1. 第三屆全國奈米科技K-12教師教學研討會
國中組教案分享(一)
圖解奈米新科技—奈米科技漫畫
國中組教案分享(二)
光觸媒的應用—自製空氣清淨機
1陳勃羽 2洪翠屏 3郭明雪
臺北市立民族國民中學

2. 國中組教案分享(一)
圖解奈米新科技—奈米科技漫畫
‧小的!
‧微觀的!

3. 認真 頑皮
的 的
但當教學對象為國中生
時…..
很難抽
象思考

4. 對於“奈米＂的教學---
圖片、照片呈現
漫畫、圖解方式
觀察實驗、實作方式
用“模型”來類比學習
影片呈現
…..

5. 第三屆全國奈米科技K-12教師教學研討會
國中組教案分享(一)
圖解奈米新科技—奈米科技漫畫
1陳勃羽 2洪翠屏 3郭明雪
臺北市立民族國民中學

6. 國中組教案分享(一)
圖解奈米新科技—奈米科技漫畫
發展設計理念
對於中小學生來說，抽象的以及看不見的物理、化學
現象並不容易想像、理解與接受。在奈米科技中，要讓學生了
解在極小尺度下的現象與作用，更是不容易，所以希望藉由圖
像表達與模型設計來放大、模擬奈米尺度下可能產生的現象與
作用，並且引導小朋友去思考解釋模型與實際現象中哪些是相
似的，哪些是不同的，才能達到徹底的了解並建立正確的觀念。
為了吸引學生去探究“奈米科技”的領域，若能呈現出文字淺顯
或圖文並茂內容，相信是較能引起學習者的興趣，正如右圖中
學生在畫筆下表達出對奈米的誤解-
“奈米到底可不可以吃呀?”，因此教學
者更要努力找尋學生容易學習的方式
，而視覺圖像與立體模型不僅可以引
起學習興趣，更可以較容易的了解奈米中世界。

7. 國中組教案分享(一)
圖解奈米新科技—奈米科技漫畫
教學目標:
1.能夠了解"奈米"是種尺度觀念
2.認識並了解大自然中的奈米現象
例如:蓮花效應、壁虎腳
教學對象: 五~九年級

8. 蓮花效應
節錄自大愛全記錄節目片段

9. 大自然奈米現象
節錄自大愛全記錄節目片段

10. 觀察蓮花
自潔作用1
氣墊船的船底為扁平形狀，並且由船底排出氣體，使水面和船
底有一層氣體薄膜作為氣墊，以減少摩擦力。只要利用大風扇
就可以克服摩擦力，向前推進，而不會觸礁

11. 觀察蓮花
自潔作用2
在高溫的平底鍋內，滴一滴水珠。觀察水珠後發現，由於水珠下方
接觸高溫鍋面，汽化成水蒸氣，使水珠下方因而形成一層氣墊，使
水珠漂浮在汽電上。水珠內水分子因為內聚力凝聚在一起形成水珠
狀，而汽化的力量使他在鍋上滑行遊走不停，十分好看！

12. 觀察蓮花
自潔作用3
再觀察滑草場上，利用塑膠草撐著滑板，隔開地面與滑板的直接
摩擦，滑板與塑膠草之間磨擦力很小，人就可以順斜坡滑下。

13. 若噴香水蠟在餐桌上，湯及水都不容易沾在桌面上，尤
觀察蓮花 其水會形成一顆顆的水珠。水的內聚力(水分子間引力)
自潔作用4 如果大於附著力(水分子與物體分子間引力)，則容易形
成水珠狀態，例如水在荷葉上；而水的內聚力如果小於
附著力，則成為塗抹狀，例如水在榕葉上。科學上以水
面和物體面之夾角(或是互補角)來判定水的內聚力與附
著力的大小關係如何？

14. 若將荷葉的表面放大至可以看到奈米級的尺寸，發現表面上有許多棒
柱狀的突起。這些奈米尺寸的突起既不堅硬，也不柔弱，與水的附著
力也不強，而空氣分子(1奈米以下)可以穿梭其間，形成氣墊薄膜。因
此若水澆在這些奈米尺寸的突起上，就自己聚成一顆顆晶瑩剔透的水
珠，像在荷葉上滑草一般，順便把上面的灰塵也沾黏帶走。因此古人
有「蓮花出淤泥而不染，濯清漣兒不妖」。研究奈米科技的人，稱此
現象為蓮花效應。
觀察蓮花
自潔作用5

