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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    5E模式融入桌遊自主學習:以數位學習平台為例
    (2022) 顏慈瑤; Yen, Tzu-Yao
    本研究旨在克服科學桌遊教學運用之限制,並使學生可以在非一般教學場域處,也可進行桌遊自主學習。為達到研究目的,本研究將5E學習環教學模式分別對應自主學習歷程四階段及桌遊教學設計,通過整合以上概念,最後以數位學習平台—CWISE為例,配合飲食相關議題之科學桌遊進行教學設計。本研究選擇60位國中生和2位教師作為研究對象,並收集其填寫之「自主學習量表」和「飲食議題相關知識、行為與態度問卷」,並且探討教師使用桌遊5E課程的教學意願。分析結果顯示,學生之自主學習成效李克特五點量表結果偏高,故本研究中的課程有利於桌遊自主學習,且根據前、後測比較,整體學生對於飲食相關議題的知識、行為與態度皆有提升。此外,研究結果亦顯示自主學習與學生的飲食行為與態度提升具有高度相關。建議未來若教師想使用科學桌遊來幫助學生進行自主學習,則可以使用本研究中的教學設計來整合不同類型的桌上遊戲。
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    探討運用不同表徵順序融入5E探究式學習環對概念學習成效影響之研究─以「簡諧運動」單元為例
    (2013) 莊豐州
    本研究旨在探討不同表徵順序融入5E探究式學習環下進行教學時,學生對於「簡諧運動」概念的學習成效差異。為達成研究目的,本研究採準實驗研究法,以台灣東部之兩所公立高級中學的二年級九個班級(共有345位)學生參與研究,分為控制組、實驗組Ⅰ、實驗組Ⅱ和實驗組Ⅲ,進行三堂的教學實驗,因探索式教學的核心重點在於「探索」、「解釋」及「精緻」等三階段,故不同表徵順序只針對此三階段來規畫。各組別的表徵順序差異為;控制組為「5E靜態表徵組」 (SSS);實驗組Ⅰ為「5E靜態表徵→動態表徵→靜態表徵組」(SDS)、實驗組Ⅱ為「5E動態表徵→靜態表徵→動態表徵組」 (DSD)和實驗組Ⅲ「5E動態表徵組」 (DDD)。 至於表徵的差異在於動態表徵採用動畫教材進行教學;靜態表徵則選用與動畫教材類似的瞬間擷取畫面,作為靜態圖片教材來進行教學。經由比較四組學生在概念評量成效表現,進一步瞭解不同表徵在教學模式與教學階段的影響,以及不同性別學生之學習差異。研究結果顯示:(1)實驗組Ⅰ、實驗組Ⅱ、實驗組Ⅲ相較於控制組在經過教學後,學習者的概念評量成效表現與前測成績相比較,後測與延宕測均有更好的學習成效,顯示使用動態表徵教學較使用靜態表徵更有助於學生概念學習成效與保留成效的增進。(2)經由各組表徵順序不同進行比較,在「解釋階段」採用動態表徵的學習成效會明顯優於靜態表徵的學習成效。(3)在接受動態表徵融入5E 探究式學習進行「簡諧運動」單元教學後,女學生的概念學習成效成長情形相對優於男學生。未來研究可以發展融入電腦動畫進行的內嵌式評量測驗,進一步了解學生是如何建構簡諧運動中的相關變數(時間與速度等)間的關係。
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    5E學習環模式應用於全球暖化教學之概念、態度、行為意向成效評估
    (2015) 王式儀; Wang, Shih-Yi
