工具上使用 Google Earth軟體,優點為增加學童學習興趣,缺點為較難控制學童課程流程秩序,故應注意教學實驗課

程流程的應變能力。 誌謝 感謝行政院國家科學委員會予以部分經費補助,計畫編號為大專生研究計畫

NSC 96-2815-C-309-012-S。

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http://teach.eje.edu.tw/9CC/index.php 教育部(2001)。中小學資訊教育總藍圖。教育部國民教育司。

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