中文摘要
奈米科技議題受到各國重視，尤以奈米磁顆粒之性質特殊，在醫療上對人類生命健康有重大影響，因此本研究的主要目的在於瞭解國小與國中教師，如何設計規劃奈米磁顆粒課程，且在奈米磁顆粒課程之教學流程中，如何呈現磁顆粒之知識，最後在課程結束以後，以量表檢測國中小階段學生在奈米磁顆粒課程之學習成效。
本研究蒐集錄影觀察、文件分析與學生學習量表等質性方式與量性資料，並透過訪談瞭解國中小教師在設計奈米磁顆粒課程之動機與原因，且由錄影教學中觀察奈米磁顆粒的教學方式，同時使用準實驗設計，採取單因子共變數統計方式，透過量化資料補充質性資料的分析結果。
分析結果發現國中小階段教師皆藉學生舊經驗設計生活化的奈米磁顆粒課程並使學習者透過動手操作探究其原理與過程，同時在教學流程中使用圖表、影片、動畫與模型示範進行解說。在奈米磁顆粒知識成效方面，國中小學生皆有顯著進步，而在態度成效方面，國中小學生在學習後皆採正向態度。

Abstract
Nanotechnology issues receive national attention, especially in the nature of the special nano-magnetic particles, have a significant impact on the health of human life and therefore the purpose of this study is exploring teacher how to design and teaching , and the nano-magnetic particles learning effects of the students.
Teacher's teaching videos ,teaching plans , and students's learning questionnaire were collected as the data ; furthermore, interview, observation, and document analyses were implemented in this study. and the study was a quasi-experimental research design. The quantitative data were analyzed by descriptive statistics and analysis of covariance, then statistics of the quantitative data to supplement the qualitative finding.
The result of this study could be explained as follows.first,this study showed that teacher design and life related teaching plans based on the experience of students. second, after the nanotechnology teaching activities, the students improve their concepts of the Nano-magnetic particles. third, The students have shown positive attitudes toward the study of nanotechnology. finally,the researcher suggests that nano-magnetic particles curriculum should be adopted multiple teaching methods and assessment.

目錄
第一章 緒論
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的與待答問題 5
第三節 名詞釋義 7
第四節 研究範圍與限制 8
第二章 文獻探討 9
第一節 奈米議題與課程實施 9
第二節 奈米磁顆粒之特性與教學 18
第三節 科學教師之教學表徵 29
第四節 與本研究相關之實徵性研究 35
第三章 研究設計與實施 41
第一節 研究流程與架構 41
第二節 研究場域與研究對象 45
第三節 研究工具 46
第四節 資料分析 50
第五節 研究信度與效度 53
第四章 研究結果與討論 54
第一節 國中小教師設計及實施奈米科技課程的歷程 54
第二節 國中小教師在奈米磁顆粒課程之教學表徵 67
第三節 不同學習方式對學童奈米磁顆粒課程之學習成效 82
第五章 結論與建議 92
第一節 結論 94
第二節 建議 98
參考文獻 100
