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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    兩位資深高中數學教師專門內容知識之嵌入式設計的混合方法研究
    (2012) 林培棠; Pai-Tang Lin
    本研究結合質性取向的個案研究與錄影分析的量化數據,形成一個嵌入式設計的混合研究(embedded design of mixed-methods research),用以探究兩位資深高中數學教師(林師與吳師)專門內容知識(specialized content knowledge)可能的內涵與特質以及它與內容與教學的知識(knowledge of content and teaching,簡稱 KCT)、內容與學生的知識(knowledge of content and student ,簡稱 KCS)間的關係。在為期一年的研究中,作者進入兩位個案教師的教學現場,透過課堂教學觀察與訪談,探索兩位個案教師和學生之間的互動與SCK呈現的情形。在錄影分析系統的部分,則是引用Learning Mathematics to Teaching (2006)所發展的Mathematical Quality of Instruction (MQI)登錄系統。個人首先修改系統的編碼,以符合兩位個案教師實際的數學教學特質,接著,進行教學影片分析,最後,商請另一位獨立登錄者協助信度的檢測。依據蒐集準則的質性與量化資料,並借助Ball, Thames與Phelps (2008)的MKT架構,本文描述兩位資深高中數學教師SCK可能樣貌以及它與KCT、KCS間的關係。 本研究結果顯示,兩位個案教師除了具有MKT原始定義的SCK特性外,也顯現其他SCK的內涵與特質,例如含有近似於HCK的特徵。其次,某些事件中教學的「不確定性(uncertainties)」會喚起林師即興的(improvisational)SCK,它的顯現與林師具有的數學知識相關,也反應了這些教學事件「不確定性」的程度。此外,兩位個案教師的SCK也會影響其教學的安排與教學的評價(亦即KCT),是影響他們教學決策的原因之一,而KCS也會影響兩位個案教師SCK呈現的方式與時機。 最後,根據研究結果,本文指出即興SCK與「不確定性」的關係,可以作為未來進一步探究高中數學教學中的「不確定性」。希望,本研究的結果可以用來幫助在職高中數學教師,進一步了解自己在教學中所需數學知識的內涵與影響的因素,以發展高中數學教師的SCK。
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    高中數學教師教學專業知識的個案研究
    (2012) 沈湘媛
    本研究採用個案研究法,分析並比較兩位資深高中數學教師的教學專業知識。在Ball等(2008)所提出的教學用的數學知識(mathematical knowledge for teaching)的理論架構下,收集並分析兩個案教師各三階段的實徵資料。教學單元包括四領域的數學主題:李師的微積分、邱師的機率、李師和邱師的矩陣(進度教學單元)、李師和邱師的排列組合(複習教學單元)。 資料收集的主要方法是參與觀察和訪談,其中,教學影片和訪談錄音的內容都轉譯成逐字稿。為了在質性取向的研究裡加入量化分析,本研究使用教學觀察系統來分析參與觀察的教學影片資料,它主要是修改自LMT計畫(2007)所設計的「教學中的數學品質(mathematical quality of instruction)」的影片編碼詞彙表。作者在詮釋參與觀察和訪談的內容之前,會參考一些文本證據以提升本研究的品質。   作者將參與觀察的研究結果視為教師的顯性知識,而訪談的研究結果則視為教師的隱性知識。在不同的研究階段裡,兩位個案教師顯性知識和隱性知識有許多異同;在教師的顯性知識方面,雖然質性部分有許多相異之處,但是量化部分卻是非常相似的;而在教師的隱性知識方面,穩定的教學表象背後具有複雜多變的教學脈絡。   研究結果指出,專門的內容知識(specialized content knowledge)在高中數學教師教學專業知識裡佔有舉足輕重的地位,尤其是對教師專業發展而言。對於以教學工作為志業的高中數學教師來說,本研究在教學實務裡所描述的教學專業知識有許多發人省思之處。對於國內數學教師知識的研究而言,本研究結果指出了數學教學專業知識在不同面向的各種觀點。
