理學院
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學院概況
理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。
特色理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。
理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。
在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。
在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。
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Item 眼球追蹤技術在幾何教育的應用與限制(台灣數學教育學會、國立臺灣師範大學數學系共同發行, 2019-10-??) 吳昭容; Chao-Jung Wu幾何是高度依賴視覺的學科。了解人們在幾何任務中如何運用視覺資訊,將有助於幾何教育。本文首先簡介了眼球追蹤技術的原理與指標,其次說明15 篇幾何眼動文獻的搜尋方式,接著將期刊論文分成四個主題加以回顧,包括幾何解題與論證、閱讀與學習、口語解碼與媒體設計,以及眼動楷模。每篇文獻回顧了研究法、認知作業與材料、實驗程序,以及研究發現。本文在最後的結論與建議一節,除了從受試者特性、認知作業、幾何材料、眼動儀型態,與眼動指標的選擇來總結這些文獻,也指出眼球追蹤技術目前應用在幾何教育上的限制與突破的方式,同時也展望幾何眼動研究未來值得探究的主題。Item 以眼球追蹤技術分析國中學生生物試題之閱讀與理解(2013) 江家綺標準化紙筆測驗是台灣學生的學習及升學過程中,主要的評量工具,因此,了解學生在解決標準化試題時的閱讀歷程,以及此歷程與解題成就間是否存在著關係,可以讓我們進一步推論學生的問題解決策略。本研究根據布魯姆認知分類修訂版架構,分析生物基測試題,選出代表題型後,進行成就測驗,在學生解題同時,利用眼球追蹤技術,紀錄國一學生解決試題時的閱讀歷程。眼球追蹤資料經過統整後,使用SPSS 19軟體進行歷程分析。此外,依據試題測驗結果的分為高低兩組,進行描述性統計、成對樣本T考驗、同質性檢定與單因子變異數分析(ANOVA)。 結果發現,學生在解決布魯姆認知分類架構下較高階或有圖的試題時,需花費較多的凝視時間及總凝視點數,這表示學生需花費較長的訊息處理歷程來解決這些問題,進一步的相關分析發現,除了了解-敘述題型外,學生在不同題型上的測驗成績與閱讀歷程大致呈正相關,顯示訊息處理時間長短會影響作答結果。而高低組學生的差一分析指出,高分組學生在解題時會將較多的注意力分配於試題中解題資訊所在;此外,高分組的學生通常也會有較多的交互閱讀及回視次數,這表示高分組學生在解決試題時,有較多整合題目所給予的資訊的過程,而這些過程皆可以幫助學生正確解決問題。Item 運用線上測驗評估電腦輔助教學成效(2006) 陳怡君; Yi-Chun Chen本研究旨在編製以土石流為主題的線上「領域特定知識測驗」(Domain-Specific Knowledge Test, DSKT)、「推理能力測驗」(Reasoning Skills Test, RST)及「態度測驗」(Attitudes Test, AT),藉由此三項測驗及由半結構式晤談編碼轉換的後設認知量化資料和質性資料,探討學生在「以問題解決為基礎之土石流CAI電腦輔助教學軟體」(董家莒、張俊彥,1999)課程後之學習成效。 研究設計採準實驗研究法,以彰化縣某國立高中一年級地球科學之學生為研究對象(n=36)。學生在接受「DSKT」、「RST」、「AT」線上測驗前測後,研究者選取班上一半人數(n=20)且男女各半進行前晤談,之後才進行「以問題解決為基礎之土石流CAI電腦輔助教學軟體」課程,課程結束後隔週再次進行「DSKT」、「RST」、「AT」線上測驗後測,在後測後同樣選取之前晤談的學生進行課程後晤談。在蒐集研究資料後,以敘述性統計(descriptive statistics)、皮爾遜積差相關(Pearson product-moment correlation)、相依樣本t考驗(paired samples t-test)、單因子變異數分析(one-way analysis of variance, ANOVA)等統計方法,描述「量」方面的研究結果,並輔以「質」的資料,作出適切的討論。研究結果顯示: 1.DSKT、RST、AT前測皆與總分成中至高度顯著相關,但彼此之間相關性為低度且未達顯著。意謂DSK、RS、AT可能分別代表問題解決不同的三個分量,且與先前的研究符合,因此未來在地球科學上的問題解決能力,應該可以藉由學生在DSK、RS、AT的線上測驗表現來代表。 2.經歷過CAI土石流電腦輔助課程的全部學生,在領域特定知識有顯著的提升,且達到大的效果量,而全體學生的推理能力與態度沒有達到統計上的顯著進步或退步。