壹、 中文部份………………………………………………………………100
貳、 西文部份…………………………………………………………….107
附錄 110
附錄一國小奈米科技教學活動設計單（部分教案)如下 110
附錄二國中奈米科技教學活動設計（部份教案）如下 111
附錄三奈米磁顆粒課程教學表徵出現次數紀錄表 112
附錄四奈米磁顆粒課程教學訪談大綱 113
附錄五國小科學態度量表 114
附錄六國小奈米科學知識量表 116
附錄七國中奈米科學動機量表 117
附錄八國中奈米科學知識量表 118

參考文獻
中文文獻
尹邦耀（2002）。奈米時代。台北：五南出版社。
毛松霖、張菊秀（1997）。「探究式教學法」與「講述式教學法」對於國中學生地球科學－氣象單元學習成效之比較。科學教育學刊 ，5(4)， 461-497。
王昌仁、詹育霖、謝怡珊、姚裕馨 (2010)。 奈米科學實驗課程初探。 物理雙月刊, 32(2), 110-118。
王俊凱（2014）。徜徉在光譜的世界：從飛秒，經表面，到奈米、生醫及能源。物理雙月刊。36（2）， 85 - 88。
王建彬（2007）。全球奈米科技政策發展動向。工業總會服務網，上網日期：2014年11月17日，取自：http://www.cnfi.org.tw/kmportal/front/bin/ptdetail.phtml?Part=magazine9609-450-10。
王美芬（2006）。自然科學領域的探究教學策略。教育研究月刊，152，45-55。
王淑慧,、林子堯. (2008). 國中生活科技教師教學表徵個案研究. 工業科技教育學刊(1), 11-18。
何宗穎、鄭瑞洲、謝佩妤、陳東煌、黃台珠（2012）。非制式奈米科學教學提升中小學學生科學學習興趣之研究。科學教育研究與發展季刊，65，1-26。
何鎮揚、陳雅玲、廖家榮（2004）。奈米科技交響曲-化學篇。台北：臺大出版社。
吳文龍, 徐愛鈞, 黃萬居 (2012)。 偏遠地區國小教師奈米科技課程設計與教學之行動研究。 物理教育學刊, 13(1), 11-23。
吳悅、賴志遠（2007）。英國－奈米科技巨頭的發展與反思。上網日期：2014年12月17日，取自科技政策與資訊研究中心http://thinktank.stpi.narl.org.tw/Chinese/Column/Pages/Column_0922_57.aspx
吳瓊瑜（2008）。不同教學時間分配方式對國小學童學習奈米科技成效之研究-以台中市某國小為例。國立台中教育大學科學教育研究所碩士論文（未出版）。
呂宗昕(2003)。圖解奈米科技與光觸媒。台北：商周出版。
李 堅 萍（ 1998） 。科技概念的傳達—談小學科技教育。生活科技教育月刊。31（ 1） ， 15-17。
李世光（2003）。奈米新世界講座－奈米科技與教育。台北市：台灣科學教育館。
李世光、吳政忠、蔡雅雯、林宜靜、黃圓婷（2003）。奈米科技人才培育計畫之推動規劃與展望：從 K-12 奈米人才培育試行計劃談起。物理雙月刊，25（3），45（2），27-32。
李名揚、黃奕瀅、王心瑩（2013）。奈米科技最前線。台北：遠流出版。
李孟娟（2006）。國小教師重大議題融入教學之課程實踐研究－以環境教育議題為例。未出版之碩士班論文，國立臺南大學教育學系課程與教學碩士班，台南。
李濬、李沛淳、蘇信寧（2008）。奈米科技發展之國家策略願景一日本、德國、丹麥奈米科技前瞻施行概況。科技政策發展報導（2），75-79。
吳文龍、徐愛鈞、黃萬居. (2012)。 偏遠地區國小教師奈米科技課程設計與教學之行動研究。物理教育學刊，13(1)，11-23。
奈米科技教育學院（2014）。，上網日期：2014年11月10日，取自：http://nano.narl.org.tw/intro/begin.aspx
奈米國家型科技人才培育計劃（2014）。，上網日期：2014年11月15日，取自：取自http://nano.ncku.edu.tw/plan_dev.php
奈米國家型計畫辦公室（2012）。自然科學簡訊，25（4），174-179。
林金盾(2000)。九年一貫『自然科課程的理念與實務』之我見。科學教育(231)，17-19。
林正良等（2003）。奈米科技專刊。新竹：技術研究院化學工業研究所。
林奕宏（2014）。梯度媒體的製作、結構、磁性以及磁記錄特性探討。台北：臺灣大學材料科學與工程學研究所博士論文。
林桂櫻（2005）。科技議題融入國小自然生活科技領域教學模式之研究-以奈米應用為例。花蓮：花蓮師範學院自然科學教育研究所碩士論文。
林淑梤、王國華、張惠博、王淑卿 (2014)。 奈米科技教學模組的發展及融入現有中學科學課程。物理教育學刊, 15(1), 25-32。
林淑梤、張惠博、 段曉林、姜志忠、楊巽斐（2006）。一位高中物理教師對於探究取向科學演示的詮釋以及其實施的影響因素之研究。科學教育學刊14（6）, 21.
