▊ 玖、其他課程規劃建議
十二年國教以”自主學習、適性揚才”為原則，學生除必修課程外，具有彈性選修空間， 由各校依據學校條件發展特色，依照學生興趣、性向、能力與需求開設多元選修之學習課程。 本項次從學科觀點建議課程，包含理念、概念及內容，以滿足學生生涯規劃或銜接不同進路大 學院校教育之需要，並藉此加強國民自然科學之基本素養。 一、生物科校訂選修建議 除了部定選修的內容外，針對大學不同性質學系之需求，建議規劃 5 個課程供學生選修， 每個類型的課程為 2 學分。 課程名稱 課程內容說明 備註 生物多樣性 以介紹動物多樣性和植物多樣性的內 容為主，彌補目前課程生物分類、形 態等相關內容欠缺之不足。 適合森林系、園藝系、植物系、動 物系、生物系等傳統生物學學系走 向的學生，或是對於生物分類、認 識有興趣之其他學生。 微生物多樣性 以介紹細菌、病毒等微生物的內容為 主，彌補目前課程生物分類、形態等 相關內容欠缺之不足。 適合微生物系、醫學系等生科相關 領域學系走向的學生，或是對於微 生物有興趣之其他學生。 應用生物學 介紹生物科技的基本學理、工具，與 在日常生活中的應用實例。 適合生科系、生技系等相關領域走 向的學生，或對生物科技感興趣之 其他學生。 生物之美 介紹生物世界中的各種奇特生物，欣 賞其特殊的形態、造型、行為模式或 適應方式。 提供給喜愛生物，對生物觀察感興 趣的學生。 仿生科技 介紹仿生科技的基本內容與走向，讓 學生了解生物的一些奇特結構，並探 討這些特殊結構背後的科學原理與可 能應用。 提供給對仿生科技感興趣之學生。 （一）生物多樣性 課程規劃說明 本課程適合森林系、園藝系、植物系、動物系、生物系等傳統生物學學 系走向的學生，或是對於生物分類、認識有興趣之其他學生。以介紹動 物多樣性和植物多樣性的內容為主，彌補目前課程生物分類、形態等相 關內容欠缺之不足。 學分數 2 必選修 校訂選修開課年級 12 年級下 每週授課節數 2 節課 先修科目 必修生物 課程描述 1. 讓學生能真正了解生物分類及分類的依據。 2. 課程前半先建立學生分類相關的知識，之後再指定題目由學生分組搜 集資料並報告。 3. 學生能判斷網路資源的正確性，並完成報告。 課程目標 1. 了解分類的方法及生物多樣性。 2. 了解目前動植物分類的狀況。 3. 學會搜尋相關資料，並進行口頭報告和討論。 進 度 安 排 第 1 週 課程內容簡介 第 2~4 週 生物的分類及命名、分類群的演變 介紹五界代表性生物及病毒 介紹 NCBI 網站資源 第 5~8 週 動物的分類 動物的分類特徵 常見動物門的介紹 第 9~12 週 植物的分類 植物的起源 植物的鑑定和分類 常見植物門(維管束植物及無維管束植物)的介紹 第 13~17 週 學生報告 讓學生分組報告，每組由指定的題目中(如無脊椎脊索動物 invertebrate chordates、哺乳類 mammals)，挑選不同動植物的分類，進行資料搜集 後，報告目前分類的現況以及分類的依據。 第 18 週 期末課程意見交流與反饋 （二）仿生科技 課程規劃說明 本課程設計希望學生藉由本課程的學習，能對仿生科技有所認識，能藉 由對生物界中一些特殊現象的觀察與研究，探詢這些現象背後的相關設 計與原理，並試著將這些原理應用在日常生活中。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 12 年級下 每週授課節數 2 節課
先修科目 必修生物、必修化學、必修物理 課程描述 1. 本課程介紹將以自然界的現象觀察和介紹為軸心，並試著讓學生能學 習利用自然科學領域所學之相關知識、技能，對這些現象進行相關的 研究，除希望學生能認識這些自然現象背後的科學原理外，也希望學 生能思考這些原理的可能生活應用，讓學生了解科學的發展與對生活 可能造成之影響。 2. 課程以教師介紹、學生實際觀察和實作探討等方式並行，除了知識的 教授外，希望學生能有實際操作的機會，鼓勵學生以主動探究的精神， 進行相關活動的進行。 3. 利用不同的主題，引導學生蒐集資料，並進行探討與論證。 課程目標 1. 有基本觀察能力，並能對奇特的自然現象進行探討。 2. 以科學的態度面對問題，懂得科學方法及科學態度。 3. 不畏懼科學，甚至愛上科學。 4. 學會搜尋相關資料。 