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 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 數學探究教學對學生根號求值的概念發展及學習態度的影響(台灣數學教育學會、國立臺灣師範大學數學系共同發行, 2021-10-??) 葉秀玲; 徐偉民; 張國綱; Shiu-Ling Yeh, Wei-Min Hsu, Alex Chang本研究採個案研究法，以國中八年級學生 11 人為對象，針對根號求值的主題進行數學探究教學，探討數學探究教學實施的歷程，以及對學生數學學習的影響。教學過程學生採合作學習，教學策略以操作圖像、探究學習為主。本研究蒐集認知測驗及態度量表等量化資料，以及學習單、錄音錄影、訪談等質性資料，經過分析之後發現，探究教學學習保留效果良好，能有助於學生建構正確數學概念，且對學生學習態度有正向影響。Item 以認知師徒制觀點探討科展績優教師應用科學社團指導學生進行科學探究活動之個案研究(2007) 歐映青以認知師徒制觀點探討科展績優教師 應用科學社團指導學生進行科學探究活動之個案研究 中文摘要 本研究主要是探討一位科展績優教師應用學校的科學社團，指導具有科學性向或興趣的國中學生進行科學探究活動的方略，並試圖以Collins, Brown,＆Newman（1989）所提出認知師徒制理想學習環境的架構來分析社團活動內容、教師教學的方法、課程設計的順序、科學社團的組織運作以及教師建構同時指導多組學生進行科展研究的歷程，最後並探討社團學生科學本質、對生物學的態度以及對社團學習環境的感受作為科展績優教師應用科學社團指導學生進行科學探究活動的成效分析。 研究對象為台北縣某一所國中的科學研究社社員以及社團指導教師。本研究為個案研究，研究工具包括半結構式訪談、開放式回饋問卷、文件檔案資料收集（包括社團札記、實驗日誌、科展進度表以及網頁討論區）、科學本質量表、對生物學的態度量表以及建構主義學習環境量表。 本研究主要的發現如下：1.個案教師應用科學社團指導學生進行科學探究，是實踐認知師徒制的科學學習；2.在科學社團中，個案教師建立多方資源網絡，有助於各種學習經驗的傳承；3.個案教師運用多樣化的課程內容，培養社團學生科學探究的能力4.個案教師建置社團網頁模組有助於科學社團中科學社群的多元互動；5.個案教師運用多元評量的方式能有效指導學生進行科展專題研究；6.個案教師實施複式編組合作學習，可以強化社團學生分工合作的能力；7.應用科學社團指導學生進行科學探究活動可促進學生形成正向的生物學態度；8.應用科學社團指導學生進行科學探究活動可以增進學生對科學本質的理解；9.應用科學社團指導學生進行科學探究活動能提供學生在社會建構主義的學習環境下，進行有意義的科學學習。根據本研究上述的結果可以具體提供學校的科學教師應用科學社團推動科學教育的參考。Item 高中科學教師參與學習共同體共同備課社群之運作與成效之個案研究(2017) 陳相翰; Chen, Hsiang-Han本研究目的在探討高中科學教師參與學習共同體共同備課社群的過程，所促發的教師專業成長。本研究採個案研究方法，以學習共同體著重學生學習參與歷程的理念，針對一個共同備課社群、其中的一位個案教師與其學生作為三層次的分析單位，由此展現並詮釋此專業學習社群中的一位教師參與共同備課的教學歷程變化。研究資料包含質性與量化兩部分，結合分析參與觀察紀錄、會議記錄與訪談資料，並探討個案教師的學生在Lawson的科學推理測驗、成就測驗及參與態度問卷結果的關聯性，剖析出個案教師參與學習共同體共同備課社群過程中，專業成長的全貌。 研究結果顯示，參與社群的教師以學習者學習需求為核心而進行課程重組與設計，增能教師對於課程架構、佈題策略、學科知識與實踐科學探究的教師專業；學生於科學推理、成就測驗及學習共同體課程參與的態度三者間的表現並無顯著相關，但因學習共同體的討論課程而能培養學生對科學學習及能力的養成，而教師參酌學生學習表現並以此作為教學調整的依據，反思教學並規劃自己的學習共同體教學。依據研究結果，研究者建議，在教學層面上，科學教師參與學習共同體共同備課過程時，應在備課、觀課或議課階段，更重視學生回饋而做教學專業的判斷，進行教學調整的依據；在研究層面上，後續可進行多重個案的研究，透過跨個案的比較，了解共同備課情境對於不同教師的影響，深入探討教師專業成長及學生科學素養提升情形。