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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    七年級學生在魔術情境融入一元一次方程式建模活動的學習歷程與成果
    (2023) 林軒如; Lin, Hsuan-Ju
    一元一次方程式是從算術思維進入代數思維的重要階段。在課程安排上,國中的數學包含許多代數相關的內容,方程式是後續代數概念的基礎在代數學習中佔有重要的地位。許多研究指出學生在學習一元一次方程式這個單元時出現困難,學者認為其原因有兩者:缺乏具體情境的引導、過多枯燥的運算導致學生反感無興趣兩者。因此本研究期望透過將魔術情境融入建模活動的方式,改善前述兩者所帶來的學習困難。本研究採個案研究法,旨在探討六名不同程度的國一學生在魔術情境融入一元一次方程式建模活動中的學習歷程以及活動後成就和情意的改變。通過活動單、成就及情意前後測、課堂錄音與訪談記錄等資料,以數學建模循環結合一元一次方程式解題歷程分析學生的學習歷程,並探討鷹架介入對學習歷程的影響,再以成就及情意前後測分析活動帶來的改變。引模活動中學生所使用的介入主要為輔助設未知數及列式。探模活動一中學生開始主動設未知數、列方程式、並試圖解方程式,介入主要著重於一元一次方程式的簡化及整理的迷思概念釐清。探模活動二介入數量提升的主要原因為情境的加深,透過活動(人造物)的引導才有機會觀察出此現象。學生經過一元一次方程式建模活動後皆認為有助於後續一元一次方程式應用問題的學習主要原因包含:加快上課理解速度、解一元一次方程式模型沿用、測驗分數提高。成就測驗前後測呈現顯著差異,學生從願意試著以符號代表數的方式解題;情意問卷前後測呈現顯著差異,因為情境有趣使得他們更加投入。
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    探討建模取向下國中生二次函數的學習
    (2023) 曾柏瑋; Tzeng, Bo-Wei
    二次函數為國中階段重要的數學概念之一,許多研究卻指出學生在學習二次函數單元容易面臨概念理解與表徵轉換的困難。現今十二年國教課綱中所規範二次函數的學習內容,聚焦在二次函數的意義與圖形特性,減少了情境問題的比例,但二次函數卻又與生活息息相關。教師在課堂中常以講述取向結合動態數學軟體的操作,來呈現二次函數式與圖形的變化,較少看到一套完整且有系統的教學活動設計,幫助學生釐清國中二次函數單元的相關概念。因此,本研究期望以自行開發的二次函數建模教材,發展國中生對二次函數單元的理解,並且提升學生的情意態度。本研究採個案研究法,旨在探討六名國二資優生在二次函數建模活動中的學習歷程,以及認知、情意的改變。透過學習單、前後測、課堂錄影與訪談記錄等多種資料,以Blum& Leiß(2006)的數學建模循環架構與Pirie & Kieren(1994)的數學理解成長模型分析學習歷程,並探討教師介入類型對學習歷程的影響,再以認知和情意前後測分析認知與情意的改變。 研究結果顯示二次函數建模活動中,循序漸進式的問題設計有助於學生自行發展二次函數相關概念的理解。從學生的學習歷程中,發現數學化階段為數學建模歷程中最具挑戰性的環節。此外,學生經過二次函數建模活動後,增進對二次函數的概念定義、圖形與極值的理解,並提升二次函數情境問題的解題思考能力。在情意方面,除了自信心提升之外,亦增進學生對課堂的投入程度。
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    探討臺灣繁殖鳥類大調查(BBS TW)公民科學家的參與動機、學習歷程與學習成果
    (2019) 彭詩婷; Peng, Shih-Ting
