「板橋模式」的研究成果經過國立編譯館的審定，即成為我國六十四年國 民小學自然科學課程的雛型，此雛型內容含括課程目標、哲學理念等等。因此本 節內容將介紹六十四年科學課程目標、科學課程的哲學理念、科學課程標準的特 色、科學課程的組織結構、科學課程教材編排及單元分析。分述如下：
一、 科學課程目標
依據教育部民國六十四年八月頒布之國民小學課程標準，自然科學之目 標，可分為總目標與分段目標，摘錄如下（教育部，1975）：
總目標：
國民小學自然科學教育目標，在於使兒童能夠接近自然，了解其週遭的環境，增進科學 知能與科學情趣，熟練科學方法，以養成具有科學素養的國民。為了達成這個目標必須 使兒童能夠：
1. 主動探究自然現象及其周圍的事物，養成隨時發現問題，探究問題，及自行解 決問題的習慣以及正確的科學態度。
2. 經由學習活動過程，了解有關物質、能量與生物等的基本科學概念。
3. 在學習活動中獲得觀察、實驗等的科學方法，藉以啟發其獨立思考與創造發明 的能力。
4. 應用科學方法、科學概念及科學態度於日常生活中。
低年級目標：
1. 指導兒童從觀察自然事物及現象中，能夠發現問題並謀求問題的解答。
2. 指導兒童從學習活動中，獲得觀察、分類、測量、應用數字、應用時間與空間 關係等科學方法。
3. 從學習活動中，指導兒童獲得有關生物生長以及物質變化的基本概念。
4. 指導兒童從學習活動中，培養好奇進取、負責合作及尊重生命等態度。
中年級目標：
1. 從學習活動中，指導兒童獲得傳達、預測、推理、控制變因、解釋資料等科學 方法，以發展其解決問題的技能。
2. 從學習活動中，指導兒童獲得生物與物質，均常在不斷的進行交互作用與發生 改變的概念。
3. 從學習活動中，培養虛心、客觀等科學態度。
4. 輔導兒童明瞭人生與自然界的關係，以激發其利用自然，改進日常生活的願 望。
高年級目標：
1. 指導兒童從學習活動中，獲得下操作型的定義、形成假設以及實驗等科學方法。
2. 理解生物與環境在不斷進行交互作用，相對性、科學模型等概念。
3. 鼓勵兒童擴大探究自然事物的範圍，培養細心、耐心、客觀的研究自然因果關 係的態度。
4. 指導兒童認識科學發展和人類生活的關係。
新科學目標除了舊有的科學概念、科學知識與科學態度的培養之外，新加 入科學方法的熟練，課程設計著重學生動手操作實驗，強調科學過程技能的培養。
二、 科學實驗課程哲學理念
科學教育的目標在於指導兒童接近自然，瞭解其周圍環境，增進科學知能 與科學情趣，熟練科學方法，以養成具有科學素養的國民（教育部，1975）。基 於上述科學教育目標的指引，進一步發展科學實驗課程的哲學理念，究竟我國的 新科學課程哲學理念為何？魏明通（1973）指出，科學實驗課程的哲學基礎應包
含幾個層面：
（一） 實驗教材裏所有的科學活動，應該對兒童們是有興趣的，如此兒童長大成人 將可保持科學為其生活的重要部份。他們將在日常生活中繼續使用過去在學 校所學得的科學過程、科學態度與科學概念。因此，在本教學計畫的各種教 材與教法均選擇可引起兒童興趣的單元活動。
（二） 在小學科學活動中應該加強科學過程的訓練，兒童的學習最好以「做」來始 終。他們所要學習的科學過程應該包含在「做」之中。在編排課程時，要仔 細選擇各年級的科學過程，不到高年級不導入較複雜的統整過程於實驗教材 裏。
（三） 在小學的科學活動裏要培養他們具有正確的科學態度。例如好奇心、虛心、
客觀、信心和責任感等科學態度從小學階段裡具備。實驗教材的安排與設計 對這方面亦多加考慮，使教師們在教學活動中培養兒童具有這些科學態度。
（四） 科學的大概念應導入小學科學計畫中，使兒童在學習過程中能夠體會科學大 概念。以物體、生態系統、交互作用和變因等大概念來組織教材，如此可使 科學更普遍化。
（五） 各科學的科學概念也應該放在小學科學課程裡。這些物理、化學、生物和地 球科學的重要概念應用於發展大概念之用。我們的課程是根據單元的發展來 設計，學生們可從一連串的活動中來學習各單元的概念（魏明通，1973，頁 31）。
科學過程、科學態度、學科的概念與科學綱領的融合，成為我國國民小學 科學實驗課程的規劃理念基礎。如圖2-1 所示：
科學綱領：
物體、生態系統、
交互作用和變因 等
科學過程：
觀察、分類、推理、
形成假設和實驗等
科學態度：
好奇心、虛心、
信心和責任感等
學科的概念：
物理、生物、化學和 地球科學學科概念交 互作用和變因等
單元活動
圖2-1 科學實驗課程哲學理念圖
（資料來源：科學教育課程實驗研究六十三年度工作報告書，1974，頁 8）
三、 科學課程標準的特色
