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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    應用 Unity 設計國中數學教學活動
    (2022) 江釧池; Chiang, Chuan-Chih
    本研究使用Unity遊戲編輯引擎製作數學遊戲軟體,並進一步設計以數學為主軸,學生為主體一系列數學教學活動,以符應新課綱中各個學習重點,提供學生由教學活動中學習數學相關知識,從中鑑賞數學之美。產出作品分為單人拼圖遊戲、雙人組合遊戲,「馬克思·登角型鑲嵌」—以單人遊戲的模式讓學生思考幾何圖形的奧妙;「響尾蛇連線」—由Nash棋衍生的連線遊戲,發展學生遊戲及對戰策略;「佔三角形房子遊戲」—雙方思考如何占據最多地盤,過程中驗證自己的猜想與遊戲策略;「細胞遷徙遊戲」—以正六邊構造形成的遊戲,每次只能往其中一個方向前進,直到玩家不能前進為止;「橫衝直撞遊戲」—細胞遷徙遊戲的變化版,遊戲棋盤改為正方形構造的遊戲;「線型砌磚遊戲」—線型點選磚塊的遊戲。此數學軟體適用於Windows電腦、Android平板或手機裝置,提供教學相關用途,同時設計各教學工作單以揭示教學活動實施流程。研究方法採用設計式研究,教學工作單、教學軟體經數次專家小組改良數學軟體、教學工作單,期待能在教學現場中發揮作用。研究結果為六款遊戲軟體及其教學工作單,未來能提供教師於課程中使用,適合作為彈性課程材料。
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    探究行動學習環境中學生之學習成效與態度─以「大師闖師大」為例
    (2015) 高連陽; Lien-Yang Kao
    近年來,無線技術的進步及行動技術的發展,使得行動裝置變得越來越普及。行動學習也成為一個新興的學習方式,它可以被設置在不同的學習環境中。在本研究中,研究者發展了一套具有校園導覽與科學教育雙功能的應用程式,此應用程式稱之為「大師闖師大」(NTNU Campus Tour application)。同時利用大師闖師大應用程式設計一戶外行動學習活動,此活動稱為「師大闖關」 (NTNU Campus Tour activity)。 本研究的對象為就讀國立台灣師範大學的師資培育生,其中男生有14位,女生有17位,共31位學生。藉由學習成就測驗來檢測學生體驗完大師闖師大應用程式與師大闖關活動後之學習成效,以及使用態度問卷來收集學生對於行動學習的態度。 學生參與行動學習課程後,在學習成就測驗上的表現明顯進步,且七周後依舊記得學習內容。學生對於行動裝置應用於學習是持正向態度的,他們認為網路搜尋及數位擷取功能對於學習最有幫助。此外,學生也表達日後使用行動學習的正向意願。
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    使用PDA結合科學探測器進行專題式科學學習之研究
    (2005) 朱仁立
    本研究讓學生利用PDA搭配各種不同的科學探測器進行科學探究實驗以及專題研究。希望瞭解學生對於以行動科技(PDA與科學探測器)進行專題式學習之感受,以及實行時可能遇到的問題(分為上課方式、學習狀況與學生的專題報告三方面)。 研究對象為台北市立某女子高級中學37名自動報名參加的高一及高二學生。藉由問卷、晤談、學生發表的心得來瞭解學生對行動學習的感受;並利用教室觀察、錄影帶轉譯資料、半結構式晤談、學生在線上討論區發表的文章、專題研究報告等來分析實行時可能遇到的問題,以做為未來教師進行類似課程之參考。 研究結果發現: 一、學生認為PDA與科學探測器易學易用,便於隨時隨地進行研究。且在學習過程中,使用PDA與科學探測器實驗可引起學習動機,並有助於測量與分析數據,讓觀念更具體。 二、許多文獻曾提到多數PDA的使用者會抱怨PDA螢幕太小,但本研究在利用PDA進行實驗的情況下,大多數的學生覺得PDA的畫面及字體大小是可以接受的,因此以PDA作為實驗工具而不是閱讀的工具可減少PDA螢幕太小所造成的困擾。 三、學生認為與同學合作、討論可引起學習動機,增加印象,並獲得許多新的想法,對學習有相當大的幫助。而進行專題研究除了學到科學知識外並能習得研究科學的方法與技能,也願意再參加類似活動,但多數學生不認為這樣的學習方式可提升其學業成績。 四、以PDA與科學探測器進行專題式學習時可能會出現許多影響教學活動或學生學習的問題,例如教師忙於解決學生使用儀器的問題、無法按照原定課程進度進行、PDA與儀器的故障、小組工作分配不均等,教師需於設計課程時多加注意。 五、在學生剛開始使用PDA與科學探測器時,教師若未詳細帶領學生進行練習易導致教師在課程中忙於解決學生使用儀器的問題。在教導學生使用儀器時,最好教師每示範一個步驟後立刻讓學生進行相同的步驟,確認學生跟上進度再進行下個步驟,並在說明的同時引導學生閱讀使用說明,使學生瞭解使用說明可以幫助他解決的問題。如此可以減少老師在課堂上的負擔並讓活動進行更順暢。 六、學生在小組討論區發表和瀏覽與專題研究相關內容次數越多的小組,專題研究報告的分數也就越高(N=12,Pearson r = 0.92,p<0.001)。且在有使用討論區討論的小組裡,使用小組討論區次數越多的學生在小組內負責的工作數也就越多 (N=14**,Pearson r = 0.905,p<0.001)。 七、學生專題報告常見的缺失包含研究摘要過於簡略、文獻資料不足、未思考測量項目的重要性、實驗步驟描述的太過簡略、未將數據做進一步的整理與分析,未來教師應提醒學生注意以提高學生學習成效。
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    鷹架式科學探究課程研發與實踐的個案研究
    (2005) 謝莉文
    本研究主要目的是希望能夠了解高一學生在鷹架式科學探究環境中,科學探究能力的改變情形。本研究採取個案研究法,對象為台北市某公立女子高級中學高一數理資優班學生30人(有效樣本29人),研究工具為科學探究能力試題、科學探究學習環境偏好問卷、學習單、晤談單等。 本研究結果顯示,雖然學生整體科學探究能力的表現在課程實施前後沒有顯著差異,但整體而言本次課程所提供的科學探究學習環境符合學生的期待。隨著課程進行,學生在提出、判斷研究問題優劣及實際修正研究問題時所應用的準則,主要是「問題必須是可實行的」、「問題的範圍」與「問題的意義」三項。另外,分析學生在「分析詮釋」的表現後發現,學生在課程結束後對於數據轉換成表格與圖形的完整度有較佳表現。本研究所提供學生學習「提出問題」能力的鷹架,確實能幫助學生注意所提出研究問題的品質,但多數學生傾向應用熟悉的準則(例如: 「問題必須是可實行的」)作為修正研究問題和對他組研究問題提出建議的依據;而提供學生學習「分析詮釋」能力的鷹架可幫助學生知道資料處理流程,但學生分析詮釋所得結果的正確性仍需加強。
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    卓越數位學習科學研究中心( III )
    (行政院國家科學委員會, 2011-07-31) 張俊彥; 陳伶志; 襲充文; 曾元顯; 李忠謀; 李蔡彥