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 科學動畫的多模態分析及其對大學生概念理解之研究(2022) 甘曉晴; KAM, HIO-CHENG隨著二十一世紀科技與網路平台的快速發展，影像成為了網路平台上普遍的敘事媒介，影片也成為現今知識的傳遞方式之一。特別是在解釋複雜的科學知識時，概念與知識會藉以影片的方式，將科學概念中的抽象知識內容轉化成具像化的動態影像，讓大眾也可藉此以簡單、生動的影片來了解複雜、深奧的科學知識，更多複雜科學知識都能因影像化得而更有效地傳達。而在網路的科學類影片中，科學動畫更是一種平易近人的科學知識呈現方式。動畫中的動態表徵不僅可以提供豐富的資訊，有助促進概念的理解整合，更可透過當中的角色、物件的動作和出現，與多種模態的不同呈現方法，結合來體現出動畫當中的意義建構。但龐大的訊息量對於觀看者來説需要投入大量的精力來解讀和提取動畫欲表達之意義內涵，進一步而言需剖析當中表達概念時使用之元素與元素變量，才能了解科學動畫中的科學概念如何被理解。本研究以分析一部由免疫系統為主題的科學動畫，利用系統功能語言學（SFL）之架構，分析影片元素本身、元素間的關係、元素動作間的意義和場景間的關聯性，從影片的本身探討元素結合與意義體現在概念、人際與語篇三大元功能中等特徵，探討科學動畫之論述方式和特性以及其對科學動畫的意義潛勢。並透過動畫影片中多種模態間的關係，進一步分析多模態在科學動畫中的成效與效果與必要性。最後，借由大學生的觀後訪談，探討大學生對於科學動畫之概念接收、理解以及解讀情況，從而研究科學動畫元素與多模態呈現之效果、運用特色以及體現特徵。Item 漢英語教科書科學理論及科學本質論述的語言分析與比較(2023) 盧宥良; Lu, You-Liang本研究旨在探討漢語教科書與英語教科書科學理論與科學本質論述的語言分析與比較。選取臺灣高中與IBDP物理教科書的運動學單元內文作為研究的標的文本，並以系統功能語言學之角度進行及物性、主述位、語態、時態、技術性建構、連接關係、蘊含序列與體裁分析，進一步得到漢語文本與英語文本傳達了怎麼樣的科學理論與科學本質。研究發現，漢語文本與英語文本在語言論述上存在差異。漢語文本的小句通常使用較多零代詞。此外，漢語文本出現了贅字、詞性轉換以及物理問題；而英語文本則有作者與閱讀者產生人稱關係混淆的情形。在科學本質的傳達上，漢語文本與英語文本多數具有相同的特徵，例如化繁為簡、解決問題、理性與客觀等，並分別能與臺灣以及IB教育體制所提到之科學本質特徵相互對應，且其所傳達之科學本質特徵亦與科學教育、科學哲學領域所討論之內容相關。Item 生物科名詞組的類型與高一生的語意理解－以系統功能語言學為探究角度(2011) 賴廷倫科學文本具有多元的分類論述，可以圖表、過程詞甚至名詞組來體現分類，以名詞組達成的分類論述可以說是最隱晦的。名詞組的結構具有某種分類潛勢，然而先前研究指出，有些學生無法察覺其分類意圖，有些學生則過度推論，因而產生語意理解的差異。本研究旨在探究高一生對生物科名詞組的語意理解情況，先對三篇標的文本進行文本分析以瞭解生物科名詞組的類型及使用情形，再透過雙向細目表建立生物科名詞組之語意理解問卷，以瞭解學生對不同類型名詞組的語意理解及影響語意理解的因素。