Item 資深理化教師建構式教學教學表徵之研究(2015) 傅仰璠; Fu, Yang-Fan本研究以一位任教數理資優班之資深國中理化教師為對象，探討其教學表徵之來源，教學行為表現，及教學表徵之呈現。主要採質性研究法，資料來源包括：對個案教師的課室觀察、與教師的晤談、相關文件收集、錄影、錄音。資料均經過三角校正過程，以期真實呈現個案教師課室教學之原貌。 教師教學表徵之來源，主要探討教師教學表徵之成因，有求學過程的經驗、同儕觀摩的學習、教學研習的增廣見聞、自我反省成長、教學環境的應用等五點，另外也歸納出教師之教學特質包含利用多元解決問題的能力活化教學經驗、保有學習心與創造力、對所有事實與答案抱持疑問、不放棄任何可以探究的主題、常自我省思等，而個案教師由這些教學表徵來源呈現出獨特的教學行為表現。 探討教師教學行為表現屬於何種教學型態，主要依據個案教師上課內容，將目標課程分為四大主題，並運用課室教學表現分析表STAM-Sci進行分析。研究結果發現，隨者教學內容與學生學習成效的不同，教師之教學型態也會跟著改變，雖然課程主題一為較多概念式的教學型態，但課程主題二之後則逐漸轉變為較多建構式的教學型態。教學歷程中教師根據學生的學習成效，也不斷調整教學活動及表徵，整體而言，教師之教學仍較偏向建構式教學。 個案教師之建構式教學所呈現的教學表徵形式相當多樣，如定義說明、範例說明、科學史說明、比較說明、澄清說明、因果說明、類比、隱喻、問題引導、問題討論、學生實驗、學生撰寫報告、學生練習解題、學生觀看影片、學生討論等，研究者整理出個案教師在使用這些教學表徵之下的原則，包括：問題式的引導、重視實驗操作、強調科學研究的過程、讓學生表達出自己的想法。 本研究的結果可擴展科學師資培育機構及科學教師知識領域之研究者對於國中理化教學的全面了解，更希望能讓在教學現場努力的教育工作者，得以參考並精進教學。Item 兩位資深高中數學教師專門內容知識之嵌入式設計的混合方法研究(2012) 林培棠; Pai-Tang Lin本研究結合質性取向的個案研究與錄影分析的量化數據，形成一個嵌入式設計的混合研究(embedded design of mixed-methods research)，用以探究兩位資深高中數學教師(林師與吳師)專門內容知識(specialized content knowledge)可能的內涵與特質以及它與內容與教學的知識(knowledge of content and teaching，簡稱 KCT)、內容與學生的知識(knowledge of content and student ，簡稱 KCS)間的關係。在為期一年的研究中，作者進入兩位個案教師的教學現場，透過課堂教學觀察與訪談，探索兩位個案教師和學生之間的互動與SCK呈現的情形。在錄影分析系統的部分，則是引用Learning Mathematics to Teaching (2006)所發展的Mathematical Quality of Instruction (MQI)登錄系統。個人首先修改系統的編碼，以符合兩位個案教師實際的數學教學特質，接著，進行教學影片分析，最後，商請另一位獨立登錄者協助信度的檢測。依據蒐集準則的質性與量化資料，並借助Ball, Thames與Phelps (2008)的MKT架構，本文描述兩位資深高中數學教師SCK可能樣貌以及它與KCT、KCS間的關係。 本研究結果顯示，兩位個案教師除了具有MKT原始定義的SCK特性外，也顯現其他SCK的內涵與特質，例如含有近似於HCK的特徵。其次，某些事件中教學的「不確定性(uncertainties)」會喚起林師即興的(improvisational)SCK，它的顯現與林師具有的數學知識相關，也反應了這些教學事件「不確定性」的程度。此外，兩位個案教師的SCK也會影響其教學的安排與教學的評價(亦即KCT)，是影響他們教學決策的原因之一，而KCS也會影響兩位個案教師SCK呈現的方式與時機。 最後，根據研究結果，本文指出即興SCK與「不確定性」的關係，可以作為未來進一步探究高中數學教學中的「不確定性」。希望，本研究的結果可以用來幫助在職高中數學教師，進一步了解自己在教學中所需數學知識的內涵與影響的因素，以發展高中數學教師的SCK。Item 高中數學教師教學專業知識的個案研究(2012) 沈湘媛本研究採用個案研究法，分析並比較兩位資深高中數學教師的教學專業知識。在Ball等（2008）所提出的教學用的數學知識（mathematical knowledge for teaching）的理論架構下，收集並分析兩個案教師各三階段的實徵資料。