地球科學系(含 海洋環境科技研究所)

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本系設立的宗旨,首在養成學生具備地球科學五大學術領域–地質學、大氣科學、海洋科學、天文學和地球物理–充分之本職學能;本系的教育目標,則首重致力培養有志從事地球科學之專精人才,以培育優秀之地球科學研究人才和實務工作的專業人才為主軸,並以培養優良的中學地球科學師資為輔。特別是在國內各地球科學相關系所中,本系是唯一同時涵蓋五大地球科學研究領域,並擁有師範大學在科學教育專業基礎的高等學術機構,此為本系之特色。若志在從事中等學校地科教學,本系亦可提供地科教學知能和教育專業知識,充分培育健全之地球科學師資。

在課程上,為營造更優質的學習與研究環境,本系已適度調整原以師資培育目標為主的舊有課程架構,整合各地球科學次領域之基礎課程,降低本系必、選修課程之比例,大幅減少各次領域之必修課程學分,以增加學生在各次領域課程選修之自由度及彈性,進而充分落實各次領域之專業進階課程。此外本系並積極鼓勵學生,實際參與實驗、撰寫論文、從事專題計畫研究等,以豐富其研究經驗,訓練學生使其具備獨立研究之精神與能力。經由選修本系提供之更多進階專業課程,進而厚植學生之理論基礎、充實其專業背景,並強化其選定目標次領域之學術養成和專業訓練;連同充足的研究經驗,本系學生的未來發展,將更具時代性與面對挑戰時的競爭力,進一步達到「博而精、廣而深」的終極目標。近來本系更積極增聘優秀外籍專任師資,以全英語教學方式授課,期能增加學生之國際觀與國際競爭力。

本系在碩、博士班研究所的教育上,採一系多所之架構,除地球科學研究所外,還包括海洋環境科技研究所。本系研究所的研究重點與發展方向,首在地球科學各領域之深耕與研究發展,並加強各次領域間之跨學門合作,以進一步提升本系之學術研究及國際化,並為本系學生的訓練和學習,提供全面全方位的考量,以訓練學生從容面對多變的世界,因應未來的挑戰。