15. 小時候看見「壁虎」爬行在天花板上捕捉蚊子、小蟲、
飛蛾等小昆蟲，我們都會聯想說：「壁虎」的腳掌一
觀察壁虎
定類似玻璃窗上的吸盤。一般吸盤能荷重1~5公斤，
壁虎功1
想拔起來還不容易呢！想想壁虎的腳真是太神勇有力
哩！

16. 但仔細想想恐怕有誤！假如「壁虎」踏上玻璃去
觀察壁虎 追捕一隻小昆蟲，那將是一條「不歸路」，想像
壁虎功2 四隻腳上的四個吸盤，很可能因為大氣壓力太大
了，將使他拔不起四肢，如果後方有天敵追捕，
壁虎永遠無法「拔腿就跑」！

17. 觀察壁虎
壁虎功3
今天奈米科技的研究，讓我們發現不一樣的新世界！我們發現已奈
米尺度來看「壁虎」的腳底，其實是類似荷葉的表面，有棒狀突起
的肉棘，作翅狀的排列呢！

18. 觀察壁虎
壁虎功4
以奈米尺度來看，玻璃表面也不是完全平坦，水泥牆的表面更是凹
凸不平。在原子力顯微鏡的觀察下，矽晶圓表面並不光滑如一理想
的平面，硒化鎘(CdSe)、氧化鋯的表面都不是平面，更何況水泥牆
及玻璃面更不可能是完全理想的平面。

19. 當「壁虎」爬上牆時，就把腳掌上奈米尺度的
觀察壁虎
棒狀突起肉棘鉗入壁上奈米尺度凹陷之處，因此可
壁虎功5
以來去自如的壁上奔走。
我們可以買兩支洗衣用的塑膠刷子作為模擬實
驗。將兩支洗衣塑膠刷子面對面鉗入，模擬一下!
就可以知道其力道很強，但拔起來分離又很容易。

20. 國中組教案分享(二)
光觸媒的應用—自製空氣清淨機
•設計理念:
使中小學學生，經由實作而了解光觸媒之
檢驗及應用。
•教學目標:
1.了解TiO2之催化原理。
2.了解紫外光供應能量。
3.設計出簡易且具應用性之清淨機
•教學對象: 國中、國小
•教學時數: 2小時

21. 光觸媒豋場
光觸媒
圖片摘自圖解奈米科技與光觸媒(呂宗昕著)P.169

22. 光觸媒的原理
圖片摘自圖解奈米科技與光觸媒(呂宗昕著)P.175

23. 創意設計—自製空氣清淨機
設計裝置(一)
在1、2、3之門口及 在1、2、3之門口及
內壁塗上光觸媒 內壁皆不塗光觸媒

24. 設計裝置(二)
裝置上方為排氣
孔(吸管)，加強
裝置內空氣流通
底下為六公升的
大容器，其內壁
塗上光觸媒，置
一小片吐司麵包
加上水(多量)，
觀察其變化

25. 設計裝置(三) 取一寶特瓶上方用紗布包住，
瓶身下方開一口且用紗布包住。
瓶身下方開一 瓶身下方開一 瓶身下方開一口
口且用光觸媒 口且用紗布包 且用紗布包住，
口罩罩住 住，寶特瓶內 寶特瓶內壁不塗
壁塗上光觸媒 光觸媒對照組用

26. 取一袋子其一邊
設計裝置(四) 為透明，一邊為
鋁箔，袋子內壁
塗上光觸媒，將
吐司麵包置於袋
子內，如此可拉
近麵包與光觸媒
間距離
將袋子打洞，製造空
氣流通

27. 製作光觸媒淨化空氣的結論
要有流通的空氣
要有紫外線
空氣流經須防霉的物品及食品處
儲物箱必須和外界有隔離的設備，如紗網
紗網若塗上光觸媒會更好

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