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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    提升高中聽覺障礙學生的科學素養之系列研究
    (2021) 林佳穎; Lin, Jia-Ying
    本研究之目的為提升高中聽覺障礙學生的科學素養,從理解高中聽障生對科學家與科學之態度出發,進而發展出一系列提升高中聽障生科學探究能力、科學閱讀能力與科學知識之研究。首先,研究一使用「畫科學家測驗」以瞭解高中聽障生持有之科學家意象。並參考先前研究發展出「現代科學家檢核表」,並將68位高中聽障生的繪圖資料進行檢核與分析。研究結果顯示,學生持有之科學家特徵最多為整潔乾淨、男科學家、中年以上與有好奇心;學生持有之科學家類型以刻板印象為最多,並發現學生畫出無關科學家的比例偏高;此外也發現女學生持有較正面的科學家意象,男學生持有較負面的科學家意象,不同年級學生持有之科學家意象無顯著差異,並經由深度晤談發現學生對科學較不感興趣,也認為自己較不適合學習科學。研究二以提升學生之科學探究能力為目的,指導3位高中聽障生參與科學展覽,以及發展出科學探究課程。本研究使用美國奧勒岡州教育部(ODE)提出之「科學探究活動評分表」分析學生之科展作品書,分析結果顯示學生之探究能力各項目分數皆高於4分,顯示出參與科學展覽可以培養學生之探究能力。本研究進一步分析學生實驗日誌與教師省思日記,發現有學生提及做實驗的過程很有趣,也有學生覺得自己更瞭解科學家的工作,未來可以多嘗試科學相關活動,顯示出參與科學展覽可以提升科學興趣、提升參與科學的自信心與對科學家持有正面態度。研究三以提升學生科學閱讀能力為目的,將斷詞與科學語言遊戲教學融入細胞分裂課程中,研究對象為7位高中聽障生,使用細胞分裂文本斷詞測驗、細胞分裂閱讀理解測驗與細胞分裂概念理解測驗為工具,以測驗教學前後的學生學習成就表現。研究結果顯示學生的斷詞以及概念理解之前測與後測成績皆達到顯著差異(P<.05),表示科學語言遊戲能有效提升學生的斷詞能力與科學概念理解。 研究四以提升學生科學知識為目的,研究者設計出擴增實境DNA課程,研究對象為9位高中聽障生,研究工具為DNA紙筆測驗和DNA繪圖測驗以及課程問卷。研究結果顯示,學生DNA紙筆測驗的前測與後測成績(P<.05)與DNA繪圖測驗前測與後測成績(P<.001)均具有顯著差異,表示擴增實境教學可以提升學生的DNA概念學習。從DNA繪圖分析可知,學生於教學後皆能畫出一種以上的DNA表徵模型,顯示出擴增實境能提升學生的模型表徵能力。本研究並發展出「DNA心智模式評量表」,將DNA心智模式分為0至6等級,用以分析學生之DNA繪圖。分析結果顯示,教學後可以提升多數學生之心智模式層級,但學生持有之DNA心智模式仍未達到科學模式。 本研究進行四個研究,透過這些研究以理解聽障學生對科學家與科學之態度,並設計出能提升學生之科學探究能力、科學閱讀能力與科學知識之課程。期望本研究能提供科學教育研究者、特殊教育研究者與教學現場老師們從事研究與教學之參考,並能拋轉引玉,使得更多研究者或教師關注聽障生的科學教育。
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    以Go-Lab平台發展與實施科學探究實作評量
    (2021) 隋奇融; Sui, Chi-Jung