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    探究影響高一學生地科遷移測驗表現之相關因子
    (2011) 詹京燁; Jing-Ye Jhan
    我國教育部於國中自然與生活科技領域及高中地球科學課程大綱分別訂定:「學生能應用所學於當前或未來的生活」、「學生能瞭解並初步應用地球科學的概念與法則」,而學生能有效應用所學於新情境中則賴於學習遷移,故學生的學習遷移表現為研究者所關心,依此本研究設計地球科學遷移測驗,並探討哪些為遷移測驗重要的影響因子?又阻礙遷移測驗表現的因子為何?其衍生的目的為:(一)探究影響高一學生在地球科學遷移測驗表現的相關因子。(二)依遷移測驗的表現將學生分群,用以探討各因子在不同類型學生間的差異。(三)觀察機械學習(記誦式的學習方式)是否為阻礙遷移發生的因素。 依研究目的自行發展三項測驗工具與使用兩項測驗工具,分別為「先備知識測驗」、「一般情境測驗」、「遷移情境測驗」、「地球科學段考」與「瑞文氏高級圖形推理測驗」,其中「一般情境測驗」之試題情境與我國中學地球科學教材內容類似(如月球對地表海水之引潮力>太陽對地表海水之引潮力),「遷移情境測驗」則與教材情境迥異(如太陽對地表海水之引潮力>月球對地表海水之引潮力)。研究對象為台南市某公立高中一年級學生(n=186),以Pearson相關、多元迴歸及魏氏考驗為分析方法,並以「遷移情境測驗」得分為依變項,另四項測驗得分為「自變項」,研究結果如下: (一)研究發現「一般情境測驗」最能影響學生於「遷移情境測驗」的表現且達高度效果量。 (二)「一般情境測驗」與「遷移情境測驗」得分皆高於全體平均分數的學生,其另三項測驗的表現皆最佳;而相反的另一群學生在另三項測驗表現皆最差。 (三)研究發現部分學生於已習過相關概念的試題中,因機械學習而阻礙了遷移的發生,而尚未學習過相關概念的試題則無此現象。
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    運用線上測驗評估電腦輔助教學成效
    (2006) 陳怡君; Yi-Chun Chen
    本研究旨在編製以土石流為主題的線上「領域特定知識測驗」(Domain-Specific Knowledge Test, DSKT)、「推理能力測驗」(Reasoning Skills Test, RST)及「態度測驗」(Attitudes Test, AT),藉由此三項測驗及由半結構式晤談編碼轉換的後設認知量化資料和質性資料,探討學生在「以問題解決為基礎之土石流CAI電腦輔助教學軟體」(董家莒、張俊彥,1999)課程後之學習成效。 研究設計採準實驗研究法,以彰化縣某國立高中一年級地球科學之學生為研究對象(n=36)。學生在接受「DSKT」、「RST」、「AT」線上測驗前測後,研究者選取班上一半人數(n=20)且男女各半進行前晤談,之後才進行「以問題解決為基礎之土石流CAI電腦輔助教學軟體」課程,課程結束後隔週再次進行「DSKT」、「RST」、「AT」線上測驗後測,在後測後同樣選取之前晤談的學生進行課程後晤談。在蒐集研究資料後,以敘述性統計(descriptive statistics)、皮爾遜積差相關(Pearson product-moment correlation)、相依樣本t考驗(paired samples t-test)、單因子變異數分析(one-way analysis of variance, ANOVA)等統計方法,描述「量」方面的研究結果,並輔以「質」的資料,作出適切的討論。研究結果顯示: 1.DSKT、RST、AT前測皆與總分成中至高度顯著相關,但彼此之間相關性為低度且未達顯著。意謂DSK、RS、AT可能分別代表問題解決不同的三個分量,且與先前的研究符合,因此未來在地球科學上的問題解決能力,應該可以藉由學生在DSK、RS、AT的線上測驗表現來代表。 2.經歷過CAI土石流電腦輔助課程的全部學生,在領域特定知識有顯著的提升,且達到大的效果量,而全體學生的推理能力與態度沒有達到統計上的顯著進步或退步。女生比男生容易藉由此課程及該授課方式提升推理能力,並達到中至大的實際顯著程度。但無論在DSKT、RST、AT線上測驗的前測、後測及後設認知或第一次段考成績上,沒有存在顯著的男女間差異。 3.前測中,DSKT與RST相關性很小且未達到顯著,但在後測表現上達顯著的中至高度正相關,代表在課程後在領域特定知識上表現較好的學生,在推理能力的問題上也能獲得較好的表現,意即提升領域特定知識的同時,推理能力後測的表現亦同時提升。 4.RST成效(後測與前測差值)與後測之DSKT、RST、AT三分項測驗皆呈中至高度的顯著相關,代表在DSK、RS、AT後測表現較好的學生在推理能力上也有較好的學習成效。 5.本研究使用晤談法,以學生對整個學習過程(包含前後測及課程)之反思作為分析後設認知表現的依據,分析晤談內容後發現,「指標N1正向且具體回饋的次數」越多,則在「指標N2 無概念或態度取向的非具體回答回饋次數」及「指標N2 無法說明或負面回饋次數」越少,此結果代表高後設認知能力者,較不會回答負面或無概念及態度取向的回答,而後設認知表現較差者(即無法說明或負面回饋次數多),在無概念及態度取向回答的次數也較多,其間有顯著正相關的關係存在。 6.後設認知指標表現愈佳的學生在RST無論是前測或後測愈能有好的表現,其間相關達顯著高度正相關,相對的,後設認知指標表現愈差者在RST前測、後測表現上也表現愈差,且RST成效(後測與前測差值)也愈低,達中至高度的顯著相關。除了在後設認知指標表現差者的DSKT後測也較差外,後設認知與DSKT前測、AT前後測、第一次段考成績則皆無達到統計上的顯著相關,因此發現「後設認知」與問題解決能力三項度中的「推理能力」較為相關。 7.本研究尚藉由晤談所得之質性資料對線上測驗給予設計的建議,及整理出學生在土石流課程後仍易混淆的概念供教師參考。