進 度 安 排 第 1 週 課程內容簡介、仿生科技概述 第 2~5 週 蓮葉效應 讓學生觀察、並討論蓮葉效應的現象與原理 分組討論、報告蓮葉效應的可能應用方向 第 6~9 週 生物吸附 讓學生觀察討論不同類型的生物在吸附力上的表現，並讓學生認養不同 的對象，針對這些吸附類型的原理進行研究與報告。 第 10~13 週 強韌的蜘蛛絲 認識臺灣的常見蜘蛛，並探討不同種類蜘蛛絲的特性。 讓學生分組討論蜘蛛絲具有高強度與高塑性的可能原因與蜘蛛絲的可能 應用。 第 14~17 週 彩蝶飛揚 認識蝴蝶的物理色與化學色。 觀察蝴蝶鱗粉的微細結構，並探討蝴蝶物理色的成因與相關原理的可能 應用。 第 18 週 期末課程意見交流與反饋
（三）微生物多樣性 課程規劃說明 本課程的對象為微生物學系、醫學系等生科相關領域學系走向的學生， 或是對於微生物有興趣之其他學生。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 12 年級下 每週授課節數 2 節課 先修科目 必修生物 課程描述 1. 本課程介紹以必修生物為基礎，結合生活中的實例，增加學生對微生 物的基本認識。 2. 課程以實際操作為主，鼓勵學生主動探究生活中的微生物學，由體驗 中覺察微生物在人類生活中不可或缺的角色。 3. 透過經典的科學史實驗，引導學生發現問題、解決問題的科學態度與 邏輯。 課程目標 1. 具有基本微生物學常識，能對媒體報導內容進行批判性思考。 2. 學會使用科學邏輯面對問題，並運用科學方法及科學態度分析問題。 3. 不畏懼科學，甚至愛上科學。 4. 學會搜尋相關資料，內化科學資料能力。 進 度 安 排 第 1 週 課程內容簡介 第 2~4 週 微生物與人類疾病 從新聞、報導或日常生活中常見的人類疾病來認識微生物的種類。 介紹微生物的類別，以病毒、細菌、真菌、線蟲、寄生蟲等為主的生活 史及特性。 第 5~7 週 微生物與農業 透過種植與觀察，認識植物與微生物的共生關係。 透過新聞、報導認識微生物在農業上的利與弊。 第 9~11 週 微生物與食品 透過水果酒的釀製培養天然酵母。 透過優格的實作認識乳酸菌。 透過麵包的實作認識酵母菌。 第 12~14 週 微生物與鑑識科學 透過參訪活動，認識微生物在鑑識科學上的應用。 透過推理小說閱讀、影集觀賞、攝影作品，連結科學與生活之美。 透過小組合作，創作與微生物相關的文創作品。
第 15~18 週 微生物與遺傳工程 回顧基因工程的概念。 探討基因工程與微生物的關聯性。 （四）生物之美 課程名稱 生物之美 課程規劃說明 本課程設計是以喜愛生物、對生物觀察感興趣的學生為對象。課程內容 分別從不同角度，如巨觀與微觀、單純與多樣、短暫與長久、動作與靜 態等，透過實物、圖片、影片及音樂等素材及媒介，讓學生實際使用各 類感官去體認生物之美。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 不限 每週授課節數 2 節課 先修科目 無 課程描述 1.介紹生物世界中的具有代表性或特殊性的生物，欣賞其形態、造型、 行為模式或適應方式之美。 2.說明這些生物之美背後的故事或科學原理。 3.介紹觀察及記錄生物的基本工具及方法。 課程目標 1.學生能關心周遭的生物，並有進一步觀察及了解的意願。 2.具備基本的觀察能力，並懂得如何透過合適的工具(如解剖顯微鏡)來協 助觀察。 3.學生能欣賞生物世界不同層次、不同類型的美感，並因此更加愛護及 尊重各種生命。 進 度 安 排 第 1 週 課程內容簡介 第 2 週 如何感受生物之美 介紹視覺、聽覺、嗅覺、味覺及觸覺等人體的感官，並透過生物影片、 音樂及實物等引導學生專注於體驗。 第 3~5 週 巨觀世界的生物之美 介紹動物大遷徙、櫻花盛開、魚群洄游等等壯闊的生物景象，讓學生欣 賞數大的生物之美，並了解生物世界順應時節運作的韻律。 第 6~8 週 微觀世界的生物之美 介紹微生物、小型昆蟲、植物孢粉等等各類微小精巧的生物構造及設 計，讓學生目睹生物世界的種種驚奇及不可思議，並說明其背後的原理 或故事。
