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 探討不同語言結構對學生在科學試題的答題影響-以TIMSS 2003試題為例(2007) 方健彰; Chien-Chang Fang本研究目的在探討學生在不同的語言結構之科學試題的答題表現。首先將瞭解TIMSS 2003成就測驗的試題翻譯情形及翻譯方式,並使用不同的翻譯策略及方法,來對TIMSS 2003成就測驗的試題進行翻譯改寫的工作。藉由不同翻譯策略及方法所產生的兩種翻譯試題來探討下列問題:(1)不同的文字敘述方式對學生答題表現的影響,(2)透過翻譯學的觀點與系統功能語法的分析,來瞭解學生受語言結構影響的原因。 本研究以翻譯學的觀點發現,以「詞的選擇」和「詞的增刪」這兩種翻譯向度的改變,最能使學生在不同語言結構試題的答題表現達到顯著差異。從系統功能語法的觀點發現,不同的翻譯試題在「內容詞的改變」,是使學生在不同語言結構試題的答題表現,達到顯著差異的必要條件。Item 學生答題寫作特性及其與表現之相關研究(2007) 黃湘菱本研究以系統功能語言學為理論基礎,分析我國學生在TIMSS 2003生命科學的推理分析自由作答題中,語法單位、語法結構、語篇功能與推理情形三大類共十九項答題特性的表現,並探討答題特性間的相關、答對學生和答錯學生在科學語言使用上的答題特性差異,進一步由答題特性建立成績對錯的預測迴歸模型。研究對象為我國參與TIMSS 2003實測的八年級學生,研究資料扣除未作答資料後,依答對學生和答錯學生的資料比例,分層隨機抽樣自TIMSS 2003的原始學生回答內容,共取得1037筆進行統計分析,研究發現如下: (1)答對學生、答錯學生與整體學生的十九項答題特性現況。 (2)答對學生的作答特性顯著優於答錯學生,僅在科學詞彙密度、零代詞總數、扣除無推論情形之作答後的小句內推論數三項未達顯著差異。 (3)答對學生和答錯學生作答特性間的差異,反映了進行科學問題的文字作答時,答對者使用的是特殊的科學語言使用方式。 (4)由學生答題特性對成績對錯進行的預測準確率為87.8%,迴歸預測模型為: Logit(y)=-4.351-0.058×字數+1.198×小句數 +0.753×平均名詞組深度+0.987×平均小句深度 -0.504×零代詞總數-2.370×不可還原零代詞數 +1.997×正確推論事件數-2.757×錯誤推論事件數。Item 我國八年級學生對科學學習喜好之調查研究(2006) 陳聖昌; Chen, Sheng-Chang本研究藉由調查TIMSS 2006年八年級學生對科學學習的喜好情形,探討TIMSS 2003與TIMSS 1999的八年級學生,對「我喜歡學理化」同意比例下降20%的可能原因,並且瞭解有哪些因素與現今八年級學生的科學學習喜好相關。以台北縣、台北市與苗栗縣的國中(包含完全中學)的八年級學生為研究的母群,使用分層隨機取樣的方法,取樣20班(N=615人)八年級學生為施測對象。研究工具包含科學成就測驗及科學學習喜好問卷。科學成就測驗題目取自TIMSS 1999與TIMSS 2003公開釋出的部分科學趨勢題,其信度Cronbach’s α為 .86,以及評分者信度相關係數為 .91,效度採用專家效度;而科學學習喜好問卷的題目取自兩次TIMSS的學生問卷,信度Cronbach’s α為 .84,效度採用建構效度與專家效度。分析方法包括描述性分析、Pearson相關和卡方考驗。研究結果如下:(一)使用「自然科學」或「理化」詞彙對2006年八年級學生回答「科學學習喜好」的表現有差異(χ2=27.3 , p< .01);(二)2006年的學生以「自然科學」或「理化」詢問學生對科學學習喜好的程度,與1999年、2003年的TIMSS結果之比較均呈現下降的情形,顯示學生對科學學習喜好程度有逐年下降的趨勢;(三)與2006年八年級學生的科學學習喜好顯著相關的因素是「學習自然科學自信程度與想法」、「學習理化的自信程度與想法」、「對理化的看法」、「理化課中常做的事情與電腦應用」、「對自然科學的看法」、「自然科學課中常做的事情」、「親友及自己對學好自然科學的看法」、「科學成就」等因素。研究建議如下:(一)追踪學生科學學習喜好持續下降的原因,進一步訪談以瞭解學生對科學學習的相關看法;(二)深入研究學生填答「我喜歡學理化」時,其與問卷中各題目的相關高於學生填答「我喜歡學習自然科學」之原因。Item 探討我國八年級學生在TIMSS 1999與TIMSS 2003數學與科學之表現(2005) 吳琪玉本研究以我國國二學生參與1999年和2003年國際數學與科學教育成就研究調查之測驗結果,分析學生在數學、物理、化學上的表現情形,以及影響表現的原因。研究對象為參加TIMSS 1999的國二學生5772位以及TIMSS 2003的國二學生5379位。研究過程為瞭解我國的國二學生在TIMSS 2003的成就表現、排名之變動,接著分析TIMSS 1999和TIMSS 2003的受試學生在內容領域和認知領域的成就表現,並探討數學和物理化學的成就表現之間的相關情形,再藉由趨勢題目來分析學生在這兩年的表現並比較之。