研究發現：(1) 生物科名詞組的修飾成份具有多元類型，不僅可為性質，更可由實體、過程、環境成份、關係和小句衍生而來；(2) 由性質衍生而來的修飾成份最容易被學生理解為修飾詞，由過程衍生而來的修飾成份則最容易被理解為分類詞，由環境成分衍生而來的修飾成分最容易導致紛歧的語意理解；(3) 深一階中心成份容易被學生理解為特定的事物，深二階中心成分則容易被理解為範疇較大的事物。一個結構簡單的名詞組，學生的語意理解卻存在差異，遑論小句和語篇，研究結果冀能為科學文本的編寫和科學教師的教學提供參考。Item 高中物理教科書與學生關於力的話語與合法化的語言策略(2006) 李哲迪; Lee, Che-Di摘 要 本研究旨在分析漢語中高中學生和物理教科書將力建構為實在的語言基礎。 根據理論的探討，在語言層面，理論事物之實在透過兩種方式而建構。其一是語言性事實：事物之實在透過一套談論它的話語而不證自明。其二是合法化：事物之實在透過指出「科學語詞真的有所指，或與別的語詞有所別（對這兩者產生懷疑即為合法性危機）」而證成。理想上，在合法化的論證過程中使用的語言策略是展示隱喻事件和技術事件間的轉換（即技術性建構）。根據系統功能語言學，理論事物會以名詞形式作為語法的物件而參與在事件中，此類事件是為隱喻事件；理論事物的話語則是表達隱喻事件時需依循的詞彙語法。在技術事件中，理論事物以與經驗形式一致的語法形式來表達。藉由技術性建構，理論事物轉換為一致式表達，從而獲得其日常意義而成為可理解的。 實徵研究發現：在語言性事實的方面，教科書和高中學生建構了有別於常識力的科學力話語；但在合法化的方面，則幾乎沒有出現技術性建構。 對科學教科書語料庫和中研院平衡語料庫的內容分析，以及對學生 (N=72)的凱利方格問卷調查顯示：漢語中存在科學力和常識力兩種話語；雖然兩種話語有邊界模糊的現象，但高中學生能區別之；與高一學生相比，高三學生的兩種話語更趨於約定用法。這表示力的語法性存在已在高中學生群體中建立。 然而，在合法化方面，課文分析和學生(N=15)晤談結果顯示：課文沒有適當說明「力」的所指，而且「力」與「作用」之間以及「作用」與技術事件中對應的語詞之間沒有恰當銜接；對接觸力的「接觸」之所指也沒有說明；總結而言，課文沒有進行技術性建構。另外，本研究使學生(N=15)在彈簧秤測量情境中解釋測量結果並接受詢問，從而使之處於合法性危機。以Toulmin的論證架構為基礎，對學生的回答所做的分析顯示：雖能運用各種語言策略，但學生無法將隱喻事件拆解為技術事件，指出「力」之所指，藉以進行有效的論證。對學生而言，「力」是空洞的存在。 本研究從語言性事實和合法化的角度切入，藉由語言分析來探究概念學習。結論對此研究取徑在相關研究中的意義提出說明，並在此研究基礎上對科學課程、教學、師資培育與未來研究提出建議。Item 操作式模型的解說文字結構對民眾參觀行為與相關概念的影響—以「星座盤」為例(2006) 范賢娟; Fan, Hsian-chuan本文以臺北市立天文科學教育館（以下簡稱天文館）的星座盤模型為例，探討不同結構之操作式模型的解說文字，對讀者操作行為及其星座概念理解的影響。根據「以經驗為基礎的博物館學習理論」，本研究整理出與該展示學習結果相對應的行為類型，並以系統功能語言學（SFL）分析原版解說文本，再以符合該理論的方式撰寫新版本，然後以準實驗研究法比較二種版本對參觀行為與相關概念的影響。經由SFL的分析可了解，天文館的星座盤原版解說文字多處不合乎訊息傳遞的原則，且其採取「解釋」體裁，強調抽象概念的說明；本研究則考量該展示為操作式模型，故採取「做科學」體裁，並以符合SFL的方式重新撰寫相同內涵的解說文本。