第 9~10 週 觀察生物之美的工具 望遠鏡、解剖及光學顯微鏡等工具的原理介紹及實際操作。 第 11~12 週 紀錄生物之美的方法 錄影、錄音、拍照、繪圖等方法要點介紹及實際操作。 第 13~14 週 動靜皆美的生物世界 欣賞並比較相同生物主題的動態畫面及靜止瞬間，讓學生感受不同層次 的生物之美。 第 15~17 週 學生作品分享 第 18 週 課程意見交流與反饋 二、物理科 規劃課程應以學生為主體，考量學生的程度和能力，故以下列出的建議課程內容中，主題、 教學時數及先後次序皆可彈性調整或補充，使學生能在教師周延引導下進行有效的學習。 （一）十大經典物理實驗 課程規劃說明 本課程藉由介紹西方科學實驗的起源、經典物理實驗及諾貝爾物理獎的 相關歷史，讓學生了解科學方法、科學態度及科學本質。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 12 年級 每週授課節數 2 節課 先修科目 必修物理 課程描述 本課程介紹以必修基礎物理為基礎，經由科學史的說明，增加學生對科 學實驗的認識，讓學生能真正了解物理發展的歷程。 課程目標 從物理學家解決科學演進的標竿問題過程了解科學方法、科學態度，進 而探究他們的創意思維。 進 度 安 排 4 - 6 節 簡介西方科學實驗的起源 測量地球圓周長 自由落體實驗 (可用實驗輔助) 加速度實驗 (可用實驗輔助) 20 節 稜鏡分解太陽光 (可用實驗輔助) 扭秤實驗 光的干涉 (可用實驗輔助) 傅科擺 6 – 8 節 油滴試驗 發現原子核
電子干涉試驗
(1)諾貝爾物理獎的相關實驗簡介 (2)分組報告
參考資料
[1] The Beginnings of Western Science: The European Scientific Tradition in Philosophical, Religious, and Institutional Context, Prehistory to A.D. 1450, by David C. Lindberg.
[2] The Clockwork Universe: Isaac Newton, the Royal Society, and the Birth of the Modern World by Edward Dolnick.
[3] Science's 10 Most Beautiful Physics Experiments by George Johnson. （二）生活中的物理 課程規劃說明 此課程藉由一般生活中探討及討論應用中的物理及科學原理 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 12 年級 每週授課節數 2 節課 先修科目 必修物理 課程描述 1.本課程介紹將以必修物理為基礎，結合生活應用，增加學生對科學的基 本認知，並多用日常生活的例子、讓同學能真正了解科學。 2.本課程實驗部分與高二自然科學探究與實作相同，此課程類似專題，因 此課程內容是以具備自然科學基礎為主，課程內容也加深加廣。 3.課程以實際操作為主，鼓勵學生以主動探究的精神，進行相關物理活動。 4.加入社會議題，引導學生蒐集資料，並進行探討與論證。 5.以下實驗活動請教師自行選取時數 32 小時即可。 課程目標 1.有基本科學知識，對媒體科學報導內容，有判斷能力。 2.以科學的態度面對問題，懂得科學方法及科學態度。 3.不畏懼科學，甚至愛上科學。 4.學會搜尋相關資料。 進 度 安 排 2-4 節 課程內容簡介(時數可由老師自行調整) 2-4 節 製作潛水艇～浮力 利用保特瓶潛水艇模型，演示潛水艇應用浮力原理控制上浮下沉的方法。 2-4 節 光之合體計(LED 光混合器) 1.紅光、藍光、綠光是三原光，三原光不同的組合會混成各種顏色的光。 2.利用光三原光的 LED 做成混光器，利用白臘、矽條等半透明均勻物質
可以讓混合光線均勻易見。 3.光混合器中，調整可變電組可以個別改變三種顏色的 LED 的亮度。 8 節 吸管怪手(液壓系統基本原理介紹 ... 近年來液壓設備的運用非常普遍，在 我們日常生活中到處都可看到液壓應用的實例) 1.以蛋糕盒子做鏟斗，並將吸管剪成 4 片後，以釘書機釘住。 2.將吸管分別打洞做軸承，組合成伸縮臂裝置。 3.底座以吸管打洞組合後，以便當盒做底座。 4.針筒與吸管的連接處，以橡皮筋綁住。 8 節 千斤頂（針筒千斤頂） 透過針筒製作微型裝置的千斤頂，藉由液體的導流，到舉重的目的。 以三通、止逆閥及針筒組合成微型裝置的千斤頂，方便學生理解帕斯卡原 理及設置儲水槽的原因。 2-4 節 燈光亮起來 認識電漿球，認識坊間使日光燈發亮的氣功表演，可能是類似的物理現象。 