教育部地理资讯在中学课程应用与推广计画

教育部地理資訊在中學課程應用與推廣計畫地理資訊在國中社會領域教學應用賴進貴台大地理系2010/3/18我是賴進貴…•教育–台灣大學地理系–美國夏威夷大學碩士、博士•現任–台灣大學地理環境資源學系教授兼系主任–地理資訊研究中心主任•經歷–台大全球變遷研究中心資訊組組長–台大人口與性別研究中心人口研究組組長/資訊組組長•研究專長–地圖、地理資訊系統、地理教育教育相關經驗•教育部95高中課程地理科暫綱訂定委員•教育部98高中課程地理科正綱訂定委員•教育部九年一貫社會領域課程標準修訂委員•教育部高中GIS教育推廣計畫主持人•國立編譯館國中地理科補充教材研發委員•國立編譯館「認識臺灣」地理篇編輯委員•大學入學考試中心地理科試題研發委員•教育部科技顧問室「人文數位提升計畫」主持人•國科會國家型「數位典藏數位學習」應用推廣計畫─地理資訊子計畫主持人內容大綱•空間觀點的世界•認識地理資訊•國高中課程的地理資訊•地理資訊教學應用•推廣計畫介紹•問題討論壹、空間觀點的世界WorldinSpatialTerms（空間觀點的世界）1994美國聯邦地理課程標準，六大標準之第一項•1.如何使用地圖和其他地理表現方式、工具、與技術，從空間觀點來取得、處理或展現資訊。•2.使用心像圖，來組織有關於人類、地方、環境的資訊。•3.如何去分析地球表面上的人類、地方、環境的空間結構。相關能力•空間認知（spatialcognition）•空間思考（spatialthinking）•空間推理(spatialreasoning)地理與空間思考─TEKS介紹•美國德州的教育廳所訂定：「德州基本知識及技能」（TexasEssentialKnowledgeandSkills,TEKS)，宣示德州國民教育基本目標和要求。•地理學納入社會學習（SocialStudy）中。•TEKS的陳述：「人類、地方、和環境之間的關係造就了地球表面的地理形態，瞭解這些地理關係將使得學生能在國際經濟上競爭、確保地球環境的生機、並且可以感受世界上各種民族的文化特色。」TEKS一年級學生的地理知識•瞭解位置和方向的概念。•認識社區及附近地區的位置。•瞭解組成地球表面的自然特徵。•瞭解地圖和地球儀的基本特性和功能。•瞭解人類活動會造成環境的改變。配合的技能項目：•1、學生使用方向的詞彙，在地圖或地球儀上找出特定點的位置。•2、學生使用並製作地圖，以辨認教室內以及學校內特定地點間的相對位置。•3、學生辨認主要的地形並描述它們的特徵；在地圖及地球儀上辨認陸地和水體；辨認當地的地形，並說明它們的特徵。配合的技能項目(續）：•4、學生在地圖及地球儀上找出學校、城市、州、及國家的位置，並瞭解其環境。•5、學生描述季節對當地生活環境的影響；學生以圖畫來表現季節變化對居民生活的影響。•6、學生描述個人活動對環境的影響；學生展示資源回收工作對環境改變的影響。資訊的主要內涵•5W1H–Whowhatwhenwherewhyhow•決策者的考量–人事時地物•Geographyistospacewhathistoryistotime.（JeromeDobsonPresident,AmericanGeographicalSociety）地理資訊與地理•地理學四大傳統–空間傳統–人地傳統–區域傳統–地球科學傳統•地理資訊的應用呼應空間傳統貳、認識地理資訊什麼是地理資訊？•定義：有關地表上各種自然環境、人文社經現象分布的資訊。•內涵：包括：空間（spatial）與屬性（attribute）•應用–日常生活的資訊–決策支援的依據•相關名詞：GIS什麼是GIS？•GISys–GeographicInformationSystem「地理資訊系統」。–「一套用來儲存、管理、分析、展示地理資料的電腦系統。」•GISci–GeographicInformationScience(地理資訊科學)–一門利用資訊系統來處理具有空間（spatial）特性的資料之學科，探討課題包括:資料收集、處理、分析與展示。