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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    探討動靜態圖對於八年級學生學習X-t與V-t圖的影響
    (2011) 劉長庚; Chang-keng Liu
    中學生對於「直線運動」的基本概念是相當模糊,亦容易混淆位移、速度、加速度這些物理量代表的意義,而造成學生學習困難的原因,很可能是因為學生在學習這些物理量,特別是位移、速度與加速度間的轉換時,需要同時運用大量的工作記憶以進行概念暫存、概念轉換等心智活動。近年來,數位學習領域的研究顯示,動態呈現方式有助於學生降低認知負荷。研究者認為,若教學者將位移、速度、加速度等相關物理量以動態的方式呈現,很可能可以有效降低學習者認知負荷,並提升學習成效。本研究的目的即在於利用心智負荷量表與心智努力量表評估學習者使用動態或靜態呈現方式學習X-t圖與V-t圖時的心智狀態,並與學習成就比對,以探討動態與靜態學習方式對不同先備知識程度的學習者在學習成就及心智狀態的差異。希冀研究結果能提供教育實務上,有關如何幫助學生進行更有效的學習X-t圖與V-t圖的相關資訊。 本研究發現(1)動態圖形確實可以幫助學習者學習(F(1,153)=8.911,p=.003,f=0.24)。如果以先備知識程度將學生分組,則發現動態圖形學習對高先備知識學習者效果最佳(d=0.44),低先備知識次之(d=0.26),對於中等先備知識學習者效果最小(d=0.10)。(2)動態或靜態的呈現方式對學習者的學習興趣則沒顯著影響(t(1,153)=-1.93, p=.055,d=0.31)。(3)動態圖形確實可以有效的降低學習者的心智負荷(t(1,153)=-7.75, p=.000,d=1.25),並(4)降低學習者的心智努力(t(1,153)=-2.82, p=.006,d=0.45),顯示學習者可以使用更少的心智努力就可以達到一樣甚至更佳的學習成就。 最後,我們利用迴歸分析發現動態圖形與靜態圖形的學習方式,對學習者的學習成就有不同的影響,動靜態呈現方式在學習成就的方程式分別為: 靜態:學習成就=0.526×先備知識-0.374×心智負荷+0.221×心智努力 動態:學習成就=0.594×先備知識-0.192×心智努力 由上方可知靜態圖學習組學習者的學習成就為先備知識輔以較低的心智負荷,與學習者付出心智努力,這個結果似乎與符合我們的預期。但是使用動態圖形學習時,卻變成先備知識然後少量的心智努力,顯示心智負荷不再是影響學習成就的重要因素,且學習者僅需要付出少許量的心智努力。