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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Item 地方本位教育課程議題融入發展對偏鄉學童學習動機之研究──以國小六年級學童為例(2022) 洪胤倫; Hung, Yin-Lun偏鄉面臨的挑戰包含：學習動機相對弱、人口結構老化、文化刺激不足、社會風氣封閉、日常生活貧困等，因此教育在偏鄉需要承擔的更多的責任與功能。對於以上挑戰，地方本位教育課程透過高度與地方連結的特性，讓學生從學習中窺見與生活的關係，期能進而提升學習動機、參與地方議題或事務。本研究參考國內外研究，將學習動機區分為四向度：價值、預期、情感、執行意志，以地方本位教育課程探討偏鄉學生學習動機之影響，提出研究問題如下：一、偏鄉學生在地方本位教育課程實施後價值、預期、情感、執行意志面向的動機表現情形為何？二、地方本位教育課程對偏鄉學生動機之價值、預期、情感、執行意志面向之影響因素為何？三、實施地方本位教育課程以增強學習動機的挑戰為何？研究對象為新北市深坑國民小學六年級學童，本研究之研究方法採五等量表、輔以半結構式訪談。研究結果發現，地方本位教育課程能夠增強偏鄉學生之學習動機。學生透過地方本位教育課程的學習，能找到與自身與地方、學習內容的連結，產生正向的價值；同時對地方知識、技能的精熟也能帶動學生的信心、自我效能，使其相信自己能夠參與學習任務或者社區活動；課程也能提升學生對學習的正向情感，主要影響來源為：課程內容的設計、教學策略的運用；學生的執行意志受對地方的價值向度、情感向度及對未來的考量影響。Item 新冠疫情期間線上教學對學生學習動機和學習成效的影響—以嘉義縣某國中數學課程為例(2023) 張育墪; CHANG, Yu-Tun教師平時除了教室黑板、紙本教學外，尚需電子媒體、數位科技等協助教學；而2019年12月爆發新冠病毒COVID-19疫情後，更凸顯數位融入教學的重要性。尤其在教育部頒布停課不停學政策，教師必須進行線上同步教學時，教師便須竭盡所能的學習如何使用數位媒體進行教學，並解決上課期間的各種疑難雜症。本研究以嘉義縣某國中為研究對象，研究目的在瞭解新冠疫情期間線上教學在數學學習上對學生學習動機和學習成效的影響。希望研究結果有助於未來教師解決線上教學類似問題，以助教學順利進行。本研究採用問卷調查和教學實驗兩種方法，藉由學生的回饋和學習成績的比較，探討線上教學對學生數學學習的影響。研究結果歸納出以下結論：雖然新冠疫情期間的線上教學對學生的學習成效有正向影響，但卻降低了學生的學習動機，這可能與線上環境中互動和討論的限制，以及疫情造成測驗題目難度偏易有關。線上教學是應對疫情的有效措施，但也存在學習動機和學習成效等方面的挑戰。期望能夠提高線上教學的教學質量，並為學生提供更好的學習體驗。Item 電影中的數學敘事(2023) 連昱衡; Lien, Yu-Heng以近年來我國的學生學習素養表現而言，數學素養相較其他國家為世界中的前列，但對於數學的喜好程度卻相較其他國家低。在108課綱強調以素養導向的學習趨勢中，數學的學習，也需要探索以什麼樣的新式教學教材，能夠引發學生學習數學的動機，以培養學生運用數學來解決問題的能力。透過文獻的檢閱，我們可以發現數學小說及電影，是新式的閱讀文類，透過分析電影中的數學內容，來引導學生進行閱讀、說故事的練習，進而達到數學普及的目的。在教學過程中，為提高學生對數學概念來源的興趣，會播放一些與數學相關的電影促進學生融入問題情境並主動思考，然而不同的電影類別與劇情分別有哪些關於數學的描述，以及數學內容與電影故事之間的關聯，本研究將以內容分析的方式，進行劇情敘事的分析，以及數學內容的探究。故希望藉由本研究來與讀者分享與探討，哪些電影中所提及的內容與敘事，是與數學概念相關的，影片中的編排又是為何需要藉由數學知識的引用，作為劇情效果的安排。也希望藉由本研究報告，提供同樣為數學教育的教師一個參考與分享，討論以電影媒體的素材，作為提升學生數感與學習動機的教學媒介，讓學生體會從理解數學，樂於運用數學，到養成愛用數學的素養與習慣。Item 遊戲化電子群眾互動系統(GEARS)對高中體育班學生於生物演化的學習影響(2020) 徐尚鴻; Hsu, Shang-Hung十二年國教自然領域提及科學學習應激發學生主動學習的意願，並強調全面照顧各類學生、兼顧個別特殊需求。然而體育班學生長時間的術科練習使其校園作息與普通班學生差異甚大，學科上課時專注力不足；且普遍自認在學科的學習自我效能低落、學習動機低，實為科學教育與課綱推行須解決之問題。 