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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    高一學生地球科學問題解決能力與其先備知識及推理能力關係的初探研究
    (花蓮市:中華民國科學教育學會, 2002-06-01) 吳佳玲; 張俊彥
    本研究之目的在編製地球科學「問題解決能力測驗」及「先備知識測驗」等量表,並藉此兩工具及現有之推理能力相關測驗,探究目前高中學生之問題解決能力與其先備知識及推理能力間的關係。研究者依據「創造性問題解決」的模式,設計以地球科學為學科背景脈絡的「問題解決能力測驗」,其中包含「發散性思考」與「收斂性思考」兩向度。此外,亦針對此「問題解決能力測驗」所需之先備知識而編製對應之「先備知識測驗」,其中並包含「學生對問題解決能力測驗」喜歡程度之1題單選題。本研究以台灣東部某國立高中一年級學生為研究對象,有效樣本共260人。研究設計採用相關研究法及半結構武的晤談。量的資料分析主要採皮爾遜積差相關及多元逐步迴歸分析法,質性資料則經由編碼與三角校正後進行分析,以進一步了解學生對「問題解決能力測驗」及「先備知識測驗」的看法與觀感。研究結果如下:一、研究工具之「問題解決能力測驗」總分與「發散思考」(r=.814,p<.001)及「收斂思考」向度(r=.898,p<.001)均有高度相關,且評分者信度達.813~.965。「先備知識測驗」之信度KR20介於.60至.63之間;二、學生問題解決能力與其先備知識(r=.482,p<.01)及推理能力(r=.435,p<.01)間均接近顯著之中度正相關及大的效果量(effect size),且「先備知識」、「推理能力」及「對問題解決的態度」對「問題解決能力」有顯著的預測力(解釋率達R2=.343),而「先備知識」與「推理能力」對「發散思考」和「收斂思考」亦有顯著的預測力(解釋率達R2=.172~.332),接近或具有大的效果量;三、推理能力與「發散思考」間有大的效果量的關係,而先備知識與「收斂思考」間亦有接近大的效果量的關係;四、晤談後發現學生認為「先備知識測驗」須仰賴「知識」、「態度」、「經驗」的多寡,而「問題解決能力測驗」則須「知識」、「態度」、「思考」與「經驗」的完備,其結果與量的分析頗為一致。據此,我們認為高中學生先備知識及推理能力的增強,應有助於提升他們在地球科學上的問題解決能力。尤其在「發散思考」上更應著重在「推理能力」的培養,而「收斂思考」應更強調「先備知識」的建立。
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    多媒體電腦輔助學習歷程對學生地球科學學習成就之影響
    (臺北市:國立臺灣師範大學, 2001-10-01) 董家莒; 張俊彥; 蕭建華; 戴明國
    本研究之目的在研發地球科學之多媒體電腦輔助學習軟體(Multimedia Computer-Assisted Learning, MCAL),並探討學生在學習此軟體各學習區後的學習成效。研究對象為中部某國立高中接受地球科學課程的四個班級之高一學生(n=164)。研究工具為土石流單元成就測驗(rKR-21=.77~.81),其中測驗題又分為知識、理解及應用等三層次(評分者信度約為0.85~0.91),該工具分別在電腦學習實施前、後及八週後施測。研究者依照學生學習此學習軟體中各學區的時間,或經歷某步驟的次數來分組,來探討學生學習此軟體的歷程及其對學習成就的影響。在資料分析方面則採用共變數分析法(ANCOVA)。研究結果顯示:(1)整體而言,學生在動態影片之「電視機」及「電腦」學習區平均所花費的時間較長。(2)學生長時間的學習「學習軟體」內容,或花費較多時間在模擬真實情境的「野外考察」學習區中,均能顯著地幫助學生在後測學習成就的表現。(3)長時間的學習較多示意圖的「圖庫」學習區,或較多災害照片的「野外考察」學習區,使學生在後測的理解問題層次幾乎達到顯著差異。(4)前測成績表現較低的學生,若能長時間的學習「電腦」學習區則在後測理解層次與後測總分上顯著地優於短時間學習此學習區的學生。(5)學生若經歷「折返學習」或「驗證」的過程亦能顯著地提升其於後測學習成就的表現。因此,學生若能較長的時間使用本研究所研發之地球科學多媒體電腦輔助學習軟體,應有助於其學習成就的提升。此外,動態影片、真實情境模擬、「折返學習」與「驗證」過程的架構設計及其效益,亦可作為未來研發類似地球科學多媒體電腦輔助學習軟體的參考。