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 一所公立華德福實驗中學科學課程教學之個案研究(2022) 游小旻; Yu, Hsiao-Min十二年國民基本教育課程綱要不僅提升學習內容的彈性，下放課程發展主體至教師，更呼籲應提供量化數據與質性描述的學習評量。近年來，體制外教育在臺灣愈來愈受到重視，實驗教育三法的通過更為體制外教育提供了法規依據。其中，華德福教育在少子化趨勢下仍逆勢成長，不僅是備受矚目的教育體制之一，更是臺灣另類教育的大宗。華德福教育因為以人智學為依歸，作為改造學校的方法與組織：在課程上並沒有特定的教材或內容，而是配合學生的發展給予不同主題與型態的素材；甚至在原則上，每一次的學習過程都應有獨屬於該次共同工作的教師與學生之一次性課本。為使教師能自行研發課程與教材，教師需參與教學會議、共同備課、教學觀察與回饋，甚至主動參加工作坊、專題講座等。而這正是108課綱所看重、甚至強調的。因此，本研究以一所臺灣的公立華德福實驗中學為研究對象，利用教師訪談、參與觀察及文件分析等方法進行資料蒐集，再以開放編碼技術與行動者網路理論進行資料分析。結果發現華德福學校的科學課程教學特色有：（一）發展在地化、與生活連結的課程，（二）依教師自身興趣發展課程，（三）以科學史架構課程，（四）採現象為本的教學，以及（五）用工作本具體化學習成果並與學生對話。這些教學特色均可作為主流教育之教師因應108課綱的參考。高等教育學者除了於前述面向協助教師之外，更可進一步（一）促進教師間交流，實踐共備、觀課與議課，（二）發展整合式科學史教材，或（三）開設科學史教學相關課程，俾使學校教師以科學史提升學生對科學本質的認識和對科學的態度。Item 桌上遊戲結合的環境議題教學-以能源教育課程為例(2022) 馮立誼; FENG, LI-YI在十二年國民教育課綱的架構下，正規教育課程更加強調與生活經驗連結，對於「議題的教育」有更多展望；另一方面，越來越多教學者採用具特定議題主題的桌遊產品投入教學。新課綱下教師尋求更多元的教學法、教學媒體與素材，尤其議題教育的架構為桌上遊戲投入教學提供了新的契機，但是當桌遊真正進入課程時，也存在諸多挑戰。於此，本研究期望透過參與真實教學環境下之案例，了解教育現場的桌上遊戲融入議題教學具體過程。本研究為個案研究。研究者與高中專任教師合作，以能源為主題、進行桌遊融入的議題教學設計並實施。經過課前的設計工作、兩個班級先後實施教學，於課程完畢後安排教師訪談、再進行研究紀錄的彙整；文本分析階段則結合教育遊戲設計模型、環境教育教學目標，進行資料的編碼與詮釋。研究者以一能源相關單元的議題教學為個案，分析並詮釋教學現場教師、學生以及桌遊三個角色之間的互動內容；經過對於三者互動的探討，本研究整理出在該個案中，桌上遊戲提供予議題教學的實質內容、對於教學產生的影響。經過研究分析，該個案中各角色之互動內涵如下：(一)桌遊與教師：教學設計與教學方法的改變。(二)桌遊與學生：引起學習動機、促使解決問題。(三)教師與學生：學習經驗的連結與轉化。桌遊則為此次議題教學帶來了兩類內容：議題知識與資訊、議題情境與觀點。本研究最終歸納出，桌上遊戲對於該個案的師生提供了不同面向的益處，而桌上遊戲與議題教學之間的互動及展望也更加清楚。Item 探究臺灣中小學教師對於天然災害防災知識與態度素養調查(2005) 陳盈霖; Ying-Lin Chen近年來，天然災害對於環境的破壞日趨嚴重，為了減低天然災害對民眾的傷害，教育部顧問室研擬中華民國國民對於天然災害減災的再教育，為了落實中小學的天然災害防災教育，本研究的主要目的在調查國內中小學教師對於颱風與水災態度與知識的素養為何？並且依據教師個人資料與教學環境也作進一步的交叉分析，以了解不同背景教師在防災素養差異所在。 本次研究樣本採用分層隨機抽樣的方法進行取樣，在2004年中全國公私立中小學總共有3,647所，其中小學佔2,623所，國中720所，高中304所。