第四章 研究結果與討論
第一節 教案設計的恰當程度分析
本節旨在探究奈米科技模組融入國中課綱的適合度，已完成第一章第二節研 究目的之目的一「探討國中階段奈米科技融入教學的課程設計」，並回答第一章 第二節研究問題之問題一「教案設計的恰當程度為何」，茲分述如下：
壹、教學輔助資源
教師對教學資源回饋之問題「在進行奈米科技融入教學時，您希望能獲得哪 些奈米科技教學的輔助以協助進行？」分析摘要如表 4-1-1，提供教學輔助資源 包含紙本資源、實體資源以及媒體資源等 3 大項，其中涵蓋紙本資源：教案、學 習單、觀念測驗題組，實體資源：教材、演示教具、展示模組、動手做實驗包以 及媒體資源：動畫媒體、教學示範媒體等 9 小項。
教師對教學資源回饋之問題「本教材所附之演示教具及動手實驗的進行對概 念傳達有助益。」分析摘要如表 4-1-2。
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教材中的演示教具及動手做實驗的進行對科學概念傳達有助益，學生也能透 過實驗做相關的延伸思考。
透過實驗學生都能了解表面積對反應速度的影響，進而思考在奈米 尺度中的情況，學生亦能使用碰撞學說去解釋：(1)顆粒越小，表面積越 大。(2)表面積越大，反應速率越快的原因（20140606 開放式問卷 B）。
貳、教案內容
一、時間
教師對教學資源回饋之問題「您看完整份教材需要花費多久時間？」分析摘 要如表 4-1-3。
由表 4-1-3 結果顯示，教師閱讀完整份教材的時間以「30 分鐘~1 小時」的 區間比例最高，占全部樣本數的 61.5%；閱讀時間「2 小時~3 小時」的區間位居 第二，占全部樣本數的 15.4%；其餘時間比例都相同，占全部樣本數的 7.7%。
表 4-1-3
閱讀教材時間長度之結果統計
選項 人數 百分比（%）
30 分鐘 1 7.7 30 分鐘~1 小時 8 61.5
1 小時~2 小時 1 7.7 2 小時~3 小時 2 15.4
3 小時以上 1 7.7
二、教案內容設計
教師對教學資源回饋之問題「對教案的意見」分析摘要如表 4-1-4，分項問 題共 4 題，包含教案設計融入現有課程教學單元恰當程度、教案設計時間長度恰 當程度、教具配合該單元的恰當程度以及配合該單元的實驗能加深學生的印象。
教師對教學資源回饋之問題「看完教材內容後，您能進行教學應用及從事教 學所需教具及動手實驗準備。」分析摘要如表 4-1-5。
教師對教學資源回饋之問題「看完本教材後，您覺得如何進行自己的教學流
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對學校教師而言，教學融入課程時間以一節課 45 分鐘為佳。以一節課的時 間進行課程融入，教師在與學校既定的進度權衡下，較易在不影響學校進度安排 下施行教案融入，時間的調整上也較方便。
國中一節課就是 45 分鐘！所以不要說叫老師教 20 分鐘，也不要叫 老師教 70 分鐘，你就是融入的部分就給他一節課，這樣他課程會比較 好處理。尺度的部分：我覺得火媒棒很久，而且火媒棒的課程在綜合課 有，所以我就不選火媒棒，我就做碳酸鈣、鋼絲絨，你後面操作再來收 尾的話，其實就一節課（20140508 訪談 A）。
授課時間一節課。課程安排：1.介紹地球磁場，2.老師提問，介紹 生物羅盤 3.介紹磁菌與觀看影片 4.奈米磁的製作實驗 5.請同學思考與發 表奈米磁的應用（20140606 開放式問卷 B）。
想要吸引國中生對該教學實驗的注意力，在實驗設計方面，選擇與學校教科 書上提及的實驗內容相異；且在實驗材料方面，越能由生活周遭取材，越能吸引 國中生的注意力。實驗項目選擇多樣化，既能讓教師在教學時更容易隨心安排課 程，又能提高教師將內容融入教學的意願。故若實驗設計能由生活周遭取材，且 異於教科書編排內容，對增加學生及教師的學習成效有加分效果。此結果與莊凱 涵（2014）及林武賢（2009）的研究發現相同。
尺度實驗安排的部份，這個實驗有很多是跟課本重複的，比如說碳 酸鈣跟鹽酸的實驗，基本上跟課本是有重疊的，那針對這個就會比較沒 有感覺，因為他課本有嘛，我們帶給他看的實驗是課本沒有的，教科書 上就沒有寫，這樣我在融入的時候，他比較容易有感覺，如果他課本看 得到，他就比較沒有吸引力。你會發現彩蝶的效果會很好，那為什麼會 很好，他不再他的實驗課程內，就是說如果在他本來的實驗課程內，他 就會比較沒有感覺。像干涉片、黑燈管…這種東西，平常我們是不會拿 出來給學生，就是可能上這個的時候特別看一下（20140508 訪談 A）。
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你可以把它全部列出來，然後老師就根據課程的需要，選他今天要 做哪幾個，一般帶學生做示範實驗最多是兩個為恰當（20140508 訪談 A）。
我有用過方糖與麵粉的燃燒、泡泡薄膜的顏色觀察、碳顆粒製作等 等。增加實驗的內容及種類，讓老師是隨著教科書的安排，選用需要的 實驗（20140606 開放式問卷 A）。