–涵蓋傳統的地理學、地圖學、測量學、資訊科學。地理資訊能力•1、提出地理問題（askgeographicquestions）；•2、收集地理資訊（acquiregeographicinformation）；•3、組織地理資訊（organizegeographicinformation）；•4、分析地理資訊（analyzegeographicinformation）；•5、回答地理問題（answergeographicquestions）。中小學的地理資訊課程應該涵蓋：•1、地理資訊的意義、特性及種類；•2、地理資訊的主要來源與收集方法；•3、地理資訊的處理與分析方法；•4、地理資訊的展現。地圖─傳統的地理資訊•記錄的工具–知識的累積與傳承•資料的來源–讓我們看到原本不易看到的現象•解決問題的工具–分析的工具太久遠•溝通的工具地圖定義•定義一：一種將一個大地區的空間特性縮小到一種可以觀察的形式，這裡所考慮的地區是地球或其它星球的一部份或整體。（Robinson,1984)。•定義二：針對和空間關係有關的應用，用以表現所選取的地理現象或特性的傳統影像。(Board,1991)參、地理課程中的地理資訊GIS教學的意義•廣泛的生活應用•現代公民的基本素養•社會領域的統整•國高中課程的銜接九年一貫社會領域的主題軸•人與空間•人與時間•演化與不變•意義與價值•自我、人際與群己•權力、規則與人權•生產、分配與消費•科學、技術與社會•全球關連人與空間─分段能力指標•1-4-1分析形成地方或區域特性的因素，並思考維護或改善的方法。•1-4-2分析自然環境、人文環境及其互動如何影響人類的生活型態。•1-4-3分析人們對地方和環境的識覺改變如何反映文化的變遷。•1-4-4探討區域的人口問題和人口政策。人與空間（續）•1-4-5討論城鄉的發展演化，引出城鄉問題及其解決或改善的方法。•1-4-6分析交通網與運輸系統的建立如何影響經濟發展、人口分布、資源交流與當地居民的生活品質。•1-4-7說出對生活空間及周緣環境的感受，願意提出改善建言或方案。•1-4-8評估地方或區域所實施的環境保育政策與執行成果。近年國高中課綱演變•84課綱（88年起用；「認識臺灣」）•95暫綱（95年起用）•因應教育潮流與銜接九年一貫課程，教育部自90年3月29日成立「高級中學課程發展專案小組」，修訂民國84年公告之高中課程標準。•歷經三年多，於民國94年1月20日修正發布『普通高級中學課程暫行綱要』，包含總綱及各科課程暫行綱要，並於95年8月1日開始實施。95高中地理課綱─通論地理課程目標•（一）增進學生了解人類活動和地理環境間關係的能力•（二）培養學生了解地表重要現象空間分布的地理意涵能力•（三）提升學生了解重要的地理學觀點與方法，並適當應用於地理問題的能力•（四）幫助學生體會環境的多樣性與複雜性，培養其欣賞與包容的態度95高中課程暫綱要整體特色•1.「目標」部分強調「生活素養」、「生涯發展」及「生命價值」三層面。•2.「科目與學分數」部分強調「科目減併」原則。•3.銜接大學基礎教育及九年一貫課程之精神。•4.採用學習領域概念，但仍採分科教學•5.強調學校本位課程精神，落實選修課程下放•6.強調與後期中等教育課程之相互配合，讓不同類型課程間可相互統整。95高中地理課綱理念•讓學生明瞭地理知識的功能：幫助學生認識世界，明瞭地球作為人類家園的共同基礎。•提升學生認知能力並經由地理技能的獲得，來協助理解並解決現實問題。•高一建構同學基本地理知識，並引導學生由空間與生態觀點思考週遭環境。•進入高二，提供全球各區重要區域地理現象，希望能培育鄉土情懷與世界觀點。•高三以全球化與在地化幾項重要主題為例，說明地理學的應用性。98高中課綱修訂過程•修訂期程：自96年4月至9月(半年)•工作流程–意見蒐集：透過師培大學及地理學科中心收集各界對課綱修訂意見。