本章共四節，分別為研究架構與流程、研究對象、研究工具及資料處 理與分析。本研究考量國小中、高年級正式課程綱要，並未包含奈米科技 相關概念及知識。因此，採單組後測設計(one-group pretest-posttest design)，
在台中縣平地及南投縣山區偏遠小型國小進行方便取樣，選取彈性課程時 間充裕，且有意願進行奈米科學推廣教學之學校中、高年級學生為樣本，
進行量化研究，並以謝真華（1999）自然科學學習態度量表及本研究之奈 米科技推廣課程教案之教學目標、內容為基本架構，發展研究工具-奈米科 技學習成效問卷，以蒐集學生在奈米科技推廣教學之學習成效，並進行描 述性統計、分析。
第一節 研究架構與流程
本研究架構與流程如圖3-1-1、圖3-1-2所示，研究時間由民國96年9月 開始執行，民國97年2月先行預試，97年3月～4月進行正式研究：
自 變 項 依 變 項
圖3-1-1 研究架構圖 家庭社經地位
性 別 年 級
科學讀物閱讀頻
校外科學學習活
學習態度：
學習興趣、信心及價值信念
學習成就：
奈米定義、現象及科技應用
圖3-1-2 研究流程圖 確認研究主題
確立研究問題
設計課程架構
編制測驗及量表
教學活動實施、評鑑
資料蒐集、歸納
研究結果分析
撰寫研究報告
修改測驗及量表 準 備
期
發 展 期
實
施 與 資 料 處 理 期
試探性研究 專家審查
本研究分為三期，分別為準備期、發展期及實施與資料處理期，各期 之研究流程說明如下：
一、準備期
（一）確認研究主題：參與中南區奈米 K-12 教育發展中心奈米小兵下 鄉推廣活動，針對台中縣平地及南投縣山地偏遠國民小學中、
高年級學生進行奈米科技推廣教學。
（二）確立研究問題：閱讀國小奈米教學相關文獻資料，並與指導教 授商榷擬定可行之研究主題及研究架構。
二、發展期
（一）設計課程架構：參考教育部中南區奈米科技K-12 教育發展中心 2004 年奈米科技輔助教材-國小組所發展之奈米科學課程，並與 專家及研究小組成員討論，發展本研究之奈米科技推廣課程教 案。
（二）編制測驗及量表：依據自然科學學習態度量表(謝真華，1999) 及本研究之奈米科技推廣服務課程教案之教學目標、內容及奈 米科技概念圖為基本架構，發展研究工具「奈米科技學習成效 問卷」，並交由專家進行效度審查。
（三）試探性研究：選擇台中縣、彰化縣、南投縣及苗栗縣各一所偏 遠地區12 班以下之國民小學，進行奈米科技推廣課程之試探性 研究，以確認研究計畫之適切性。在此研究中，班級導師建議：
「偏遠地區低學習成就學生較一般地區多，其閱讀理解能力不 佳，可能無法閱讀奈米科技學習成就問卷，恐對研究結果有所 影響」。因此，本研究在正式研究中，學生填寫「奈米科技學習
之混淆結果。
（四）預測：選擇台中市一班曾經教授奈米科技課程之國小六年級學 生進行「奈米科技認知測驗」、「奈米科技學習態度量表」預試，
並使用SPSS 12.0 統計軟體進行問卷資料的信度統計、分析。
（五）編修課程、測驗及量表：依據專家審查、試探性研究、預試結 果及指導教授建議，進行「奈米科技推廣課程教案」及「奈米 科技學習成效問卷」編修。
三、實施及資料處理期
（一）推廣活動實施、評鑑：正式對研究對象進行奈米科技推廣教學，
並於課程後請學生填寫「奈米科技學習成效問卷」，以瞭解學生 奈米科技學習成效。
（二）資料蒐集、歸納：將回收有效問卷資料依序輸入電腦，並以 SPSS 12.0 軟體進行統計、分析。
