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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    POE教學策略對於九年級學生學習「凸透鏡成像」概念改變之研究
    (2008) 尤建捷
    本研究探討「預測-觀察-解釋(Prediction-Observation-Explanation, POE)」教學策略對於學生學習凸透鏡成像概念之效果,以及在POE教學過程中,學生概念改變的情形。研究對象為國中九年級學生,共34人。研究工具為測驗卷及學習教材,其中測驗卷為自編的「凸透鏡成像概念測驗卷」(α=.74),經由一位科教專家與兩位理化教師檢視修正再經試測後完成,測驗卷共有11題,題目分為兩大類,第一類為基本概念題共六題,第二類為迷思概念類型題共五題。學習教材以學習單的方式呈現,依據學生凸透鏡成像迷思概念及POE教學策略設計而成。進行前測、教學及後測,以描述性統計、相依樣本t考驗、卡方考驗分析學生在前、後測及學習單的作答結果。研究結果發現:1)POE教學對於學生學習凸透鏡成像的基本概念(透鏡性質、凸透鏡成像原理、光向四面八方傳播),以及解決凸透鏡成像迷思概念均有顯著成效(P<.05);2)學生在面對凸透鏡被不透明物遮蔽的成像問題時,不同情境下(遮凸透鏡上半部、下半部、鏡心及周圍)往往表現出不同的迷思概念,在一系列的實驗過程中,雖已經過凸透鏡上半部、下半部被遮住的情境,但預測時仍難以將所學概念應用於凸透鏡鏡心被遮蔽的情境,經觀察產生認知衝突後,就能做出正確的解釋並將正確概念應用在遮住凸透鏡周圍的情境。本研究建議:1)教師在教授凸透鏡被不透明物遮蔽的成像時,能提供多個情境;2)教授光向四面八方傳播概念時,可將有成像時的光源、凸透鏡、屏幕的位置固定在軸線上,然後以光源為圓心,軸線為半徑,做球形繞動。形成成像的球體,讓學生觀察;3)每教授完一個概念,教師應留有讓學生思考的時間。
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    POE教學策略融入互動式電子白板對中學生月相概念學習成效之影響
    (2011) 楊宗樺; Tsung Hua Yang
    本研究旨在探討以POE教學策略融入互動式電子白板的教學對九年級學生月相概念學習的影響,研究者先以POE教學策略設計地球科學月相概念教學活動,同時結合互動式電子白板進行教學,並以月相概念診斷測驗來瞭解該教學的學習成效,以及利用問卷瞭解學生對POE結合電子白板教學的觀感和建議。根據所蒐集的資料進行綜合分析後,得到以下結論:(1) 「POE融入互動式電子白板教學」顯著提升九年級學生的月相概念理解,且於教學後一個月的延宕測驗成績無顯著退步,代表學生的月相概念理解保留程度佳。(2) 「POE融入互動式電子白板教學」顯著提升九年級學生在不同認知層次的月相概念理解且保留程度佳。(3) 「POE融入互動式電子白板教學」對不同程度的學生皆能提升月相概念理解且保留程度佳。(4) 不同程度的學生於「POE融入互動式電子白板教學」後,不同認知層次學習成效保留程度大致良好,只有低分組學生在應用部分學習成效保留程度不佳。(5) 學生認為接受互動式電子白板教學,可以提高學習動機,變得更專心,學習也變得更有趣、有效率。基於上述研究發現,建議教師可以選擇較難學、較易產生迷思概念、需要空間思考等概念(如:月相),進行POE融入互動式電子白板教學。
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    POE教學策略對國中學生光學迷思概念影響之研究
    (2012) 翁靖婷
    本研究目的為探討不同學習成就學生的光學迷思概念差異和以「預測-觀察-解釋」(Prediction-Observation-Explanation ,簡稱POE)的教學策略探究學生對光學迷思概念改變的成效。本研究以台北市某國中九年級學生共43人為研究對象,先以光學概念二層式測驗為前測,來診斷不同學習成就學生所具有的光學迷思概念類型,接著利用依據學生所持有的光學迷思概念及POE教學策略設計而成的學習教材進行教學,並在教學結束後二週進行光學概念二層式測驗後測來瞭解POE教學的成效及學生概念改變的情形。研究結果發現:(1)不同學習成就的學生可能具有類似的迷思概念。(2)POE教學對於改善不同學習成就學生在光學單元的迷思概念均有顯著成效。(P<.05)(3)本研究發現運POE策略讓學生本身對於某一現象,進行預測、觀察與解釋,在學生面臨預測與觀察的結果有所衝突時,會促使學生去思考原本概念的正確性,進而修正或改變原有的概念。POE教學特別有助於將學生在日常生活累積的經驗而衍生出的迷思概念,轉變成正確的科學概念。本研究建議:(1) 教師在教授平面鏡成像的性質時,可以使用視差法來讓學生直接觀察成像的位置。(2)大部分學生對凸透鏡被不透明物遮蔽的成像問題,都存在著迷思概念。因此,建議教師在教授此單元時,增加POE的實驗教學,讓學生能實際操作與觀察,對建立學生正確的科學概念應能有所助益。
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    POE教學策略在國中二年級「氧化還原」
    (2011) 李明修; Li Ming-Shiu
    本研究採質與量的研究法,目的在探討POE教學對國二學生氧化還原單元在學習上的影響。在量的研究上,使用準實驗研究法,藉由不等組前後測實驗設計,進行POE教學實驗五堂課,研究對象為臺中市黎明國中八年級兩個班的學生,分成實驗組37人、控制組34人,每組再區分為高、中、低不同的學習成就群,以比較兩組學生在氧化還原的學習成就、學習態度、學習方法的差異,以便進一步探討POE教學對哪一種成就群的學生有較大的影響。在質的方面,以POE學習單和訪談為作為研究工具,對實驗組蒐集質性的資料,進行歸納、分析和比較,以了解學生對POE教學的感受與評價。 本研究使用的工具為:氧化還原學習成就測驗、自然科學習狀況問卷等。所蒐集之資料以平均數、標準差、共變數分析等統計方法加以分析。研究結果發現如下: 一、POE教學能提升學生氧化還原單元的學習成效。 二、POE教學對高、中、低不同成就群學生的概念保留影響,以增進低分成就群學生的學習概念保留,達顯著差異。 三、POE教學對高、中、低不同成就群男生的學習成效影響,以增進中分群和低分成就群學生的學習成效,達顯著差異。 四、POE教學對高、中、低不同成就群男生的概念保留影響,以增進低分成就群學生的學習概念保留,達顯著差異。 五、POE教學對女生的學習成效及學習概念保留影響,未達顯著差異。 六、POE教學對於學生的學習態度及學習方法沒有顯著提升的效果。 七、實驗組學生對POE教學持正向肯定的態度。 最後根據結果,本研究分別對國中教師及未來研究者提出建議,以供參考。