科技大學商管學院學生奈米科技迷思概念之初探

1. 科技大學商管學院學生奈米科技迷思概念之初探科技大學商管學院學生奈米科技迷思概念之初探 組別：第五組 指導老師：吳明雄 老師 組長：蘇玄傑

2. 研究動機 在今日科技與商業合為一體的時代中，奈米科技已經不僅是理工學生須具備的基本知識，對於許多商業、管理背景的學生當中也成了日常生活中的重要知識，尤其是現今奈米科技有無限商機的年代。當今市面上經常能看到許多以奈米為導向的商業產品，許多商管學院的學生對其一知半解。因此，商管學院學生具備新興科技正確概念與否，對於將來工作是否能發揮其專長，是極其重要的事。

3. 研究目的 本研究旨在探究科技大學商管學院學生奈米科技的迷思概念及其現況，其研究目的如下： 一、調查曾經參與過K12教育的師生以及奈米科技相關領域學者對於奈米科技概念曾經存有之迷思； 二、依照訪談結果發展並編製出奈米科技迷思之診斷測驗； 三、彙整科技大學商管學院學生對奈米科技迷思概念的情況，以提供教師教學及科普教育研究者了解商管學院學生之迷思現況，並作為進一步研究的參考； 四、比較公立及私立科技大學商管學院學生在奈米科技迷思概念的異同，以提供教師教學及科普教育研究者進一步研究的參考；

4. 文獻探討 奈米與奈米科技 nano是古希臘文字中『侏儒』的意思，正是英文nano-meter的原始字源，中文翻譯就是『奈米』，所指為長度的度量單位，實際尺寸是十億分之一公尺（傅昭銘，2005）。奈米結構是由原子、分子、超分子等級的操控能力以產生具有新分子組織的較大結構，這些結構具有新穎的物理、化學和生物的特性和現象（胡淑芬，2001）。而奈米科技（nanotechnology）之意涵，意指經由奈米尺度下（1至100nm）對物質的控制，利用奈米等級特性，組成材料、結構、裝置或系統並運用之技術（奈米新知，2005）。

5. 概念的意義 概念(concept)一詞用得很廣泛，但不易精確定義。學者何俊青(2002)指出「概念是一種心理表徵，是人類思考和解釋的工具，意識學習的基本單位。溝通若產生阻礙，是因為概念無法與人分享」。概念是人類認知的外在世界、組織世界的一個基本單位，意即個人將自己的經驗加以歸類整理建立起的類別(Mervis & Rosch，1981)。由此可知，概念是知識(knowledge)與認知(cognition)學習的基石。

6. 迷思概念之意涵 兒童在成長的過程中必與人產生互動，兒童可能由他人的觀點產生迷思概念，也有可能是兒童本身在觀察世界時，以自己的想法來解釋現象，得到與科學家不同的概念。學習者常持有與科學家不同之迷思概念而造成學習困難，其迷思概念形成原因有：個人經驗之影響、概念本身是抽象的、概念本身是複雜的、及概念本身是微觀的(邱美虹，2000)。如果能找學生迷思概念之所在，據此做為課程編排與設計之依據，則更能達到學習的目標。

7. 研究方法與步驟 研究設計的理念 一、調查奈米科技迷思概念類型與特徵 就研究目的一，此部分本研究訪談曾經在高中職受過奈米K12教育的商管學院學生，以及K12種子教師或奈米科技相關領域專業學者，依據調查內容作為編製奈米科技迷思概念診斷測驗之依據。 二、發展診斷測驗 就研究目的二，此部分本研究將匯集先前調查結果及參考文獻發展出奈米科技迷思概念診斷測驗。

8. 三、調查科技大學商管學院學生的奈米科技迷思概念情形三、調查科技大學商管學院學生的奈米科技迷思概念情形 就研究目的三，本研究利用「奈米科技迷思概念診斷測驗」來獲取資訊，藉以分析學生對奈米科技的迷思概念情形。 四、比較公立和私立科技大學商管學院學生在奈米科技迷思概念的差異 就研究目的四，本研究利用「奈米科技迷思概念診斷測驗」獲取的資訊，比較公立學校與私立學校兩群學生在奈米科技迷思概念的異同。