    本研究旨在探討國小五年級學童接受5E學習環模式的全球暖化教學後,其對全球暖化知識、態度與行為意向的改變情形。本研究採準實驗研究法,對象為台北市某所國小五年級學生共120人,由研究者進行5E學習環模式全球暖化教學。研究工具為自編的全球暖化教學活動與全球暖化課程問卷,其探討目的主要可列為下列幾項:(一)學生學習5E全球暖化後其相關知識理解的情形、(二)學生學習5E全球暖化教學模組前後,其學生對全球暖化態度的轉變情形、(三)學生學習5E全球暖化教學模組前後,其在抗暖化行為是否達顯著、(四)5E全球暖化教學模組實施之情形。 經由本研究的探討,學習者在全球暖化相關知識題、全球暖化態度量表及減緩暖化行為量表三者上,其前後測的測驗成績經相依樣本t考驗後,皆達顯著性,並輔以學習單分析,了解學習者的學習過程。且透過推論性統計,得知對暖化的態度與減緩暖化的行為意向間存在相關性,兩者於教學後的進步情形可以以線性函數預測其進步情形,有高度效果量(E.S.=0.43)。整體而言,經5E學習環模式全球暖化模組教學後,對學生對暖化相關的概念、對全球暖化的態度及減緩暖化的行為意向上都有提升作用。課程設計方面,本研究中循環式的5E學習環設計對學生建立暖化相關知識、對暖化的態度與行為意向上有正向的影響,建議未來環境課程的設計可透過多面向的探索(Exploraton)、解釋(Explanation)、評鑑(Evaluation),以提高學生對環境的知覺,進而影響其對環境的態度與行為意向的表現。
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    於WISE平臺上進行以5E學習環設計之演化單元教材對學生學習成就與學習動機的影響
    (2015) 薛閎仁; Hsueh, Horng-Ren
    本研究主要使用Web-based Inquiry Science Environment (WISE)網路輔助科學探究環境作為平臺,以5E學習環教學模式設計之演化單元教材進行教學,並討論學生在「個人線上學習」與「教師引導教學」兩種不同的教學方式下,對於七年級學生學習之學習動機、學習歷程與學習成就的影響。七年級29位學生進行學生「個人線上學習」,30位學生進行「教師引導教學」,兩組間於教學前、後進行「演化單元成就測驗」及「國中生物科學習動機問卷」,並利用WISE平臺記錄學生的學習歷程,探討實驗處理是否會在學生動機與演化學習成就上達顯著差異。 研究發現(1)WISE平臺上進行5E學習環設計之教學有助提升學生學習成就。(2)低分組學生於「教師引導教學」組中,學習成就顯著優於「個人線上學習」組。(3)WISE平臺上進行5E學習環設計之教學有助提升學生學習動機。(4)不同教學法於WISE平臺進行教學時,「學習歷程」表現越好則其「學習成就」表現越高。
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    5E學習環教學對國一學生恆定單元學習成效及學習環境知覺之研究
    (2011) 張維倫; Wei-Lun Chang
    本研究採準實驗研究法,發展「恆定性」單元之5E學習環教學模式教材進行教學,探討學生概念改變的成效及學習成果。研究對象為臺中市某國中一年級學生,實驗組與對照組各一個班級共72人。實驗組以研究者發展之教材進行恆定性單元的5E學習環教學,對照組則是以現行教科書為主的傳統講述式教學。實驗組與對照組於教學前皆進行生物恆定性二段式概念診斷測驗 (TTDTH) 前測;並於教學後一週內進行TTDTH後測及恆定性概念測驗、科學教室環境量表 (WIHIC) 施測,教學後六週進行TTDTH延宕測。資料分析方式以前測、後測及延宕測驗得分進行描述性統計之次數與百分比分析,另以以前測成績為共變量,組別為自變項,後測成績為依變項進行共變數分析,探討兩組學童學習成效之差異,再將實驗組與對照組恆定性概念測驗成績進行獨立樣本t檢定,及分析科學環境量表之作答結果,輔以質性資料之分析。研究結果為:(一)實驗組學生在TTDTH的得分顯著高於對照組;(二)實驗組學生在恆定性概念測驗的得分與對照組未有顯著差異;(三)由量性與質性資料的分析,歸納出兩組學生的恆定性單元另有概念有5類39項;(四)WIHIC實驗組在七個向度之平均得分皆顯著高於對照組。