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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    探討國中力與壓力單元之科學圖像表徵種類與學生閱讀理解行為及表現
    (2015) 童士奇; Tung, Shih-Chi
    本研究的目的旨在分析現行國中自然與生活科技教科書(力與壓力單元)中的科學圖像表徵種類,及探討科學圖像表徵種類、性別差異、科學認識觀與科學圖像表徵閱讀理解之關係。本研究以已學過此單元之國九學生為研究對象,並使用科學圖像表徵理解問卷、科學認識觀問卷來探討學生對科學圖像表徵之閱讀理解情形。 研究結果發現:(1)科學圖像表徵種類,在功能形式與內容形式方面,分別以表徵圖及景物圖為主;(2)在理解不同種類的科學圖像表徵時,學生對「組織/資料圖」及「表徵/理論模式圖」的閱讀行為及理解的表現是較差的,而「解釋/概念圖」及「表徵/景物圖」的閱讀行為及理解的表現是較好的,故閱讀所需時間、認知負荷及理解表現是相關的;(3)閱讀「組織/資料圖」、「表徵/景物圖」及「表徵/多元表徵圖」的閱讀行為具在性別差異;(4)學生的科學認識觀與閱讀「表徵/關係圖」、「表徵/理論模式圖」、「組織/資料圖」、「解釋/概念圖」、「表徵/概念圖」、「表徵/景物圖」、「表徵/多元表徵圖」時之行為與表現有相關。 關鍵字:圖像種類、圖像閱讀、認知負荷、科學認識觀、性別差異
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    電腦模擬用於評量可能導致的差異—從高中生的科學認識觀與性別來探討
    (2007) 林于湘; Yu-Hsiang Lin
    本研究從高中學生的科學認識觀(Scientific Epistemological Views)與性別差異這兩個角度,探討使用電腦模擬進行評量可能導致的差異。受試者來自北、中區五所學校,共583位高二以上的自然組學生。研究使用Tsai& Liu所研發之「多向度科學認識觀問卷」,以五個向度測量學生的科學認識觀,並以「建構主義」和「實徵主義」對科學知識的看法,來描述不同的觀點。本研究發現,高中自然組學生的科學認識觀頗為一致,平均傾向建構觀點,男女生觀點並無差異。 另外本研究設計「一維直線運動線上測驗(ODMOT)」用以評量學生之物理成就表現,此測驗中包含兩種不同試題形式,分別是以文字或靜態圖表呈現的「傳統試題」和以電腦模擬呈現、可供操作的「模擬試題」。研究發現,男生在傳統、模擬試題上的平均得分均高於女生,但當以總分為根據將學生再區分高、中、低三組來比較男女差異,則兩性的得分差異消失,此結果顯示男女生都有能力拿到相同的高分,也可能得到相同的低分;而男女生在這兩種試題形式上的得分差異,其實是來自於人數分佈比例,本研究發現男生本身在高分組的人數分佈比例比低分組高出許多,而女生則是相反狀況。 本研究將科學認識觀問卷分別依照總分與各向度的得分,把前15%的學生歸類為「建構組」,分數後15%為「實徵組」,用以比較科學認識觀和ODMOT的結果。研究發現,這兩組學生在ODMOT的得分幾乎沒有差異;但若比較兩組中男女學生的表現,可發現「實徵組」比「建構組」被檢查出較多的性別差異,並且差異較多表現在「模擬試題」部分,亦即非傳統的「模擬試題」比較容易檢查出性別差異。另外以不同答題型態將ODMOT區別成「概念答題」、「圖表答題」和「計算答題」三種,本研究發現男生在「圖表答題」與「計算答題」(屬於較高階的題目)的分數高過女生,並且也是「實徵組」的男女生被檢查出的差異次數比「建構組」多。 本研究針對使用電腦模擬無法評量出「建構組」與「實徵組」的學習差異作討論,期待日後的研究者可繼續嘗試搭配電腦模擬,發展不限時、需要反思、統整能力的評量方式,進一步評量學生的高階能力,也使建構組的學生能夠展現其特質及學習成效。接著提出若學生的科學認識觀為建構觀點,則可能因此改善男女生在科學成就上的差異;因此建議物理教師在課堂中,使用合適的教學活動(如小組討論)與教學內容(如科學史哲),培養建構的科學認識觀點,藉此拉近男女生之間的差異。
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    初探高一學生對「重大地球科學事件」的認知及其相關影響因子
    (2007) 林佳旻; chiaminlin