16 節 綠色能源 簡介與實作(史特林引擎的自製、風力發電、太陽能發電或其他有關綠色 能源之實驗) 。 核能存續問題的討論與辯論。 （三）科學英文導讀 課程規劃 透過科技應用，真實趣事，或演示教具引入主題，帶領學生閱讀科學性的英 文專文，並表達自己的理解。學習單的設計需考量學生的背景知識與能力， 搭配周詳的引導與鋪陳。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 11-12 年級 每週授課節數 2 節課 先修科目 必修物理 課程描述 1.閱讀科學英文專文，除了需要英文閱讀與物理概念以外，還需包含公式、 圖、表的理解及邏輯推理能力。 2.題材包含常見的科技產品，抽象原理的應用，真人趣事，生活中的物理， 統整多項物理或跨學科的原理。 3.善用各種工具(包含文字，公式，圖，表)，表達自己的理解。 4.除了英文閱讀理解之外，還需批判思考能力，包含邏輯瑕疵的指認，概念 有待澄清之質疑，鍛鍊提問與尋求解答的習慣與能力。
課程目標 1.釐清物理概念，體會物理在生活的應用。 2.強化資訊搜尋的技巧，與批判思考能力。 3.鍛鍊科學寫作之能力。 4.提升英文閱讀的能力。 5.培養尊重智慧財產的態度。 進 度 安 排 4-6 節 微波爐的發明與使用安全
Vollmer, M. (2004). Physics of the microwave oven. Physics Education, 39(1), 74-81.
Parker, K., & Vollmer, M. (2004). Bad food and good physics: the
development of domestic microwave cookery. Physics
education, 39(1), 82-90.
(可結合微波爐的有趣演示：Hosack, H., Marler, N., & Maclsaac, D. (2002). Microwave Mischief and Madness. The Physics Teacher, 40(5),
264-267.) 1.結合電子所受的電力與磁力，以解釋電子形成螺旋軌跡的原因。 2.透過 Maxwell 方程，解釋電子繞行螺旋可發出電磁波(微波)。 3.微波爐的發明與物理實驗的關係。 4.微波爐的使用技巧與安全性。 5.微波爐相關之其他科技產品（另外查資料，如：手機）。 6.連結靜電學(電場/電力/電偶極/尖端效應)，電磁波屏蔽，及熱學。 2-4 節 想要飛高高~~
Silverman, M. P. (1998). Flying high, thinking low? What every aeronaut needs to know. The Physics Teacher, 36(5), 288-293.
1.坐在躺椅上突然被提高到 3000 公尺高，該如何是好？真人趣事探討熱學 與力學。 2.除了給定的文獻閱讀，還能從文獻找出相關新聞。 3.統整：牛頓力學，理想氣體方程，靜流體壓力，與高空的溫度與密度…等。 4.理解科學模型的概念，並比較不同模型之差異。 5.閱讀並理解方程式的意義，並指認相關方程式間的邏輯瑕疵。 6.進一步找資料，以解釋原有論文不夠周詳之處。 2-4 節 GPS 與相對論
Mungan, C. E. (2006). Relativistic effects on clocks aboard GPS
satellites. The Physics Teacher, 44(7), 424-425.
1.相對論雖然涉及抽象概念與複雜數學，但透過周延的引導，仍可讓學生領 略其中基礎概念。
2.透過 GPS 的時間修正，展現相對論影響日常生活的一面，也同時體會廣義 相對論與狹義相對論的意義，及兩種理論的區別。 3.熟悉 GPS 的相關資訊(如高度)與背後的物理(如：牛頓力學，萬有引力，力 學能)。 4. (另查資料)延伸到赤道與南北極間的時間比較，及地球非完美球形的影響。 2-4 節 太陽的溫度與黑體輻射
Biermann, M. L.,et al., (2002). Wien’s law and the temperature of the Sun. The Physics Teacher, 40(7), 398-400.