從檔案資料可以發現相異於五十七年的課程標準，新規劃的課程標準具有 以下特色（魏明通，1976；台灣省國民學校教師研習會，1977）：
學態度的養成，在過去以教師講解為主的課堂上是不會發生的，因為學生在那
憶以及了解科學概念的程度。在新課程標準強調，教學評量不限定在教完一個 單元後，教師可以在學習活動中隨時進行評量。在評量時，對於科學方法的評 量以學生實際操作為主，科學概念的評量以口頭發問或是書面測驗方式進行，
科學態度的評量由教師經常留意，學生在學習活動中的行為表現來評定。
新課程標準著重以「學生動手做」為主的教學方式，突顯過去以教師講述 式教學的差異，簡言之，教學就是活動、活動就是教學。學生在活動中學習科學 概念、科學技能等等，教師也透過學生的活動情形，進行學習成效評量，除了以 往靜態的紙筆測驗，更加入動態的操作評量作為新課程的一大特色。
四、 科學課程的組織
基於新課程規劃的核心理念，在於重視學生學得科學過程技能、養成正向 科學探究態度以及獲得重要的科學概念，因此新自然科學課程組織可以從三個面 向深入剖析，包括科學概念組織、科學過程技能以及科學態度。
（一）科學概念組織
本課程的概念組織可分成三個階層，從下至上階層依次為概念、法則（原 理）和概念綱領，組織關係結構如圖2-2 所示：
概念綱領
法則 法則 法則
概念 概念 概念 概念 概念 概念
概念 概念 概念
圖2-2 科學概念組織結構圖
（資料來源：楊冠政，1977，頁 194）
各階層內容由下至上分述如下：
1. 概念：從事實與經驗中抽離出來的觀念，例如「位移」的概念，這是指兩個 點之間最短的距離。
2. 法則（原理）：若干概念相互關聯，顯示某種關係，稱為法則或原理，例如
「生物體的構造與功能是相互配合的」，此法則包含生物體、構造、功能等 概念。
3. 概念綱領：科學領域的大觀念，包含多個原理與法則系統，例如「物質與能 量是組成環境的基本成分」，我們所接觸到、感覺到的不是物質就是能量（台 灣省國民學校教師研習會，1977，頁 194）。
本課程所採用的概念綱領有三項：
1. 物質與能量是組成環境的基本成分：兒童在日常生活中，所接觸到、
感覺到的不是物質就是能量，例如石頭、水、花都是物質；聲音、光、
電、熱則屬於能量。
2. 組成環境的各成份不斷進行交互作用：各種物體之間互相作用的關係 稱為交互作用。例如磁鐵吸引鐵砂、植物吸收陽光進行光合作用。
3. 環境中的各種成分進行交互作用而產生改變：這些改變依照變化差異 可分為三種類型：物理變化，例如水泥凝固成冰、化學變化，例如蠟 燭燃燒產生二氧化碳和水蒸氣與生物的改變，例如種子發芽（台灣省國 民學校教師研習會，1977，頁 193-197）。
在64 年實驗課程規劃中，每一個概念綱領由物理、化學、地球科學、生物 各科專家共同討論下，建議小學課程單元內容的設計，應包含以下的法則與原 理，茲分述如下（台灣省國民學校教師研習會，1977）：
概念綱領一 物質與能量是組成環境的基本成分
¾ 人的身體是由交互作用的系統所組成。
¾ 生物與環境行交互作用。
概念綱領三 環境中的各種成分進行交互作用而產生改變
¾ 生物是在不斷改變。
¾ 物體會改變。
¾ 熱能改變物質。
¾ 物質以固體、液體和氣體狀態存在。
¾ 熱和壓力導致岩石的化學與物理變化。
¾ 太陽系的各行星不斷在運動，位置不斷改變。
¾ 生物在變化的環境中，改變生活方式。
¾ 地球有晝夜和季節的改變。
¾ 地球和月亮有規律的改變其位置。
¾ 能量可自一個形態改變為另形態。
（二）科學過程
實驗課程在各單元均強調科學過程技能的訓練，希望兒童從操作單元活動 中，體驗並學得科學的方法。依據SAPA 課程所規劃十三種科學過程技能，各種 過程技能的敘述如下（教育部，1975，頁 5-10）：
1. 觀察
觀察是最基本的科學過程，所謂觀察不只限於使用眼睛的觀察，運用一切五官所獲得 有關物質與事件的資料，是一切科學的根本，並且是科學活動的開端。我們對於日常 生活環境中的事物所產生的好奇與探究，幾乎都是由偶然間的觀察所啟發的；有組織 的觀察是進行每一階段研究的依據，由此可見觀察能力的養成，對於幫助兒童科學探 究活動，具有關鍵性影響力。
觀察是最基本的科學過程，所謂觀察不只限於使用眼睛的觀察，運用一切五官所獲得 有關物質與事件的資料，是一切科學的根本，並且是科學活動的開端。我們對於日常 生活環境中的事物所產生的好奇與探究，幾乎都是由偶然間的觀察所啟發的；有組織 的觀察是進行每一階段研究的依據，由此可見觀察能力的養成，對於幫助兒童科學探 究活動，具有關鍵性影響力。