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註: .20+ 以I"#!.I表示、 .15- .20 以-表示、 .10- .15 以圓圓表示﹒ I尺寸與尺度、 2

物質鑄造、 3. 尺寸娃息、 4 力與交互作用、 5.量子鼓應、 6 自組裝、 7 且具典儀器、 8 模型與樣

，區、 9.科學、科接與社會

國小年段中三個高出現頻率的重要概念為「尺寸與尺度 J 、 r 物質構造」、 r 尺寸效應 y 高關串串的雨雨重要概念為「尺寸與尺度 J 和 r 尺寸效應 J (關聯比值為 .22) 、「尺寸效應 J 和「科學、科技與社會 J (關聯比值為 .22) ﹒介紹「奈米為長度單位」是「尺寸與尺度」在國小年段常見的教材內容﹒例如:彈珠和地球的比例關係﹒ II學生可以察覺奈米和公尺之間的比例關係(如:國小實驗教材之一的 r 小奈米大世界。;奈米碳球的動手線作是在「物質構造 J 重

• 24 .奈米曹峻教材內容分析趟.析、熊召弟、于曉平

圓小階段

(N=85)

20+

-15^..., .20

-10- .15

-一-/

立/

l 尺寸與尺度

3.尺寸效應

1112 小學階段各重要lIIl念頻率典...

要概念中常見的教材內容，除引發學生興趣，並能引入奈米材料在結備上的差異;彩蝶效應、

蓮葉效應、蛾眼效應等自然界的奈米現象，為「尺寸效應」重要概念裡引發學生興趣的教材，

尤其因為具蓮業效應的自潔效果的材料較容易取得﹒成為教材常出現的活動(如:國小實驗教材之一的「大自然的奈米現象 J)•

「同體讀物質切愈小，接觸表面積愈大﹒則反應速率愈快」是「尺寸輿尺度」和「尺寸效應 J 兩個重要概念在國小年段強調的連結，教材中出現常搭配大立方體切成小立方，量的計算﹒或鐵絲、鋼絲絨的燃燒 'II學生暸解表面積和反應邀率之間的關係(如:圖小實驗教材

之一「微小化的奈米特性 J) .而 r 尺寸效應 J 和「科學、科技興釷﹒」間的連箱，則以「尺

寸效應」延伸的產品作為教學主題，如具備自潔效應的大續發區可免去清理的廳煩等(如:

國小實驗教材之一的「小小奈米大大不同 J)•

2. 圈中階段昌尋求重要概念問之關聯性

在求得圈中階段九個奈米重要領念間的闌珊比值後(衰 7)· 結合各重要概念的出現頻率 (表 5)' 繪製成國中階段奈米重要概念出現頻率與闌珊圖(圖 13) ﹒圖中階段九個奈米重要

越統析、熊召 j輯、于曉平奈米冒風塵教材內容分析﹒ 25 •

表 7 園中階段各重要題念關聯比值

7 9 6

5 3 4

I

. 2 8 0 9 .05

2 1·25 _ 仰的

3 且7 .08 .04

4 _ .04

。4 .06 .04 .06

6 .06

m _

.07

註: .20+ 以巨E表示、恥 .20 以-析、

^10-

.15 以-表示。 l 尺寸典尺度、 2.

物質構造、 3.尺寸鼓應、 4. 力與交互作用、 5.量子效應、 6 自組裝、 7 工具典儀器、 8 模型與模擬、 9.科學、科技與社會

園中階段

(N=63)

圍的園中階段各重要價念頻率與關聯

.

²⁶ .奈米實驗教材內容分析趙敏析、熊召弟、于曉平概念間的關聯性中，關聯比值介於∞~ .30 ，總平均關聯比值為 .10 .r 尺寸與尺度」、「物質構造 J 和「尺寸效應」兩兩呈現高關聯性(關聯比值 .20 以上).r尺寸與尺度」和「工具與儀器 J ^•r 尺寸與尺度 J 和「科學、科技與社會 J ^•r 物質構造 J 和 f 科學、科技與社會 J 概念問呈現中關聯性(關聯比值的~ .20)' 以及其他八組重要概念兩兩呈現低關聯性(關聯比值.1O~ .15)'

顯然. r 尺寸與尺度J • r 物質構造 J • r 尺寸效應」等三個重要概念在圈中年段中仍居高出現頻率﹒彼此之間亦呈現高關聯位﹒學校裡的「自然與生活科技領域 J 在國中年段已開始提及原子、同素異形體的名詞與概念，閩中奈米實驗教材介紹「奈米材料產生特殊奈米現象(尺寸效應) .是由於材料具備奈米尺寸(尺寸與尺度)的奈米結構(物質橋造 )J 之概念，例如，

在進行奈米碳球的教學時﹒會比較祖輩其他的同素異形體(石蠱、奈米祖輩球、奈米碳管、鑽石) •

讓學生理解奈米尺度下不同的結構所形成的材料性質差異(如:國中實驗教材之一的「巴克球 DIYJ) .整體而言. r 物質橋造」、「尺寸與尺度」、r 尺寸效應」相互間的關聯比值為.25

~ .30· 屬於高關聯性的重要概念﹒

3 高中階段奈米重要概念問之關聯性

在求得高中階段九個奈米重要概念闊的關聯比值後(表8) ﹒結合各重要概念的出現頻率 (表 5) .繪製成寓中階段奈米重要概念出現頻率與關聯國(圖14) .寓中階段九個奈米重要概念間的關聯位中﹒關聯比值介於.Ol~ .33 .總平均關聯比值為 .12 •r 尺寸與尺度」、「物質構造」和「尺寸效應 J 兩兩呈現高關聯性﹒「科學、科技與社會」和三重要概念 (r 尺寸與尺度 J •r 物質構造」、「力與交互作用 J) 之間亦呈現高關聯佐(關聯比值 .20 以上) .呈現中度關聯佐(關聯比值 .15~ .20) 的有六組重要概念﹒以及其他六組重要概念兩兩呈現低關聯性

(關聯比值.1O~ .15)'

高中年段中，尺寸與尺度、物質摘造、尺寸效應三個重要概念畫畫高出現頻率，彼此之間亦呈現高關聯佐﹒除此之外「科學、科技與社會J 和三重要概念(r 尺寸輿尺度J'r 物質構造」、

「力與交互作用J) 之間亦呈現高關聯性﹒從物理、化學、生物等學科深入介紹奈米科技﹒是高中年段和國小、圈中奈米教材的明顯差異，如:高中賞自由教材之一的「鑽石與石學J .係從電子組憊的觀點(主要概念:力與交互作用)介紹碳的同，但異形體(主要概念:物質構造)

之間的差異，及其在材料性質上所帶來的影響(主要概念:尺寸效應) ;另一份教材「壁虎神

功 J 從凡得瓦力(力與交互作用)探討皮戀給神聖(物質結構)所以引起的壁虎效應(尺寸效

應) .及其在奈米產品的延伸應用(科學、科技與社會).這說明了多種的主要概念會同時出現在一份教材設計中﹒

「

• 28 .奈米實驗教材內容分析趟..坊、無召 j輯、于曉平

在文檔中臺灣中小學奈米科技實驗教材之內容分析 (頁 23-28)