2-4 節 熔岩燈的奧秘
Leif, T. R. (2008). Lava lamp. The Physics Teacher, 46(4), 219-221.
2-4 節
跳遠的物理
Tan, A., & Zumerchik, J. (2000). Kinematics of the long jump. The Physics Teacher, 38(3), 147-149. （四）進階物理 A 課程規劃說明 1. 本課程以高中選修物理為基礎，深入探究重要的物理課題。 2. 課題在科學、工程、社會議題上都有其重要性。 3. 本課程可加深學生對物理的理解，增進學生的科學素養。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 12 年級 每週授課節數 2 節課 先修科目 11 年級選修物理 課程描述 1. 本課程對高中選修物理之相關課題做更深入的探討。 2. 本課程以觀念的探索及課題之精熟為主。 3. 課題、教學時數及先後次序皆可彈性調整。 課程目標 1. 讓學生了解科學展過程，以培養其探究能力。 2. 使學生能有清楚物理概念及良好物理基礎。 3. 培養學生解題能力。 內 容 與 教 學 時 8~10 節 力學 簡諧運動，圓周運動 重力與刻卜勒定律 碰撞 角動量、轉動慣量、力矩 2~4 節 熱力學
數 熱力學第一定律 熱傳導 6~8 節 光學 幾何光學 光的干涉與繞射 8~10 節 電磁學 電場與電位 電容 電路 4~6 節 量子現象 光的量子性質 物質波的性質和實驗證據 8~10 節 流體 壓力與浮力(複習) 連續方程式 伯努利定律 （五）進階物理 B 課程規劃說明 1.本課程以高中選修物理為基礎，深入探究重要的物理課題。 2.課題在科學、工程、社會議題上都有其重要性。 3.本課程可加深學生對物理的理解，增進學生的科學素養。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 12 年級 每週授課節數 2 節課 先修科目 11 年級選修物理 課程描述 1.本課程選擇高中選修物理內既有課題做更深入的探索。 2.課題的選擇在精不在多。 3.本課程以觀念的探索為主，輔以實驗。 4.本課程所需數學工具如微分、排列組合、機率皆包含於高中數學範圍中。 課程目標 1.讓學生了解科學展過程，以培養其探究能力。 2.讓學生能依據問題自行運思或經由合作討論來建立模型。 3.讓學生能運用科學方法從探究所得形成解釋。 4.讓學生能發現新知，理解相關的社會議題，並解決問題。 內 6~8 節 質點的運動
容 與 教 學 時 數 引入微分建立位移、速度、加速度、角動量、轉動慣量、力、力矩間的關 係。 8~10 節 熱力學第一、第二定律 能量守恆。 熵的概念。 使用能源的效率(可用實驗輔助)。－ 10~12 節 電磁波的形成 電容和平行板電容器，(可用實驗輔助)。 位移電流。 電磁波，(可用實驗輔助)。 狹義相對論及其和電磁學之關係。 6~8 節 物質波和薛丁格方程式 物質波的性質和實驗證據，(可用實驗輔助)。 薛丁格方程式的建立與應用。 波函數的解釋。 （六）看電影學科學 課程規劃說明 觀賞電影，分析其中的相關情節，透過學習單的設計，讓學生討論並了 解其中應用的物理及科學原理。 學分數 2 必選修 校訂選修 每週授課節數 2 節課 先修科目 選修物理 課程描述 1.本課程以選修物理概念為基礎，探討電影情節設計上結合那些物理原 理，讓學生了解科學與電影結合的例子，甚至由電影情節引導未來科 技的創新與發明的例子。 2.本課程實施時盡量鼓勵學生間主動探究的精神，發揮想像力嘗試如何進 行部分電影中科學情節的改造，或是討論哪些電影中的科技有可能在 不久的將來呈現。 3.以下項目請教師自行選取時數 32 小時即可。 課程目標 1.學生能理解並欣賞或批判電影中科學情節內容之能力。 2.讓學生了解，以科學原理為基礎的電影，比較能引起觀眾共鳴，並想多 看幾遍，以了解其故事或科學創意。 3.激發學生科學與生活應用的想像力。 進 2 節 1.課程內容簡介。