（三）研究結果分析：依統計結果解釋本研究目的及問題，並歸納結 果與討論。
（四）撰寫研究報告：將研究過程中所蒐集之各項資料、文獻加以彙 整，進行論文撰寫。
第二節 研究對象
本研究以台中縣平地及南投縣山區偏遠國民小學12班以下之小校的 中、高年級學生為研究母群體，再以立意取樣抽取研究樣本，其方法說明 如下：
一、台中縣平地及南投縣山區偏遠國民小學：由台中、南投縣教育局 網站之學校概況表，查閱台中縣平地及南投縣山區偏遠地區國民
小學。
二、方便取樣：電話聯絡所選取之台中縣平地及南投縣山區偏遠地區 國民小學，說明推廣教學課程內容、時間及對象，如有意願且彈 性教學時間與研究小組配合者，即選取該校中、高年級學生為研 究樣本。
三、研究樣本：經方便取樣後，確認選取研究樣本如表3-2-1。其中包 含台中縣平地及南投縣山區偏遠地區國小五所，合計共357 人，
有效樣本318 人，平均有效樣本率 86.8%；其中，南投縣仁愛鄉 B 國小因學生漏答情況較多，有效樣本回收率最低；台中縣清水鎮E 國小三年級彈性課程時間，與本研究教學時間無法配合，故該校 研究樣本僅包含四至六年級學生。
表3-2-1 研究樣本概況表
研 究 樣 本 學 校 名 稱
年級 人數 有效樣本 有效樣本率(%)
台中縣大甲鎮A 國小 3-6 92 84 91.3
南投縣仁愛鄉B 國小 3-6 61 45 73.8
南投縣仁愛鄉C 國小 3-6 48 48 100
台中縣大安鄉D 國小 3-6 99 90 90.9
台中縣清水鎮E 國小 4-6 57 51 89.5
合 計 357 318 86.8
註一：Ｎ＝318
第三節 研究工具
本研究之工具為「奈米科技學習成效問卷」，如附錄三所示，共分為 四部份，依序為第一部分學生基本資料、第二部分喜愛活動排序、第三部
如下：
一、學生基本資料
學生基本資料依本研究目的設計，包含年級、性別、父、母親教育 程度、父、母親職業類別、科學讀物閱讀頻率(本/學期)及參與校外科學 學習活動等八項背景變項，期藉此探討學生不同背景因素對奈米科技 學習成效之影響：
(一)年級；分為中、高年級兩大類。
(二)性別：分為男、女生兩大類。
(三)父、母親教育程度：依林生傳(1990)分為不識字、國小、國中、高 中職、大專、研究所等六類。
(四)父、母親職業類別：因考慮學生對職業分類有認定、歸類之困難 因此，將其分為是農、工、商、士、其他等五類，並依學生填寫 性質，將其依林生傳(1990)進行家長職業類別分類。
(五)科學讀物閱讀頻率：以每學期科學讀物閱讀數量定義，依陳淑思 (2005)將其分為一學期閱讀3本以下、4～6本、7～9本、及10本以 上等四類。
(六)校外科學學習活動：依陳淑思(2005)將其分為參觀博物館、科學 營、其他及從未參加等四類。
二、活動喜愛排序
(一)學習活動喜愛排序：讓學生將影片教學、老師講述、實驗活動及 有獎徵答等四項學習活動，進行喜愛程度的排序。
(二)實驗活動喜愛排序：讓學生將幫葉子洗澡、博士的奈米衣等二項
實驗活動，進行喜愛程度的排序。
三、奈米科技認知測驗
本研究小組依所發展之奈米科技概念圖、課程教案、認知概念 細目表及概念命題陳述表，進行擬題，編製包含是非7 題、選擇 10 題，合計17 題的「奈米科技認知測驗」；奈米科技認知概念細目表及 概念命題陳述表如表3-3-1 及表 3-3-2。
表3-3-1 概念命題陳述表 題型 原題號 認知測
驗題號
命題