–召開專案小組會議–三區(北、中、南)共三場焦點座談與三場公聽會•經教育部98地理課綱審查小組審查、修訂完成。•99年正式實施。95/99高中地理課綱的地理資訊一、地圖概念/技能1、地圖投影判讀2、台灣地圖坐標系統1.地圖的概說•主要概念–地圖要素（比例尺、圖例、方位、座標系統）、經緯線、地圖投影判讀,•學習目標–1-1能舉例說明地圖的功能與應用–1-2能利用地圖要素辨識地理現象–1-3能了解地圖投影意義以正確判讀地圖資訊（距離、面積、方向）2.地圖的種類•主要概念–主題地圖、普通地圖、航照圖、遙測衛星影像、數值地圖、古地圖•學習目標–2-1能了解不同地圖的特性–2-2能依使用目的選擇適當的地圖3.地圖實習（1：25000地形圖為例•主要概念–地圖量測、地圖判讀•學習目標–3-1能運用地圖要素判讀地理特徵–3-2能量測比例尺、方位、距離、面積–3-3能了解台灣地圖的坐標系統二、地理資訊•1、地理資訊的蒐集與整理•2、認識地理資訊系統•3、地理資訊與生活1.地理資訊的蒐集與整理•主要概念：一手資料、二手資料、地理資訊•學習目標–1-1能針對地理問題，運用適當的蒐集資料方法–1-2能運用圖表將蒐集的資料，加以分類與歸納（分組資料表、長條圖、橫條圖、圓餅圖）2.認識地理資訊系統•主要概念–地理資訊內涵（空間資料及屬性資料）–地理資訊的儲存模式（向量模式、網格模式）•學習目標–2-1能分辨地理資訊和非地理資訊–2-2能區分空間資料與屬性資料–2-3能區分向量資料和網格資料–2-4能了解地理資訊系統的功能與應用潛力3.地理資訊與生活•主要概念–地理資訊、地理議題•學習目標–3-1能了解地理資訊在現代社會的重要性–3-2能列舉新聞及媒體中的地理資訊–3-3能運用地理資訊系統查詢或展示生活周遭的地理議題肆、地理資訊與社會領域教學（地圖範例）伍、教育部推廣計畫介紹計畫背景•九年一貫課程改革，強調能力導向教學•高中95/99地理新課綱，強化地理技能與資訊應用•資訊教育向開花結果，資訊融入學科教學，如：英文、地理•地理資訊科技的普及與廣泛應用，如：GoogleEarth/Maps計畫發展•歷年工作–民國94年起，配合高中新課程的實施–針對高一、二、三課程進行教案研發–全台北中南東教師研習–全國比賽、宣傳活動，擴大推廣效果•99年起–向下紮根，進一步推廣到國中階段。推動工作項目•1.研發地理資訊融入的教材•2.建置專屬網站（）•3.辦理教師研習•4.辦理全國比賽•5.辦理成果發表會•6.其他一.研發地理資訊融入教材•已經製作48個高中教材。•本年度將製作24個，包括：國中部分8個；高中職部分16個。•國中部分教材將以結合GoogleMap、GoogleEarth等軟體為主•高中部份另外使用GIS軟體（如：ArcMap,ArcExplorer,Q-GIS)高一教材：通論地理1地理的範疇與觀點11GPS操作與應用操作學習單2地圖投影判讀12等高線圖判讀3台灣地圖坐標系統13服務業分佈4GIS查詢與分析14資訊融入高中地理科教學─水文學5多采多姿的地圖15GIS資料蒐集6地形圖判讀16農業7電子地圖查詢使用17人口組成與成長8GIS與生活18人口分布和人口遷移模組9地形展示與分析19都市與聚落10氣候資料分析20參加地理奧林匹亞高二教材：區域地理47編號單元名稱編號單元名稱1衛星影像的判讀與使用7遊憩活動與旅遊業2運用世界衛生組織網站製作教材地圖8GOOGLE地球的操作與應用3美國CIA世界各國國情報導資料庫介紹9利用ArcReader分享地理資訊系統的資源4世界銀行網站資料介紹10利用ArcReader講解台灣農業發展與轉型5歐洲共同市場的整合11利用ArcReader輔助中國地理教學6能源與永續發展如何在區域地理中連結12利用ArcReader補充世界地理之教學高三教材：應用地理編號單元名稱編號單元名稱1台灣水資源問題9社區環境變遷2世界水資源10地名與地理3吃不飽的世界11應用Q-GIS軟體進行資料建置4認識地球上的能源12都市計畫圖介