第一章 緒論
奈米對國小課程而言是一個新的科技議題，在國小教學中的「奈米科技」之 核心概念，尚未有一致的觀點。因此，本研究以大慧（Delphi）調查法諮詢專家 學者，建立國小學生在不同年級應具有的「奈米科技」之核心概念，以做為課程 指標的基礎。以下就研究背景與動機、研究目的與問題、名詞解釋及研究範圍與 限制個別描述。
第一節 研究背景與動機
二十世紀末期奈米技術誕生並迅速崛起，到了二十一世紀奈米科技已經被廣 泛的應用在日常生活中，從民生消費品到尖端的高科技領域，都能找到與奈米科 技相關的應用產品，故此科技已經被公認為是二十一世紀最重要的技術之一（蔡 元福、吳佳瑾、胡焯淳，2004）。Roco（2006）提到奈米科技在目前雖然處於成 長期，但在 2015 年奈米科技在全球經濟中，會有價值近一兆美元利益的市場；
並有 200 萬名工作者從事奈米科技事業，而相關工作的人數更將會達到這個數字 的三倍之多。美國科學科術委員會也在 2000 年 3 月提出，奈米科技是下一次工 業革命的核心，也將成為二十一世紀前二十年的主流科技（牟中原，2004）。
工業經濟進步依賴科學的發現與新技術的開發，產業革命後工業產品的尺寸 和重量愈來愈小，因為商品小的好處是節省製造和運作所需能量及材料，為了因 應此局勢，奈米科技在二十一世紀快速發展（鄭天佐，2005）。奈米科技商品除 了代表尺度小、成本低外，在奈米尺度下的商品還可具有不同的新特性，例如：
光學、磁學、電性、熱傳導等特殊功能，因此各先進國家無不競爭互相投入了大 量的資源及人力進行相關研究（阮國棟、吳婉怡、黃冠穎，2008）。
經濟學諾貝爾獎得主索羅（Robert Merton Solow）教授也提過：「現代經濟成 長之大部份，源於科學、工程及技術之提昇」，科技可以說是促成社會進步的重 要原動力（陳麗文，2005）。本世紀經濟發展驅動力為奈米科技，因此要如何將 奈米科技的特性轉化至商品中，進而帶動具體的經濟成效，是今日先進國家重視 奈米科技的主要因素。
台灣在 2001 年 1 月第六屆全國科技會議決議，奈米科技是未來生醫技術、
前膽材料、能源技術、資訊技術及微機電技術進一步發展的共同基礎（劉祥麟，
2001）。因此在 2002 年，由國科會主導，行政院科技顧問組、中研院、教育部、
經濟部、原子能委員會及環保署等單位，一共二十五位代表，組成《奈米國家型 科技計畫工作小組》，在 2002 年 6 月行政院國家科學委員會中通過《奈米國家 型科技計畫》，於 2003 年 1 月開始正式推動，並於 2003 年 9 月成立《奈米國家 型科技計畫》辦公室，期望能藉由結合產業、學術、研究的力量，建立一個適合 我國發展學術卓越和相關應用產業所需要的奈米平台，因此本計畫案運作主要包 括學術卓越分項計畫、產業化技術、核心設施建置與分享運用及人才培育等四個分項（圖 1-1）。
圖 1-1 《奈米國家型科技計畫》主要計畫分項示意圖
從圖一中看出《奈米國家型科技計畫》除了發展奈米科技外，也重視人才的 奈米國家型科技計畫
學術卓越分項計畫 產業化技術
人才培育 核心設施建置與分享運用
培育。潘文福（2004）認為知識經濟對國家的發展是重要的，而奈米科技既然是 未來的尖端科技，在培養此方面的人才或推廣全民對奈米科技的基本教育是值得 被重視的。在台灣自 2003 年起由教育部規劃與推動「第一期奈米國家型科技計 畫之人才培育分項計畫」，至今已執行六年（2003~2008），希望能迅速提供我 國發展奈米國家科技計畫所需之各種跨領域人才，串聯自小學、中學（K-12）、
大學、研究所、在職訓練甚至是終身學習。李世光（2003）認為素養教育是推廣 知識的基礎，國民教育（K-12）是培養國家奈米科技人才的根基，讓國民從小就 了解奈米的概念，能使台灣在未來奈米技術上有更進一步的發展。
因此，教育部推動《奈米科技 K-12 人才培育計畫》，以整合中小學(K-12) 教育資源，開設許多適合各級學生之奈米科技相關課程，並開發各項奈米科技教 育通用教材為目標。同時藉由舉辦教師教學研討會及專題競賽等全國性活動，培 訓奈米科技教育所需師資，並積極促進奈米科技教育普及化，對我國奈米科技人 才教育具有關鍵性之影響。因此，在 2008 年第一期計畫結束後，行政院國家科 學委員會科學教育處以科學教育研究與推廣的機關角色與責任為出發點，認為此 計畫有持續推動之必要性，於 2008 年底第二期奈米國家型科技計畫「國家型奈 米科技教育整合型計畫」緊接展開，以統整、延續第一期計畫所開創之成果，並 擴大計畫實施範圍及內容創新，目的為承接第一期成果，轉化為第二期計畫執行 之基礎。
由上述可以看出奈米科技教育在中小學課程是必要的，廖居治（1997）認為 在實施科技教育時，各科教育應融入當代新興科技。但是從目前最新的 97 年度 國民中小學九年一貫課程綱要中發現，奈米科技尚未列入正式課程，雖然在 2004 年奈米科技概念出現在我國國小教科書中，但卻只做概略性的介紹。在國內相關 文獻顯示，國小學童對於奈米科技有不少的迷思概念。例如從蔡元福等（2004）
的研究中發現國小中高年級的學童僅有 23％認為奈米是一種單位，卻有 12％的 學童認為奈米是一種食物。陳鳳妤(2006)的研究中發現國小六年級學童在奈米教
學前有 39.9％的比例認為奈米是體積的單位。由上述研究中顯示奈米科技未能在 國小的教育中普及，導致國小學童對於奈米科技的基本認知不足，因此本研究的 目的在建立小學教育之奈米科技的核心概念，以做為日後課程指標之參考。