國小取樣比率為5%，國高中各25%取樣，共選出387所學校，先以電話調查，扣除不願意受測學校後，寄出333份問卷，回收183份問卷，回收率為55%。 由此次調查結果中顯示出，大部分的教師年齡集中在31~40歲；且大部分在國高中教授天然災害課程師資大多數是由地球科學相關科系畢業的，但國小則大部分都是非相關科系的教師。而且大多數的教師，認為學校課程內關於防災知識、技能和態度的部分皆不充足。 在防災態度方面，雖然國小教師優於國高中教師，雖未達顯著僅有低度的實驗效果量(t(183)=0.77, p=0.45, d=0.12, a small effect size)。但在防災知識部分，國高中教師組皆顯著地優於國小教師組且具有高度的實驗效果量(t(183)=-5.20, p=0.00, d=0.81)；在防災基本概念部分(t(183)=-6.05, p=0.00, d=0.92)；防災常識部分，國高中教師組顯著地優於國小教師組且具有中度的實驗效果量, t(183)=-2.73, p=0.01, d=0.43)。Item 中等學校地球科學「問題解決活動」之實驗教學研究(III)(行政院國家科學委員會, 2000-07-31) 毛松霖; 張俊彥Item 問題解決為基礎之電腦輔助教材發展研究---中等學校地球科學(III)(行政院國家科學委員會, 2000-07-31) 張俊彥Item 它可行嗎？「地球系統」為整合主軸之教學模組研究(花蓮市：中華民國科學教育學會, 2001-12-01) 張俊彥; 賴麗琴本研究目的在研發以「地球系統」概念為統整主軸之「地球資源」主題 的教學模組（Earth System - Earth Resources Instructional Module, ESERIM），並 透過實驗教學研究評估此教學模組對高二學生之影響。研究工具包括「ESER 常 識問卷」、「環境態度量表」與「ESER 課程回饋表」。研究設計採用實驗研究 法之單一組前後測設計，並以某國立男女合校之高中二年級學生（n = 119）為 研究對象。研究結果顯示：（1）ESERIM 有助於增進學生在地球資源方面的相 關知識；（2）學生在認知方面的表現，似乎因性別、家長教育程度和最喜歡的 學科而有不同；（3）實驗教學後，學生之環境態度有降低的趨勢，且可能因性 別而有不同；（4）學生之環境態度與其課程回饋之間呈中度正相關；（5）學 生主動的正向回饋，如「透過公聽會，我學習到以不同的角度去看待環境污染 的問題」、「體認經濟發展與環境保護之兩難」等，呼應了ESERIM 之設計理 念與期望；（6）少數學生認為加油站訪查題目重複等因素可能會造成其學習上 的困擾。Item 高一學生地球科學問題解決能力與其先備知識及推理能力關係的初探研究(花蓮市：中華民國科學教育學會, 2002-06-01) 吳佳玲; 張俊彥本研究之目的在編製地球科學「問題解決能力測驗」及「先備知識測驗」等量表，並藉此兩工具及現有之推理能力相關測驗，探究目前高中學生之問題解決能力與其先備知識及推理能力間的關係。研究者依據「創造性問題解決」的模式，設計以地球科學為學科背景脈絡的「問題解決能力測驗」，其中包含「發散性思考」與「收斂性思考」兩向度。此外，亦針對此「問題解決能力測驗」所需之先備知識而編製對應之「先備知識測驗」，其中並包含「學生對問題解決能力測驗」喜歡程度之1題單選題。本研究以台灣東部某國立高中一年級學生為研究對象，有效樣本共260人。研究設計採用相關研究法及半結構武的晤談。量的資料分析主要採皮爾遜積差相關及多元逐步迴歸分析法，質性資料則經由編碼與三角校正後進行分析，以進一步了解學生對「問題解決能力測驗」及「先備知識測驗」的看法與觀感。研究結果如下：一、研究工具之「問題解決能力測驗」總分與「發散思考」(r=.814，p<.001)及「收斂思考」向度(r=.898，p<.001)均有高度相關，且評分者信度達.813~.965。