若有奈米尺度相關的實驗加入會更好，例如：奈米金；可多補充奈 米磁地運用技術（20140606 開放式問卷 B）。
尺度效應的實驗設計，利用數字的計算，的確能讓學生更加容易體會到尺度 大小的變化，但使用的工具、語言要選擇讓學生較容易接受的方法，效果較佳。
尤其學生對科學記號的敏感度及熟練度不佳，使用一般數字比使用科學記號做計 算，更能讓學生接受。
稍微有點算的東西，雖然都是科學數字，要轉換成數字，不要用次 方，國中生不喜歡科學記號，科學記號對他們來說是外星語言，八年級 可以用運算的方式。希望他們去算出來感覺表面積多麼大，可能有一張 學習單讓他們去算，底下就是思考。我是覺得沒有學習單較不容易看到 成效，可以配合學習單，一邊觀察一邊填寫，不要寫字，用勾選，最後 一個再寫（20140508 訪談 A）。
奈米科技內容融入國中課程是可行的，需要注意的是，部分內容或名詞非國 中課綱內容所提及，教師在教學期間為使學生接受這些觀念，必頇使用替代名詞 進行教學，過程中可能會造成學生觀念上的錯亂。該結果與呂素蓉（2013）的研 究提出的奈米尺度、壁虎效應易瓹生迷思概念相同。
尺度效應部分，本教案恰好可以融入國中理化八下 4-1 反應速率單 元（康版），配合影響反應速率的因素：表面積（顆粒大小），進行教 學。彩蝶效應部分，本單元可以融入國中八上第 4 單元光與顏色，但部 分名詞，例如：物理光與化學光、干涉、繞射、散射等概念，國中課程
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並未提及，對學生來說，陌生名詞甚至會混淆它原來必須專注學習的反 射與折射部分，是教學上必須注意的（20140606 開放式問卷 A）。
奈米磁導航可融合在第六冊第二章，在介紹磁場及地磁時，進而複 習第二冊生物本能之一－遷徙，引導學生思考，何以動物不會迷失方向？
再切入奈米級的磁，利用教具給學生看奈米級的磁所表現的相同與不同 現象（20140606 開放式問卷 C）。
課程進行方式採取先讓學生觀察現象變化，接著進行討論，過程中配合學習 單，討論時間在 10 分鐘以內即可，學習單的部分以勾選題為主，最後再搭配一 至二題的開放式問題，一來學生邊觀察邊在學習單上紀錄可加深印象，二來教師 也可了解學生在課程結束後的學習成效如何。
先講連結哪一個單元，顆粒大小那就是表面積，先感覺再收，聚焦 顆粒也就是表面積，顆粒越小表面積越大。先做再想，先講小原理，再 計算，做動畫，觀察，面積會變多大，如果是奈米顆粒會變怎樣。留時 間讓他們思考，大概十分鐘。讓他們稍微討論一下寫一寫，再回饋，那 他就有學習單。我是覺得沒有學習單較不容易看到成效，可以配合學習 單，一邊觀察一邊填寫就可以看到學習成效，不要寫字，勾選，最後一 個再寫（20140508 訪談 A）。
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由表 4-1-5 結果顯示，教師在研讀完教案後能進行教學應用及從事教學所需 教具及動手實驗準備的結果分析，以覺得「同意」的教師人數最多，占全部樣本 數的 50.0%；其餘教師，以覺得「無意見」的教師人數居多，占全部樣本數的 35.7%。
表 4-1-5
教案理解容易度之結果統計
題目 非常
同意 同意 無意見 不同意 非常 不同意 看完教材內容後，您
能進行教學應用及從 事教學所需教具及動 手實驗準備。
人數 2 7 5 0 0
百分比
（%） 14.3 50.0 35.7 0.0 0.0
由表 4-1-6 結果顯示，教師對於本研究提供的教案使用態度分析結果，以「修 改本教案所提供教學方法」的教師最多，占全部樣本數的 66.7%；直接「使用本 教案進行教學」的教師人數位居第二，占全部樣本數的 33.3%。
表 4-1-6
教師使用教案的方式之結果統計
選項 人數 百分比（%）
使用本教案所提供
教學方法 4 33.3 修改本教案所提供
教學方法 8 66.7 自行設計教案 0 0.0 三、奈米科技概念
教師對教學資源回饋之問題「看完本教材後，您覺得奈米科技融入教學，對 學生哪些科學及學習概念有幫助？」分析摘要如表 4-1-7，分項問題包含基礎概 念及延伸應用等 2 大項，又細分為奈米尺度概念、奈米新穎物質現象、彩蝶效應 概念、彩蝶效應相關應用、奈米磁導航概念、奈米磁導航相關應用、壁虎效應概 念、壁虎效應相關應用、融入課程單元的自然概念、獲得進階自然概念、科學探 究思維能力以及動手實驗探究興趣等 12 小項。
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時所需教學資源以對實體資源及媒體資源需求居多，整體而言，若能提供教師上 課時的完整資源最佳。且認為本教材所附之演示教具及動手做實驗在進行概念傳 達有助益的分析結果為「同意」。
教師閱讀教案及準備教材的時間，結果為「30 分鐘至 1 小時」；且閱讀教案 後，能進行教學應用及從事教學準備的結果為「同意」。
教案設計融入課程單元、教學時間長度及教具與教學單元的配合的恰當程度，
教案設計融入課程單元、教學時間長度及教具與教學單元的配合的恰當程度，