林進山、陳美卿（2011）。國小奈米科技課程發展模式與實施策略之探討。台灣奈米會刊，26，80-87。
林樹聲（2001）。科學通識課程之設計與實施－以「現代科技爭議探討」課程為例。通識教育季刊，8（2），109-134。
林東充（2004）。奈米、乳霜STS 模組教學之成效與科學態度探討。國立臺灣師
範大學化學系碩士論文，未出版，台北市。
林美菊（2007）。5E 學習環模式對「奈米科技」學習成效與科學態度之研究。國立屏東教育大學應用化學暨生命科學系碩士論文，未出版，屏東市。
邱文正（2008）。動機模式融入國小奈米科技教學之研究。國立屏東教育大學應用化學暨生命科學系碩士論文，未出版，屏東市。
洪如玉（2010）。九年一貫課程七大議題正當性之批判性檢視。教育研究與發展期刊，6（2），33-58。
洪郁愛、楊德清(2006) 。具體表徵融入數學教學之教學之研究。科學教育與研究季刊，45，39-64。
洪振方(2010)。思考導向的探究式學習對國二學生科學探究能力的影響。科學教育學刊，18(5)， 389-415。
洪振方，封中興(2011)。 以 [探索-論證-評價] 為基礎的探究教學模式在國中自然科之教學成效。科學教育研究與發展季刊，60， 1-34。
洪蓉宜、黃昭仁、張欣怡（2012）。動態表徵課程之不同實施方式對高中生細胞分裂概念複習之影響。國立臺灣科技大學人文社會學報，8（1），71-96。
馬遠榮（2002）。奈米科技。台北市：商周出版。
高敬文（1996）。質化研究方法論。台北市：師大書苑。
康美凰、賴志遠（2009）。德國高科技策略--以奈米技術為例。科技發展政策報導，42-55。
張淑嫺（2006）。Topic Maps 應用於教育資源數位圖書館之研究 - 以協助K-12教師設計奈米教案為例。國立交通大學電機資訊學院在職專班碩士論文，未出版，新竹市。
張玉山（2008）。國小科技教育的重新檢視。生活科技教育月刊，41（2），1-2。
張玉山（2011）。科技教育的再思維。生活科技教育月刊，44（2），1-3。
張明智（2008）。工研院投入磁性微粒熱療與功能性奈米微胞開發。 生技與醫療器材報導，111，（3），26-30。
張政義（2008）。奈米科技融入國小自然與生活科技課程之教學研究。物理教育學刊，9（1）， 109-122。
張清濱(2000)。探究教學法。師友月刊，395，45-49。
張麗芬（2011）。五歲幼兒數量表徵之研究.。幼兒教育，302, 17。
教育部（2000 ）：國民中小學九年一貫課程暫行綱要。台北：教育部。
教育部(2003)。92年國民中小學自然與生活科技學習領域課程綱要。臺北市： 教育部。
教育部(2008)。97年國民中小學自然與生活科技學習領域課程綱要。臺北市： 教育部。
教育部顧問室（2008）。高中奈米通用補充教材 II。教育部中北區奈米科技 K-12 教育發展中心。
許良榮、蕭培玉（2007）。中小學之科學本質與科學史的教學需求之研究。科學科學教育學刊，15（1），1-23。
陳沅,曾國鴻 (2003)。國小高年級學生對奈米科技之熟悉度、學習需求及其融入課程之研究.。科技教育課程改革與發展學術研討會論文集，424-432。
陳章正、陳輝雄（2006）。運用「簡報式多媒體」教學策略於高一電磁學之研究。物理雙月刊,28(3), 585-590
陳東煌（2006）。複合奈米粒子有趣的人造原子。科學發展月刊，408，40-45。
陳美如（2001）。合作探究教學觀察：多元文化觀點。教育研究資訊，9(4)，43-65。
陳哲勤（2014）。多功能表面的奈米製作。儀科中心簡訊 ， 121，41- 43。
陳淑思（2005）。奈米科技教育的發展。南投文教，21，116-118。
陳麗文（2005）。如何在中小學進行奈米科技的教學與應用。國教輔導雙月刊，45（2），27-32。
陳淑思（2006）。國民小學教師奈米科技概念之現況研究。國立台中教育大學自然科學教育研究所碩士論文（未出版）。
陳麗文、張字和（2007）。運用Moodel 平台進行奈米科技課程之初探。中華民國資訊學會通訊，10，185-199。出版，新竹市。