9. 研究流程 本研究的流程共分為三個階段，包括準備階段、正式實施階段、及資料分析階段，完整的研究流程如圖3-1，細節分別敘述如下： 一、第一階段(100年6月~101年9月) 第一階段為準備階段，本研究從民國100年6月開始即針對研究方向反覆進行思索與資料的收集，而正式準備階段則始於民國101年7月。 本研究在擬定研究方向後，即開始著手進行相關文獻蒐集。接著規劃與進行調查工作，對象為曾經參與過K12教育的師生以及奈米科技相關領域學者，人數共計79名。藉由上述人員學習、教導與研究奈米科技的經驗，發掘學生普遍存在奈米科技的迷思概念，並依此發展研究工具。

10. 二、第二階段(101年4月~101年11月) 第二階段為正式測施階段，在此階段本研究對研究對象進行測驗，於民國101年10月完成紙筆測驗，作為分析商管學院學生對奈米科技迷思概念在測驗表現的考驗依據。 三、第三階段(101年11月~102年2月) 第三階段則為資料分析的階段，將資料分析整理、與轉換，並進行統計考驗，以得出研究結果並總結結論及提出建議。

11. 圖3-1研究流程圖

12. 研究樣本 樣本之選取採立意抽樣，樣本母群為國立臺北科技大學管理學院及私立中華科技大學商管學院三年級學生，系所之選擇包括工業工程管理系、企業管理系、經營管理系、財務金融系、國際企業系、資訊管理系等商管學院所屬之系所。預試樣本及正式施測樣本分別說明如下： 一、預試樣本 本研究預試所選取的樣本為國立臺北科技大學管理學院及私立中華科技大學商管學院三年級學生各25位，合計共50位參與診斷測驗之預試，樣本明細表如表3-1。

13. 二、正式施測樣本 正式施測樣本的選取為國立臺北科技大學管理學院及私立中華科技大學商管學院三年級學生合計共266位學生參與正式施測，樣本明細表如表3-2。

14. 資料分析 因素構面分析(操作化定義) 本研究已收集開放式問卷及參考諸多文獻作為診斷測驗之依據，主要是對受過奈米K12教育計畫的學生及老師為主，其中包含師大附中、北一女中、木柵高工、智光商工，因此從79份放開放式問卷中萃取出3個較為常見的迷思概念(奈米尺度與特性)、(奈米科技應用)、(奈米科技與大自然的結合)，由以上三個構面作為依據設計出診斷式測驗。

15. 以下12題診斷式測驗試題內容，如表4-1所示：

18. 信效度分析 一、重測信度 本研究各別抽樣公私立科技大學學生各25人(共50人)進行預試，以重測信度進行，分別在四月一日及四月三十日進行前後側(其前後受測者相同)。經由相關分析後可得知Pearson相關若為正為正相關反之亦然。Pearson相關=.831**，Sig=.000 <0.05，經由數據顯示前側和後側有高度顯著正相關，如表4-2。

19. 二、建構效度 如表4-3中可得知，12題題目當中萃取出三個因素，累積解釋變異數為68.375%，每題的因素負荷皆大於0.5具有內斂效度，則其餘非所屬因數皆低於0.5 則具有區別效度，個因素之Cornbach’s Alpha也都高達0.8皆具高可信度。

21. 差異性分析 一、單因子變異數分析 本節開始探討中華科技大學商管學院各科系之間在奈米科技迷思診斷試題上的差異性，經由分析其各科系之間均符合變異數同質性檢定假設，因此皆可直接進行變異數分析。由表4-16可得知其p-value=sig.=0.000<0.05，故可得知其平均分數有顯著差異。

22. 接下來，筆者以中華科技大學商管學院學生在「奈米科技迷思概念診斷測驗」，其成績進行ONE-WAY ANOVA，以觀察中華科技大學商管學院各科系間是否由顯著差異，由表4-17我們可得知，工管系與其他4個科系其成績具有顯著差異，工管系成績表現為商管學院之首位，其餘則是企管、資管、財金和國企，其中財金和國企成績表現非常相近。

