台灣及各國奈米科技教育的現況

新產業的發展需有前瞻思考及人才培育做基石。以奈米科技為例，它需要相 關學門的投入整合，因此人才培育對於科技本身有其不可偏廢之處。奈米科技被 喻為第四次工業革命，若能在進入奈米時代，提早學術研究及相關產業方向的佈 局，培養未來所需人才，與國際奈米科技有關研究活動同步，相信在未來奈米科 技產業時代，必能比現在台灣的資訊產業扮演更重要的角色（吳重雨，2003）。

台灣自 2003 年興起 K-12 培育奈米人才計畫，加速培育奈米科技所需人才，

以奠定我國奈米科技發展的基礎。根據本研究圖 2-1-1，奈米科技人才培育也是 朝向日本推動微機電知識的模式，從 K-12（幼稚園、國小、國中到高中）經由 大學/研究所，希望能帶動台灣的奈米科技，以符合未來奈米科技產業界對於奈 米科技人才的需求。

教育部擬於九十四學年度，將奈米科技概念融入國小自然與生活科技領域課 程，以期能從小紮根。奈米科技人才培育架構你為專門教育和素養教育，其中 K-12 是屬於的素養教育，也就是科普教育。而技職學校及大學、研究所則屬於 專門教育，預計每年人才培訓 2000 人，而針對進入職場的成人，則可參加在職 訓練，預計每年人才培訓 4000 人（李世光，2003）。

在奈米科技的發展上，不論是學術界或是產業界，美國都是位居於全球領先

的地位。根據美國國家奈米科學計畫（National Nanotechnology Initiative）網站，

教育中心分為 K-12 奈米科技教育及大學奈米科技教育。目前如達科它州立技術 學院（Dakota County Technical College）提供奈米科學技術學位、華盛頓大學

（University of Washington）提供奈米科技博士學位、路易西安那工業大學

（Louisiana Tech University）提供分子科學與奈米科技碩士學位。

值得一提的是，加州大學勞倫斯柏克萊實驗室（University of California's Lawrence Berkeley National Lab）目前針對科學背景及非科學背景的高中教師和學 生，在連續的週六上午提供免費的演講和實驗室參觀（美國國家奈米科學計劃網 站，2004）。

在學術界的部分，美國有相當多的大學或是研究機構投入奈米科技研發的計 劃，而且研究的範圍相當廣泛，幾乎涵蓋了各種奈米科技領域。如麻省理工學院

（MIT）、哈佛大學、康乃爾及普林斯頓大學等。因此美國奈米科技培育人才主要 以大學為單位，並投入各領域研究（吳重雨，2003）。

日本長期以來就是一個資源不豐富的國家，所以特別重視材料研究與應用。

在九州大學，由渡邊征夫教授領導的奈米電子課程計畫，旨在培養學生們奈米電 子相關的基本知識，藉以培養學生們研發前瞻性奈米電子元件的能力（吳重雨，

2003）。有鑑於學術界在奈米科技方面的研究並未有效的應用於實際的產業上，

在日本民間由數家公司發起了「奈米科技實行委員會」，每年舉辦國際奈米科技 暨研討會，將學術界的研究成果在展覽中向業界作有系統的展示，以培養出新的 商機，促進日本工業的進步與發展。

在英國，劍橋大學成立了劍橋奈米科學，其下共有四個分支，分別是奈米科 學建築、跨領域奈米科技研究、奈米科學研究以及學校的奈米科技（吳重雨，

2003）。德國教育與研究部 1998 年建立了 6 個奈米技術能力中心

（Nanotechnology-Competence-centers），中心的功能主要是公共關係、教育與培

訓、營造經濟上有吸引力的環境（吳重雨，2003）。

德國的奈米科學中心（CeNS）也提供廣泛的教育計畫，以慕尼黑大學為例，

因其強大的科學基礎，為該中心的教育計畫提供了理想的環境（吳重雨，2003）。

澳洲的新南威爾斯大學，2002 年開始推行奈米科技的大學學位，這是一個四年 制、跨學科的課程，此課程提供奈米科技學科的訓練。這個學位將由四個學院共 同教學，他們分別是：生化與分子基因學院、化學學院、材料科學與工程學院、

物理學院。

韓國科技部（MOST）於西元 2001 年五月宣佈成立十年奈米技術研發計畫，

將以五年時間建置研究基礎設施，包括 165,000 平方公尺的奈米技術城市

（nanotown），每年訓練 13,000 名專才，將以政府和企業界力量投入 1.3 兆韓元

（約 1.3 億美元）於奈米科技研發，目標為在西元 2010 年前成為世界十大奈米 技術先進國之一；西元 2001 年起又提出半導體研究為基礎的奈米科技培育計畫。

為實現該願景，南韓政府也已敲定投注 1.37 兆韓元，進行奈米相關的基礎設施 與扶植人力，預計發展出三十四項關鍵技術，並培育出 13,000 萬名技術人才（科 技年鑑奈米網，2004）。

第四節 國小教科書及相關書籍中的奈米科技概念

根據教育部提出九十四學年度奈米科技教育向下紥根，將奈米科技概念納入 國民小學自然與生活科技課程；九十三學年度國小六年級課程中，翰林出版社出 版的國語課本已將奈米科技概念的課程納入。內容涵蓋了介紹奈米是一個長度單 位、生物界的奈米結構，如荷葉、費曼先生提出「將大英百科全書的內容縮小在 一個針尖上」的構想、奈米科技產品以及「驚異大奇航」影片的科技夢想與奈米 科技不謀而合。