教學單元包括四領域的數學主題：李師的微積分、邱師的機率、李師和邱師的矩陣（進度教學單元）、李師和邱師的排列組合（複習教學單元）。 資料收集的主要方法是參與觀察和訪談，其中，教學影片和訪談錄音的內容都轉譯成逐字稿。為了在質性取向的研究裡加入量化分析，本研究使用教學觀察系統來分析參與觀察的教學影片資料，它主要是修改自LMT計畫（2007）所設計的「教學中的數學品質（mathematical quality of instruction）」的影片編碼詞彙表。作者在詮釋參與觀察和訪談的內容之前，會參考一些文本證據以提升本研究的品質。 作者將參與觀察的研究結果視為教師的顯性知識，而訪談的研究結果則視為教師的隱性知識。在不同的研究階段裡，兩位個案教師顯性知識和隱性知識有許多異同；在教師的顯性知識方面，雖然質性部分有許多相異之處，但是量化部分卻是非常相似的；而在教師的隱性知識方面，穩定的教學表象背後具有複雜多變的教學脈絡。 研究結果指出，專門的內容知識（specialized content knowledge）在高中數學教師教學專業知識裡佔有舉足輕重的地位，尤其是對教師專業發展而言。對於以教學工作為志業的高中數學教師來說，本研究在教學實務裡所描述的教學專業知識有許多發人省思之處。對於國內數學教師知識的研究而言，本研究結果指出了數學教學專業知識在不同面向的各種觀點。Item 資深高中數學教師教學相關知識的個案研究(2011) 曾名秀本研究採用個案研究法與教室觀察法，描述一位資深高中數學教師「教學用的數學知識(mathematical knowledge for teaching，簡稱MKT)」內涵。依照個案教師所教授的高二數學課程，研究的單元包括幾何、離散與統計三個主題，區分為三個研究階段，為期一年。前導階段研究的教學單元為「空間中的直線與平面」，第一階段的教學單元為「重複組合」，第二階段則是「數學期望值」。個人利用教室觀察與訪談資料，並藉助Ball, Thames與Phelps (2008)的MKT架構，分析個案教師的數學教學相關知識及其樣貌。 研究結果顯示，個案教師MKT的六領域知識中有四項較為突顯，其餘二項則因文獻較少而難以區辨。在教學過程中，個案數學教師的MKT兼具外顯與內隱的特質，而且，隨著當下數學教學所需，各領域知識之間的轉換相當的快速，他為了因應教學的不確定性，展現出流動與彈性的特質。另外，各領域知識之間也會產生交互作用，特別是對學生理解的知識，時常影響其他領域的知識。此外，個案教師的數學教學信念以及課堂的情境脈絡，亦會影響各領域知識的呈現。最後，本研究個案教師的數學教學中，同時兼有「基礎數學的深刻理解(profound understanding of fundamental mathematics)，簡稱PUFM」的部分特質。 本研究的結果，可以用來協助高中在職數學教師，進一步了解自己在教學中用到的各類數學教學知識的內涵以及影響的因素，以幫助教師做教學決策，進而引動數學教學專業的發展。此外，對數學師資培育者而言，了解資深高中數學教師教學時所呈現的各領域數學教學知識，可以用來幫助中學數學科實習學生，發展各領域的知識，以提升其教數學的功力。Item 國中生對「物質與變化」概念理解之研究：台北地區的個案研究(2009) 戴菁慧中文摘要 關鍵詞：性別差異、個案研究、物質性質與變化、另有概念、事例晤談 本研究主要是來研究國中學生對物質性質與變化概念的發展情況，以許朝欽(2007)的研究文獻中的研究工具為藍本，採質性的研究法，分為兩個階段，第一階段施以問卷施測，第二階段以半結構式的訪談來收集資料。以台北市一所國中的七、八、九年級的學生(N=86)共三個班級作為研究對象，於2008年十月到十一月進行施測，施測時間為約25分鐘，經廣泛的收集資料後，以頻率(百分比)的方式呈現，並使用Perry基模(1970)來加以分析、討論，而後形成初步的推論。並根據施測結果挑選學生深入晤談，最後進行量化統計以及質性資料分析。 在完成兩階段的工作後，再將第二階段所結之結果印證第一階段所得之推論，而得到以下結論： 一、許朝欽(2007)「物質性質與變化」研究工具之信度有一致性或穩定性的 程度與效度具備有專家效度。 二、學生物質性質與變化的概念發展隨著年齡的增長而成長。 三、學生對物質性質與變化概念存有一些另有概念。 四、學生無法正確使用科學名詞。 五、學生在物質性質與變化概念上的發展會受到相關概念發展的影響。 六、學生的生活經驗、先備知識經驗、自我表達能力會影響學生物質性質與變化概念發展。 七、男女生在數理、科學概念學習於高層次思考能力，男生顯著優於女生。