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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    中學生的視覺表徵能力與分子概念理解之探究
    (2010) 詹婉約; Chan, Wan-Yueh
    本研究旨在探討學生對視覺表徵及分子概念的理解、以及視覺表徵及分子概念理解之間的關連。本研究發展視覺表徵能力指標(Visual representational ability index, VRAI),透過解構的方式瞭解視覺表徵能力,視覺表徵能力指標具有兩大向度,一為視覺表徵能力的四個成分,這些成分為化學中重要的視覺化技能,即知覺、詮釋、轉換和連結、及選擇和評估;二為視覺表徵能力層級,由層級一到層級五。本研究具有兩個測驗工具,一為視覺表徵能力測驗,一為分子概念理解測驗,預試對象為25位九年級學生,信度Cronbach’s Alpha分別為0.88及0.84,正式施測對象為343位國中學生。 研究結果包含視覺化表徵能力、分子概念理解、及視覺表徵能力層級的部分。在視覺化表徵能力方面,第一,由成分一「知覺」的研究結果可知學生對表徵的理解可能與以下因素有關,(一)當表徵中呈現的是單一訊息時,較多重訊息的表徵理解為佳;(二)即便表徵所體現的同為巨觀層級的概念,可在日常經驗中觀察的概念較無法在日常經驗觀察的概念理解為佳;(三)即便只需要對表徵做表面性的描述,微觀表徵對學生而言還是概念負載的;(四)學生傾向於以化學式的表面特徵詮釋表徵。第二,由成分二「詮釋」的研究結果顯示,(一)概念負載有助於學生對表徵的語法規則描述;(二)學生偏向於以表徵所觀察到的表面特徵解釋表徵。第三,由成分三「轉換與連結」的研究結果顯示,大部分學生偏向於以表徵所觀察到的表面特性做表徵間的連結。第四,由成分四「選擇和評估」的研究結果歸納學生對表徵的理解可能有以下趨勢,(一)當表徵所體現的概念具有過程屬性時,較易被學生理解,當表徵所體現的概念牽涉分子本身的認識時,學生較不易理解;(二)學生無法由二維的表徵知覺三維的空間相對位置。 在分子結構概念理解方面,由巨觀層級的研究結果可知,當概念牽涉物質的特性時,則學生的答題表現較那些可直接觀察的概念為低。由微觀層級的研究結果可知,(一)學生傾向於以物質粒子的觀點詮釋原子與分子;(二)學生對化學過程相關概念的理解較原子與分子本身的理解為佳。 在視覺表徵能力層級方面,整合四個成分的整體結果進入「視覺表徵能力指標(VRAI)」後,發現以下幾點,(一)高表現的學生也可能無法在所有解釋表徵的情境下,採取語意層次的解釋;(二)低表現的學生僅能描述巨觀表徵所體現的現象,即便僅需對微觀表徵的外觀進行描述,也無法選擇出正確答案。 本研究針對教學及研究提出幾點建議,就教學建議來說,(一)有關原子與分子觀的概念,即便教科書中包含了各種原子與分子相關的視覺表徵,但可能較不容易被學生理解,在教學上需要被強調;(二)在學習原子與分子之概念時,或許能夠以學生較熟悉的化學過程導入,或者以簡單的過程符號進行原子、分子屬性的解說;(三)教學時宜幫助學生釐清物質粒子觀與原子分子觀的異同;(四)加強學生對微觀表徵的閱讀能力。就研究建議來說,(一)「表徵解構架構修正」中不具有將不同能力學習者分級或歸類的標準,為待確立的表徵架構;(二)閱讀微觀表徵及符號對學習者而言是個複雜的過程,這個過程需要進一步的研究發現。