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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    國三生對浮力的解題表現及迷思概念探討-以2021物奧初選試題為例
    (2022) 郭旻叡; KUO, MIN-JUI
    摘要 浮力為物理的基礎且必修單元之一,其重要性不可言喻。而台灣每年都會培養優秀的科學人才參與國際奧林匹亞競賽,學生在做其相關試題時出現的浮力迷思概念對往後的學習影響甚遠。 因此,本研究主旨為探討已完成學習浮力相關自然課程單元的國三生在解2021奧林匹亞國家代表隊初選試題的浮力題目時是如何運用已學過的浮力概念答題,並依其初選試題運用的概念來設計浮力概念延宕試題,以二階段式(Two-Tier)測驗診斷的方法研究,深入探討學生在解題過程中遇到哪些相關的迷思概念及受到哪些因素導致答題表現。 本研究的研究對象共分兩部份,第一部份為物奧初選之全國參賽者,並針對其國三參賽者作深入探討,第二部份則為國三受試者,為本研究對象之國三普通生代表。從研究結果中可以得知國三參賽者在浮力試題的作答表現明顯高於國三受試者,學生應加強學習並理解其浮力原理的實質,尤其針對較複雜題型的解題能力,對公式應用的條件、範圍多加注意,才能訓練學生有較好的學習遷移能力。其存在的浮力迷思中包含: 學生認為物體只有在接觸水時才會排開液體而改變浮力; 物體在水中的位置越高所受到的浮力越大;認為同一物體,不論在液面下的體積大小,其浮力都不會改變等等,在研究結果中也發現若題目的物體是在開放系統中,部份學生會忽略液體有溢出容器的可能性。另外,經研究發現學生對相同概念但是不同題目的浮力問題其答題表現不同,且部份學生在做相關的題目時未以浮力概念作答,而以舊有觀念或部份知識來解題,尤其是在蘊含特定場景的問題情境中,會引起學生的認知衝突而答題錯誤。建議未來教師在編製相關浮力相關試題和教程時可以採用多種不同的題型;除了概念題外,生活情境題能讓學生磨練不足的地方,也可以準確的評量學生的能力和迷思概念。關鍵字: 浮力、迷思概念、奧林匹亞
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    探討使用不同論證任務對大學生學習摩擦力概念之成效
    (2017) 方健諺; Fang, Jian-Yan
    摘要 本研究目的為探討大學生透過不同的論證任務學習摩擦力概念時,受試者的學習成效為何。研究中使用Toulmin論證模式中的「論據」與「反駁」,讓兩組受試者透過執行不同的論證任務學習摩擦力,藉此探討兩組別受試者的摩擦力應用知識與迷思概念改善情形,並觀察受試者執行任務時的表現。因執行的論證任務不同將受試者分成兩組:論據組有24人而反駁組有22人。 針對本研究之研究目的與問題,說明研究結果如下: 1. 應用知識學習成效與迷思概念改善情形在組別間並無顯著差異,不論使用哪種論證方式學習並無顯著差異。 2. 論證能力在學生的學習過程中扮演了重要的角色,高論證能力的受試者在摩擦力的應用知識學習成效和迷思概念的改善情形皆比低論證能力的受試者稍好,達邊緣顯著。 3. 以任務表現進行分析,發現論證能力與迷思概念分別顯著地影響任務表現,但論證能力與迷思概念間並無交互作用。即高論證能力的受試者的任務表現比低論證能力的受試者來得好;低迷思概念的受試者的任務表現則比高迷思概念的受試者來得好。 4. 整理兩組別受試者訪談時對於執行論據與反駁任務的想法,發現受試者執行完論證任務後,大多有發現兩論證任務的功能。反駁組中,覺得反駁相較於論據對於學習比較有用的受試者,認為反駁可以多一個思考的角度檢視自己的想法是否有錯;而論據組中覺得論據相較於反駁比較有用的受試者則認為論據可以幫助我們連接證據跟主張,有系統地產生正確概念架構。
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    國小師生全球暖化迷思概念與成因之探討
    (2011) 沈彥甫; Yen-Fu Shen
    本研究的目的在探討國小高年級學生與國小教師「全球暖化」的迷思概念,研究對象為桃園縣、新北市與高雄市國小高年級學生520人與國小教師71人,以紙筆問卷調查收集研究對象之迷思概念,佐以事件晤談方式來深入探討研究對象迷思概念及其思考模式,以瞭解迷思概念的成因。 研究結果顯示國小高年級學生與國小教師對於全球暖化議題的知識的確存有迷思概念,例如:認為臭氧層破洞會造成全球暖化,北極海冰融化會造成海平面上升,溫室效應是環境問題需要被解決,中秋節烤肉會增加我國的總排碳量,我知道石化燃料指的就是煤、石油、天然氣,再生能源是環保且便宜的能源,不再成長的老樹仍持續具有減碳的功效,全球暖化會導致下酸雨,使用電動車不會產生碳排放,我們只要做好節能減碳就足以因應全球暖化等等。 而本研究之研究對象其迷思概念類型約可分為以下幾種:直覺判斷、知識不足、生活經驗誤用、教學誤導、邏輯謬誤、名詞錯誤等,最後歸納研究發現與結論,並提出改進方式與建議。
