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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    透過發展科學探究測驗分析學生的探究思考形式
    (2023) 林依瑩; Lin, Yi-Ying
    十二年國教自然科學課程綱要中提出以「探究與實作」為貫穿各學習階段且整合各學科內容 的核心素養,於是本研究決定發展出以思考智能為主的探究式試題,融入蠟燭燃燒的情境脈 絡,來分析高中生們針對探究式試題的回應,了解其在探究各階段的思考形式,並探討學生們 的科學認識信念與探究思考表現的關係。本研究的研究問題有以下四個:一、此蠟燭燃燒探究試題包含哪些面向,可反應出哪些思考形式? 二、學生們在回答探究試題時,產生了哪些回應類別和思考形式? 三、學生們的科學認識信念的形式為何? 四、學生們的探究測驗表現和其認識信念是否有關。本探究式試題結合探究階段和科學思考形式後,包含以下的思辨形式:「觀察解釋」、「發 現問題」、「運用科學知識提出現象解釋」、「提出假設」、「分辨變項」、「控制變項」、「分析或解 釋資料」、「評估證據的一致性」、「建立解釋理論/建模」等 ,基於以上的思辨模式,結合蠟燭 燃燒情境初步定題後再和探究與實作的專家一起討論最終完成定題,呈現出完整的探究試題。 測驗發展完成後,由研究者設計的探究式試題進行施測,共約 300 位學生參與,並在施測後以 「科學認識辯證信念問卷」來偵測學生們的科學認識信念,近一步探討學生的探究表現和科學認 識信念的相關性。本研究的探究試題的思考形式著重於和科學教育最相關的科學推理與科學辯證。研究結果 顯示,針對科學思考形式,學生在「觀察解釋」中得分最高,在「控制變因」、「整合理論和數據 進行辯證」和「批判反思」得分皆較低。在科學認識辯證信念問卷中,學生得分較高的是「科學知 識發展信念」面向,而學生的探究表現會受到其科學認識信念所影響,與普遍認同的「科學知識 發展信念」達到顯著正相關,但與普遍較不認同的「科學知識確定信念」達到顯著負相關。本探究試題採線上測驗,雖然已包含四個高中部分班級的樣本,但期許之後能有更大規模 資料的收集和分析,擴大到整個年級或是整個高中,才能做更廣泛的推論。
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    探討後設認知引導策略對學生探究能力與概念改變的影響
    (2010) 張文馨; Jhang,Wun-Sin
    本研究主要目的是要探討國中三年級學生在後設認知引導策略引導下,科學探究能力與四季成因概念的改變情形。研究對象為兩班共51名國三學生,一班施予有後設認知引導策略融入的四季成因課程,另一班則施予無後設認知引導策略融入的四季成因課程。於課程實施期間收集問卷、測驗以及學習單等多項資料,分析學生經歷課程後在科學探究能力、四季成因概念以及後設認知的表現情形。資料分析結果顯示,有後設認知引導策略引導的學生其科學探究能力的進步情形顯著優於無後設認知引導策略引導的學生(F=7.95,p<0.04),而探究活動學習單的內容分析也進一步證實,藉由後設認知引導策略的協助,學生較能提出於合乎研究問題的預測、較能說出引用哪些圖表的資料來進行分析,也較能具體陳述數據資料呈現的趨勢分布以及其與研究問題之間的關聯性,並能應用先前學過的知識對數據趨勢與科學模式間做出合理的解釋;而全體學生在四季成因概念的學習均有顯著進步(實驗班:t=4.44,p<0.05;對照班:t=3.67,p<0.04),分析學生另有概念類型數目的轉變顯示有後設認知引導策略引導的學生,另有概念減少的數目比無後設認知引導策略引導的學生多;全體學生經課程後,在後設認知上均沒有顯著進步(F=0.02,p>0.04);而進一步比較不同後設認知的學生對科學探究能力學習成效的影響發現,藉由後設認知引導策略,能有效縮小學生因為後設認知的不同在學習成效所產生的差異。即是,經由後設認知引導策略的引導能協助低後設認知的學生,使他們的表現更接近高後設認知的學生。
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    鷹架式探究課程對高中生探究能力之影響
    (2010) 許瑋琇; Wei-Hsiu Hsu
    本研究採混合設計研究法(mixed method),透過測驗、半結構式晤談、文件分析、影帶分析等質性與量化資料的交叉分析,期能了解高中生在明示鷹架、隱喻鷹架、漸褪鷹架三種鷹架式探究課程中其科學概念的進步情形、科學探究能力的成長、對科學探究認識的改變等表現。研究對象為台北縣某國立高中一年級三班學生,有效樣本共93人。研究結果顯示全體學生在經過鷹架式探究課程教學後,其科學概念、科學探究能力、對科學探究的認識均具有顯著進步(科學概念:t= 12.26*** , p<0.001; 對科學探究認識: Z=2.17*,p<0.05; 科學探究能力: t=10.76***, p<0.001)。而不同版本課程設計間的教學,對於促進學生在科學概念上的學習成效與在開放式科學探究能力試題中的表現並無顯著差異。但在拆鷹架(水庫單元)的實作評量中,發現漸褪鷹架的課程教學下的學生,其科學探究能力的表現優於其他兩種版本設計的學生。且當以區辨科學探究階段測驗與半結構式晤談診斷學生對科學探究認識的改變情形,結果發現在漸褪鷹架教學下的學生較其他兩種版本呈現較高層次對科學探究的認識。