    十二年國民基本教育新課綱將素養導向教與學和探究與實作列為自然科學領綱的重點。本研究旨在以Go-Lab平台提供之應用程式和線上實驗室建置探究式學習空間(Inquiry Learning Space, ILS),發展與實施科學探究實作評量,融入學術探究的情境脈絡,並整合學生單性狀遺傳法則的先備知識和探究能力,透過實作經驗建構證據為本的科學模型,促進學生對雙性狀遺傳法則的學習。本研究應用科學探究實作評量標準檢驗國中數理資優生之建構反應之探究能力表現水準,以及對應的表現水準描述檢視探究能力,發現學生在本實作評量所呈現的探究能力高低依序為推理論證、分析與發現、執行與計畫和建立模型,整體水準落在基礎到精熟之間,且ILS中之模擬式實驗能幫助學生建立雙性狀遺傳法則之模型,提升學生模型導向的探究能力。遺傳法則成就測驗前測和後測結果顯示學生經科學探究實作能有效幫助學生以既有的單性狀遺傳法則概念經探究式學習遷移至雙性狀遺傳法則。有關資訊科技應用於學習,本研究以李克特五點量表進行問卷調查學生使用Go-Lab進行科學探究實作評量的科技使用度,研究結果為學生對此系統的認知有用性、認知易用性、使用態度、使用意向的評分高,顯示學生認同以Go-Lab進行科學探究實作評量。
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    以混合研究法探討職前教師對探究與實作課程的專業需求:以臺師大理學院為例
    (2020) 周秉毅; Chou, Ping-Yi
    本研究欲探討師資生對自然科學探究與實作課程的詮釋與意象,進而分析其對於探究與實作之專業需求,俾使回饋於師資培育課程如何協助師資生獲得充分的專業訓練。本研究經過二個階段的實施,第一階段以問卷對47位大三以上的理學院師資生進行施測,並以無母數的統計方法考驗修習探究與實作課程與否對於其教學自評的影響,再從中尋找四位不同科系且曾經修過探究與實作的師資生進行晤談,以開放編碼的方式產出編碼表成為分析架構,並作為第二階段深度訪談的基礎。第二階段擴大尋找另外九位修過探究與實作的師資生,並綜合前述的晤談結果及分析架構進行資料分析,從詮釋與意象之中建構出師資生對於探究與實作的教學者、學習者與課程的圖像,並以此為基礎結合Klein與Goodlad (1978) 課程決策層次挖掘師資生對於探究與實作的專業需求。最後得出有趣的洞見並闡釋研究結論:(1)師資生對於探究與實作存有普遍且單一的定義,但在此定義之下的探究與實作之間卻存有不同的關係模型;(2)探究與實作表達豐富的內涵,不單只是課程及教學,甚至是一種研究能力、生活態度及感受的表現;(3)師資生的專業需求中除了跨領域外,更需要如何進行引導的教學與塑造探究的氛圍;(4)師資生的探究與實作旅程地圖的建立,能幫助師資培育者檢視師資生的進程及發覺其不足。
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    鷹架式科學探究課程研發與實踐的個案研究
    (2005) 謝莉文
    本研究主要目的是希望能夠了解高一學生在鷹架式科學探究環境中,科學探究能力的改變情形。本研究採取個案研究法,對象為台北市某公立女子高級中學高一數理資優班學生30人(有效樣本29人),研究工具為科學探究能力試題、科學探究學習環境偏好問卷、學習單、晤談單等。 本研究結果顯示,雖然學生整體科學探究能力的表現在課程實施前後沒有顯著差異,但整體而言本次課程所提供的科學探究學習環境符合學生的期待。隨著課程進行,學生在提出、判斷研究問題優劣及實際修正研究問題時所應用的準則,主要是「問題必須是可實行的」、「問題的範圍」與「問題的意義」三項。另外,分析學生在「分析詮釋」的表現後發現,學生在課程結束後對於數據轉換成表格與圖形的完整度有較佳表現。本研究所提供學生學習「提出問題」能力的鷹架,確實能幫助學生注意所提出研究問題的品質,但多數學生傾向應用熟悉的準則(例如: 「問題必須是可實行的」)作為修正研究問題和對他組研究問題提出建議的依據;而提供學生學習「分析詮釋」能力的鷹架可幫助學生知道資料處理流程,但學生分析詮釋所得結果的正確性仍需加強。