師大新聞

隨著現代資訊傳遞方式的改變，非文字和數位化的視覺表徵充斥於生活中，例如：照片、示意圖、表格、動畫、和梗圖等。長期以來，科學界亦運用各式表徵 (如：數學公式、化學符號、結構式、模型、循環圖和模擬等) 呈現科學內容和探究過程，因此吳心楷教授在科學教育領域的研究主題之一，即在探討師生如何運用不同的視覺化表徵，增進對科學知識的理解及其與科學過程的互動。在過去二十年間，吳教授設計、建置、並應用多樣形式的視覺化表徵，透過不同的理論觀點，了解師生在科技環境或表徵系統中，如何進行科學學習與教學，豐碩的成果已備受國際學者肯定。以下介紹吳教授研究成果之一：多重表徵對科學學習的效益。

無線車輛任意網路（vehicular ad hoc network, VANET），即車輛與車輛之間透過無線通訊裝置構成的通訊網路。其目的在於透過車輛與車輛之間彼此的訊息交換（vehicle-to-vehicle communication, V2V），使得相關的網際網路應用得以發展，如通知後方車輛緊急煞車以加強行車安全（road safety），或即時路況導航以提升行車舒適（driving comfort）。本研究主要針對稀疏的無線車輛任意網路（sparse VANETs），在訊息的傳遞（message delivery）遭遇網路斷開（network disconnection）時，如何透過對向的車輛進行修復（restoration），並討論網路斷開修復時間（rehealing delay）。

現今，3D影像的參數化已廣泛應用於電腦圖學與數位幾何處理。在本文中，我們提出了一種新穎的能量優化演算法，用於計算3D影像的保面積參數化。另一方面，在適當的假設之下，可以保證該算法之疊代具有非平凡的極限點。並透過數值實驗驗證其準確性、有效性和穩健性皆優於其他現存之算法。借助參數化算法，3D影像處理問題得以被快速而有效地解決。

理論計算化學約從1970年代開始發展，1998年獲得諾貝爾化學獎肯定其在量子化學的深刻影響；透過結合古典力學與量子力學的混成演算法，大幅推進對真實化學反應的描述能力，在2013年再度得到諾獎的肯定。因此，在虛擬數值世界裡所出現的化學事件，將成為當代化學製程科技中必須參考的重要資訊。

臺灣已邁入高齡社會，長期照護機構的需求增加，但對於入住機構的高齡者而言，居住環境從家裡轉變到長照機構將可能造成危機與壓力症候群，而最為基礎的休閒自主性是可使高齡者能感受自由、滿意自我形象與維持能力及支配的重要因素。本研究基於持續理論探討休閒參與型態與長照機構入住調適之關係，於全台長照機構招募共163個有效樣本，條件需55歲以上、正常認知能力與入住不超過五年的新住民。資料收集由已受訓訪員以問卷進行訪談，評估項目含休閒參與行為、入住適應及背景特性等。結果發現自願入住與休閒參與類型對於入住適應有顯著差異。進一步分析自願入住者後，將其休閒參與型態分成退縮型、拓展型、持續型與積極型等四種，持續型及積極型之心理適應顯著優於退縮型，並且持續型之社會調適顯著優於拓展型。故長照機構住民若能維持休閒活動，長者得以在入住時獲得較佳的心理與社會調適。

認知負荷理論(Cognitive Load Theory)是近二十年最重要的學習與教學理論之一。該理論奠基於人類認知結構的特性與限制，提出人類執行認知任務時會產生認知負荷。有些認知負荷是執行該認知任務必要的，有些認知負荷則否，另有些認知負荷可進一步增進該任務的執行。當認知負荷的總量超過工作記憶的容量限制時，即會產生認知超載，進而對學習產生負面的影響。多年來，認知負荷理論的學者持續致力發展與驗證各種教學設計原則，藉以優化教材與教學，協助學習者在學習過程中將其有限的認知資源有效地投入於重要的認知任務，進而提升其學習成效。