女生比男生容易藉由此課程及該授課方式提升推理能力,並達到中至大的實際顯著程度。但無論在DSKT、RST、AT線上測驗的前測、後測及後設認知或第一次段考成績上,沒有存在顯著的男女間差異。 3.前測中,DSKT與RST相關性很小且未達到顯著,但在後測表現上達顯著的中至高度正相關,代表在課程後在領域特定知識上表現較好的學生,在推理能力的問題上也能獲得較好的表現,意即提升領域特定知識的同時,推理能力後測的表現亦同時提升。 4.RST成效(後測與前測差值)與後測之DSKT、RST、AT三分項測驗皆呈中至高度的顯著相關,代表在DSK、RS、AT後測表現較好的學生在推理能力上也有較好的學習成效。 5.本研究使用晤談法,以學生對整個學習過程(包含前後測及課程)之反思作為分析後設認知表現的依據,分析晤談內容後發現,「指標N1正向且具體回饋的次數」越多,則在「指標N2 無概念或態度取向的非具體回答回饋次數」及「指標N2 無法說明或負面回饋次數」越少,此結果代表高後設認知能力者,較不會回答負面或無概念及態度取向的回答,而後設認知表現較差者(即無法說明或負面回饋次數多),在無概念及態度取向回答的次數也較多,其間有顯著正相關的關係存在。 6.後設認知指標表現愈佳的學生在RST無論是前測或後測愈能有好的表現,其間相關達顯著高度正相關,相對的,後設認知指標表現愈差者在RST前測、後測表現上也表現愈差,且RST成效(後測與前測差值)也愈低,達中至高度的顯著相關。除了在後設認知指標表現差者的DSKT後測也較差外,後設認知與DSKT前測、AT前後測、第一次段考成績則皆無達到統計上的顯著相關,因此發現「後設認知」與問題解決能力三項度中的「推理能力」較為相關。 7.本研究尚藉由晤談所得之質性資料對線上測驗給予設計的建議,及整理出學生在土石流課程後仍易混淆的概念供教師參考。Item 卓越數位學習科學研究中心( III )(行政院國家科學委員會, 2011-07-31) 張俊彥; 陳伶志; 襲充文; 曾元顯; 李忠謀; 李蔡彥Item 中等學校地球科學「問題解決活動」之實驗教學研究(III)(行政院國家科學委員會, 2000-07-31) 毛松霖; 張俊彥Item 問題解決為基礎之電腦輔助教材發展研究---中等學校地球科學(II)(行政院國家科學委員會, 1999-07-31) 張俊彥Item 問題解決為基礎之電腦輔助教材發展研究---中等學校地球科學(III)(行政院國家科學委員會, 2000-07-31) 張俊彥Item 問題解決為基礎之電腦輔助教材發展研究---中等學校地球科學 (I)(行政院國家科學委員會, 1998-07-31) 張俊彥本研究計劃的主要目的為:(一)將今年度研究開發所得的地球科學電腦輔助教材,在一所高中進行實驗性教學研究(Pilot Study),來探究其在學生學習成就與態度上的影響。實驗性教學研究將同時採用質與量的研究方法:量的方面將採用「問卷調查法」與「靜態組比較」之研究設計,質的方面將採用「半結構式晤談」之研究方法,來深究學生對此電腦輔助教材的觀感;(二)經由上述實驗性教學研究所得回饋,修正改良此「問題解決」策略為基礎的地球科學電腦輔助教材;同時發展出與本研究有關之地球科學單元的測驗工具,以便作為學生學習成就與態度之評量工具;(三)根據「問題解決」教學策略,繼續設計發展其他兩個單元的地球科學電腦輔助教學教材(預定內容為「造山運動與地震」及「燦爛星空」兩單元);(四)第二年的計劃為正式教學研究(Main Study),將採用準實驗研究法中「不相等控制組」之實驗設計。測驗工具採用第一年研究發展出的評量工具作為成效指標。實驗性教學研究將著重於比較:接受此「問題解決」策略為基礎的電腦輔助教材教學的學生,與未接受此份教材教學的學生,他們在學習成就與態度上的差異。最後希望藉由此研究結果,對目前中等學校在地球科學電腦輔助教材、教學及未來研究上,提出建議及改進方針。Item 學生問題解決思考能力與其個人背景變項之初探(臺灣師範大學科學教育中心, 2001-12-01) 吳佳玲; 張俊彥本研究的目主要在編製地球科學「問題解決思考活動」測驗工具(包含發散思考能力和收斂思考能力),並藉「個人背景資料問卷」探究目前高中學生家庭背景、性別、測驗偏好等對其問題解決能力之影響。研究對象為就讀於中部某國立綜合高中之269位高一學生。量的分析為皮爾遜積差相關及One-way ANOVA。研究結果顯示:受試學生在「問題解決思考活動」的表現呈常態分佈,其「問題解決思考活動」總分與發散思考有高度相關(r=.846,p<.000),與收斂思考有中度相關(r=.534,p<.000)且「問題解決思考活動」之評分者信度達0.825~0.965。此外學生的「父母教育程度」、「家庭月收入」、「最喜歡學科」對其在「問題解決思考活動」測驗的表現上,並沒有顯著影響,而學生對此「問題解決思考活動」測驗的喜好程度,對其在「問題解決思考活動」總分的表現上,有顯著地影響(p<.000)。