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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    科學教師營造的學習環境與學生認知的學習環境之關連
    (2008) 洪巧娟; Chiao- Chuan Hung
    教師的教學風格與教師在課堂上所欲營造的學習環境相關,也深深影響學生的學習感受和學習成效。因此創造師生雙方皆認同適合的學習環境是很重要的。即本研究旨在探討教師所營造的學習環境和學生認為的學習環境是否有差異性存在。 研究首先經由開放式教學風格問卷,以300位學生為對象,瞭解學生對於教師在課堂上所營造的教學內容與師生互動情況的類型與分布。再藉由回應學生的教學風格問卷,以29位科學教師為對象,從科學教師角度瞭解科學教師在授課時的教學內容類型和師生互動的情況。最後透過師生雙方所呈現出來的類型做分析與比較,探討彼此之間是否有差異性存在。 本研究結果顯示,學生所認為的學習環境,是以改編型的內容架構、使用多元教材並常動手做實驗、思考型的認知過程、有點壓力的教室氣氛及以教師發問為主,且師生互動熱烈的師生互動形式佔做多數。而教師認為自己所營造的學習環境,是以改編型的內容架構、使用多元教材並常動手做實驗、混合型且偏思考的認知過程、有點壓力的教室氣氛及以教師發問為主,且師生互動熱烈的師生互動形式佔做多數。另外,研究結果也呈現出在內容架構、教材使用、教室氣氛及師生互動型式的四個層面中,學生的認知和教師自我的認知達顯著相關。最後,本研究將研究結果加以討論並提出建議,以供相關研究之參考。
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    高中『科技腦,人文心』創新課程之成效評估
    (2010) 林忠彥
    本研究旨在探討學生接受完「科技腦,人文心」新興科技融入高中跨領域課程後之學習成效。研究設計採單一組前後測設計,以宜蘭縣某國立高級中學一年級之學生為研究對象(n=35)。研究工具為「特定單元知識測驗」、「了解科學本質量表」、「科學態度測驗」、「教室學習環境問卷」。在蒐集研究資料後,以敘述性統計、相依樣本t考驗、共變數分析(ANCOVA)等統計方法分析結果。研究結果顯示:1. 學生對課程期望是教師與學生中心並存的教室學習環境,但學生實際經歷的回應結果是偏向教師中心的教室學習環境,這與先前研究有類似的結果,台灣學生都較期望是教師與學生中心並存的教室學習環境,但實際經歷都是偏向教師中心的教室學習環境。2. 各特定單元知識測驗與延宕測驗之結果顯示全部研究對象在學習完本課程之後,其特定單元知識皆有顯著的提升。3. 在「了解科學本質量表」中,除了「科學知識的本質(The Nature of Scientific Knowledge)」分量外,其餘分量在前後測平均分數上都有明顯的差異且朝負向偏移。4. 在「科學態度測驗」中,除了「自我效能」分量外,其餘分量前後測班平均都沒有明顯的差異存在。5. 若實際經歷的教室學習環境與其期望的學習環境比較接近之學生,在「特定單元知識測驗」與「了解科學本質量表」表現上,高於兩者學習環境不接近的學生。
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    卓越數位學習科學研究中心II:全方位的科學教育研究(單一整合型計畫)-卓越數位學習科學研究中心II:全方位的科學教育研究( I )
    (行政院國家科學委員會, 2012-07-31) 張俊彥; 李忠謀; 陳柏琳; 曾元顯; 楊芳瑩; 陳伶志