24. 二、獨立樣本T檢定 (一) CUST與NTUT商管學院(工管系、企管系)比較: 接下來，筆者以中華科技大學及台北科技大學商管學院學生所進行的診斷測驗的結果進行Independent-Samples T TEST，由於兩校之間其系所數量及教學特色皆有所不同，因此本研究將以兩校商管學院(管理學院)的工管系以及企管系(北科為經營管理系)來進行分析。

25. 由表4-18、4-19我們可以得知其兩所科技大學商管學院學生在診斷測驗的平均成績皆在37、38之間而T檢定中的顯著性也高於.05，因此可以得知二校在診斷測驗中的表現不具顯著差異。由表4-18、4-19我們可以得知其兩所科技大學商管學院學生在診斷測驗的平均成績皆在37、38之間而T檢定中的顯著性也高於.05，因此可以得知二校在診斷測驗中的表現不具顯著差異。

26. (二) CUST與NTUT商管學院(工管系、企管系、國企系、資管系、財金系、經營管理系)比較: 接下來，筆者以二所公私立科技大學其管理學院在奈米科技診斷測驗其差異性。

27. 由表4-20、4-21可得知二所科技大學商管學院成績平均數、標準差等資料，雖然國立台北科技大學在平均成績佔上風，但仔細觀察可發現二所科技大學在工管系其分數都佔居各院首位，由此可見台北科技大學其平均分數較高是不言而喻的，因其北科大在管理學院只有二科系(工管、經營管理系)，謂此不能斷定北科大學生在奈米科技認知方面有較佳的表現，若真要比較其優劣因當將二所校院的工管系及企管系(北科經營管理系)個別進行T-TEST其優劣自然不言而喻。由表4-20、4-21可得知二所科技大學商管學院成績平均數、標準差等資料，雖然國立台北科技大學在平均成績佔上風，但仔細觀察可發現二所科技大學在工管系其分數都佔居各院首位，由此可見台北科技大學其平均分數較高是不言而喻的，因其北科大在管理學院只有二科系(工管、經營管理系)，謂此不能斷定北科大學生在奈米科技認知方面有較佳的表現，若真要比較其優劣因當將二所校院的工管系及企管系(北科經營管理系)個別進行T-TEST其優劣自然不言而喻。

28. (三) NTUT管理學院(工管系、經營管理系)比較: 接下來，筆者以國立台北科技大學管理學院學生奈米科技診斷測驗，其成績進行Independent-Samples T TEST(工管、經營管理)，觀察台北科技大學管理學院各科系間是否由顯著差異。

29. 由表4-22、4-23我們可得知，台北科技大學與中華科技大學的相似之處，其兩所科技大學在工管系的測驗成績皆優於其他科系，除此之外也可看出工管系在奈米科技方面的相關知識相對於其他商管學院各科系皆有一定水準。由表4-22、4-23我們可得知，台北科技大學與中華科技大學的相似之處，其兩所科技大學在工管系的測驗成績皆優於其他科系，除此之外也可看出工管系在奈米科技方面的相關知識相對於其他商管學院各科系皆有一定水準。

30. (四) CUST與NTUT商管學院(工管系)比較： 接下來，筆者進行CUST與NTUT二校工管系學生在奈米科技迷思概念診斷測驗中的表現進行Independent-Samples T TEST。

31. 表4-24顯示出其二所學校工管系平均成績皆為41.53及41.91其差距約0.38，雖然二校在平均數中有些微差距但在(表4-25 ) Levene檢定中其顯著性為0.294即落在H0，T檢定其顯著性為0.822即為不具顯著差異。因此可以明顯看出二校工管系在奈米科技迷思概念診斷問卷其成績沒有顯著差異。

32. (五) CUST與NTUT商管學院(企管系、經營管理系)比較： 再者，進行企管系與經營管理系Independent-Samples T TEST，由於NTUT其管理學院中只有二科系(不包含研究所)其一為工管再者為經營管理系，經營管理系系本位課程相較於CUST商管學院各科系中較近似於企管系，因此筆者為二科系進行比較分析。

33. 經由表4-26及4-27可以清楚得知二科系的平均數各為33.16及35.30相差2.14，雖然平均數有所差距但在Levene檢定顯著性為0.054即落在H0，T檢定顯著性為0.243即不具顯著差異。由以上可看出二系在診斷測驗成績上並沒有顯著差異。經由表4-26及4-27可以清楚得知二科系的平均數各為33.16及35.30相差2.14，雖然平均數有所差距但在Levene檢定顯著性為0.054即落在H0，T檢定顯著性為0.243即不具顯著差異。由以上可看出二系在診斷測驗成績上並沒有顯著差異。

