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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    科學史及社會性科學議題融入基礎化學課程對學生科學本質理解的影響
    (2021) 簡佑庭; Jian, You-Ting
    本研究旨在探討教學者在高一基礎化學(一)課程中融入科學史及社會性科學議題後對學生科學本質理解的影響。配合課本單元順序先進行八週的科學史教學融入,採講述式教學,內容以課本提及的為主再進行額外補充;接著進行為期四週的社會性科學議題融入課程,以時事「無核家園」為題探討太陽能取代核能的可能性,以修正式學習環教學,搭配小組討論、角色扮演、辯論和發表。研究對象為新北市某公立高中一年級學生,共三個班,有效樣本共97位。研究工具使用VOSTS9問卷,依序在學期初、科學史教學介入後及社會性科學議題教學介入後進行三次施測,並以McNemar卡方分析處理數據;社會性科學議題教學介入後會另請學生填寫關於主觀性、經驗性及暫時性的學習單,依其內容評定科學本質理解之觀點。研究結果顯示高中生的科學本質在「科學知識的特性」項目多數持有理性觀點,「假說、理論與定律」項目持有理性觀點的人數最少。科學史教學後,學生在「科學方法」與「發明假設」這兩項科學本質理解有顯著提升。社會性科學議題教學後,學生在「領域間的調和性」及「分類系統」這兩項科學本質理解有顯著下降;「主觀性」及「經驗性」僅不到三成的人具有理性觀點。研究最後對科學史及社會性科學議題融入教學和評量方法提出建議與改善,期許對未來科學本質理解提升的相關研究有所貢獻。
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    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。
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    科學史融入高中物理熱學與光學之教學研究
    (2013) 張永昌
    面對十二年國教即將實施,培養學生具備足夠的科學素養,成為高中物理教學的重要目標。本研究針對高三物理熱學與光學兩個章節,透過準實驗研究的方式,將研究者任教的兩個班級分別採用科學史教學(43人)與一般教學(38人)的形式,探討不同教學模式對於學生在科學本質觀點及學習成就的影響。 透過研究工具「了解科學本質量表」進行相依樣本t考驗分析得知,相較於一般教學,學生的科學本質觀點在科學史教學後,有顯著的提升(t = 3.081,p< .05),且原持有科學本質觀點較接近傳統觀的學生,提升的程度最為明顯;透過ANCOVA分析學生在傳統期中考試題的表現得知,成績原本較差的科學史教學組學生在科學史教學後與一般教學組學生的成績差距逐漸拉近,因此,長時間的科學史教學對於學生學習是有助益的;經科學史教學後,學生在PISA類型試題的表現優於傳統期中考試題,此結果可做為後續相關研究選擇學習評量工具的參考。 雖然大多數(92.3%)學生對於將科學史融入高中物理教學抱持正面與肯定的態度,但是,部分(20.5%)學生認為回答科學史教學活動所安排的科學本質問題是有困難的,此外,超過一半 (61.5%)的學生,在即將面對升學考試的壓力下,認為科學史教學比較適合安排在高一課程,上述學生對科學史教學的反應,以及研究者最後依據研究結論提出幾項建議,可做為後續教學與相關研究參考。
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    科學史融入九年級自然與生活科技教學之探討—以『動能、位能與能量』單元為例
    (2009) 許峻豪
    本研究針對國中自然與生活科技『動能、位能與能量』單元,設計兩組教學方式:『科學史教學』、『講述式教學』。探討九年級學生,對於學生學習的影響。本研究對象共90人分兩組教學,60人為科學史教學組,30人在講述式教學組,利用研究工具『動能、位能與能量的概念測驗卷』、『科學本質問卷』、ATSSA、『對科學史教學課程的學習態度量表』收集前後測資料做分析。 研究結果顯示科學史教學與講述式教學,均能使學生在『動能、位能與能量』概念的得分顯著進步,並依組間後測分析顯示『科學史教學法』明顯有效。而再針對在科學史教學比講述式教學能顯著進步的題目中,則發現科學史教學有助於學生概念的概念理解。同時也發現科學史教學能使學生的部分另有概念顯著澄清。而在增進學生科學本質觀的『三個面向』與『十五項細目』中,『科學知識本質、科學事業本質』與『可複製性、創造性、非固定性、科學家的身份、科學社群』更有顯著改進。並根據學生ATSSA問卷回答結果,科學史教學組『對科學的態度』有顯著提升。最後研究中也發現,男生對科學史教學課程的學習態度,比女生明顯更正面。而同樣針對量表中『認為喜歡上科學史教學課程』,男女生則沒有顯著差異。但針對量表中『認為科學史教學能幫助瞭解理化』,男生比女生認為科學史教學更能幫助瞭解理化。 這些結果顯示科學史教學能明顯有助於學生理解單元概念,並可提升學生科學本質觀與對科學更正面的態度,而且男女生對科學史教學課程都是正面且肯定的。