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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    觀賞者之環境態度建構初探——以海洋環境保護影片為例
    (2021) 陳郁方; Chen, Yu-Fang
    人類科技發展日新月異,與此同時卻常常破壞我們賴以維生的環境。國內外許多環境公害事件的發生讓人們開始重視環境教育,期許能藉此改善現況。近年來,環境教育發展迅速,除了傳統親身進入環境的解說導覽之外,多媒體教學也是常態之一。2019年底出現的COVID-19影響了人們的社交生活,對於教育方面亦是造成不小的衝擊,許多地區必須採取遠距教學,數位化的學習模式成為教學的必須替代方案。在此情況下,多媒體教學的學習成效值得更深入探討。  本研究目的為了解學習者在觀賞海洋環境保育影片後,其環境態度各構面的提升狀況,希望能分析影片教學應用在環境教育時,對於環境態度的建立有何種幫助。透過敘述統計、獨立樣本t檢定、相關分析與成對樣本t檢定分析後得到之研究結果顯示:受試者對於「使用影片接收環境議題相關資訊」所抱持的態度正向,且影片對於受試者的環境態度建構確實有幫助,各構面均達顯著差異,但效果量普遍偏低(僅「行為意向(d=0.434)」達中效果變化)。不同背景因素方面,性別與居住地對於觀影前後環境態度建構影響都不顯著,工作性質是否與海洋相關對於觀影前後環境態度建構的影響顯著,且工作性質於海洋不相關者表現較好。另外,影片內容與呈現方式對於受訪者學習有影響。而在分析八項環境態度構面之間的關係後,發現八項構面均存在正相關關係。  本研究認為工作差異對於觀看影片後的環境態度建構有影響,且建議如要使用影片作為環境教育教學媒介,應多加注意影片內容與呈現方式是否恰當,才能避免降低教學成效。
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    動畫的使用方式如何影響高二學生的化學學習 —以電化學單元為例
    (2020) 林佳穎; Lin, Chia-Yin
    本研究以中學所提到的電化學概念為例,欲探討不同的動畫使用方式,分別 是「僅觀看動畫(Visualization)」(稱為 V 組),讓學生在「觀看動畫後畫圖(Drawing)」 (稱為 VD 組),以及讓學生在「觀看動畫後製作動畫(Animation)」(稱為 VA 組),對於學生的學習成效及科學學習動機有何影響。本研究以一所市立高中, 一類組的高二學生為研究對象,共三個班級,109 人,課程模式採用 VGEM (Visualize, Generate, Evaluate, Modify,觀看、產出、評析、修正四個階段),僅 其中的 V 組無產出的階段,但三組教學時間一致。研究工具包含量化的概念診 斷測驗、科學學習動機量表,進行前、後測及延宕測驗;質性資料來自焦點學生 在課程中的對話錄音以及 VD 組、VA 組學生的成品。研究結果顯示,V 組、VD 組、VA 組之間在電化學概念上並無顯著差異,但是僅觀看動畫的 V 組,較無法 提升關於電荷平衡的概念,而 VA 組對於微觀層次和多層次概念的記憶滯留是有 顯著的效果,且透過製作動畫能夠有效地減少學生的另有概念;除此之外,VD 組、VA 組因產出方式的不同,在過程中也有很大的差異,VA 組比 VD 組有更 高的比例是與化學概念相關的對話,且能夠應用更多的先備知識,雖然三組之間 在科學學習動機上並無顯著差異,但是讓學生經過畫圖或是製作動畫的產出方式, 經過組內前後測的比較,結果顯示有助提升其學習動機。
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    發展以動畫為主的月相盈虧課程並探討學生的空間能力對學習成效與認知負荷的影響
    (2012) 曾冠雲; Tseng, Kuan-Yun
    由於概念涉及的時間、空間、日月地的相對關係過於抽象而難以理解,月相盈虧成因是國中學生常感到困難的一個單元。本研究希望發展一套以月相盈虧成因概念為主題的動畫教材輔助國中學生學習。研究者將參考Mayer(2003)與Sweller(2008)的認知負荷理論,開發「月相盈虧成因的多媒體動畫教材」。本研究的主要目的有二:(1)探討增加動畫的呈現,是否比圖文教材更能幫助國中學生減少學習的認知負荷,有效提升月相盈虧成因概念學習成效;(2)探討空間能力、認知負荷、以及國中學生運用不同教材學習月相概念學習成效間的關聯。 本研究以中區某公立國中九年級學生為研究對象,有效樣本共98位學生。學生接受空間能力測驗後,隨機分成動畫圖文組與圖文組,使用多媒體月相盈虧概念教材進行學習。課程結束之後接受月相盈虧成因學習成效測驗、認知負荷量表。資料分析方法使用獨立樣本平均數考驗(t-test, independent samples)與變異數分析法(ANOVA)。 研究結果如下:(1)動畫圖文組與圖文組在學習成效表現上無顯著差異;(2)認知負荷與學習成效呈現負相關(r=-.298, p<.01),空間能力與學習成效正相關(r=.471, p<.01);(3)高空間能力的學習者無論使用動畫圖文教材或圖文教材,學習成效皆顯著優於低空間能力的學習者(F(3,50)=10.458, p=.000, f=0.616);(4)高空間能力的學習者無論使用動畫圖文教材或圖文教材,與低空間能力的學習者的認知負荷沒有顯著差異(F(3,50)=2.56, p=.065, f=0.361);(5)高空間能力學習者的教材效果顯著優於低空間能力的學習者(F(3,50)=9.985, p=.000, f=0.606)。