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    我國新聞記者氣候變遷迷思概念與成因之探討
    (2014) 李宜亭; Yi-Ting Lee
    隨著全球極端天氣事件日趨頻繁,近年來世界多處遭受暴風雪、乾旱、洪災、森林大火及熱浪災害襲擊,全球社會經濟、人民生命財產損失難以估計。國內多數記者的氣候變遷相關知識不足;對於國內外氣候變遷情境不瞭解;氣候變遷相關因應策略不清楚,這樣的情況也反映在新聞報導中,民眾容易接受到不完整或錯誤的訊息,進而影響對國家政策的態度。整體來說,媒體的氣候變遷素養有待加強。本研究之目的在瞭解新聞記者的氣候變遷迷思概念及其成因,並繪製出記者的氣候變遷迷思概念圖。本研究透過問卷測驗和半結構式訪談深入瞭解記者在氣候變遷議題中存在那些迷思概念及其迷思概念的成因。 本研究透過分析半結構式訪談結果後發現,電視新聞記者在氣候變遷的成因、造成的衝擊、如何減緩及調適方面都具有明顯的迷思概念。從記者的迷思概念來源中,發現媒體組織運作框架對其迷思概念的影響甚劇,新聞的消息來源、自身缺乏新聞內容決策權、截稿時間、採訪路線及組織內部的專業分工等皆為影響迷思概念的原因。個人認知框架也是造成迷思概念的因素之一,記者認為若該知識對目前工作毫無幫助,即不須記憶,需要用到時再去搜尋資料即可,也有部分記者表示曾經記得氣候變遷相關知識,但經過一段時間及工作少接觸便也遺忘,可見這樣的知識並無進入長期記憶區。大眾媒體種類眾多,建議後續可針對平面媒體、網路等媒體人員進行訪談,探討不同形式的媒體在迷思概念上的差異,便可建立更完整的資料,使研究應用層面更為廣泛。
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    國中生微觀粒子概念的發展
    (2009) 黃鈺翔
    本研究主要是研究國中學生微觀粒子概念的發展情況,而本研究主要探討之微觀粒子概念的主題有純物質、混合物、元素、化合物、物理變化、化學變化。研究中所使用的問卷,乃是以Onwu(2006)的研究文獻中,所使用的研究工具為藍本,改良修正使之適合用以施測台灣國中學生,並且遵循兩階段式評量診斷工具的發展要點來修正問卷,使每一題含有選擇與理由解釋兩部分。 在取樣方面,為了使取出的樣本具有代表性,在台北市區、台北市區與郊區之間、台北市郊區、新竹市、彰化市與台南縣,各取一所學校來進行施測,然後每所學校各年級隨機取一至二班。各校皆於九月中到十月進行施測,施測時間固定為30分鐘,此段時間七、八年級學生皆尚未進行基礎化學的學習,但八年級學生已有學習一年的基礎生物概念,只有九年級學生有學習過基礎化學課程,具有相關的微觀粒子概念。 在資料分析方面,選擇題部分以頻率表示學生選擇正確選項的比例;理由解釋部分,先以Perry基模進行分層,被分類到C層(第三層次)以上的,視為通過,即學生能描述正確該概念,然後統計其比率為通過率。對照選擇題與理由解釋的分析資料,推論獲得的結果顯示: 一、學生微觀粒子概念的發展會隨著年齡的增加而增長。 二、學生對於元素、純物質、混合物、化合物、物理變化與化學變化,這幾 個微觀粒子概念存有迷思概念。 三.學生無法正確使用科學名詞。 四、學生習慣描述概念的巨觀特性,或以巨觀的觀點來描述。 五、學生對各概念的理解程度,不能夠完全以選擇形式的測驗來表示。
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    國中生對「水」概念理解的進展
    (2009) 吳智凱; Chih-Kai Wu
    本研究主要目的在探討國中學生對「水」概念的理解程度、認知結構及可能存在的迷思概念。研究問卷是以國中理化中「水」單元與日常生活概念作結合,並依兩階段式評量診斷工具的發展要點來修正,形成一份開放性的問卷。 研究對象選定在台北縣、市的六所國中,每所學校七、八、九年級方便取樣二班,共計36班的學生(N=1130)來進行施測。各校皆於九月中到十月進行施測,施測時間固定為30分鐘,此段時間七年級學生尚未學習到「水」單元,但可憑先備知識與日常生活概念加以作答。 在資料分析方面,分為選擇題與問答題兩部分-選擇題之選項部分,以次數百分比表示學生選擇正確選項的比例;選擇題與問答題之理由解釋部分,先以Perry基模進行分層,被分類到第三層次以上的資料,視為學生有能力描述正確概念,即為通過,然後統計其比率。依據選擇題與問答題的分析資料,推論獲得的結果顯示: 一、學生「水」概念的發展會隨著年齡的增加而增長。 二、學生對於水的三態變化之性質,存有迷思概念。 三、學生無法正確使用科學名詞。 四、學生習慣描述概念的巨觀特性,或以巨觀的觀點來描述。 五、學生對「水」概念的理解程度,會因區域而有程度上的差別。