34. 結論 一、曾經參與過K12教育的師生以及奈米科技相關領域學者對於奈米科技概念曾經存有之迷思類型與特徵： (一)奈米尺度迷思： • 「奈米」一詞為尺度即10-9m，但和大眾所熟知的奈米科技其應用尺度有所不同，就以最為普遍的奈米科技相關材料來看其介於1至100奈米之間。 • 許多同學在未進行K12教育之前認為「奈米」一詞是在形容很小的東西與「迷你」相似，學習後才知道奈米是尺度單位。 • 原本以為「奈米」是一種很實用的科技，在生活上、醫學中，甚至是一種材料。但在學習後，了解到奈米只是一種大小的尺寸，不是材料。

35. (二) 奈米特性迷思： • 原本以為所謂的奈米科技是單位以小粒子這樣的大小差異而造成變革，如蓮花效應，事實上因為其單位微小到影響架構，常有令人意想不到的效果。 • 是否為所以物質分割為奈米大小，其物理性質及化學變化皆有所改變。 • 奈米維度的物質，從物性上觀察即大異其趣譬喻金，同樣的物質，如果是塊狀，和十分小的情況下它的熔點就會有所改變，顏色也不例外，對於他運作的差異性，以目前的學習成果仍舊無法加以探究。 • 奈米科技有如此細密的分子組合而成，不知其能否因為細緻的組合而達到至今都沒能達成的光滑面，豪不受任何摩擦力影響，想必如果可以達到，定能推翻以前一些科學家的理論。 • 原子本來就是奈米等級的範圍，為什麼一般物質也是原子組成，卻沒有奈米的特性。 • 將鈣奈米處理後真的比較好吸收嗎？ • 奈米科技有能力分解其中一種元素而構築另一種元素。 • 認為物質奈米化後只是將其縮小，基本質不變。

36. (三) 奈米科技與大自然的結合： • 蓮葉表面是凹凸不平，當雨水落到葉面，水珠會被這些蠟質絨毛凸起的部分頂住，與葉面接觸點很小，很不穩定，水珠容易滾動而滑落，而遠大於奈米級的汙垢不會掉到蓮葉凹下去的地方，而是被一根根奈米級絨毛頂住，水珠滾動時，很容易就會帶走汙垢。但也不只唯獨蓮花具有此一功能例如芋頭葉、鬱金香也有這樣的特性，此外許多同學認為只要是液體都具有此一效力，但事實上油與肥皂水皆無此一功效。 • 曾經以為奈米是人工高科技發展下的產物,但之後經由學校學習，看科學雜誌…才了解到其實是以類似「仿生學」的概念為基底而發展。

37. 二、科技大學商管學院學生對奈米科技的迷思概念：二、科技大學商管學院學生對奈米科技的迷思概念： 本研究進行開放式問卷收集其主要目為定義奈米科技迷思概念相關屬性，經由上述說明可得知本研究將奈米科技迷思概念分為三類個別為奈米尺度迷思、奈米特性迷思、奈米科技與大自然的結合，因此在說商管學院學生對奈米科技的迷思情形，筆者將以概念類別區分進行說明。 • 奈米尺度迷思：本概念在診斷測驗中其作答正確率為60.095%，相較於其它概念，尺度迷思正確率最高，題目分別為第五題、第七題、第八題及第十一題，個別作答正確率分別為63.9%、63.2%、65.8%及47.4%。

38. 奈米特性迷思：本概念在診斷測驗中其作答正確率為 49.75%，相較於其它概念，特性迷思正確率最低，題目分別為第一題、第二題、第三題及第六題，個別作答正確率分別為48.9%、41%、64.7%及44.4%。 • 奈米科技與大自然的結合：本概念在診斷測驗中其作答正確率為52.75%，相較於其它概念，奈米科技與大自然正確率居次，題目分別為第四題、第九題、第十題及第十二題，個別作答正確率分別為59.8%、50.8%、55.3%及45.1%。