第一章 緒論
第三節 名詞釋義
第三節 名詞釋義
為使本研究更容易為人所理解，研究者將本研究中出現之重要名詞詮釋如 下：
壹、奈米科技融入教學
奈米科技，是指研究奈米級大小的技術和瓹品，是極微小化的科技（高逢時，
2005）。在奈米尺度下操控物質，以製作、了解與使用具奈米結構的材料、元件 及系統，這裡的奈米尺度，一般是以 1-100 奈米為範圍，當物質的結構尺寸小到 奈米尺度時，其物理、化學及生物性質可能會與較大結構尺寸時大相逕庭（呂世 源，2002）。奈米科技所涵蓋之領域非常廣泛，包括機械、電機、材料、光學、
量測、生化醫藥及原子物理等（徐世昌，2002）。
在本研究中，奈米科技特指「尺度效應、彩蝶效應、奈米磁導航效應及壁虎 效應」；奈米科技教學著重在利用生活中適切的實例、垂手可得或生活化的材料 及簡單的實驗操作方式來進行學習。奈米科技融入教學以「十二年國教國中課綱」
為主體，將奈米科技適時放入國中課程編排主題內，以不影響原課程安排進度為 主。
貳、混合設計
混合方法研究是一種不但具有哲學假定，而且也包含研究方法的研究設計。
作為一種方法論，它包含了引導資料分析與蒐集方向的哲學假定，以及在研究歷 程的許多階段中，質性與量化取向的混合。作為一種方法，它聚焦於單一研究或 一系列的研究中，蒐集、分析並混合量化與質性資料。它的主要前提在於量化與 質性取向的混合相較於使用其中一種取向，提供了對研究問題較佳的理解
（Creswell & Plano Clark, 2007, p. 4-5）。
藉由混合資料組，比僅使用其中一組資料，提供了對於研究問題更佳的解釋。
混合資料組依據混合方式不同，大致分為三種：(a)實際上將兩組資料混合在一起，
使兩組資料合併或聚斂；(b)使一組資料建立於另一組資料的基礎上，而連結兩 者；(c)將一組資料鑲嵌進入另一組資料，前者對於後者提供了支持的角色
（Creswell & Plano Clark, 2007, p. 6）。
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依據資料組的混合方式又細分為四類，分別為三角校札設計、嵌入式設計、
解釋式設計與探索式設計。三角校札設計為一種單一階段的設計，研究者在同一 段時間內，採用相等比重的質性與量化方法，其程序通常涉及了同時但分別蒐集 質性及量化資料，研究者一般會試圖合併兩組資料來進行資料解釋；其目的在針 對同一主題獲取不同但可互補的資料，以彌補質性與量化間的優缺點（Creswell &
Plano Clark, 2007, p. 62,64）。探索式設計為兩階段的設計取向，研究者藉由第一 階段的質性資料來發展第二階段量化研究的工具、變項或命題，此方法的質性資 料通常相對的受到重視；使用此方法的理由為下列之一：缺乏測量工具、變項未 確認，或者缺乏指引的架構或理論（Creswell & Plano Clark, 2007, p. 76-77）。
Morse 為使混合方法設計特徵的討論順利進行，而率先使用的符號系統和視 覺圖，現在廣泛地出現在混合方法文獻中。她的符號系統使用加號（+）表示發 生在同一時間的方法；使用箭號（→）表示連續發生的方法；主要的方法用大寫 字朮表示（QUAN 或 QUAL）；次要的方法用小寫字朮表示（quan 或 qual）；縮 寫 quan、qual 來表示兩種方法的相等功能。Plano Clark 則增加圓括弧來表示嵌 入在其他方法內的一個方法（引自 Creswell & Plano Clark, 2010, p. 39）。
其中 qual 為 qualitative 的縮寫作為「質性研究」的代表，qualitative 在中文 上具有「定性、性質上的」的意思；quan 為 quantitative 的縮寫作為「量化研究」
的代表，而 quantitative 在中文上具有「以量表示的、定量的、數量的」的意思。