    本研究的主要目的,在於定義高中課程中「重大地球科學事件(MGE)」的項目,並探討高中學生對「MGE」各種尺度時間概念(代、紀、相對排序及絕對年代)理解的程度,以及影響高中學生「MGE」認知的相關因素,並使用描述性統計及相關性(多元迴歸)、t-test及ANOVA分析方式,來探討影響高一學生MGE認知的因子。為達成研究目的,本研究採用問卷調查的方法進行,且以立意取樣的方式,選取曾配合基礎地球科學中心「重大地球科學事件」網路調查之教師及其任教之高一學生為取樣樣本。從參與網路調查之34所高中,隨機抽取20所之教師及其任教學生為樣本,共計抽取教師樣本20人,回收樣本14人,有效樣本10人;抽取學生樣本800人,回收樣本560人,有效樣本422人。 研究結果主要有以下五點:(一)有百分之70%以上的教師認為重要且為課綱內容的MGE為:(1)固體地球的形成(2)太陽系的起源或形成(3)大氣層中氧氣的出現 (4)原始海洋的形成 (5)盤古大陸的分裂(6)地球上早期生命的出現—藍菌出現(7)大氣層中臭氧的出現(8)台灣島的形成(9)大霹靂的發生。(二)前述之9項MGE裡,學生最感興趣的為「大霹靂的發生」,而學生最不感興趣的事件為「大氣層中臭氧的出現」。以出現頻率而言,「太陽系的起源與形成」是九項事件中最常出現的,而「盤古大陸的分裂」是最不常出現的事件。比較學生與教師在興趣與課程出現頻率的分數差異可以發現,教師在兩者的平均分數均高於學生。(三)由分析答對率結果可知,學生對於MGE的相對年代認知顯著高於學生對絕對年代的認知,且學生對於MGE的排序認知亦顯著高於學生對絕對年代的認知。(四)影響學生代認知的因素為地科興趣、紀認知及相對年代排序;影響學生紀認知的因素為事件興趣、事件頻率、代認知及絕對年代認知;影響學生相對年代排序的因素為代認知、地科信心及絕對年代認知;影響學生絕對年代認知的因素為紀認知、相對年代排序及地科興趣。(五)學生性別差異出現在地科信心、事件興趣、紀認知、相對年代排序、絕對年代認知共五項項目,在統計上男生分數皆顯著高於女生,但為小效果量。
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    單一性別選訓名額措施對台灣中學女生參加化學奧林匹亞競賽表現的研究
    (2012) 陳逸祥
    本研究根據第40 (2008)-43 (2011)屆臺灣化學奧林匹亞選訓過 程:(一) 初選報名及實際參與人數,(二) 參賽學生成績,(三) 第43 屆臺灣化奧參賽選手問卷回函等三種資料,經過統計與分析程序來探 討。自2010 年首次試辦“單一性別名額措施”對於臺灣化奧報名與 選訓過程的影響並檢視是否達到當初預期的兩個目標: (一) 該措施 的實施,可否增加女性學生的報名參與意願;(二) 該措施可否幫助化 奧選訓團隊篩選出具備實力代表臺灣出賽的女性參賽選手與其成效。 研究結果顯示: (一) 經由報名人數的統計與分析顯示“單一性 別名額措施”的 施行,只在短時間內引起女性學生的注意;(二) 根 據選訓營入選及實際參與名單顯示,即使有保障定額錄取的機制,仍 有男女性學生放棄參與資格。雖然女性學生放棄資格的比例較男性學 生為低;(三) 首次施辦“單一性別名額措施”的第42 屆臺灣化奧選 訓未能篩選出具化學潛能的女性學生,但卻能迅速地在隔年的第43 屆篩選出兩位實力堅強的女性學生成為參賽選手,顯示可在選訓名額 措施下幫助發展女學生的化學潛能;(四) 根據第43 屆參賽選手的觀 點,該措施的施行確實不但可以鼓舞一些實力堅強的女性學生參與報 名,且對於實力堅強的男性學生並不會降低報名參與的意願。 總結上述研究結果,得知“單一性別名額措施”的施行雖然只能 於短期內激起女性學生的興趣而增加報名參與的意願,卻能在臺灣化 奧選訓過程中發掘出女性學生的化學潛能,甚至篩選出代表臺灣參加 國際化學奧林匹亞競賽參賽選手。這不僅僅顯示該措施實現了設立的 初衷,也說明了只要有措施層面上的幫助,雖屬少數的女性學生於化 學科目上的成就表現也不會輸給男性學生,甚至能表現得更加亮眼, 不過需注意男學生於競賽上的公平性與被保障女學生的化學能力在 現實價值觀的社會,是否能安穩應付更為艱深的國際水準化學課程, 仍有待觀察。為符合兩性平權的期待,建議複選選拔訓練營的單一性 別保障名額能更進一步提升至同決選的1/3 總名額。
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    國中生對「物質與變化」概念理解之研究:台北地區的個案研究
    (2009) 戴菁慧
    中文摘要 關鍵詞:性別差異、個案研究、物質性質與變化、另有概念、事例晤談 本研究主要是來研究國中學生對物質性質與變化概念的發展情況,以許朝欽(2007)的研究文獻中的研究工具為藍本,採質性的研究法,分為兩個階段,第一階段施以問卷施測,第二階段以半結構式的訪談來收集資料。以台北市一所國中的七、八、九年級的學生(N=86)共三個班級作為研究對象,於2008年十月到十一月進行施測,施測時間為約25分鐘,經廣泛的收集資料後,以頻率(百分比)的方式呈現,並使用Perry基模(1970)來加以分析、討論,而後形成初步的推論。並根據施測結果挑選學生深入晤談,最後進行量化統計以及質性資料分析。 在完成兩階段的工作後,再將第二階段所結之結果印證第一階段所得之推論,而得到以下結論: 一、許朝欽(2007)「物質性質與變化」研究工具之信度有一致性或穩定性的 程度與效度具備有專家效度。 二、學生物質性質與變化的概念發展隨著年齡的增長而成長。 三、學生對物質性質與變化概念存有一些另有概念。 四、學生無法正確使用科學名詞。 五、學生在物質性質與變化概念上的發展會受到相關概念發展的影響。 六、學生的生活經驗、先備知識經驗、自我表達能力會影響學生物質性質與變化概念發展。 七、男女生在數理、科學概念學習於高層次思考能力,男生顯著優於女生。