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 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 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 從系統功能語言學觀點探討學生閱讀科學課文--以肺循環文本為例(2007) 呂宏修; Hung-Hsiu Lu本研究旨在以系統功能語言學觀點，探討學生在閱讀科學課文的過程中，如何解讀圖片的表徵結構，及與科學課文的關係。以94名學習過血液循環單元的七年級學生為研究對象，使用自行設計之問卷施測；之後，並抽取其中自然科成績表現高、中、低成就學生各六名進行一對一半結構式晤談。本研究採取內容分析法，將圖片內容分類編碼。針對圖片閱讀的部分，分析受試者對圖片中表徵結構詮釋的類型頻率。對於圖文關係的部分，則分析文本斷詞、斷句與表徵結構所產生的連結頻率分佈。主要研究發現如下：(1)受試者對於圖片的閱讀受到表徵結構的複雜程度所影響。受試者對於概念結構中的分析過程，若其屬性為文字，則內容詮釋的結果較為一致；而缺乏文字屬性的分析過程，其詮釋內容與學生的先備知識有關。對於敘述性結構的閱讀，動作過程多半呈現方向性的詮釋。而同時具備敘述性結構與概念性結構者，則詮釋的意義會有競爭的現象。(2)受試者對於斷詞表現與表徵結構的圖文關係詮釋，以概念性結構中「載體」的屬性意義為主。此外，(3)受試者在完整斷句與表徵結構的圖文關係詮釋表現，在概念的部分較為相符；而對於不完整斷句的圖文關係詮釋情形，則與斷詞表現的部分類似。最後，本研究提出未來相關研究的建議。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 科學寫作與學習成就相關分析研究：以高二學生學習「種子萌發和幼苗生長」單元為例(2005) 張瑞曼; Jui-Man Chang根據系統功能語言法的觀點，本研究旨在探討學生在觀看科學實驗影片後之科學寫作，進而探討其與學生學科學習成就的相關。 以台北縣某高中二年級三十二位學生為研究對象，在觀察五段不同主題的種子萌發和幼苗生長示範實驗影片後，分別要求學生進行觀察與解釋的科學寫作。科學寫作內容以系統功能語言學的及物性分析為主，並蒐集學生國文科作文和生物科學習成就資料，以描述性、Pearson相關進行分析。研究發現如下： 一、學生撰述的現象與步驟觀察小句數多於解釋部分，而前者僅與國文作文有顯著相關。其次，一個小句平均有0.23個環境成分，平均發生0.78次級轉移，詞彙密度平均值為4.27，其中27%為科學內容詞。 二、在學生寫作中詞彙密度、科學內容詞密度、小句深度僅與生物學習成就達顯著相關。 三、科學寫作中解釋部分的小句等級、級轉移次數、環境成分數與生物學習成就達顯著相關。 最後，根據上述的研究發現討論其於科學教學的意涵，並對後續研究提出相關建議。Item 以系統功能語法觀點分析學生科學寫作及其與學生學術成就之相關研究(2005) 陳幸萱; Hsing-Hsuan Chen根據系統功能語法的觀點，本研究旨在探討學生在觀看科學實驗影片後之科學寫作，進而探查其與學生學科學習成就之相關。 研究的對象為某台北市立40位高中生。讓學生在觀看自行研發之浮沈實驗影片後進行科學寫作，並收集學生國文科、自然科以及物理科學習成就等資料。科學寫作內容以及物性分析為主，並將量化後資料以敘述統計、Pearson相關等進行分析。研究發現如下： 一、學生寫作中，觀察小句數多於推論小句數，級轉移比例為34％， 環境成份比例為12％，物質過程的使用次數最高，詞彙密度平均 值為3.35，其中科學內容詞比例占35％。 二、科學寫作中的環境成份、科學推論、詞彙密度、小句深度僅與物 理學習成就達顯著相關。 三、科學寫作中的迷思推論數量、詞組深度僅與國文學測達顯著相 關。 四、級轉移小句、一般小句均與學科學習成就有顯著相關，唯物理學 習成就與級轉移小句數的相關大於其與一般小句數的相關。 最後，根據上述的研究發現討論其於科學教學的意涵，並對後續研究提出相關建議。