「先備知識測驗」之信度KR20介於.60至.63之間；二、學生問題解決能力與其先備知識(r=.482，p<.01)及推理能力(r=.435，p<.01)間均接近顯著之中度正相關及大的效果量(effect size)，且「先備知識」、「推理能力」及「對問題解決的態度」對「問題解決能力」有顯著的預測力(解釋率達R2=.343)，而「先備知識」與「推理能力」對「發散思考」和「收斂思考」亦有顯著的預測力(解釋率達R2=.172~.332)，接近或具有大的效果量；三、推理能力與「發散思考」間有大的效果量的關係，而先備知識與「收斂思考」間亦有接近大的效果量的關係；四、晤談後發現學生認為「先備知識測驗」須仰賴「知識」、「態度」、「經驗」的多寡，而「問題解決能力測驗」則須「知識」、「態度」、「思考」與「經驗」的完備，其結果與量的分析頗為一致。據此，我們認為高中學生先備知識及推理能力的增強，應有助於提升他們在地球科學上的問題解決能力。尤其在「發散思考」上更應著重在「推理能力」的培養，而「收斂思考」應更強調「先備知識」的建立。Item 三位地球科學教師對統整課程觀感之個案研究(臺北市：國立臺灣師範大學, 2003-04-01) 賴麗琴; 張俊彥科學統整課程的設計與實施，近幾年來在台灣引起了相當多的討論甚或是爭議。曾有研究指出新課程或教學方法在學校實施的成功與否， 往往取決於第一線任課老師對此新課程或教學方式的態度或支持程度（Dori and Barnea, 1997; Hamilton and Gingiss, 1993; Kulinna and Silverman, 2000; Probart et al., 1997）。 故若能針對當前科學教師對統整課程或教學的態度與觀感進行深入的剖析與探究， 對於未來科學統整課程的設計、發展、實踐、甚至是在學校實行的可行性都會有許多正面的啟示與寓意。 本文的主要目的便在透過半結構式晤談的方式，來深入探討並了解三位地球科學任課教師在其任教學校實施「地球系統為整合主軸之多元化教學模組」後， 對於該科學統整課程與教學之建議與觀感。本個案研究的三位地球科學教師分別來自台灣北部、中部以及東部之公立高中，均具有六年以上之豐富教學經驗，熟稔各種教學方法。三位教師在經過八週（六節課，每節50分鐘）之研究教學後，接受研究者安排之個別晤談。 分析晤談資料顯示三位教師對此多元化教學模組均抱持肯定與支持的態度，並表示此科學統整課程相當值得在中學階段推行實施。教師們亦認為透過以「地球系統」為主軸之統整教學，學生可以學習到尊重不同的意見與看法，多面向的角度去思考問題，並能發揮團隊合作的精神嘗試以理性的方式解決問題，甚而也改變了學生對於求取知識的方式與態度等等， 但在統整課程之教學目標與活動時間的掌控上則是教師們感到較困擾之處。Item 「問題解決」或「無問題解決」？電腦輔助教學成效的比較研究(花蓮市：中華民國科學教育學會, 2000-12-01) 張俊彥; 董家莒Item 我國高一學生的問題解決能力與其科學過程技能之相關性研究(花蓮市：中華民國科學教育學會, 2000-03-01) 張俊彥; 翁玉華本研究的目的在探究目前我國高中生的問題解決能力以及其與科學過程技能之相 關性。研究對象為就讀於臺北縣市四所高中之153位高一學生。本研究採用相關研究法的 實驗設計（correlation design）來試著了解學生之問題解決能力與其科學過程技能之間的相 關性；並輔以半結構式（semi-structural）的晤談方式，來深入探究高一學生問題解決能力 的特質。「問題解決能力測驗」、「科學過程技能測驗」、與「腳印化石晤談工具」等 三項為本研究使用之評量工具。量的分析方式為皮爾遜積差相關及T考驗，而質的分析方 面則引用Flander's system的分析模式。量化研究結果發現：高一學生之問題解決能力與其 科學過程技能的表現達顯著之中度相關（r=0.35~0.57，p<.01），且高、低問題解決能力不 同者在解釋資料、觀察、及形成假設等科學過程技能表現上皆有顯著的差異（p<.01）。 質性數據分析結果亦顯示：問題解決高、低能力不同者在「問題解決的思考流程」上有顯 著的不同。據此，研究者建議科學的教學應融入問題解決活動與科學過程技能的運用，使 學生藉由探究活動的過程，提昇他們的問題解決能力。