從關係行銷的角度，物流服務商應該積極和有價值的企業顧客建立、發展與維持持久互利穩定的商業關係。本研究乃基於物流服務商資源佈署的思維，探討有關強化顧客關係品質(信任、承諾與依賴)的能力培養。經過大量相關文獻研讀疏理與觀察，我們推論運作彈性(flexibility)和合作能力是物流服務行業兩個非常重要而且受企業顧客十分重視的能力，也是物流商投入其資源於關係的成果，應有助於關係品質的提升。我們整合資源基礎理論(Resource Based Theory, RBV)和關係行銷理論(Relationship Marketing Theory, RM)，發展出一個足以解釋物流商如何投資於運作彈性和合作能力，以促進關係品質提升的理論架構。

資訊及通信科技的日新月異，不但為人類生活帶來極大的便利性，更改變了人們的生活型態。然而，視覺障礙學生如何與明眼人一般應用資訊科技設備於日常生活值得深入了解。張千惠副教授及其團隊(李昕寧、鄭永福)透過行動觸控設備使用態度影響模式，了解社會支持、擁有資源及使用能力對態度的認知、情感及行為意向三個成分之影響力，並探討知覺有用性、知覺易用性的中介效果。研究以國中以上曾使用過行動觸控設備之視障學生 144 人為對象，採用項目分析及驗證性因素分析驗證各變項量表之品質及信、效度，再以結構方程模式進行資料分析與模式驗證。研究團隊發現，社會支持對知覺有用性及知覺易用性均有正向影響力，進而影響對行動觸控設備的態度。擁有資源對知覺易用性有直接影響效果，並藉由使用能力對知覺易用性產生間接影響，再進一步影響使用態度。知覺易用性對於態度的認知、情感及行為意向三個面向均有正向影響力，而知覺有用性則僅對認知及行為意向有顯著影響。張千惠副教授將持續進行研究，期能為視覺障礙者尋求資源與造福有需要的視覺障礙人士。

教師的專業發展（professional development, PD）在當前教育環境中受到相當的重視。但是相關研究顯示，許多教師不願參加專業發展活動課程。本研究收集了270份小學教師的調查問卷，經過驗證性因素分析和結構方程模型探討他們參加專業發展課程活動的意向。研究結果顯示，參與者傾向進步主義的教學理念，重視獲得教學內容知識（pedagogical content knowledge, PCK）甚於教學知識（Pedagogical Knowledge, PK）和內容知識（content knowledge, CK），因為教師們預期這類知識在教學上較有用處，也比較能影響參與專業發展活動課程的態度與意圖。這項研究結果對專業發展活動課程設計有重要的啟示，並呼籲更加關注教師的教學理念以及教學內容知識的分享與提供。

因應工業4.0時代的來臨，教導中小學生認識機器人及與之共處，實為重要。然而，目前中小學機器人教育存在以下問題：(1)課程較偏重單一學科的教學設計，較少經過系統化的跨領域統整及整合設計；(2)教學活動大多偏重機器人元件的組合與操作，較少科學原理的探究與工程設計的最佳化過程；(3)成果評量偏重於實作技能與是否達到作品的功能，較少著重於跨領域整合能力與高層次能力的培養。為了減少上述問題，張基成教授研究團隊透過整合概念的課程與教學設計理論，設計並發展出機器人STEM跨領域整合課程與教學計畫，並透過任務導向式教學與專題導向式學習，來提升學生的STEM跨領域知識與技能、對於STEM的態度與認知，及對於STEM的興趣與未來生涯選擇的傾向。

　近年來，智慧手持裝置的普及改變了教與學的環境，使得教學方式逐漸轉變成為翻轉教室或微翻轉教室，課堂學習環境已從傳統教室轉變為多元且智慧的學習環境，而學習者從單純的被動知識學習，轉換為主動的能力習得，使得人與人、人與物質環境相互作用，而產生的心理環境也相應而有所變化，因此，本研究在翻轉課堂（Flipping Classroom）的教學模式下，以工程建模(Modeling)為學習內涵。工程建模為工程設計的重要環節，用以模擬並創造最佳化工程方法，也是電腦輔助工程(Computer-Aided Engineering, CAE) 技術之基礎內涵，所以培養學生工程建模能力是工程教育的重要目標之一。本研究探究翻轉課堂學習環境與學習成效之相互關係與影響，為營造有效的學習環境奠定基礎。

