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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    生物實驗教學與我國八年級學生生物學習成就之關聯
    (2012) 林欣誼; Lin, Shin-yi
    本研究使用問卷調查法,探討桃園縣八年級學生是否會因經驗的生物實驗頻率不同,而在生物學習成就上造成差異。研究為量化研究,研究對象為桃園縣的八年級學生,研究工具為「桃園縣99年度國中科學奧林匹亞競賽」的學生問卷與生物測驗成績。 研究結果發現:一、接受高生物實驗頻率的學生之生物學習成就,會顯著的高於接受低實驗頻率的學生。二、接受高生物實驗頻率的學生在回答不同認知類型(知識、理解和分析)的測驗題,其正確率皆會顯著的高於接受低實驗頻率的學生。三、越是同意做實驗有助於了解課本內容的學生,其學習成就會顯著的高於不同意做實驗有助於了解課本內容的學生。四、喜歡同一科目的學生中,接受高生物實驗頻率的學生,其生物學習成就會顯著的高於接受低實驗頻率的學生。 本研究建議,生物教師應善用學校的人力、財務和教育資本來提升學生進行實驗操作的機會,而教育當局應正視並慎思落實實驗教學的重要性。將來的研究方向可針對「教師特質」、「學校資源」對生物實驗教學的影響,做更進一步的深入分析。
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    巨磁阻效應教學實驗
    (2011) 呂虹萱; Hung-Hsuan Lu
    2007年物理諾貝爾獎得獎題目為「巨磁阻效應」。此效應的發現,不但開啟了自旋電子學的大門,而且使磁性記錄的技術有了重大的躍進。為了讓學生在享受科技進步的同時,也能了解背後科學家的努力研究。我們設計了巨磁阻教學實驗,讓學生從操作中去學習巨磁阻效應的原理。 實驗開端先設置一線圈,提供線圈電流,達到電生磁的效應,再將巨磁阻感測器放置在線圈內,紀錄巨磁阻感測器的電阻值變化。由外加磁場改變,巨磁阻感測器電阻值隨之改變的情形,向學生引入巨磁阻效應的概念。我們使用一般高中生能理解的電阻串並聯模型,來解釋巨磁阻效應的機制。而更進階的學生,讓他們操作變溫的巨磁阻效應實驗,更深入的探討溫度對巨磁阻效應的影響,以及做磁性材料的一些特性分析。 巨磁阻教學實驗的設計,除了達到「學習巨磁阻效應」此主要目的外,仍可讓學生學習巨磁阻效應背後的物理原理,並與高中、大學的正規物理課程相連結,例如:電流磁效應、等效電阻、磁滯效應、磁化機制等。
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    現行高中化學實驗之減量研究
    (2009) 陳玉芬; Chen Yu Fen
    實驗教學是科學教育的特色,也是科學教學的核心部份。化學是一門實驗科學,藉由實驗活動可以讓學生更了解化學原理,培養科學實驗技能及對科學的興趣與態度,加深學生的學習印象。化學實驗備受爭議的一點是對環境的汙染問題,近年來永續化學興起,對於課程實驗的設計更應該朝向低污染、廢棄物減量來著手。 本研究蒐集市面上常見的五種高中化學實驗活動手冊,分析其實驗設計內容,找出需要修正與改進的地方。並將規定的必作實驗實地操作過數次,把實驗過程中遭遇的問題與現象,提出來討論與設法解決,再針對理論上可藥品減量的部分,進行減量減廢設計,直到實驗結果可符合原來實驗目的。 本研究總共進行了21個高中化學實驗,其中藥品用量可以減量操作的實驗,一共十二個實驗,約佔了五成。可以減量操作的實驗有「氮的製備與性質」、「電解碘化鉀水溶液」、「化學電池」、「耐綸的合成」、「烴的製備與性質」、「反應速率的探討-秒錶反應」、「酸鹼滴定」、「氧化還原滴定」、「碘的製備與性質以及鹵素離子的檢驗」、「溶液凝固點下降的測定」、「阿司匹靈的製備」與「氧的製備」,表示實驗課程的設計還有改善的空間。研究結果與建議如下: 一、 將永續化學融入化學教材中 二、 加強學生對實驗廢棄物的處理與分類 三、 設置實驗室專門管理員與加強老師的實驗管理知識 四、 鼓勵研究單位與教師從事減量實驗的設計 五、 落實實驗教學 六、 建議課本某些實驗的步驟再精簡化 七、 可將微型實驗列為教學『示範實驗』 八、 加強處理廢棄物並作好回收工作