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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    科學桌上遊戲量表開發與效化
    (2020) 徐筱筑; Hsu, Hsiao-Chu
    本研究旨在研發科學桌遊量表,探討科學桌遊本身的本質要素,了解不同 科學桌遊的設計要素。藉由參與者填答量表的結果,希望幫助科學桌遊設計 者,檢視此桌遊涵蓋的科學因素和遊戲因素的比重,藉此做桌遊的修正和調 整。此量表之科學因素根據 108 課綱,以科學素養為主軸,分為「核心目的」 與「科學內涵(內容、探究、態度)」,遊戲因素則以桌遊設計時的基本要素 分為「情境目標」與「操作資訊」,共四面向。整份問卷共 33 題,信度 (Cronbach’s α)為 0.942。 正式施測共 144 份有效問卷,研究對象為高中生和國中生,運用三款科學 桌遊(食在好時、瘋水輪流轉、漫遊太陽系)分別對不同班級進行施測,研究 結果顯示:三款遊戲之四面向:核心目的、科學內涵、情境目標、操作資訊平 均值皆達 3 以上(滿分為 5 分)。顯示此三款桌遊之科學元素和遊戲元素皆設計 良好,其中也對各款遊戲的科學因素和遊戲因素比重做長條圖,也對男女生的 質性資料作比較,並且在最後結果討論給予設計者建議,強化其在桌遊設計各 面向的安排與調整。未來此量表也能運用在各種不同的科學桌遊,以利桌遊設 計者改良桌遊之各項元素設計。
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    以近場通訊為基礎的遊戲之研究
    (2012) 莊惠迪; HUI-TI CHUANG
    智慧型手機興起,行動上網與手機應用程式開啟了新的遊戲潮流,人們低頭把玩自己的手機遊戲已經是一種常態。近場通訊是一個新的技術,他的特色是可以感應手機外部的近場通訊標籤或者是另外一隻手機的近場通訊資訊。因此,把舊有的手機遊戲或者是傳統遊戲融合近場通訊技術,就能產生一種新型態的遊戲,以增加玩家與實體世界之間的互動。 本研究將近場通訊技術運用到手機應用程式上,使傳統遊戲可以藉由本研究所開發出的近場通訊遊戲運作模式來發展出智慧型手機版本,並且希望能知道使用者對於近場通訊遊戲的接受度。本研究提出了一個近場通訊遊戲運作模式,使傳統遊戲可以結合近場通訊功能與手機。本研究亦提出了數種近場通訊模式,讓傳統遊戲中的交流過程,可以依賴這些近場通訊模式。 問卷顯示使用者對於近場通訊遊戲感到新奇,同時認為近場通訊遊戲可以增加人與人互動的機會,近距離的接觸也能提供與異性交流的機會。近場通訊標籤可以重複利用以及好保存的特性,也讓使用者感到印象深刻。本研究顯示近場通訊遊戲有助於拉近人與人之間的關係,且使用者接受也樂於遊玩近場通訊遊戲
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    現今最少提示數之數獨盤面產生器研究
    (2007) 林育匡
    數獨題目的難易程度可以用題目中的提示數多寡來區隔,提示數越少者難度越高,然而過少的提示數會使得盤面因為具有多個解或甚至無解而成為無效的數獨盤面,所以剛好產生唯一解且提供最少個提示數的數獨盤面就稱之為「最少提示數之數獨盤面」。而現今已知的最少提示數之數獨盤面其提示數為17,是否存在16個提示數的數獨盤面,仍是個未解的難題。 本篇論文有兩個主要方向,其一是藉由已知的17個提示數盤面透過「基因重整繁衍」之演算法,產生一代代不同的17個提示數之候選數獨盤面,之後透過改寫「Solver」程式而成的「Quick Solver」做唯一解的篩檢,以及重複性的篩檢,組合成「17個提示數之數獨盤面產生器」。其二則是藉由「17個提示數之數獨盤面產生器」所產生出來的大量17個提示數之數獨盤面,將每個新生的17個提示數之數獨盤面刪減一個提示數形成17倍的16個提示數之數獨盤面,再將這些16個提示數之數獨盤面做唯一解的篩檢,企圖利用此一方式能找到16個提示數之數獨盤面。此方法比純用亂數來產生16個提示數之數獨盤面的成功機率會高很多。 經過本研究的系統實作,以約一個月的時間繁衍出八代新生子代,總計獲得超過20萬筆的17個提示數之有效數獨盤面。又利用這些新生成的17個提示數之數獨盤面產生超過340萬筆的16個提示數之候選盤面,但很可惜的,尚未找到16個提示數之數獨盤面。希望未來能有找到的機會。
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    一個發展小二學童乘法概念的行動研究
    (2007) 黎懿瑩
    本研究乃作者於在職進修期間,對授課班級的小二學童進行乘法概念行動研究與教學實驗的成果。教學活動的設計採用Anghileri (2006)鷹架學習的3層次教師策略,搭配分組計數概念、倍的數學語言、故事繪本的似真情境以及遊戲與把玩四個核心教學構念,透過在行動中反思和對行動的反思引動每一階段的教學活動。實驗中使用的乘法概念問卷和數學態度量表皆經過預試並修正,在兩階段三循環的研究中進行共四次前後測,並輔以晤談記錄以及研究日誌,蒐集學童乘法概念發展的量化與質化實徵資料。 經過兩階段三循環的研究之後發現:教學前18位曾經使用乘法算式的學童只有2位具有乘法概念,在等值群組、倍數比較、陣列與組合四類問題中,學童最易瞭解的是陣列和等值群組問題中的乘法概念;經過本教學實驗之後,學童在等值群組問題有98.8%、倍數比較問題97.1%、陣列問題100%、組合問題26.5%達到乘法思維。此外,本班大多數學童乘法概念的共通可能學習路徑是:由加法思維的逐一點數開始,逐漸產生分組計數概念,接著建立倍的概念,並使用倍的語言溝通加法和乘法算式,在逐次的遞迴中逐漸進入乘法思維。同時,由數學態度量表中也顯示:大部分的學童在學習乘法概念的過程中,都曾經獲得正向情意的支撐。這似乎表明:故事繪本和數學遊戲的似真情境營造都具有相當的教育價值。 依據本研究的結果,個人認為教師在進行小二乘法概念教學時可以依循下列五項原則:對學童可能發生的學習困難,要先預擬因應的教學策略;在教學計畫時,應該採用分組計數活動並以倍的語言溝通;以「乘法是單位量轉換問題」的教學認知,作為發展學童乘法概念的主軸;於教學之前先分析學童的表現,再擬定解決大多數學童表現的教學方案;透過反思、察覺和與伙伴教師的討論,引動自己教學知識和信念的轉變。