    本卓越數位學習科學研究中心展延計畫將貫徹前期計畫目標:建立兼具適性化與 高互動性的整合型(運用影像處理、語音處理、視訊處理、語音辨識、自然語言 處理、文字探勘、資訊檢索、資料探勘、機器學習等技術)智慧教室。本展延計 畫將運用並增進前期計畫所開發的新興科技,設置Smart Lab (智慧教室的原 型),並在Smart Lab 中進行整合性的科學教育研究,以使創新智慧教室更臻完 善。為達成上述目標,本計畫將致力於整合科學教育、認知科學、資訊科學、資 訊工程等多元領域專家,建構下列三個密切關聯的研究取向:(1)發展與調整智 慧化的學習環境科技;(2)評估學生在智慧教室中科學學習成效之認知與情意的 改變;(3)探測學生在智慧教室中的注意力集中與分散情形。本計畫將整合上述 研究方向,在Smart Lab 中進行實際的教學活動以(1)調查學生對於智慧教室的偏 好與實際感受;(2)評估教師的教學方式、學生的學習策略、社會人際互動在智 慧教室中的改變;以及(3)探測學生對於學習環境偏好與實際感受之間的差距如 何影響科學學習成效,包括學生的地球科學/資訊科學專業領域知識、高層次思 考能力、動機與態度等。研究結果將提供教育科技發展者、科學教育研究者、教 育實踐者具體的方針,以增進新興科技融入課室環境的適切性,並提升學生在此 環境中的科學學習成效。
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    卓越數位學習科學研究中心(I)
    (行政院國家科學委員會, 2009-07-31) 張俊彥; 陳伶志; 李忠謀; 李蔡彥; 曾元顯; 襲充文
    本卓越數位學習科學研究中心將與國際頂尖研究機構合作*,發展整合新興科技 之創新科學學習環境(運用影像處理,語音處理,視訊處理,語音辨識,行動科技,機 器翻譯,自然語言處理,資料探勘,機器學習等等技術)。其主要目的在於建立同時兼 具個人學習以及團體互動等特色的學習教材與評量工具為基礎的智慧型教室。為了達 成上述目標,本計畫將致力於整合科學教育、認知科學、資訊科學、資訊工程等多元 領域專家,並提出四個子計畫,建構下列三個密切關聯的研究取向:(1) Classroom 2.0 旨在勾勒未來教室環境之藍圖;(2) Mobile 2.0 旨在增進師生之間與同學之間的互動; (3) Testing 2.0(包含兩個子計畫)將發展創新性評量技術並協助整體計劃評鑑之實施。 本計畫發展的創新學習環境中,教師的教學方式、學生的學習策略、師生之間的互動 以及科學學習成效之認知與情意的改變,將為本計畫評估與探索的重點。這些改變包 括了學生的地球科學/資訊科學專業領域知識、高層次思考能力、動機與態度等。總計 畫的任務著重於協調各子計畫之運作、統整各子計畫間之實驗設計,以及整體計畫評 鑑之實施。除此之外,總計畫亦將負責卓越數位學習科學研究中心之組織運作、定期 實施研究團隊討論會議、建置實驗教室環境、參訪國際頂尖之研究中心及學者、舉辦 國際會議或工作坊等等。
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    地球科學教室學習環境問卷之研發與初探
    (花蓮市:中華民國科學教育學會, 2004-12-01) 李旻憲; 張俊彥
    本研究旨在研發「地球科學教室學習環境問卷」(Earth Science Classroom Learning Environment Instrument, ESCLEI),並藉此問卷初步調查高一地球科學教室學習環境的特質,進而初探其在地球科學學習與教學上的可能意涵。ESCLEI包含「學生中心」與「教師中心」兩分量表,同時亦將「理想版」問卷及「實際經歷版」問卷同置於一份問卷中。試驗性研究對象來自台北市及台中市共兩所公立高中,計有四位地科老師分別執教的四個班級之高一學生參與,有效樣本共167人。研究設計採問卷調查法,主要目的爲藉由本次試驗性研究,進行初步結果分析及問卷細緻化的工作,以利後續之大規模施測。研究結果顯示:一、ESCLEI已具有一定之信度與效度;二、學生心目中似乎可同時接受教師中心與學生中心的學習環境,這可能意味著國內學生對(地球)科學教室學習環境的看法,可能有其別於國外的獨特性;三、在教師中心及學生中心的分量上,學生實際經歷的學習環境均較心目中理想的學習環境有顯著的落差;四、學生理想中的學習環境在教師中心與學生中心的分量上並無顯著差異;五、學生實際經歷的學習環境中,教師中心的分量顯著地高於學生中心的分量,顯示國內長久以來地球科學教室的學習環境,在高中階段仍是以教師爲中心的;六、本問卷似可區別出不同地球科學教師所營造出的教室學習環境。以上的研究結果對於地球科學的教學和學習應具有一定的啟示並對後續更深入之研究工作有相當的助益。