臺灣島是地質歷史的晚期，約五百萬年前，由於菲律賓及歐亞板塊的碰撞擠壓而開始形成，至三百萬年前才形成臺灣島現今的結構。在這樣特殊的一個大陸型島嶼上擁有特有種生物比例高，而且臺灣島完整形成之後，大部份的時間處於冰期與間冰期的循環。如此的地質歷史結合氣候的變化，以及自上次冰河期之後的氣候變遷，不僅影響了物種形成以及族群變動歷程，更因為棲地差異大而造成高特有種比例。

以往過年時節，晚上總是會有放沖天泡的熱鬧景象，但我們可能不知道，沖天炮在「飛」的過程，和最後「爆炸」的聲響，炮裡面裝填的火藥成分是不一樣的。一般認為黑色火藥是按照「一硫二硝三木炭」的比例混合製成的，用比例來表示的話，大約是硝酸鉀75%、硫磺粉10%、木炭粉15%。但是實際分析結果，本實驗使用的沖天炮裡面，推進劑的比例佔全長的3/4（約4.8克），火藥中含木炭粉的比重為20.0 %。爆炸劑的比例約1/4（約2.9克），火藥中含木炭粉的比重僅為3.4 %，而硫磺粉的比重則高達24.8 %。因此推論黑色火藥中，增加木炭粉的含量有助於沖天炮的飛行，增加硫的含量則容易產生巨大的爆炸聲。

國立臺灣師範大學環境教育研究所方偉達優聘教授兼所長，是位在理學院跨域社會科學的學者。在進入臺師大之前，他曾任中華大學觀光學院的助理教授(2008-2012)。方教授從1992年赴美國亞歷桑納州立大學攻讀環境規劃碩士，醉心於世界各國的旅遊環境，曾經遠赴26個國家，實地考察。他也曾經在臺灣旅遊，撰寫過《生態瞬間》，得到行政院新聞局金鼎獎，並且寫過《休閒設施管理》、《生態旅遊》、《節慶觀光與民俗》等12本教科書。2020年2月29日，馳名國際的Springer出版社，出版他未曾揭露的一本探討全世界的作品，號稱是以「左派觀點和亞非觀點」鎔鑄一爐的英文專書-Tourism in Emerging Economies: The Way We Green, Sustainable, and Healthy 《新興經濟體中的旅遊業：我們可以更環保、更永續、更健康》(暫譯)。

在現代的教學環境中，無論在大專院校或是高中職，運用新興科技進行跨領域整合性教學是當今的教學趨勢。然而如何確保新興科技在上述跨領域教學場域中能促進學生學習的成效，而不是造成更多的科技負荷是值得探討的議題。本研究透過讓工程學院、設計學院以及一般高中的學生參與跨領域整合性STEAM課程，進而探討學生學習上的差異，最後透過教學實驗的值、量化分析與討論進而闡述：（1）運用3D列印在不同層級課程上應用的策略與優缺點、（2）如何發展一個能夠考量不同層級學生能力，並能產生連貫性的STEAM課程、（3）跨領域STEAM的課程如何得以整合。

專任輔導教師（專輔）為學校輔導工作的重要主力之一，負責介入性及處遇性的困難任務。面對諸多挑戰的專輔，其在職教育有必要性與獨特性，而焦點解決短期治療（SFBT）相當適用於學校輔導，或提升專輔效能的在職進修所用。本研究旨在探討對國中專輔接受SFBT訓練之成果。總共55位專輔參與八日共48小時的SFBT訓練方案，於訓練結束當下及一個月後，分組參加焦點團體訪談，並填寫瞭解課程滿意度的問卷。

隨著中國近年國際影響力提升，已有學者關注其「銳實力」進展。不過對於細節理解，諸如習近平所提出「融通中外」的外宣戰略之解讀，目前學說仍有相當差異，尚待研究。對於研究者而言，因為各種資料的質與量快速成長，使得以個人經驗與智識判斷為主的研究方式受到挑戰。