陳景祥（2009）。奈米科技與技術之發展概況。華岡工程學報(24)， 9。
陳鳳妤 (2006)。國小奈米科技教學的設計與成效－以台中市某國小為例。台中教育大學自然科學教育碩士論文（未出版）。
陳燕華（2013）。神奇的奈米磁鐵礦。科學發展。482，18-23。
傅昭銘 、王昱豐（2003）。奈米磁顆粒之放射性標化及應用簡介。物理雙月刊， 25 （3）， 74-77。
傅麗玉（1999）。從世界觀探討台灣原住民中小學科學教育。科學教育學刊，7（1），71-90。
曾千純、段曉林、溫媺純、秦爾聰、王國華（2012）。研究「探究師資培育計畫」對中學科學／數學教師探究教學效能的影響。科學教育研究與發展季刊，64，27-58。
曾東模（2004）。九年一貫教學實驗設計-奈米科學之課程統整。國立中正大學化學研究所博士論文，未出版，嘉義縣。
曾國鴻、陳沅（2005）。國小師生對奈米科技之熟悉度、學習需求及融入其課程之研究。科學教育學刊，13（1），101-120。
湯梅英 (2002)，融入或消失？談九年一貫課程中人權教育的課程與教學，師友月刊，420，17-21。
程一駿（2007）。海龜的迴游行為之研究及潛水研究方法之介紹。海洋及水下科技季刊 17（2），29-34。
黃台珠(2011)。K-12 奈米科技融入式教材概念圖。論文發表於奈米國家型科技人才培育計畫之自由整合型計畫期中諮詢會議，國科會奈米國家型科技人才培育計畫辦公室。
黃光照、李重賢、李美英、劉怡君（2004）。奈米科技交響樂－物理篇。台北：臺大出版社。
黃佳媛、許良榮、陳欣琦（ 2011） 。小學奈米科技核心概念之研究。國立臺中教育大學學報： 數理科技類， 25（ 1） ， 1-22。
黃昭淵、簡培倫、詹丁、劉如熹、張嵩、陳錦明、張文禮（2004）。氧化鐵奈米磁性粒子的合成與特性。華岡工程學報 ，18，11-16。
黃曼瑩（2003 年4 月9 日）。一罩難求，奈米光觸媒口罩抗菌效果逾9 成9 。上網日期：2014年11月18日，取自http://www.ettoday.com/2003/04/09/91-1437443.htm。
黃爾文、于淳、鄭凱文、吳欣航、李尚凡、姚永德、劉鏽（2003）。奈米磁線的製作與特性分析。真空科技，16（1），43-51。
黃德歡(2002)。改變世界的奈米技術。台北縣永和市：瀛舟出版社。
葛冬梅（2004）。德國政府推動奈米科技研發計畫簡介。科技法律透析，16 （7），435-443。
廖湘暄（2008）。偏遠地區國小、中高年級學生奈米科技學習成效之研究-以台中縣平地及南投縣山區為例。台中教育大學科學應用與推廣學系碩士論文，未出版，台中市。
廖婉茹（2006）。奈米科技與生活。台北：五南出版社。
廖達珊、胡苓芝、潘彥宏、孫蘭芳（2004）。奈米科技交響樂－生物篇。台北：臺大出版社。
熊召弟、王美芬（1995）。國民小學自然科教材教法。台北：心理。
趙毓圻、熊召弟、于曉平（2011）。臺灣中小學奈米科技實驗教材之內容分析。教育科學研究期刊，56（4）：1-42。
趙鈺（2011）。日本奈米發展的現況。台灣奈米會刊，26，88-93。
劉世平(2003 )。奈米商機。台北市:台灣培生教育出版。
劉瑄儀、李沛錚、簡國明（2007）。中國奈米科技發展與現況。科技發展政策教導（4），34-50。
劉瑄儀、林佳青、簡國明（2007）。從各國奈米科技核心設施規劃方向看台灣核心設施計畫。科儀新知，28（5），82-89。
劉祥麟（2001）。台灣奈米科技研究體系之簡介。物理雙月刊，26（6），599-602。
潘文福（2004）。奈米科技融入九年一貫課程之領域主題規劃。生活科技教育月刊。37(2)，20-25。
潘文福、游可如（2011）奈米專家奈米相關議題實施於國小教學適切性之研究。科學教育研究與發展季刊，61，1-24。
蔡元福、吳佳瑾、胡焯淳（2004）。奈米科技融入自然與生活科技領域教學之初探。科學教育研究與發展季刊，35，39-50。
