第三節 第三節
第三節 奈米科技核心概念素養與相關研究 奈米科技核心概念素養與相關研究 奈米科技核心概念素養與相關研究 奈米科技核心概念素養與相關研究
國內奈米科技 K-12 教育雖從 2003 年開始連續推動，但多數的教師對 於奈米科技概念相關名詞偏向於只聽過，對於其定義、各細項之意義、特 性或功能仍不清楚（陳麗文、陳淑思，2006）。師生對於科技認知的情形常 以概念的認知程度作為探討依據（賴南宏，2006），若能針對目前國小學生 的奈米科技核心概念素養現況進行調查，了解學生的奈米科技核心概念認 知程度，應能提供未來教師作為發展奈米課程設計之參考依據。
故本研究欲利用奈米科技核心概念素養問卷，調查國小高年級學生奈 米科技核心概念素養現況，因此在本節將針對奈米科技核心概念素養與相 關研究作進一步的瞭解與探討。
一 一
一 一、 、 、 、奈米科技核心概念素養 奈米科技核心概念素養 奈米科技核心概念素養 奈米科技核心概念素養
（一）素養的意義
素養（literacy）一詞源自於拉丁字「literatus」，意指學者、文人的意 思。早期在西方工業社會中，一般民眾受教育的機會不多，具有識字能力 之人，即為有「素養」之人。「素養」除了傳統的識字能力之外，最普遍 的解釋是指人人都需要的讀、寫、算能力，為日常生活所需的一種基本能 力（倪惠玉，1995）；邱貴發（1992）認為素養應該是指一個人對某知識 領域的瞭解程度、技能的熟練程度與態度；張一蕃（1997）則將素養解釋 為個人為了適應社會生活，須與外界作合理而有效的溝通或互動，為此所 需具備的基本能力。
Kouba et al.（1998）將素養分為三類：1.一般素養：一般大眾可以運用 於日常生活的各項活動中；2.專業素養：專業人士所須具備的技能；3.某個
領域的素養：個人進行探究該學科領域時所需具備的素養，例如科學、數學、
歷史、政治、電腦及文化等。
綜合上述可知，素養是個具有變化性的概念用字，隨著社會環境的變 化，個人為適應社會生活所需具備的基本能力也有所不同，於是素養具有 多面向的定義與內涵。如今在知識爆炸的時代中，「素養」已從基本的讀 寫能力擴張到各種領域的學習，許多不同的素養被強力訴求著。本研究所 指的「素養」為具備某一領域相關的基本知識與能力，以助個人繼續學習、
或用以解決所遭遇的該領域問題。
（二）核心概念的意義
所謂概念是認知的基本單位（鍾聖校，1990），是學生在學習過程中獲 得各種知識的重要工具之一，擁有足夠的概念可快速學習新事物。黃台珠
（1984）認為概念是人們思考和瞭解的工具，也是學習的基本單位，透過 有意義的學習而獲得的概念，使人們能有深入思考的能力。對於隨時變化 的複雜環境事務，給予抽象化、概括化，繼而執簡馭繁、提綱挈領、聞一 知十，藉以產生意義（林生傳，2003）。就整個概念形成的過程來看，可 視為是學習者的學習歷程（熊召弟，1994），學生透過概念的學習與傳達，
學習到新知識，並據以產生新的概念，用來傳遞人類文明中最寶貴的知識 資產（余民寧，1999）。
核心概念是指支持學童認知的中心概念，是由最基本的理論所構成，
具有強固、不易改變且難以反駁之特性（陳蕙菁，2002）。美國國際科技 教育學會（International Technology Education Association, ITEA）2000 年出 版的「科技素養的標準」(Standars for Technological Literacy, STL)，則發展 出二十條 K-12 科技教育內容標準，其中在科技的本質之第二條標準提到：
「學生應發展對科技核心概念的理解」（ITEA, 2000；賴南宏，2006）。依 據我國九年一貫「自然與生活科技領域」課程來看，其綱要是以能力指標
為依歸，訂出學童在各階段所需學習的核心概念。能力指標可當作學生學 習後所達成能力的檢核依據，也是教材統整規劃的基礎，以及課程設計的 核心架構（教育部，2003）。