近一、二十年來，「建構主義」對於科學教育界或整個教育界皆有深遠的影響。建構主義的理論與觀點引導著諸多新的教育研究與實務。蔡今中教授自1996年返國之後，開始以知識觀（Epistemic Beliefs）為研究重點，積極從事知識觀的相關研究，各項研究重點及主要方向皆整合過去他在科學教育與網路學習等相關研究基礎，擴充知識觀的研究理論。在許多知識觀相關研究中，學習者本身對於學習的信念是相當重要的一部分，因此，蔡教授更深入探討知識觀中影響學習的重要因素之一，即學習者的「學習概念（Conceptions of Learning）」。

張俊彥教授研究團隊開發了雲端教室系統CloudClassRoom（CCR），該系統擁有「跨平台」、「免安裝」、「支援多種出題型式」、「即時分析統計」、「遊戲模式」等多種特色，可有效協助內斂的臺灣學生在課堂上「按」出自己的想法，讓老師得以即時診斷學生的學習困難。

國立臺灣師範大學環境教育研究所方偉達優聘教授兼所長是一位自然科學和社會科學跨域的「斜槓學者」。他運用風水的原理，依據太極圖的格式，運用人工濕地水文進行順向和逆向迴轉的原理，進行人工濕地的營造，讓水流流速減緩，可以運用一點地方，就可以處理汙水。

全球暖化之際，隨著溫度的升高所造成的正回饋效應（如：冰川融化導致反照率降低而使得地球溫度越高）遠多於負回饋效應，而臺灣河川或許正肩負這樣的責任來抑制溫度的持續上升。河川不僅只是將降水傳送至海洋的通道，河水內混和著因崩塌帶來的泥砂中竟夾帶著從大氣中固定下來的碳，透過河川帶至海底埋藏，被視為面對全球暖化的調適機制，而此現象正隨著颱風降雨的增加而增強。地球是否真如蓋亞假說所言，選擇了臺灣河川來對抗全球暖化的危機，是非常值得關注的議題。

技能訓練主要著重於專業技能的培訓，然學習者為了精進自身的專業技能，需要經過多次反覆的操作與練習。虛擬實境訓練系統應用在技能訓練方面擁有相當的優勢，因為在虛擬的世界中，可以模擬訓練環境，並經由虛擬實境的訓練，先行建構學習者的程序性與安全性知識，避免其在真實環境中遭受到傷害，亦可節省反覆訓練所耗費的材料與資源。基此，我們應用虛擬實境的優勢，在專業技能方面設計了「廚房助手」和「汽車美容」兩款技能訓練與評量系統，當中包含「練習模式」和「評量模式」。

臺灣師範大學體育學系運動心生理學實驗室主持人，洪聰敏研究講座教授，從二十多年前在美國馬里蘭大學攻讀博士學位時便受邀擔任美國陸軍社會及行為科學研究所（US Army Research Institute for Social and Behavioral Science）之研究員，研究狙擊手之抗壓能力議題。回國後持續以認知神經科學手段從事精準運動技能（像高爾夫、棒球投球、網球發球、籃球罰球、射擊與射箭等）之最佳心理狀態研究。

臺灣師範大學體育學系運動心生理學實驗室主持人，洪聰敏研究講座教授，從二十多年前在美國馬里蘭大學攻讀博士學位時便受邀擔任美國陸軍社會及行為科學研究所（US Army Research Institute for Social and Behavioral Science）之研究員，研究狙擊手之抗壓能力議題。回國後持續以認知神經科學手段從事精準運動技能（像高爾夫、棒球投球、網球發球、籃球罰球、射擊與射箭等）之最佳心理狀態研究。

全球暖化引起之氣候變遷，對海洋與生活其中的生物造成重大衝擊。許多科學文獻指出儘管大氣中溫室氣體持續增加，全球變暖在最近幾十年似乎趨於平穩，如此的氣候條件對黑潮會有怎樣的影響？

近幾年當紅的「穿戴式裝置」因其體積微小、方便攜帶的特性且能提供許多便利的服務而廣受歡迎。然而在運動科學領域，穿戴式裝置不只是便利，更能因無感觀測的特性而創造出突破性的價值。傳統的運動科學量測儀器，多半體積龐大且價格高昂，只能在實驗室的環境使用，因此幾乎無法觀察到運動員實際面臨的環境。