西元1959年，物理學家費曼，在一場演講之中，預測人類的科技發展，即將 邁向前所未聞的微小尺吋。而廿一世紀的今日，奈米科技產物已成為生活的一部 份，從奶粉、衣服、電燈、冰箱，到機車、化妝品、馬桶、醫療用品……等，奈 米產品已融入我們日常生活的食衣住行育樂之中，而「奈米」二字，也成為了高 品質、高科技的代名詞。
但對一般人而言，奈米是新鮮的名詞，對小學生而言，奈米更是一個陌生的 名詞，除了平時看電視商品廣告時，偶爾會聽到「奈米科技」四個字之外，多數 人對「奈米科技」的意義所知甚少，大部份的小學生對「奈米科技」的意義更是 一無所知。市面上愈來愈多的商品，打著奈米科技，希望能博取消費者的青睞，
但是否真為奈米科技產品，一般消費者卻難辨真偽；所以，增進全民對奈米科技 的瞭解，的確有其必要性。
推動奈米k-12的負責人吳政忠（2004）認為，奈米產業估計在未來15~20年 間會爆發，除了人才培育外，所有人民具備相關的基本概念也很重要，他並不主 張小學生學太深入的奈米知識，只要讓小學生了解奈米的基本概念，在遊戲當中 融入奈米就夠了，「奈米比較抽象，讓小學生們從遊戲中去想像，在那麼小的世 界中還有那麼多的現象。」這樣的投資是必須的，「這批人經過20年後，等他上 了大學後去學奈米，一個人少學10分鐘，2000萬人就節省多少時間了。可是那時 若是奈米產業革命剛好爆發，每個人才來學，成本就會很大。」因此，如果能由 小學就開始紮根，將可得到事半功倍的效果。
在介觀的奈米尺度下，物質所呈現的性質和我們所熟悉的巨觀世界有著截然 不同的特性；譬如：蓮花花瓣表面的奈米結構使其出於泥而不染，鮭魚身上的奈 米級磁性粒子使牠能在每年繁殖季節時，找到回家的路；雖然奈米科技產品和自 然界的奈米現象就在我們的身邊，但對習慣於巨觀觀察的小學生而言，要理解介 觀尺度下的奈米世界，實為不易。如能找到有效的教學方法及輔助工具，將有助 於國家未來的主人翁瞭解大自然、生活與奈米科技發展的關係。
陳明溥和顏榮泉(2000)指出，電腦在二十紀為世界帶來了知識革命，改變社 會進步的方式和步調，面對急遽變化的科技社會，一個人賴以生存的職業技能很 可能是在他學習的黃金時期中所尚未出現的。在這樣的時代背景中，人與知識的 關係、以及運用知識的方式是否應該有所調整，常是教育研究者深思的議題。未 來世界一日千里，在知識爆炸的時代，想要教導我們現在的學生，適應未來的世 界，光靠過去的知識是不夠的，不只學習內容的改變、學習方式也要跟著改變。
利用科技可增進學習資源的廣度、深度及變化性，且能提供學習者親自參與 之經歷與臨場感，並有助於增進其參與感及學習動機，因此是支援情境學習之有 利因素。根據Santangelo & Guy (2004)的研究發現：「教學科技，例如電腦，
可提供教師及學生令人興奮的工具 ，來幫忙進行科學的探究與瞭解科學的知 識」；而我國在九年一貫的課程目標中也明訂：「運用科技與資訊的能力、激發 主動探索和研究的精神、培養獨立思考問題、解決問題的能力為現階段學校教育 的目標」；在九年一貫重大議題(教育部，2003)的資訊教育課程目標也提到，資 訊教育旨在培養學生創造思考、問題解決、溝通合作的能力，以及終身學習的態 度，培養學生了解資訊與日常生活的關係及以資訊知能作為擴展學習與溝通習慣 之教育目標。
根據洪昭榮(1992)對電腦輔助教學軟體在介面設計上的研究，他認為圖形與 文字運用於認知增強的反應如下：「在視覺的效果上，圖形比文字好，而動態圖 形通常又比靜態圖形好，因此電腦版面的設計，宜盡量採用動態呈現的效果，能 有效提高學生在學習上的刺激源」。而要在小學中教導學生無法利用觀察來理解 的奈米科技介觀世界，如能利用資訊科技作為教學工具 ，將介觀世界的奈米尺 度，轉為可觀察的巨觀尺度，將有助於學生對奈米科技的認知與理解；是以研究 者利用電腦圖片、文字說明，再加上生動的影音、動畫來輔助教學，希望能藉此
幫助學生理解奈米世界的物質特性與現象。
研究者在探討資訊科技融入教學的研究文獻中，發現之前大部份的研究都聚 焦在比較傳統的教學和資訊科技融入教學之間的差異（李國海，2002；饒世妙，
2002）；只有少量研究的例子在探究不同的資訊科技融入教學方式對學生學習成 效的影響（Chang, 2003；張俊彥、董家莒，2000）；為使本研究能較具開創性 與研究價值，因此本研究的問題是定位在「教師指導的資訊科技融入教學」和「學 生主控的資訊科技融入教學」結果之比較，以及國小學生對奈米科技學習之知覺。