針對不同版本的影響，以錄影觀察了解民眾的參觀行為，以臨床晤談了解民眾的相關概念，二版本所蒐集之結果以無母數方法比較分析。錄影觀察總共1284人次；臨床晤談共39組66人。結果發現：整體而言有閱讀行為的民眾大約佔參觀民眾的12%；天文館原版解說過於簡潔抽象，對於現場想要操作的民眾幫助不大；本研究改寫版本雖無法提升參觀民眾的閱讀比例，但強調操作與觀察的解說方式，有助提升參觀民眾合適行為與相關概念的理解；就改版解說而言，以閱讀不同欄位者相比較，閱讀內含具體操作方式之欄位的人，按鈕比例最高，而閱讀與操作無關內容的人，按鈕比例較低。本研究建議如下：操作式展示品的文字解說應該加強具體操作與觀察的指引，且順序應從具體操作、觀察現象慢慢提升到抽象概念；參觀民眾對尋找生日星座非常感興趣，不妨將之納入星座盤解說中。Item 低識讀能力學生對科學文本「血糖的恆定」之閱讀困難研究(2009) 陳惠如; Hui-Ju Chen科學文本為了將科學知識更有系統的組織起來，通常會藉由很多的技術性詞彙來介紹科學概念，而這些訊息再經過語法隱喻、名物化的轉變，更容易讓學生在理解科學文本時遇到閱讀困難。本研究的研究對象為低識讀能力的學生，他們在閱讀科學文本時，可能會對這種語言的特徵產生許多的理解困難，而本研究的目的即是在探討低識讀能力學生在閱讀科學文本時，會遭遇到什麼閱讀困難。 本研究以系統功能語言學的理論為基礎，從小句的語言單位，來探討學生對小句內每個成分的理解情形和可能的閱讀困難。研究的標的文本為康軒版國中自然與生活科技第一冊的「血糖的恆定」，在研究中，經由念課文、訪談等活動，來探討學生的閱讀理解情形。研究的發現有四點，首先，低識讀能力學生對過程詞，無論是動詞或動詞組都有閱讀困難，且在有動詞組形式的兼語句內對辨認各成分間的關係有困難；其次，低識讀能力學生理解參與者時，對深度越深的名詞組會產生越多的閱讀困難；接下來，低識讀能力學生對不同意義的環境成分都有閱讀困難的存在；最後，零代詞的現象會影響學生對其他成分的理解。 研究發現低識讀能力的學生對科學文本會產生很多的閱讀困難，且在小句內的理解就出現問題，更不用說對整個語篇的理解。而藉由系統功能語法的理論，我們可以分析文本，也可以分析學生對科學文本的識讀能力，並進而為不同能力的學生挑選適當的文本。研究發現也提供教師一個從語言的觀點來思考學生學習成就低落的原因，並建議教師將科學內容教學和科學語言教學並重，使學生能夠練習閱讀科學文本的技能，如此一來，他們就能夠從文本中直接得到科學知識。Item 不同試題論述方式對學生作答表現影響之分析-以TIMSS 2003試題為例(2007) 王建中不同試題論述方式對學生作答表現影響之分析 以TIMSS 2003 試題為例 中文摘要 本研究旨在探討兩種不同試題論述方式對學生作答的影響及閱讀理解的差異。本研究以TIMSS 2003科學成就測驗試題為例，探討兩大方向：（一）不同試題論述方式對學生閱讀理解的影響。（二）探討學生受試題論述影響的原因。 研究方法與設計是採用實驗研究法，以台北縣210名八年級學生為樣本，利用「TIMSS 2003 科學成就測驗試題」蒐集學生答題數據，看整體學生答對率表現是否會因試題的不同論述方式而影響。除此之外，本研究還依性別、語文能力將學生作分組，探討不同試題論述方式，對不同性別、語文能力學生之影響。