數位時代下的地球科學，美國Teach the Earth教育資源庫計畫

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電子報

基礎試驗研究

農村發展及水土保持署

數位時代下的地球科學，美國Teach the Earth教育資源庫計畫

期數 / 第56期

發布日期 / 2022.10.20

主筆 / 林宥伯

責任編輯 / 高百毅

教育是經驗傳承的關鍵，各國也藉由課程設計、師資培養、基礎研究等計畫，將地球科學融入到國民教育之中，而地球科學這個主題，在氣候變遷持續影響的當下，更有其重要的教育意義。目前國內持續深化108課綱架構，在地球科學的各個面向皆有著墨，如GIS地理資訊系統、河川水系概念、地質結構與沉積等。本期電子報將介紹美國NAGT(National Association of Geoscience Teachers全國地球科學教師協會)與其Teach the Earth之計畫成果(如圖1)，以美國21世紀地球科學為主，所延伸出的河相變化及沉積作用等議題，以及網站中相關的教學資源、專題以及架構為本期內容。

圖1、地球科學教材，河相、構造、水文。來源：https://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/geomoph/emriver/index.html

從河相看見地貌的變化

地表環境是大家生活中所熟悉的，也是教學上最能舉例的主題之一，因此在美國Teach the Earth網站中，以服務地球科學教育的角度出發，整合了各種面向的教學資源，包括從歷史與地貌的角度切入的主題(如圖2)，以及不同環境下所記錄的珍貴圖像與影片(如圖3、4)。

圖2、地形地貌的教學設計框架。來源: https://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/geomorph/index.html

圖3、帕斯特澤冰川位置和簡化地貌。來源：https://serc.carleton.edu/details/images/36434.html

圖4、帕斯特澤冰川歷年正射影像。來源：https://serc.carleton.edu/details/images/36436.html

以上述地貌教學模組為例，內容涵蓋了課程設計、教材教法、教案或線上範例等內容。其資源庫不僅收錄了歷年工作坊資料，也收錄了完整的河相介紹，由美國密蘇里州自然資源部資助Emriver公司 (如圖5)所錄製的河川型態相關影片集，也適合對河川有興趣，但又沒那麼熟悉的夥伴入門。整組影片共59個影片，包含了河川不同型態的交互作用(如圖6)、底床紊流的影響等(如圖7)，並提供了簡單的說明指南(如圖8)，幫助不同領域的夥伴、教育工作者及學生去理解與應用。

圖5、Emriver公司。來源：https://emriver.com/

圖6、攻擊岸掏刷。來源：https://www.youtube.com/watch?v=Eev8olc8mgA&list=PLVa74th2F4P9p-mj-KIrlls8D5l6D1tb-&index=24&ab_channel=Emriver%2CInc.

圖7、紊流與河川底床交互作用。來源：https://www.youtube.com/watch?v=UAS19vsbhIQ&ab_channel=Emriver%2CInc.

圖8、簡要說明指南。來源：https://emriver.com/documents/2018/01/geomorphology-videos-teaching-guide-youtube.pdf/

而在教育工作者結合科技的教材教法介紹中，Teach the Earth也提供了結合GoogleEarth軟體的教學及呈現方式(如圖9)，包含了一些線上範例（如圖10），不僅可介紹過去的全球事件，也能應用相關說明，設計自己文化背景的視覺教材。

圖9、應用GoogleEarth教學地形學。來源：https://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/teaching_methods/google_earth/index.html

圖10、線上案例示範。來源：https://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/teaching_methods/google_earth/index.html

美國Teach the Earth地球科學資源

Teach the Earth整合網站是美國NAGT計畫協作的成果，除了前述提到的河相教學指引外，也提供了地球科學的其他關連領域(如圖11)，網站收錄了美國在幼兒園到12年級的K12教學架構設計，以及研究成果的開放、數位教材與工作坊紀錄等，不僅能用於當地教育，更藉由網站的方式分享給不同的國家參考、應用。

圖11、Teach the Earth主題資源列表。來源：https://serc.carleton.edu/teachearth/index.html

地球科學範圍廣泛，除了河川的演變，更大尺度的時間與地貌的交互作用結果，也衍生了沉積地質學的主題(如圖12)，在不同氣候、時間作用下所產生的珍貴教材，許多案例如岩石互層(如圖13)、加州死亡谷沖積扇等(如圖14)，也值得一探究竟。

圖12、沉積地質學主題。來源：https://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/sedimentary/index.html

圖13、交替的砂岩和頁岩床，帕西菲卡（Pacifica），加利福尼亞州，馬里米勒，俄勒岡大學。來源：www.marlimillerphoto.com

圖14、加州死亡谷惡水的沖積扇，俄勒岡大學馬里米勒。www.marlimillerphoto.com

地球科學隨著技術的進步，所能觀測到的資料、研究的成果都在持續地累積當中，更藉由數位技術的幫助，克服語言與地區的隔閡，讓更多人能從不同角度去認識地球科學，窺見地形地貌的時間演變。網站中的資料不僅能滿足我們的好奇心，更能作為K12教育工作者們的參考資料，為教育工作者提供強大的資源後盾，期分享資源並貢獻教育使命之心力。