考慮研究的目的、程序、時機、權重及遭遇的挑戰，本研究以質性研究與量 化研究所占比重及重要性相同，故質性研究和量化研究的縮寫皆以大寫表示：
QUAL 和 QUAN，且先進行質性資料蒐集，後進行量化資料蒐集為研究設計。
參、結構式的訪談
結構式訪談是指研究者在訪談過程，運用一系列預先設定的結構式問題，進 行資料收集，去了解受訪者的想法、意見和態度，並透過預先安排好的結構式訪 談和標準化程序，降低可能的偏誤（潘淑滿，2003，頁 141）。
本研究在進行訪談前，事先根據研究待答問題及目的擬訂訪談大綱，並在進 行訪談前讓受訪者過目後，再進行訪談。
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肆、奈米科技教學模組
本研究之奈米科技教學模組共四項，分述如下：
一、尺度效應教學模組
尺度效應教學模組內容物包含教師教學手冊、學生學習手冊、教學課程設計 教學評量、細砂糖、冰糖、鋼刷、鋼絲絨、鐵釘、紅藍印台、3D 列印接觸面模 擬立方體、橡皮擦。教學目標為：
（一）學生能知道何謂表體比。
（二）學生能計算表體比。
（三）學生能知道相同體積的物體隨著尺度變化，表體比的變化趨勢。
（四）學生能知道如何改變物件的表體比。
（五）培養動手做實驗、觀察的科學精神。
（六）學生能體會奈米科技的重要性與特殊性。
圖 1-3-1 尺度效應模組盒外觀
圖 1-3-2 尺度效應模組內容物
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二、彩蝶效應教學模組
彩蝶效應教學模組內容物包含教師教學手冊、學生學習手冊、教學課程設計、
教學評量、蝴蝶標本、九孔殼標本、蝴蝶翅膀模型、彩虹光柵片、甲蟲標本、光 柵片眼鏡、偏振片實驗組、膠帶。教學目標為：
（一）讓學生了解彩蝶效應的現象與生活中的彩蝶效應。
（二）使用教具引導學生了解彩蝶效應現象的成因。
（三）讓學生省思：引導學生思考自然界中彩蝶效應的現象。
（四）培養動手做實驗、觀察的科學精神。
（五）學生能體會奈米科技的重要性與特殊性。
圖 1-3-3 彩蝶效應模組盒外觀
圖 1-3-4 彩蝶效應模組內容物
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三、奈米磁導航效應教學模組
奈米磁導航效應教學模組內容物包含教師教學手冊、學生學習手冊、教學課 程設計、教學評量、奈米磁顆粒教具、硬碟模擬教具、磁流體教具。教學目標為：
（一）知道奈米磁顆粒的基本物理性質。
（二）知道奈米磁顆粒對生物導航的重要性。
（三）知道奈米磁顆粒在生物醫學上的應用。
（四）認識磁流體，並知道磁流體的應用。
（五）能體會奈米級磁顆粒的特殊性質。
（六）培養動手做實驗、觀察的科學精神。
（七）學生能體會奈米科技的重要性與特殊性。
圖 1-3-5 奈米磁顆粒模組盒外觀
圖 1-3-6 奈米磁顆粒模組內容物
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四、壁虎效應教學模組
壁虎效應教學模組內容物包含教師教學手冊、學生學習手冊、教學課程設計、
教學評量、壁虎標本、壁虎玩具、壁虎貼紙、壁虎競賽遊戲組、靜電貼紙、自黏 黏土、魔鬼毡、靜電拔河實驗組。教學目標為：
（一）學生能觀察說明壁虎腳皮瓣的特徵。
（二）學生能初步瞭解表面張力、黏滯力、吸附力、大氣壓力、重力、凡得 瓦力、摩擦力、庫侖靜電力等。
（三）學生可以瞭解壁虎爬牆的機制。
（四）學生能體會奈米科技的重要性與特殊性。
（五）培養動手做實驗、觀察的科學精神。
圖 1-3-7 壁虎效應模組盒外觀
圖 1-3-8 壁虎效應模組內容物
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