蔡明霖、洪純鈴、張正忠、王炳龍（2004）。奈米材料在醫學的應用。台灣醫學，8（3），355-361。
蔡明容、黃萬居（2006）。探討奈米科技融入國小五年級自然與生活科技領域教學之研究。科學教育研究與發展季刊，45，39-64。
蔡福興（2001）。主題式教學於國小科技教育課程實施之運用。生活科技教育，37（2），7-16。
蔡鳳娥（2005）。資訊科技融入國小奈米科技教學之研究。國立台中教育大學自然科學教育研究所碩士論文（未出版）。
衛生福利部統計處-102年度死因統計。上網日期2013年12月25日。取自：http://www.mohw.gov.tw/cht/DOS/Statistic.aspx?f_list_no=312&fod_list_no=2747
駐泰國代表處經濟組（2000）。泰國成立奈米科技協會。上網日期，2014年12月18日取自經濟部投資業務處http://www.dois.moea.gov.tw/doisbin/qd_fdr.exe?STARTPRO=../bin/news.pro&template=display&flag=main&num_DATA_SINGLE=0991029173433
盧永坤（2008）。奈米科技導論。臺中市：滄海書局。
謝明學（2003）。台灣中部地區國小在職教師對爭議性科技議題融入自然與生活科技學習領域之教學意見調查。國立嘉義大學國民教育研究所碩士論文，未出版。
謝瑞祥（2008）。國中學生對於奈米科技知識認知之初探─以台中市三所國中為例。國立台中教育大學自然科學教育碩士論文（未出版）。
魏茂國（2013）。國際創新藥物制放研討會－－凝聚先進藥物傳輸技術 發現創新價值。張明智. 工研院投入磁性微粒熱療與功能性奈米微胞開發。生技與醫療器材報導，111，3。
鐘瑞珍（2001）。國中生物教師教學表徵與學生學習之關係。國立高雄師範大學科學教育研究所碩士論文碩士論文，未出版。
龔建華（2002）。你不可不知的奈米科技。台北縣：世茂出版社。
歐陽鍾仁(1988)。科學教育概論(二版)。台北：五南。
西文文獻
Anderson,R.D.(2002). Reforming science teaching: What research says about inquiry. Journal of science teacher education, 13(1), 1-12.
Bybee, R.（2003）. Fulfilling a Promise: standards for Technological Literacy.The Technology Teacher,62（6）,23-26.
Calderhead ,(1987)（ed）, Exploring teachers’thinking. London：Cassell Educational Limitedl.
Colaianne, D. (2000). Technology education for the third millennium.The Technology Teacher, 60(1), 30-32.
Chase, C.,Gibson, H.L. (2002). Longitudinal impact of inquiry-based science program on middle school students’attitudes toward science. Science Education. 86(5), 693-705.
Chen, F., Hong, H., Zhang, Y., Valdovinos, H. F., Shi, S., Kwon, G. S.,et al. (2013). In vivo tumor targeting and image-guided drug delivery with antibody-conjugated, radiolabeled mesoporous silica nanoparticles. ACS nano, 7(10), 9027-9039.