本研究基於遊戲化八角框架理論，設計「遊戲化電子群眾互動系統」(Gamified electronic audience response system, GEARS)，將遊戲元素融入於學習過程中（例：道具使用、排行榜上自誇、貨幣買賣），讓學生能透過行動載具投入到虛擬世界中，與同學及老師互動、討論和學習。本研究使用前後測準實驗研究法評估學生學習表現。研究以41位高中三年級體育班學生為對象、生物演化單元為內容，探討GEARS融入教學對其學習成就、學習動機及課室專注力的影響。 結果顯示，學生於GEARS融入教學與傳統講述教學相比，學習成就測驗無顯著差異，學習動機的「學習環境誘因」及課室專注力的「專注力選擇」和「專注力強度」有顯著提升。訪談結果則顯示遊戲元素中的倒數計時和道具使用能促進學生回答題目，提升主動學習策略；排行榜則會刺激學生的表現目標；提問機制、道具與公共討論區則能讓學生學習更自在、享受學習環境的變化性。專注力的部分，道具與公共討論區能提升專注力選擇，使學生不易分心：提問與倒數計時則能提升學生的專注強度，讓學生更專注在教師的提問。總體而言，GEARS讓學生更有動機參與在課堂中，也相較於傳統教學環境更能專注在學習中，不選擇直接在課堂中休息。Item 非傳統上課模式對於中低動機學生的學習影響研究(2013) 馮毓琪; Yu-Chi Feng本研究探討非傳統上課模式對於中低動機學生之學習影響，藉由線上教學影片系統（Online Video Lecture System）可於任意時間地點使用以及依照學生的學習速度讓學生學習的特性，希望可以協助中低動機學生提升學習動機。 本研究參與者為國立臺灣師範大學資訊工程學系一年級學生，實驗利用激勵學習策略量表問卷測量學生的學習動機，並依測量結果分數由低至高排序，挑選前百分之五十的學生（即中低動機學生）共十五位，並將其分為三個組別：任意時間任意地點進行線上學習的實驗A組、固定時間與固定地點進行線上學習的實驗B組與以傳統上課模式進行課程的控制組，進行課程。課程結束後，本研究分析學生在經過不同的上課模式後，動機是否提升，同時也對於參與研究的十五位學生進行一對一個別訪談，深入了解學生的看法。 由實驗結果，我們發現利用線上教學影片系統可以提升中低動機學生的學習動機並改變其學習態度，包含改善上課精神不繼、恍神不專心以及和同儕講話等狀況。促使學生學習動機提升的原因為教學影片系統讓學生依照自己的學習步調學習以及讓學生自行安排想上課的時間與地點，藉此提升學生課堂理解度，並減低其考試焦慮感。Item 科學史與科學概念教學順序對學生科學認識觀與學習動機之影響(2015) 邱奕華本研究針對高中一年級基礎物理「光電效應」單元，設計三組教學方式：「科學史─科學概念教學」(後稱歷史概念組)、「科學概念─科學史教學」(後稱概念歷史組)以及「傳統教學」(後稱對照組)，探討科學史教學對學生學習的影響以及科學史教學和概念學習的順序關係。本研究共270人，每組90人。利用研究工具「科學認識觀問卷」、「科學學習動機問卷」、「隨堂學習單」並分析學生小考和段考成績，「科學認識觀問卷」和「科學學習動機問卷」以相依樣本t考驗和MANCOVA分析，「科學概念問卷」以ANOVA分析。 結果發現，在科學概念問卷中，三組學生無顯著差異，顯示相較於傳統教學，科學史教學並未對學生產生不利影響；在科學認識觀問卷中，概念歷史組有最佳成效，對照組則顯著退步；科學學習動機問卷中，各組均有退步趨勢，顯示學生學習動機下降；在學生對光電效應單元的看法中，概念歷史組和對照組均顯著優於歷史概念組，顯示不恰當的教學順序可能造成學生學習受挫。實驗結果顯示出概念歷史組的教學成效最好，歷史概念組對光電效應課堂看法觀感最差，對照組科學認識觀顯著下降，顯示恰當的教學順序能促進學生學習，不恰當的順序則導致學生學習認知負荷增加，建議進行科學史融入教學前學生可先行學習科學概念。Item 融入電腦模擬對七年級學生在遺傳單元之認知成就、學習動機與心流經驗的影響(2014) 陳俊亨; Chen, Chu-heng遺傳學是國中七年級學生感到艱深困難的生物單元之一。遺傳概念既微觀且抽象，教師的教學甚至可能導致學生形成另有概念。本研究使用Pedagogica軟體融入遺傳單元，探討實際操作模擬軟體對不同認知成就學生之認知成就、學習動機與心流經驗的影響。本研究方法採用單一組前後測實驗設計，研究對象為桃園縣某國中七年級學生合計81人，以兩人一組操控一台電腦的方式進行課程活動，教師使用Pedagogica軟體介紹遺傳單元的相關概念，學生需操作模擬軟體來完成學習單。