    公民科學做為21世紀蓬勃發展的科學研究方法之一,所擁有的優勢除了補足傳統以科學家資料蒐集緩慢困難的問題,同時可作為大眾接觸環境教育的重要媒介。然而針對公民科學家本身的研究,不管國內還是國外比起其科學研究結果都相對缺乏。因此,本研究針對公民科學家參與公民科學計畫的重要因素,參與動機、學習歷程與學習成果進行深入探討,同時以Falk及Dierking於1998年即提出的自由選擇學習理論和學習情境模型,了解公民科學家的學習歷程中受那些因素影響。本研究以臺灣繁殖鳥類大調查(BBS TW),臺灣的鳥類公民科學計畫為研究對象,於2018年運用量化的問卷分析公民科學家的動機和學習成果,2019年1月以質性參與式觀察和半結構式訪談了解參與時的學習歷程。在回收的126份有效問卷成果上BBS TW的公民科學家最初的參與動機以價值觀構面最多,持續動機在價值觀、社會互動和組織計畫構面上皆有顯著成長。學習歷程中,參與者辨識鳥類的能力、價值觀與環境敏感度等受不同學習情境影響。最終學習成果上持續參與BBS TW的公民科學家在知識、態度、行為與技能上都顯著高於中斷參與者。建議針對不同客群以主打不同參與動機,學習資源上加強聽力與圖像或學習環境的結合,期望本研究結果能利BBS TW公民科學計畫更有效的執行。
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    大學生參與「環境倫理與永續發展」通識課程之學習歷程研究
    (2011) 石純齊; Shih, Chun-Chi
    在環境失衡的現代,推動環境教育已是刻不容緩的事。在大專院校,環境教育的推廣有賴於環境教育融入通識課程中方能實施與達到成效。有鑒於此,本研究問題為一:學生於課程進行期間如何與教師、課程這三者進行交流、互動?歷經學期通識課程後是否有所轉變?二、研究對象在學習歷程中的環境倫理和永續發展觀念脈絡為何? 本研究採用質性研究法,針對選修國立臺灣師範大學第99學年度第1學期「環境倫理與永續發展」通識課程的22位學生進行歷時一學期的田野調查,透過文件蒐集、參與觀察法、初步性訪談,研究者最後篩選出11位學生為本研究的研究對象,並於課程結束後進行深度性訪談。經文件蒐集處理、對話記錄轉譯完畢,研究者將所有的資料進行歸納、分析、轉譯與詮釋。 研究發現:「環境倫理與永續發展」通識課程透過實作和體驗,教學會更具有說服力,但仍需要適當的導引;課堂上的實務分享、指定專書閱讀,能提升學習效率;而「模擬聯合國會議」價值澄清課程,能使學生設身處地為他者著想,並瞭解更深層的永續發展觀。透過一學期的引導,除了感同身受,擴大思考的共鳴,學生亦嚮往簡樸生活,重新找回自己與自然間的密切關係,以大自然為師;進而付諸行動,甚至成為影響他人的一份子。 根據研究發現提出研究結論:學生明顯提升對周遭環境變化的關注、對環境危機的意識與覺醒、對當前重大環境議題的瞭解,培養出主動關切環境問題的態度,進而轉變為主動探索、學習環境方面的知識,並在個人生活中實施環保的能力。最後從環境教育本體出發,提出對環境教育相關之通識課程教學者及未來研究之相關建議。
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    國中生參與「綠色生活地圖」環境教育課程之學習歷程研究
    (2015) 張建維; Chang, Chien-wei
    本研究以實驗教學方式,設計並實施一門為期13節課的環境教育課程,以18名七年級學生作為研究對象,並以校園空間作為研究與活動實施場域,目的在於瞭解國中學生在「綠色生活地圖」課程中的參與學習歷程與環境學習成效。主要研究方法是蒐集環境學習問卷與社團回饋問卷等量化資料,以及參與觀察、文件分析、訪談記錄等質性資料,分別針對學生學習歷程、環境學習表現、課程喜好與接受度等項目進行分析討論。 研究發現 ,綠活圖課程的多元活動方式能夠符合不同學生的學習需求,有助於國中學生在各層面環境素養的提升。其中綠色圖示與景點調查活動能夠有效引起學生的學習動機與對校園的關切,並使學生在校園環境問題上的認識與責任感有顯著的進步。此外,透過適當的引導,綠活圖課程能夠與環境改善活動結合,提供學生在環境行動上的學習與經驗。 研究中除了建立一套適合國中學生的校園綠色生活地圖環境教育課程,提供完整的教學過程與學習文件,並且提出以下建議:(一)學校應鼓勵教師透過綠活圖繪製進行環境教學,並透過適當的教學引導與獎勵措施,將繪圖活動與校園或社區的改善行動作結合。(二)教師可依據課程時間與目標選擇適當的教學場域範圍,並透過教師與社區的協同合作,提供更多元的環境學習元素。(三)若能擁有更充足的課程時間,可安排學生實際進行環境改善的行動,使學生在環境行動技能與環境行動經驗上有更完整的表現與學習。