最後從性別來探討學生在不同領域上的表現差異。研究結果如下:1.數學與物理、化學有密切的關係,是具高度的正相關。2.TIMSS 1999與TIMSS 2003的整體測驗結果相同之處為:在數學方面都是內容領域的「測量」與認知領域的「推理」表現最差;在科學方面都是化學表現比物理來的好且認知領域的表現都是「知道訊息」的類別最好。而相異之處為:在數學內容領域方面,TIMSS 1999表現最好的是「資料表徵,分析和機率」類別,TIMSS 2003表現最好的則是「數與量」;在數學認知領域方面,TIMSS 1999是「使用複雜的程序」表現最好:TIMSS 2003是「知道事實和程序」以及「使用概念」的表現最好。3.TIMSS 1999與TIMSS 2003的趨勢題表現沒有顯著差異。4.男女在答題表現上並沒有顯著差異。5.影響學生學習成就的因素在數學方面相關係數最高的是「自評在數學的表現」,而科學方面則是「家中藏書」。6.我國在國際間的排名在數學方面從第三名滑落至第四名,科學方面則是第一名到第二名,但是和第一名間沒有達到統計上的顯著差異。Item 我國小學四年級學生在「2003年國際數學與科學教育成就趨勢調查」中科學低分題之分析(2004) 顏秀玫本研究以我國學生參與「2003年國際數學與科學教育成就趨勢調查」之試測與實測的結果,分析重複試題中通過率低於50%之因素。研究對象為參加TIMSS 2003試測和實測的國小四年級學生,分別為1601人及4661人,並訪談24位實測學生以及1位教學經驗豐富的國小教師。研究過程為先分析44題低分題所考的概念及在課程標準內的分布情形,次從課程、題型、題意理解與迷思概念等方向分析低分題的成因,並探討男女學生在不同題型中的表現差異。研究結果如下:1.低分題中有79.5%的試題概念未涵蓋在規劃的課程內,為造成低分的原因;2.因語文能力不足而影響學生在非選擇題(佔低分題68.2%)的閱讀與書寫,且容易誤解題意(佔低分題11.4%),顯示語文能力不足為造成低分的原因;3.有61.4%的低分題概念與文獻上已發現的迷思概念相符,顯示迷思概念亦為造成低分的原因;4.男女學生在不同測驗題型中的表現並無差異。本研究建議如下:1.加強國小學生的語文閱讀及書寫表達能力;2.分析我國課程未涵蓋的試題概念在其他參加國的課程分布情形;3.探討試測與實測通過率相差20%的11題之原因;4.探討是否有其他試題出現題意理解問題。Item 從TIMSS 2003探討學習機會與學生科學學習成就之關聯(2007) 陳美妤; Mei-yu Chen本研究利用TIMSS 2003的資料,分析我國八年級班級科學平均與學習機會之間的關係,並建立學習機會對班級科學平均成績具有預測力的迴歸模型。 結果發現:(一)教師花越少時間在課室管理、提供適當頻率的家庭作業,學業學習時間越長,班級科學平均成績越高;(二)每週一次的評量的班級科學平均成績最高;(三)教學資源多寡對班級科學平均成績無顯著差異;(四)學習環境及氣氛越好,班級科學平均成績越高;(五)家長對學生成就的支持、對學校活動的參與度越高,班級科學平均成績越高;(六)「家長支持」是對班級科學平均成績最具有預測力的因子。 建議學校提供足夠的資訊設備並妥善運用、整修老舊危險的建築、加強保全的設立。建議教師加強課室管理的能力、指派頻率適中、完成時間約30~60分鐘的作業、定期考前多安排小考。建議家長支持小孩的學習、多參與學校活動。Item 從TIMSS 2003探討國中生科學學習成效和教室教學與氣氛及教師特質之關聯(2007) 黃馨萱; Hsing-Hsuan ,Huang本研究利用描述性統計、相關及迴歸進行TIMSS 2003資料分析,探討教室教學與氣氛及教師特質與學生學習成效的關聯。研究結果發現:「學習氣氛」是對我國學生科學成就預測力最高的變項,其次為「教學氣氛」、「探究式教學頻率」和「測驗頻率」等,亦均有顯著預測力,教師特質變項對學生成就均無顯著預測力;對我國學生科學態度預測力最高的變項為「學習氣氛」及「教師對自然科學的態度」,其餘變項均無顯著預測力。 本研究亦比較我國與新加坡之差異,結果發現:新加坡教師使用探究式教學活動及資訊融入教學活動的頻率均較我國普遍,但與科學學習成效的關聯與我國無顯著差異。 本研究建議未來利用TIMSS資料庫探討影響科學態度的因素時,可朝向學生特質及個人感受教學頻率的方向進行研究,且可繼續與其他國家進行國際比較,以瞭解各國課室活動與其學生科學學習成效關聯之異同。Item 我國八年級學生在歷屆TIMSS調查中科學學習成就與學生特質(2014) 蔡翠菱; Tsui-ling, Tsai本研究旨在探討與我國八年級學生科學學習成就最具關聯性的學生特質變項,以及我國學生科學學習成就與學生特質變項相關性的趨勢變化。研究方法以量化為主,質性為輔。量化資料以TIMSS 1999、2003、2007、2011資料庫中的數據,使用描述性統計與皮爾森積差相關進行次級資料分析。質性研究部分,訪談三位科學教師以輔助量化資料分析的結果。 