本研究使用的工具包括：遺傳學成就測驗、學生科學學習動機量表、心流經歷量表、心流面向量表。研究結果顯示： 一、不同成就組經過電腦模擬教學活動後高成就組遺傳認知成就顯著高於中、低成就組（p<.05），中成就組顯著高於低成就組（p<.05）。 二、經過電腦模擬教學活動後，高成就組「自我效能」顯著高於中成就組（p<.05）；高成就組「主動學習策略」顯著高於低成就組（p<.05）。 三、全體學生遺傳認知成就對心流經驗部分向度呈現顯著正相關。 四、多元線性回歸分析呈現心流經驗可以預測不同成就組學習動機表現。Item 多重表徵理論在理化科教學成效之研究—以酸鹼鹽單元為例(2011) 蔡俊義; Chun-Yi Tsai本研究探討多重表徵教學與傳統教學對學生在酸鹼鹽單元的學習動機及學習成就是否會有所差異。研究對象為北市某國中二個八年級的班級共60位學生，研究採準實驗研究設計方式進行，其中實驗組學生有31人，實驗組之教學方式是以多重表徵呈現之「多重表徵教學法」；對照組學生有29人，對照組之教學方式則為教師板書及口語教學並配合課本實驗之「傳統教學法」。研究工具共有二項，其一為研究者自編之學習成就測驗：內容為酸鹼鹽的概念，並於教學完進行測驗，實測的Cronbach's α值為0.90；其二為由國立彰化師範大學林素華教授所領導的工作小組所研發出來的自然科學習動機量表：實施不同教學法前後分別測驗「自然科學習動機量表」，前測和後測的Cronbach's α值各為0.88 和0.89。研究結果如下：（一）實驗組學生在學習成就上顯著優於對照組學生；（二）實驗組學生在學習保留成效上顯著優於對照組學生；（三）實驗組學生在學習動機上顯著優於對照組學生。本研究建議如下：（一）教師多使用多重表徵進行教學，不但可以提昇學習動機低落的學生學習，更進一步可提昇學生的學習成就；（二）針對抽象的化學概念、學生不易連結的巨觀現象與微觀的本質或化學變化的過程之單元，如化學平衡或化學反應，可嘗試以多重表徵進行教學。（三）本實驗不實施酸鹼鹽成就測驗前測而以八年級上學期三次段考平均為起點行為，是因為重測會受到練習的影響，後測會受到前測的影響，會有練習的效應，因此不實施酸鹼鹽成就測驗前測。但經研究後發現，仍建議採用酸鹼鹽成就測驗前測，因為比較能夠看到學生透過教學後在哪些概念上有改善。Item 寫作融入實驗活動 對國中學生的認知與情意影響之研究 ─以空氣單元為例(2011) 李佳翰; Jia-Han Li本研究針對九年級學生，針對自然與生活科技領域之空氣單元進行寫作融入實驗活動教學設計，並探討寫作融入和未融入寫作之實驗活動教學方式對於學生在學習成就、科學學習動機以及科學相關態度上具有何種影響。 本研究對象為台中縣某國中九年級兩個班的學生，採用融入寫作學習單及未融入寫作學習單的方式，進行實驗活動教學。本研究為準實驗研究法，使用的研究工具包括：「寫作學習單」、「空氣單元學習成就測驗」及「科學學習情意量表」，探討其認知與情意的改變。本研究藉由寫作學習單融入進行實驗活動教學，結果發現：(一)學習單的圖解部份在實驗活動前預測階段呈現較為豐富，文字說明的部份則因寫作次數而更加穩定且具邏輯性。(二)進行實驗活動時融入寫作，可提昇學生在空氣單元的學習成就。(三)進行實驗活動時融入寫作，提昇學生在空氣單元的科學學習動機之立即成效不顯著。(四)進行實驗活動時融入寫作，可提昇學生在空氣單元的科學相關態度。Item 新北市鹿角溪濕地小小水環境巡守隊:學生學習動機與學習經驗之研究(2017) 劉后晨; Liou, Hou-Chen動機在教育心理學中是許多學者討論的議題，然而在過去環境教育研究中較少被提及，因此，為探討動機、學習經驗與從事友善環境行為的關聯，本研究透過紮根理論的質性方法，透過訪談、學生參與後心得、文件檔案分析及研究者之田野筆記，探究參與半年以上鹿角溪濕地小小水環境巡守隊學生的學習動機與學習經驗，以及實地參與的學習經驗，轉化成重要生命經驗的歷程。 本研究發現動機在引發、維持與預測未來行動種扮演重要關鍵。動機能夠觸發負責任的態度，從訪談資料中發現，大多數的巡守隊員，不是一開始即具備內在動機，而是經由多樣化的學習經驗，以及支持網絡的建立，產生對團隊與鹿角溪濕地的歸屬感，這樣共同深刻的重要生命經驗能讓學生們而從缺乏動機或外在動機，轉化成自願持續參與的內在動機。 研究發現不僅是童年的愉快經驗能引發內在動機，經學習而在過程中感受到的重要生命經驗，也能形成內在動機，其中動機持續的關鍵，是情感與價值的觸發，本研究希望以環境心理學的角度理解學生之學習動機與學習經驗，提供推動環境教育實作課程的教師之參考，引領更多的老師、家長、學生們一起投入負責任的環境行動行列。