最後，從210名八年級學生中隨機選取34名學生進行問卷調查結果分析，以進一步了解學生對兩種不同試題論述方式的觀感與看法。 本研究主要發現如下：（1）不同的試題論述方式會造成試題句子中的語法結構改變，進而影響學生作答。（2）語文能力高低對學生作答正確率的影響是有顯著差異。（3）女生對不同試題論述方式的理解表現不輸給男生（4）科學專有名詞的使用會影學學生作答──多數學生學生解釋科學專有名詞時，習慣將專有名詞視為個別的文字，再拚湊為語詞的整體意義（5）低語文能力學生受不同試題論述方式的影響最大。最後根據研究結果，討論不同試題論述方式對於學生閱讀理解及作答表現影響的可能蘊涵，並提出更進一步的研究建議作為本論文的結束。Item 神經系統圖形的表徵結構對於學生讀圖理解之影響研究(2007) 封德威; Te-Wei Feng本研究旨在以系統功能語言為理論工具，探討不同表徵結構的神經系統圖形對學生讀圖理解之影響。 研究設計主要分為問卷調查、準實驗研究和晤談研究三部分。首先選取30位國一學生，閱讀並填寫「傳統神經系統圖形診斷問卷」，以便診斷康軒版七上自然與生活科技教科書的神經系統圖形，對於學生的閱讀時是否會造成困難。準實驗設計將學生隨機分為實驗組和對照組。實驗組學生閱讀由系統功能語言理論所設計成的「SFL神經系統圖形問卷」；對照組學生則閱讀「傳統神經系統圖形問卷」。準實驗研究之研究對象為國中已學習過神經系統的學生共140位，同時進行閱讀並填寫「SFL / 傳統神經系統圖形問卷」中的問題；晤談對象則依問卷的作答表現以階層式隨機抽取16位學生，進行深入晤談以瞭解學生對圖形的理解情形和觀感。 圖形診斷問卷的分析結果發現，學生在閱讀傳統神經系統圖形時，出現了許多的困難點。準實驗研究結果發現，閱讀SFL圖形顯著比閱讀傳統圖形更能增進學生的讀圖理解，並可減少另有概念的產生。此外，由晤談結果亦顯示，學生閱讀傳統圖形後產生許多另有概念，而閱讀SFL圖形則較少另有概念產生。最後本研究對SFL圖形提出更進一步的修正，並對未來研究方向提出建議。Item 探討九年級學生的科學寫作及其與性別、智力、語文工作記憶、學習成就之相關研究─以氧化還原為例(2005) 李淑萍; Shu-Ping Lee本研究旨在探討學生觀察示範實驗影片後之科學寫作及其與性別、智力、語文工作記憶、國文、自然科學習成就之相關，進而討論科學寫作評量可採計的項目。 以台北市某市立國中九年級39位學生為研究對象，在觀察四段不同主題的氧化還原反應示範實驗影片後，分別要求學生進行描述與解釋的科學寫作。科學寫作內容以系統功能語言學的及物性分析為主，並蒐集學生智力、語文工作記憶及學科學習成就等資料，以描述性、Pearson相關、t考驗及多元逐步迴歸統計進行分析。研究發現如下： （1） 在科學寫作中，步驟和物件觀察小句最多；33﹪的小句有環境成分；平均發生2.9次級轉移；詞彙密度平均值為2.85，其中37﹪為科學內容詞；平均寫出了28﹪的正確觀察項目。 （2） 科學寫作內容量與學生智力及語文工作記憶僅呈低相關，而與自然科與國文學習成就呈中度相關；此外，女生的寫作內容量、級轉移次數、步驟、現象觀察句數、正確觀察項目顯著高於男生。 （3） 逐步迴歸的結果提示在評量科學寫作時，正確與錯誤觀察項目、科學內容詞等之數量，或者步驟觀察、迷思觀察、輿科學內容詞數，均具重要意義。 最後，討論本研究發現對科學教學與評量的意涵，並提出進一步研究的建議。