Dannemand Anderson, P., Rasmussen, B., Strange, M.,& Haisler, J. (2005). Technology foresight on Danish nanoscience and nano-technology. Foresight,7(6),64-78.
Glynn, S. M. , Yeany, R. H., & Britton, B. K.(1991). The psychology oJ learning science:Constructive αspects oJ learning science. NewJersey: Lawrence Erlbaum Associates, Inc.
Hsu, C. Y. (2004) ,The processes of iron deposition in the common hornet (Vespa affinis). Biology of the Cell, 96,529-537.
Hsu, C., Ko, F.Y., Li, C.W., Fann, K. and Lue, J.T.（2007）.Magnetoreception System in Honeybees (Apis mellifera). Plos One,2（4）,395。
Host, G. E., Schonborn, K. J., Palmerius, K. E. L.（2013）, Students’ use of three differevisual representations to inrerpret whether molecules are polar or nonpolar. Journal of Chemical Education, 89,12.
Institute of Nanotechnology. (2004). Nanotechnology in the UK. UK: Technology Transfer Center.
Lohmann, Kenneth J. et al.（2001）. “Regional magnetic fields as navigational markers for sea turtles.” Science,294(5541),364-366.
J. M. Nichol, T. R. Naibert, E. R. Hemesath, L. J. Lauhon, & R. Budakian. (2013). Nanoscale Fourier-Transform Magnetic Resonance Imaging. Physica Review X, 3(031016),1-7.
Muscari, P. G. (1988). The metaphor in science and in the science classroom. Science Education, 72(4), 423-431.
National Council For the Social Studies, Science and Social Comm.（1983）.Guidelines for teaching science related societal Issues. Social Education，47，258-261.
NRC（1996）. National Science Education Standards. Washington, D.C.：National Academies Press.
NRC（2000）. Inquiry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning. Washington, D.C.：National Academies Press.
National Institute of Science and Technology Policy.(2001).the seventh technology foresight-Future technology in Japan toward the Year 2030. Japan: Science and Technology Foresight Center,Ministry of Education,Culture,Sports, Science and Technology.
Ogunniyi, M. B. ,Jegede, O. J., Ogawa, M., Yandila, C. D.＆Oladele, F. K.（1995）. Nature of worldview presuppositions among science teachers in Botswana, Indonesia, Japan, Nigeria, and the Philippines. Journal of Research in Science Teaching ,32（8）,817-831.
Roco, M. C., & Bainbridge, W. S. (2001). Societal implications of nanoscience and nanotechnology. Dorecht Netherlands;Kluwer .
Shulman, L. S. (1986). Those who understand: Knowledge growth in teaching.Educational Researcher. Educational Researcher, 15(2), 4-14.
Sellers K., Mackay, C., Bergeson, L. L., Clough, S. R., Hoyt, M., Chen, J.,et al （2009）. Nanotechnology and the environment. Boca, Raton:CRC Press.
Stevens, S., & Krajcik, J. S. (2008 ). The big ideas of nanoscale science and engineering. Paper presented at the 2008 National Science Teachers Association, Arlington, VA.
Spring, S., & Schleifer, K.-H. (1995). Diversity of Magnetotactic Bacteria. Systematic and Applied Microbiology, 18(2), 147-153.
Stevens, S., Sutherland, L., & Krajcik, J. S. (2009). The big ideas of nanoscale science and engineering: A guidebook for secondary teachers. Arlington, VA: NSTA Press.
Walker, M. M., Dennis, T. E., and Joseph L. K.（2002）. “The magnetic sense and its use in long-distance navigation by animals.” Current Opinion in Neurobiology ,12,735-744.
Wilson, S. M., Shulman, L. S., & Richert, A. E. (1987). “150 different ways “ of knowing: Representations of knowledge in teaching. In J. Calderhead (Ed.), Exploring teachers’thinking London, England: Cassell.
Yuan, C., An, Y., Zhang, J., Li, H., Zhang, H., Wang, L., & Zhang, D. (2014). Magnetic nanoparticles for targeted therapeutic gene delivery and magnetic-inducing heating on hepatoma. Nanotechnology, 25(34), 345101.