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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    利用眼球追蹤技術分析高中學生能力導向問題解決之表現與視覺注意力之關係
    (2025) 林明顯; Lin, Ming-Hsien
    本研究參考十二年國民基本教育課程綱要中的學習表現項目及PISA 2025的評量架構,設計出數位互動且跨域的探究情境題組,共15道試題,滿分為17分。依據探究實作的學習表現,本研究將測驗內容分為四大面向,包含「觀察與定題(o)」、「計畫與執行(e)」、「分析與發現(a)」與「討論與傳達(c)」。施測對象為修習過探究與實作課程之35名高中二年級學生,受試者於線上數位平台上進行測驗,在作答的同時,利用Tobii 4C眼動儀收取受試者在作答時的眼動資料,然後依據不同的學習表現進行分組,最後使用重複測量單因子相依變異數分析(Repeated Measured ANOVA)歸納學生在不同能力導向問題解決表現的趨勢;以皮爾森相關(Pearson Correlation)分析不同能力導向問題解決表現與視覺注意力的關係。研究結果顯示,學生受測最高分為15分,最低分為4.5分,平均分數為9.6分,標準差為2.9分。進一步分析不同題型之表現結果顯示,學生的討論與傳達(c)表現最好,計畫與執行(e)表現最差。而與PISA 2025的評量架構的能力項目對應後,可知學生具有「以科學的角度解釋現象」的能力,但是較缺乏「建構和評估科學的探究活動,並批判性地詮釋科學數據與證據」。於解題過程中,學生在分析與發現(a)題型上的的注意力分配最多,也呈現最多處理、整合訊息的時間;在討論與傳達(c)的面向上,初步文字理解的時間最長;在計畫與執行(e)題型上的的平均凝視時間最高。各問題解決面向的總分與AOI眼動的相關分析結果顯示,觀察與定題(o)得分與錯誤選項的凝視時間百分比相關、計畫與執行(e)得分與正確選項上的掃視時間有關;分析與發現(a)得分與在問答題上的總花費時間及掃視時間有關;討論與傳達(c)總分則與圖表上的凝視時間百分比、再次造訪凝視時間、總凝視時間、總花費時間、掃視時間等眼動指標有關。
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    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。
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    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
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    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。