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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    利用高解析度大氣模式與CMIP6高解析度氣候模式探討TC頻率與破壞性之現今模擬與未來變化
    (2023) 陳冠杰; Chen, Kuan-Chieh
    本研究利用高解析度大氣與海氣模式,系統性評估模式模擬西北太平洋TC (Tropical Cyclone)活動之表現,及推估未來溫室氣體濃度為CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project 5)中的RCP8.5 (Representative Concentration Pathways 8.5)與CMIP6中的SSP5-8.5 (Shared Socioeconomic Pathways 5-8.5)暖化情境下,近未來(2021-2050)與21世紀末(2075-2099)西北太平洋TC活動及登陸東亞沿岸地區之變化,並利用GPI(Genesis Potential Index)與SSE (synoptic-scale eddy)能量診斷等工具,分析TC變化機制。結果顯示25~50公里高解析度大氣與海氣模式均可以模擬現今氣候TC生成與軌跡頻率。然而,模式仍低估TC平均最大強度及強烈TC數目,其中海氣模式更低估TC強度。經由SSE能量診斷分析,顯示ISO(Intraseasonal Oscillation)與SSE尺度交互作用,在TC強度增強過程中,扮演重要的角色。海氣模式模擬ISO提供顯著較少的能量給TC發展。ISO南側較弱的水氣通量,較不利TC潛熱釋放,TC可用位能轉換成較少的TC動能,限制TC強度發展。高解析度氣候模式有助於TC活動模擬表現。高解析度海氣(大氣)模式推估在CMIP6 SSP5-8.5 (CMIP5 RCP8.5) 暖化情境下,近未來(2021-2050) (21世紀末(2075-2099))的TC生成數目減少4.3%(50%),強度增強0.8%(14%),及伴隨降雨增加5.8%(35.4%)。TC登陸東亞沿岸地區的頻率減少4.5%(51.9%)。暖化效應影響下,高解析度海氣與大氣模式推估近未來與21世紀末西北太平洋TC活動的變化趨勢一致,但變化幅度仍具有不確定性。經由GPI與SSE能量診斷分析,發現高解析度大氣模式推估在21世紀末TC主要生成位置上,中層大氣較乾燥,季風槽減弱伴隨中層下沉運動異常及SSE活動減弱,限制TC生成。然而,在21世紀末,較暖海溫與較弱垂直風切,及SSE動能產生效率增加,有利TC更快速的增強,更具有破壞性。
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    國中學生全球暖化與節能減碳 教學模組之研發
    (2013) 楊可欣; Ke-Hsin Yang
    本研究旨在瞭解國中學生環境認知、態度及行為的表現情形,並藉由節能減碳議題融入課程之所設計之教學模組,探討節能減碳議題對國中七年級學生節能減碳認知、態度及行為意向的影響,並探討不同行為意向水平的學生在節能減碳認知與態度的表現上有何差異。以東部某國中國中七年級共105名為研究對象,設計全球暖化與節能減碳議題融入教學模組並實際教學,以「國中學生節能減碳的環境認知、態度及行為調查問卷」為研究工具,在節能減碳議題教學活動前、後進行評測,並將前測、後測資料進行統計分析。根據研究工具評測結果,得重要結論如下: 1. 學生的全球暖化與節能減碳訊息來源以媒體和老師為主,故本研究以教師蒞校進行教學模組推廣教學,以期收最大教學成效。 2. 本研究之生物專業社群開發了節能減碳教學模組,模組內容包含九個教案,圍繞「綠色能源」、「能源教育」、「非核家園」與「防治能源生產與使用過程所造成之污染」四大主題,教學時數十二小時。在進行過課程後,東部某國中七年級學生的環境認知及環境行為意向前、後測有顯著差異,且後測表現優於前測表現,即節能減碳議題融入課程之教學可以提升學生的環境認知與環境行為意向表現。而學生的環境態度則沒有顯著差異。 3. 國中七年級學生的環境認知與環境態度、環境認知與環境行為意圖間有顯著正相關,即環境認知較高的學童,其環境態度與行為意向亦較為積極。在接受節能減碳議題融入課程之教學後,學童的環境認知與環境態度間有顯著正相關,即環境認知較優的學童其環境態度亦較為積極。 4. 以行為意向的高低來做分群,探討行為意向不同的學生,在知識與態度上的表現,行為意向愈積極,其節能減碳的知識與態度亦愈佳 根據研究結果與結論,就全球暖化與節能減碳議題融入課程教學活動、國中節能減碳教育的實施及未來研究提出建議。
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    我國民眾避免全球暖化衝擊之願付價值研究
    (2011) 鍾采芳; Tsai-Fang Chung
