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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    以臉部微表情辨識系統探討不同地區學生進行POEVC策略之教學成效—雙球競走認知衝突實驗
    (2018) 李宜諺; Lee, Yi-Yen
    本研究是以臉部微表情分析來探討學生在進行POEVC教學策略之學習成效,其研究內容有三個研究目的,分別為:(1)探討臺灣與大陸學生在「雙球競走」實驗中是否具備認知衝突與概念改變的教學效果。(2) 探討臺灣與大陸學生在「雙球競走」實驗中在概念改變與臉部表情變化之關聯性。(3) 探討「雙球競走」教學實驗在不同地區(臺灣和大陸)學生學習之差異性。本研究利用物理中的反直覺實驗「雙球競走」進行POEVC教學,教材設計包含實驗影片、視覺化表徵的動畫教學影片與文字表徵的文字教學影片。本研究的研究對象為大學生,以基礎力學及運動定律為概念的試題施以前後測,施測過程中收集受測者臉部微表情變化生理資訊,透過臉部表情分析技術來分析認知衝突實驗與教學對於受測者的成效性,並比對不同地區學生之間的差異性。 研究工具以量化為主,包含大陸地區與臺灣地區科學概念試題、臉部錄影資料與臉部表情辨識系統資料,科學概念試題分為前測與後測,播放投影片前先對受測學生以科學概念試題進行前測,資料的蒐集方法是在投影片播放中透過攝影鏡頭全程錄下學生臉部表情以及桌面錄影,播放結束後再進行科學概念試題後測,再請學生接受訪談,解釋實驗過程與想法,並對這些資料進行分析。臺灣地區概念試題之Cronbach’sα值為0.8; 大陸地區概念試題之Cronbach’sα值為0.75。 本研究之結果發現:(1)使用認知衝突情境的認知衝突實驗影片教學具有成效性;(2)雙球競走實驗一個良好的認知衝突實驗;(3) 實驗影片中慢速撥放較能產生認知衝突情境;(4) 加入視覺化教學步驟對於教學具有效性(5)不同地區學生在文字教學影片中出現臉部表情變化人數比例有差異性,對於有概念衝突之學生對於文字表徵所產生的臉部表情變化之情緒也有差異。(6) 兩地區學生皆在動畫教學影片中出現臉部表情變化人數比例較多於文字教學影片。(7) 產生概念改變之學生對於不同表徵所呈現的教學方式產生較多情緒而造成臉部表情變化,可以說明產生較多臉部表情變化可成為概念改變的指標。
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    探討多重表徵教學對八年級學生複習酸鹼鹽單元的學習成效與心智模式建立的影響
    (2016) 林東昇; Lin, Dong-Sheng
    本研究旨在探討多重表徵教學法與傳統教學法對八年級學生在暑期輔導期間複習酸鹼鹽單元的學習成效與心智模式建立的影響。研究設計為準實驗研究設計,研究對象為新竹市某國中兩班學生共38人,其中實驗組學生有18人,對照組學生有20人,實驗組之教學方式採多重表徵教學法,並搭配筆者自行設計的學習單,對照組之教學方式採傳統板書的方式,並搭配市售的複習講義,教學時間為三堂課。 本研究結果顯示: 一、 多重表徵教學組學生在酸鹼概念診斷測驗的整體後測及延宕測表現都顯著   優於傳統教學組,而在三個次主題的分析中,在較著重記憶性知識的單元 裡,多重表徵教學法和傳統教學法的差異不大;但在較複雜的單元中,多重 表徵教學法的教學成效明顯優於傳統教學法。 二、 兩組學生在心智模式的改變上,多重表徵教學組的表現優於傳統教學組,    能夠有效地增進學生建構更良好的心智模式。 三、 在兩組的半結構式晤談方面,教學前兩組學生並無差異。而在教學後,   多重表徵組的回答正確比率比傳統教學組高出許多,並且傾向於利用粒子   等概念及動態的過程解釋相關概念,然而傳統教學組的學生在晤談當中仍   呈現許多不穩定性及不完整性,即便是高成就組的學生亦然。足以證明多 重表徵教學法較傳統教學法對於建構正確的酸鹼概念擁有良好的建設性。 四、 經由分析學生在學習情意問卷的想法,發現實驗組多數學生普遍認同多   重表徵教學法。 本研究建議:1、教科書在編排中可適度融入多重表徵的編排設計,利用多重表徵的教學策略去呈現科學知識中的微觀概念。2、針對較抽象的微觀概念,教師可以結合教師群組的力量共同設計多重表徵教學的教案與活動。
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    科學探究能力的數位評量:以模擬為導向的線上系統之研發-多重表徵與數位評量:中學生在模擬導向的評量系統中之探究能力表現
    (行政院國家科學委員會, 2014-07-31) 吳心楷
    數位環境中多重表徵的使用之相關研究已發展了數十年,但應用於評量的研究卻相當少見。配合總計劃所研發的模擬為導向線上評量系統,本計畫目的在於探討多重表徵在評量系統中所扮演的角色,研究目的有:(1) 針對探究能力的線上評量系統,發展多重表徵的設計原則;(2) 依據設計原則,發展並效化不同多重表徵組合的測驗(如:不同表徵呈現順序和表徵型態的組合);(3) 探討不同多重表徵組合的測驗,如何影響學生探究能力的表現;(4) 探討個別或合作的情境下,搭配不同多重表徵組合的測驗,學生探究能力的表現為何。為達到以上目的,本計畫將在第一年建立多重表徵的設計原則,並探討不同表徵呈現順序對學生的影響。由於評量系統尚在建製中,因此設計原則的發展和不同表徵呈現順序對學生的影響,暫先以教學和學習情境來做探討。