（三）奈米科技核心概念素養
李堅萍（1998）認為當今科技教育著重在學生科技概念的學習，學生 要學習一門學科的知識，就是要掌握其相關的概念，透過概念的學習，得 以形成個人的知識系統。推動第一期奈米 K-12 計畫之負責人吳政宗教授
（2004）曾指出，除了培育奈米科技人才之外，若能從小學階段開始扎根，
未來大多數國民都具備相關概念，就能從事相關的工作或使用其產品，但 他主張對小學生來說過於艱深的專業知識並不適當。可知在奈米科技的學 習過程上，適合學生的奈米科技核心概念扮演著重要的角色。
由於奈米科技已與大眾的日常生活越來越密切，從小培養學生具備奈 米科技素養是當前重要的課題。本研究之研究對象為國小高年級學童，基 於奈米科技核心概念是學生必須習得的基本能力，也是實施課程發展、教 材編輯的依據，故本研究欲探討的奈米科技核心概念素養定義為學生對應 具備的「奈米科技核心概念」之認知程度。
二 二 二
二、 、 、 、奈米科技概念相關研究 奈米科技概念相關研究 奈米科技概念相關研究 奈米科技概念相關研究
現階段國內奈米科技教育仍未納入九年一貫正式課程之中，尚無可依 據之能力指標。國內第一期奈米科技 K-12 人才培育計畫從 2003 年開始推 展，至 2007 年已發展出數十種的 K-12 教案教材、教學媒體與動畫等資源，
主要由相關研究者或種子教師研發團隊自行設計居多，也尚未有相關的小 學階段核心概念出現（奈米科技人才培育網，2010）。在相關研究文獻中，
目前國內外以國小教師或學童為研究對象，進行奈米科技核心概念方面之 評量與探究的相關研究也尚不多見，但可找到部分研究編擬出奈米科技概
念圖。陳淑思（2005）指出，特定知識領域之主要及相關概念可藉由概念
表2-3-1 奈米科技概念相關研究文獻（續）
表2-3-1 奈米科技概念相關研究文獻（續）
2.概念圖的建構方法：
邱文正（2008）、曾雅慧（2008）、蔡鳳娥（2006）與陳俊宏（2009）
等四篇主要皆針對欲實驗之課程，參考文獻資料後自行擬定內容；陳淑思
（2005）是依據書籍、教材與文獻之內容分析，由指導教授檢核，再參酌 專家診斷意見；張宇和（2007）與吳瓊瑜（2008）等二篇則是參考陳淑思
（2005）提出之奈米概念圖，再根據欲實施之課程予以修改；謝瑞祥（2008）
的研究對象為國中學生，自行取材分析出國中階段之奈米科技概念，再與 三位專家學者和國中教師討論；黃佳媛等人（2011）則採用大慧調查研究 法建構國小奈米科技核心概念圖。
鑒於本研究意圖建立國小高年級學童奈米科技核心概念素養之問卷，
以調查中部地區國小高年級學童奈米科技核心概念之現況，發展問卷的試 題內容需立基於一套適用於國小學生的奈米科技核心概念指標。薛雅庭
（2006）認為指標的建構是一種價值的判斷，亦是一種科學研究的過程，
需考量研究需要與限制，採用最合適的建構方法，以建立一套完整的指標 系統。許多研究顯示出，大慧調查法在建構教育指標上的應用日益普及，
採用大慧調查法所得的共識，較能符合大眾的需求。因而諸多學術單位已 漸採用此方法規畫一個新課程應有的取向，或確定其課程的重要核心內涵 與目標（吳瓊洳，2008；陳坤德，1999；黃佳媛等人，2011）。
前述研究中，黃佳媛等人（2011）的研究主要是針對國小奈米科技核 心概念之範疇，先由市面上現有書籍、刊物、國內期刊、論文研究及教材 或教案進行系統化彙整分析，歸納出奈米科技相關的概念項目，發展「奈 米科技核心概念」之問卷，並採用大慧調查法諮詢國內 28 位皆參與過奈米 計畫之相關領域專家（包含大專院校之理工科教授、科學教育學者及國小 科學教師）的意見，透過三次來回的問卷諮詢後，建立出小學各學級應具 備的「奈米科技」之核心概念。其研究結果顯示，國小學童應具備的奈米
科技概念共有 33 個細項，在各階段應學習的奈米科技項目為：「高年級」