    聯合國氣候變遷跨國小組(IPCC)指出最近100年間(1906年~2005年)的溫度線性趨勢為升高0.74°C,且全球暖化極有可能為人類造成。面對全球暖化的威脅,於2009年在哥本哈根召開第15次締約國會議,並達成溫度升高不可超過2°C的共識,但是因應全球暖化的方案─調適及減緩策略的成本太過高昂,各國抱持著搭便車(free rider)心態,最終導致哥本哈根會議失敗,2010年坎昆會議也無進展。然而臺灣的環境永續性指數(Environmental Sustainable Index, ESI)評比反應出我國天然環境脆弱,再加上人為開發破壞大幅增加環境脆弱程度,未來在氣候變遷衝擊之下,人類生活的環境將面臨更嚴重的災害。2009年莫拉克颱風造成公共建設損失高達164億,顯得政府應盡早分析調適政策的成本效益並規劃相關策略,以降低民眾生命與財產的損失。因此,本研究採用條件評估法(Contingent Value Method, CVM) 開放式雙界二分選擇法詢問一般民眾避免氣候災害的願付價值,評估我國民眾對於氣候變遷調適策略的整體社會效益與成本,並以Hines et al.(1987)提出之負責任環境行為模式做為理論基礎。 本研究調查對象為全臺灣的民眾,共抽樣706位受測者,達95%信賴水準。受測民眾平均願付價值為1,316.1元(區間推定值介於987.08元~1631.94元),估計我國民眾避免全球暖化衝擊的願付價值約為104億元(78億元~129億元),且關於全球暖化知識水平越高、避免全球暖化衝擊的態度越積極或是有避免氣候災害的行為、亦或經常幫助氣候災民的表現都有助於願付價值的出價。此外,受災次數、年齡、居住地區、家庭人口數與個人收入亦會影響願付價值,且受災次數越多、家庭人口數越多,民眾避免全球暖化衝擊之願付價值則越低。 然而近五成的受測民眾不了解調適與減緩的知識,8成民眾不清楚再生能源價格的昂貴特性,8%的民眾不認為氣候變遷調適策略需要花費高昂經費,且僅有15.9%的民眾表示經常或總是以行動或金錢幫助受到氣候災害的居民,反應我國民眾氣候變遷素養不足之處,缺乏因應全球暖化的經濟概念與實際關注受災戶的行動。相關知識的缺乏,如不曾聽過氣候變遷調適策略的民眾容易出現無法確定或是願付價值為零元的現象。其中答覆無法確定的受測民眾,反應需要多一點的時間和資訊才能判斷,不願支付任何金額的民眾則表示對於政府施政沒有信心,應妥善利用現有的稅收而不是和民眾收錢。對於政府的不信任與施政的不透明,易隱藏我國民眾對於氣候變遷調適策略的真實價值。 在臺灣,調適策略的推動順利與否不僅需要全民參與達成社會共識,政治政策也應朝向透明化和全民參與性的模式。簡言之,於政策上,政府必須了解解決全球暖化衝擊的技術與調適的龐大財務負擔;於教育上,則必須提升全民以及政治人對於全球暖化政策的經濟概念,並且強調公民參與,共同參與環境的管理與治理,積極關注自身生活的環境以促使民眾具備避免全球暖化衝擊的能力,以期達到永續發展的社會。
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    經濟學觀念融入國小全球暖化教學之研究
    (2011) 賴貞吟; Chen-Yin Lai
    本研究的目的是為了解若在全球暖化教學中融入經濟學觀念,對小學生全球暖化相關知識、態度與解決全球暖化問題的行為意向是否有所影響。本研究的對象為新北市某國小的四個六年級班級,任選兩個班級為實驗組,兩個班級為對照組。實驗組的學生實施經濟學觀念融入全球暖化教學,對照組則進行一般全球暖化教學。本研究根據研究目的及相關文獻,發展出自編的經濟學觀念融入全球暖化教學活動,在教學前後使用「經濟學觀念融入全球暖化教學之知識、態度與行為意向問卷」探討經濟學觀念融入全球暖化教學對於學生全球暖化知識、態度及行為意向的改變,並輔以參與觀察班級導師及學生的晤談紀錄,來探究經濟學觀念融入全球暖化教學對於學生的影響。教學實施後,實驗組及對照組學生的全球暖化知識觀念、態度及行為意向都有提升,而實驗組學生提升的分數較對照組顯著。實驗組學生對於抗暖化的經濟誘因手段—調漲電價、油價的接受度,也明顯較對照組學生高。從質性訪談中也得知,實驗組學生在教學後,普遍了解到再生能源在台灣的實際發展困境,多數並認為調漲油價、電價是很好的抗暖化方式。
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    我國民眾減緩全球暖化之願付價格研究
    (2015) 陳孟毓; Chen, Meng-Yu
    能源以不同形式存在於地球上,不僅提供了生態系運作的基礎,亦是人類經濟活動和文明發展之關鍵。工業革命後,人類大量開發與使用能源,造成能源耗竭、環境汙染、全球暖化等各種問題,亟需各國運用有效的能源與環境保護政策予以解決。然而,全球暖化與能源的選擇息息相關,而這些選擇又與民眾面對能源問題時的社會偏好與成本效益概念等有關。本研究採用條件評估法(Contingent Value Method, CVM)調查我國民眾減緩全球暖化的願付價格,從經濟學角度探討我國民眾認知的減緩全球暖化的整體社會效益與成本,同時調查民眾對能源相關議題的瞭解、觀念與行動,與前述這些能源素養內涵和減緩全球暖化願付價格之間的關係。 本研究之調查採立意取樣,全國共計回收596份有效問卷。調查結果顯示,受測民眾平均願付價格為每個月482元,相當於每年5,784元,折合估計我國民眾減緩全球暖化的願付價格約為每個月89億元,相當於每年1,068億元。民眾關於能源的使用態度和落實節約能源的行為,對減緩全球暖化的願付價格有顯著之影響。具備較正面積極的態度和較多行動經驗的民眾,願意支付較高的金額減緩全球暖化;此外,學歷與個人收入亦會影響民眾減緩全球暖化的願付價格。