在教師指引的部分，參考書籍為深入淺出談奈米科技（姚福燕，2004）、圖 解奈米科技與光觸媒（呂宗昕，2003）、改變世界、影響未來－你不可不知的奈 米科技（龔建華，2002）、遠流出版社出版之科學人雜誌－奈米特刊：全觀奈米 新世界。將奈米概念融入國語科教材，主要藉由說明奈米科技的基本概念，以及 對人類生活的便利，讓學生及早了解世界科技發展的動向，以使台灣的科技發展 和人才培育能和世界接軌。研究者針對現行國小現行課程或各出版社出版之奈米 科技概念叢書加以彙整，如附錄一所示。

有關奈米科技方面的叢書，市面上相當多，不論是政府出版品或各出版社，

均陸續推陳出新。由於政府出版品如經濟部 ITIS 專案辦公室出版之「紡織品奈米 技術開發與應用」屬於專案研究或為了各廠商所作的研發結果，內容較為艱深，

所以不適合國小教師閱讀。其它如：深入淺出談奈米科技（姚福燕，2004）、圖 解奈米科技與光觸媒（呂宗昕，2003）、改變世界，影響未來－你不可不知的奈 米科技（龔建華，2002）、遠流出版社出版之科學人雜誌－奈米特刊、科學月刊 等，屬於科普叢書，適合初步想了解奈米科技概念的老師或一般大眾；另外如：

小牛頓科學雜誌－最新科技趨勢：奈米科技，則是專為小朋友所設計，適合小學 生的閱讀。

第三章 研究方法

本章共分為研究架構、研究流程、研究樣本、研究工具、資料處理與分析五小節，

分述如下：

第一節 研究架構

根據研究目的與假設，參考相關文獻，擬定本研究的架構，探討國小在職教 師的奈米科技概念在不同縣市、性別、最高學歷、年齡、任教年資、學科背景、

任教學校規模、學校所在城鄉、奈米科技概念來源是否有差異。研究架構如圖 3-1-1。

自變項 依變項

圖 3-1-1 研究架構圖 個人變項

性別、最高學歷、學科背景

師資訓練、近三年內主要的進修活動 年齡、（曾）任教的自然科年資 研習意願、擅長教學領域 奈米科技產品嘗試意願

研習類別、訂閱科學雜誌的經驗 閱讀科學書籍或欣賞相關影片的頻率 近三年內參加的科學活動

聽聞奈米科技一詞與否 參加奈米科技研習的經驗 擔任奈米科技種子教師的經驗

奈米科技概念 奈米的定義 奈米的結構 奈米的特性 奈米的技術原理

奈米的應用 奈米的現象 奈米的科技倫理 環境變項

任教學校規模 學校所在城鄉

一、 自變項

自變項包括個人變項及環境變項二項。

（一） 個人變項：本研究之個人變項為有關研究樣本中教師填答的個人特 質，玆分述如下：

1． 性別：分為「男」、「女」兩類。

2． 最高學歷：分為專科、學士、碩士、博士等四類。

3． 學科背景：分為分為文法商學院、理工學院、醫農學院、管理學 院、教育師範學院、其它等六類。

4． 師資訓練：分為無、師院生、學士後師資班、教育學程、代理教 師師資職前教育課程班、其它等六類。

5． 主要進修活動：分為研究所博士班、研究所碩士班、師院相關教 育學分班、短期研習進修、網路學習課程進修、校內研習、其它 等七類。

6． 參加研習類別：分為語文、數學、自然與生活科技、健康與體育、

藝術與人文、輔導知能、其它等七類。

7． 年齡：分為 21-30 歲、31-40 歲、41-50 歲、51 歲以上等四類。

8． （曾）任教自然科年資：分為 0 年、1-5 年、6-10 年、11-15 年、

16 年以上等五類。

9． 最擅長的教學領域：分為語文、數學、自然與生活科技、藝術與 人文、健康與體育、綜合活動、電腦、其它等八類。

10． 教師研習意願：分為積極主動爭取參加、學校同仁輪流參加、學 校主導指定參加、其它。

11． 奈米科技產品嘗試意願：分為非常高、高、普通、低、非常低。

12． 訂閱科學雜誌的經驗：分為是、否 13． 聽聞奈米科技一詞與否：分為是、否。

14． 擔任奈米科技種子教師的經驗：分為是、否。

15． 閱讀科學雜誌或欣賞相關影片的頻率：分為一個月 5 本書或影片

（含以上）、一個月看 1-4 本書或影片、半年看 1-4 本書式影片、

一年看 1-4 本書或影片，甚至更少。

16． 三年內參加的科學活動：動植物園或博物館、參加生態旅遊、科 學講座或研習、指導學生科學展覽競賽、其它、以上皆無。

17． 奈米科技概念來源：分為電視、商店廣告、親友談論、網路、報 章雜誌、學校、其它等七類。

（二） 環境變項：本研究之環境變項為教師服務學校之特質，玆分述如下：

1． 學校規模：分為「12 班以下」、「13 班至 24 班」、「25 班至 48 班」、

「49 班以上」等四類。

2． 學校所在城鄉：分為城市（省轄市或縣轄市）、鄉鎮、偏遠山地或 海濱等三類。

二、 依變項

依變項指的是奈米科技概念，分為奈米的定義、奈米的結構、奈米的特性、

依變項指的是奈米科技概念，分為奈米的定義、奈米的結構、奈米的特性、