概念 命 題 陳 述
1 1 定義 一奈米=十億分之一米，奈米尺寸比細菌還要小。
2 2 應用 「蓮花效應」應用於製作奈米布。
3 刪除 現象 植物界。芋頭葉面上的「蓮花效應」現象。
4 3 應用 奈米科技應用在食、衣、住、行等日常生活中。
5 4 現象 動物界。壁虎的攀岩走壁。
6 5 應用 奈米科技應用在儲存圖書館數位資料。
是 非 題
7 6 現象 動物界。蝴蝶鱗片上的光晶體效應。
1 1 定義 奈米為一長度單位。
2 2 定義 奈米的英文名詞拼法。
3 3 定義 須以電子顯微鏡觀察的長度單位。
4 4 應用 「蓮花效應」應用於奈米玻璃自潔現象。
5 5 現象 植物葉面上的「蓮花效應」現象。
6 6 現象 動物界。家禽羽毛上的奈米級間隙，具有防水功能。
7 7 現象 動物界。海龜、蜜蜂等生物體內的奈米磁體具引導方向 功能。
8 8 現象 植物界。芋頭葉面的「蓮花效應」現象。
9 9 現象 動物界。牙齒及貝殼上堅硬的奈米級層狀結構。
選
擇
題
10 10 現象 動物界。海豚體表上的「蓮花效應」現象。
表3-3-2 奈米科技概念細目表
重要命題概念 題 型 題 號
是非題 1
奈米定義
選擇題 1、2、3
是非題 4
奈米現象
選擇題 5、6、7、8、9、10
是非題 5
奈米科技應用
選擇題 4
為了建立測驗效度，研究者將奈米科技認知測驗、概念圖、課 程教案、認知概念細目表及概念命題陳述表，一併交給七位科學、教 育專家及四位國小教師教進行審查，以建立專家效度，並依專家建議 刪除是非題3 及修改是非 6、選擇 10。刪除標準以兩位以上專家建議 為規準，修改則以專家建議修改語句或題意為準則；專家及同儕資料 如附錄五。
信度則以SPSS 12.0 統計軟體進行 Cronbach’s α 信度分析，研究 結果顯示該測驗預試及正式問卷之Cronbach’s α 內部一致性信度 為.694 及.70 及，且各題刪除後之 Cronbach’s α 值也皆高於.65 以上；
選取分數較高的27%為高分組、分數較低的 27%為低分組，以獨立 樣本T 檢定，結果發現各題高、低分組之 T 值皆達顯著差異，故可 知本測驗所保留各題皆為具信、效度之試題，分析結果如表3-3-3。
.
表3-3-3 奈米科技認知試題分析
標準以兩位以上專家或同儕建議為規準，修改則以專家或同儕建議修 改語句或題意為準則；專家及同儕資料如附錄五所示。
量表信度，則以SPSS 12.0 統計軟體進行 Cronbach’s α 內部一致 性信度分析，結果顯示奈米科技態度量表暨學習興趣、信心、價值信 念，在預試之Cronbach’s α 值分別為.666、.760、.859 及.873，正試問 卷之Cronbach’s α 值為.703、.574、.831 及.906，各題刪除後之總量表、
各向度及各題之Cronbach’s α 值皆高於.55，故可知本量表所保留之各 題皆為具信、效度之試題，分析結果如表3-3-4。
表3-3-4 奈米科技態度量表分析摘要表
Cronbach's α Cronbach's α
項目刪 除的尺 度平均 數
項目刪除的
Cronbach's α Cronbach's α
1 1 55.06 .906 61.33 .865
碼、輸入，並以SPSS 12.0統計套裝軟體進行資料處理、分析，其方法如下 列說明之。
一、學生基本資料 (一)基本資料輸入：
一、學生基本資料 (一)基本資料輸入：