研究結果發現:(一)「學生最高學歷期望」或「家中藏書」是與學生學習成就最相關的學生特質;(二)「家中藏書」與「家中資源」的量有增加的趨勢,「父母最高學歷」在TIMSS 2003顯著較低,「學生最高學歷期望」在TIMSS 2011有下降的趨勢,低分群學生對於學習科學之信心有逐次下降的趨勢,「學生對於科學之評價」有下降的趨勢。 建議未來在TIMSS 的學生問卷中可以增加單位時間內書籍閱讀數量的題目設計。對於我國科學教育,建議教師協助學生增強學生信心、以及對科學的瞭解與評價。Item 我國八年級學生自然科教材與科學學習成就趨勢分析(2006) 陳永倫本研究欲由TIMSS部份趨勢題探討我國八年級學生在1999、2003、2005年科學學習成就與教科書的關係。本研究可分為三個部份,第一個部份逐題分析TIMSS趨勢題試題概念在國中舊課程與九年一貫一綱多本的教科書內容分布。第二個部份利用1999、2003與2005三個年份的八年級學生測試結果,探討近年答題情形變化。最後想找出不同版本教科書內容與學生成就之間的關係。研究使用的數據來自於TIMSS 1999、TIMSS 2003的原始資料,並擷取TIMSS趨勢題內容製成題本,對2005年學生共2247人進行施測。統計檢驗的方法為:1.逐題審查試題概念在不同版本教科書的分布,並探究各版本間的差異。2.利用卡方檢定(Pearson chi square)分析三個年份學生在試題的答題趨勢。3. 利用卡方檢定分析使用三個版本課本的學生在試題的答題差異,並利用教材進行分析。研究獲得的結果如下:1.各版本對於趨勢題題數的涵蓋相似,但對於涵蓋的題目則各有不同分布。2.在各年份對二十三題達顯著的試題正答率分析下,2005年受測學生表現顯著較TIMSS 1999、2003受測學生來的差3.迷思概念仍然存在,在使用新教材各版本後仍不見明顯改善。4.使用不同版本課本對於學生的成就差異會有影響。Item Investigating the Learning Expectations related to Grade 1-8Geometry in Some Asian Countries and U.S. States(台灣數學教育學會、國立臺灣師範大學數學系共同發行, 2006-03-??) Jung-Chih ChenThis study analyzes learning goals in grade 1-8 geometry across several U.S.states and high performing TIMSS Asian countries, including Singapore, Taiwan andJapan. In order to shorten this paper, only one topic-angle within the geometry strandwas carefully analyzed.Based on the official curriculum documents, results of this study indicate that thecontent, grade placement and cognitive level of learning expectations related toselected geometry topics vary markedly across documents.To be precise, some documents such as the California and Achieve documentsinclude more advanced topics within their 1-8 curriculum framework and introducethem earlier than the other documents. In addition, the Singapore document placescomparably more emphasis on the topic of “angle” and less on “coordinate geometry”and “parallelism/perpendicularity.” Furthermore, the Missouri document emphasizeson “coordinate geometry” and “similarity” topics and de-emphasizes on the topics of“angle” and “parallelism/perpendicularity” than the other documents reviewed. In themeantime, considerable differences emerge across each topic. In sum, analyses fromthis study have provided a clear picture about the “angle” topic from each document.