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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    從眼動與手寫角度來探討幾何問題解決時圖形轉換的性別差異
    (2023) 周瑞仁; Chou, Jui-Jen
    數學教學的主要目標就是培養學生擁有解決各種複雜問題的能力(Wilson, Fernandez,& Hadaway, 1993)。數學問題的解題策略有好多種,但學生總是能在意想不到的地方被困惑著,可能受到先備知識、幾何變換、策略規劃等影響,沒有適當的修正輔導,學生很難建立正確的問題解決能力。傳統診斷方式只能透過學生的動作表現、作答狀況來推斷學生的可能問題點,這十分考驗教學經驗、時間成本以及專注度。本研究希望能在不影響學生的生態校度下,能夠有效率地找出學生問題解決的困難點,以便教師能對症下藥。 為瞭解學生在幾何圖形變換(如平移、旋轉、鏡射等性質)時的認知歷程,以及幾何變換對學生造成的認知負荷。從過去認知心理學的研究中發現,分析眼動儀與數位手寫板的指標能有效地觀察學生問題解決的歷程,尤其是專注於閱讀題目時在特定的AOI的表現以及在為了特定書寫目的下的書寫情況。本研究在解題歷程觀察訊息讀取(輸入)的過程,透過分析閱讀題目時的凝視時間(DT)、凝視次數(FC)、掃視路徑(SL)都能顯著反應認知負荷(吳昭容, 2019; 陳學志, 賴惠德, & 邱發忠, 2010; 黎佩芬 & 賴建都, 2011)。在數學解題中會需要大量的手寫來幫助思考與作答,紀錄並分析問題解決時的過程與結果(輸出)資訊,研究發現手寫筆跡中最大壓力(MaxP)、平均壓力(MeanP)、筆尖停頓次數(SPC)、停頓時間比例(RAT)、平均書寫速度(MeanV) 、平均X軸書寫速度(MeanVx) 、平均Y軸書寫速度(MeanVy)與認知負荷有相關(T. Lin, Xie, Chen,& Tang, 2013; G. Luria & Rosenblum, 2010)。 本研究選取110學年度臺灣北部某國中八年級學生,男性39名、女性22名,設計幾何試題讓學生解題,同時以眼動儀紀錄視覺關注的位置以及數位手寫板紀錄手寫作答時的書寫歷程,觀察幾何問題解決的歷程並探討解題表現以及性別造成的影響。為深入了解幾何變換試題的作答狀況,透過數學學習目標分段給分並標注學生手寫書寫的區域,運用二因子混合設計變異數分析及斯皮爾曼等級相關係數,討論解題表現學生以及性別對於不同幾何問題解決策略上的異同與相關性,提供教師在輔導學生問題解決困難時能有所依據,並期望透過本實驗進一步探索問題解決時眼動數據及手寫數據在輸入與輸出間的相關性。