本研究使用虛擬實境技術設計「虛擬奈米金實驗室」之APP軟體，來培養學生的科學素養、探究能力和解決問題能力，並結合網路和虛擬實境技術以及情境學習理論，設計製備和分析奈米金實驗的輔助教具以達成學習目標，學生經由虛擬奈米金實驗的操作，可以瞭解藉由不同濃度的檸檬酸鈉與四氯金酸製作出不同大小奈米金粒子，並利用虛擬穿透式電子顯微鏡來觀測製作出來的樣本。
由於量測奈米結構與特性的實驗設備價格非常昂貴，而且使用者必須熟悉操作步驟以免損壞設備，本研究利用3D虛擬實境技術於行動載具上設計互動式APP所開發的虛擬奈米金實驗室可以解決此教學困境，並配合奈米科技人才培育計畫以達到推廣中、小學奈米科普教育的目標，希望此輔助教具可以讓學生隨時、隨地都可進行學習，以落實奈米科技融入K12自然與生活科技的教學課程，讓學生在虛擬奈米金實驗室中重複操作演練，並熟悉奈米金實驗的製備方法與相關特性，以提昇對於奈米科技概念的認識。

The "Nanotechnology Education and Training Project," in a joint effort with the Taiwanese government, hopes to promote the use virtual reality technology, and mobile device applications to help students develop the knowledge of gold synthesis experiments and the development of a virtual gold Nano experiment room. Virtual gold nanoparticles laboratory learning objectives include: understanding the principles of gold nanoparticles synthesis experiments and operation, as well as being able to analyze samples such as the size of the gold nanoparticles of different sizes.
Learners develop the above mentioned skills through the program’s multiple teaching experiments known as the "virtual gold nanoparticles laboratory." Along with this, students will also learn about nanometer gold nanoparticles and a plethora of other related experiments in order to help improve knowledge in the concept of learning outcomes. Survey results show that students enjoyed the system’s interactive interface and user-friendliness. It is believed that through the use of these methods, the interest and motivation to learn about the subject matter is enhanced greatly.

中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章　緒論 1
第一節　研究背景與動機 1
第二節　研究目的與問題 2
第三節　研究範圍限制 2
第四節　名詞釋義 3
第二章　文獻探討 5
第一節　奈米科技 5
第二節　虛擬實境 6
第三節　情境式學習 10
第三章 系統規劃與設計 13
第一節　系統開發環境與工具 13
第二節　系統架構 13
第三節　程式開發 14
第四節　系統操作流程 18
第四章　教學實驗與結果分析 31
第一節 實驗設計與流程 31
第二節 實驗對象 32
第三節 研究工具 33
第四節 資料統計與整理 34
第五節 實驗結果與數據分析 34
第五章 結論與建議 44
第一節 結論 44
第二節 建議 44
參考文獻 46
一、中文文獻 46
二、英文文獻 47
附錄一　前、後測成就測驗評量 48
附錄二　系統滿意度調查表 51

一、中文文獻
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二、英文文獻
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