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    資深高中數學教師教學相關知識的個案研究
    (2011) 曾名秀
    本研究採用個案研究法與教室觀察法,描述一位資深高中數學教師「教學用的數學知識(mathematical knowledge for teaching,簡稱MKT)」內涵。依照個案教師所教授的高二數學課程,研究的單元包括幾何、離散與統計三個主題,區分為三個研究階段,為期一年。前導階段研究的教學單元為「空間中的直線與平面」,第一階段的教學單元為「重複組合」,第二階段則是「數學期望值」。個人利用教室觀察與訪談資料,並藉助Ball, Thames與Phelps (2008)的MKT架構,分析個案教師的數學教學相關知識及其樣貌。 研究結果顯示,個案教師MKT的六領域知識中有四項較為突顯,其餘二項則因文獻較少而難以區辨。在教學過程中,個案數學教師的MKT兼具外顯與內隱的特質,而且,隨著當下數學教學所需,各領域知識之間的轉換相當的快速,他為了因應教學的不確定性,展現出流動與彈性的特質。另外,各領域知識之間也會產生交互作用,特別是對學生理解的知識,時常影響其他領域的知識。此外,個案教師的數學教學信念以及課堂的情境脈絡,亦會影響各領域知識的呈現。最後,本研究個案教師的數學教學中,同時兼有「基礎數學的深刻理解(profound understanding of fundamental mathematics),簡稱PUFM」的部分特質。 本研究的結果,可以用來協助高中在職數學教師,進一步了解自己在教學中用到的各類數學教學知識的內涵以及影響的因素,以幫助教師做教學決策,進而引動數學教學專業的發展。此外,對數學師資培育者而言,了解資深高中數學教師教學時所呈現的各領域數學教學知識,可以用來幫助中學數學科實習學生,發展各領域的知識,以提升其教數學的功力。
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    資深高中數學教師教學知識與教學構思的個案研究
    (2011) 陳亭瑋
    本研究採用質性取向的個案研究法,透過課室教學觀察及訪談,探討一位資深高中數學教師的教學知識與教學思考。研究設計分為前導研究、第一階段研究與第二階段研究;研究的教學單元分別為「空間平面和空間直線方程式」、「重複組合」與「數學期望值」;研究資料的主要來源包括,教學影片檔、訪談錄音檔和個案教師自編的數學科講義。本研究所使用的數學教學觀察系統,引自Learning Mathematics for Teaching (2006)所發展的Mathematical Quality of Instruction(MQI)登錄系統。首先,個人修改系統的編碼,以符合個案數學教師實際的教學特質,其次,針對教學影片進行分析,最後,商請另一位獨立的登錄者協助信度的檢驗,以提昇系統的有效性。藉由三個不同的數學教學單元,以及為期一年的研究進程,對個案數學教師的教學知識與教學思考,以及MKT (Mathematical Knowledge for Teaching, Ball等人, 2008)的內涵有更深入的了解。 本研究的結果顯示,個案教師的數學教學大多呈現PUFM (Profound Understanding of Fundamental Mathematics, Ma, 1996)的連通性、多重觀點、一致性和基本概念四項特徵。然而,由於PUFM著重數學學科知識,對於某些PUFM無法涵蓋的數學教學片段,個人則藉助Ball (2008)的MKT架構來進一步分析。據此,個人提出一些比較凸顯MKT特徵的數學教學實例,這也表明,MKT和PUFM似乎有部分的重疊,但是亦有不同。結果進一步顯示,個案教師的數學教學傾向,遠看似PUFM,近看卻有部分MKT的元素。此外,個案數學教師也有一些其他的數學教學特色,例如螺旋式教學。 最後,根據研究的結果,個人進一步指出PUFM和MKT可能的關係,以作為未來接續探究高中數學教師MKT和PUFM內涵與關係之參考。希望本研究的結果,能夠有助於提昇高中數學教學觀察系統的品質與實用性,並用來檢測和發展高中數學教師的數學教學專業知識。