度 安 排 2.萬有引力、引力位能及力學能守恆原理說明。 8~10 節 萬有引力、力學能守恆與重力彈弓效應 1.說明如何重力彈弓效應原理做加速或減速太空船，可參考”世界末日、 星際效應、星際爭霸戰影集”等電影的部分情節。 2.引導學生收集太陽及各行星的資料及目前位置後，欲由地球發射太空船 脫離太陽系，則分組設計並說明一條最省燃料的軌道。 8~10 節 高速運動中的宇宙觀 1.狹義相對論中近光速運動座標的時空觀。 2.觀賞及討論部份電影中的時空情節，如“回到未來、星際爭霸戰、星際 效應、星際迷航、星際大戰”等。 3.分組討論並報告，如何以電影形式呈現高速運動中的時空現象。 6~8 節 電影中的科學概念及科技討論 1.分段觀賞幾部經典電影中，分析討論其科學理論、未來科技呈現的可能 性等。 2.建議的影片有“ 回到未來系列、星際大戰系列、星際爭霸戰、星際效 應、世界末日、2012、007 系列”等。 6~8 節 電影中不可能的物理 分段觀賞數部電影，仔細觀察，分析討論其科學理論，找出違反物理原 理的片段。
三、化學科 （一）生活中的化學 課程規劃說明 本課程設計是以文組傾向學生的通識教育為目標，希望學生藉由本課程 的學習，能對化學在生活的現象、原理和應用有所認識，而在面對生活 中的科學問題時，可自行搜尋資料探究、判斷並獨立思考，進而解決問 題。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 10~12 年級皆可 每週授課節數 2 節課 先修科目 必修化學 課程描述 1. 本課程介紹將以必修化學的核心概念為基礎，結合日常生活的實例， 拓展學生對化學的基本認知，促進同學深入理解化學在生活中的應用。 2. 課程以實作為主，鼓勵學生主動學習，進行相關生活化學的探究活動。 3. 融入社會議題，引導學生蒐集資料，並進行小組討論、論證與發表。 課程目標 1. 學生藉著先前習得的基本科學知識，對媒體的科學報導內容，進行判 斷思考。 2. 學生面對相關科學在社會所引發的議題，懂得以科學方法進行資料蒐 集、分析與問題解決。 3. 引導學生在能力範圍內設計具有挑戰性的實作內容，並且思考實作和 探究問題之間的連結與啟發。 4. 引導學生體認並反思科學能幫助人類創造更好的生活條件，但並不能 解決人類社會所有的問題，科技發展有時也會引起環境或倫理道德的 議題。 進 度 安 排 第 1 週 課程內容與評量方式簡介 第 2~4 週 界面活性劑 介紹與實作課程(例如：起雲劑、化妝品與防腐劑等)。 從新聞報導、科學文章或日常生活用品，分組報告界面活性劑的應用。 第 5~8 週 塑膠 介紹與實作課程(例如：如何辨認與回收不同種類的塑膠、如何淨塑等) 。 塑膠使用問題的探討(影響、危害與防治) 。 第 9~11 週 食品添加劑 介紹與實作課程(例如：如何檢驗豆干絲中過氧化氫、金針花中的二氧化 硫等) 。
從新聞報導、科學文章或日常生活用品，分組報告食品添加劑的應用 第 12~14 週 鑑識科學 簡介與實作(例如：如何檢驗指紋與血跡) 。 參觀內政部警政署刑事警察局。 第 15~18 週 能源 簡介與實作(例如：如何轉製備生質柴油、如何進行碳封存等) 。 核能存續問題的討論與辯論、參觀核能發電廠。 （二）進階化學 課程規劃說明 本課程設計是為未來理科專業的學生所設計，目的在於希望學生能以實 作的方式，探究現象背後的原理原則，進一步結合理論與實際面，以科 學方法進行資料蒐集、分析與問題解決，為高等教育紮下更厚實的基礎。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 11~12 年級皆可 每週授課節數 2 節課 先修科目 必修化學 課程描述 1.本課程介紹將以加深加廣化學為基礎，將課程中所學的相關化學知識， 結合實作，應用於問題的解決。 2.增加學生進階的化學智能，以利高等教育之銜接。 3.引導學生從閱讀科學書籍、研究報告或參考資料等既有的相關數據中， 體驗科學探究重視實作經驗證據的使用、合乎邏輯的推論，以及探究結 果的再現性。 4.引導學生在能力範圍內設計具有挑戰性的實作內容，並且思考實作和探 究問題之間的連結與啟發。 課程目標 1.引導學生學習分析、歸納數據的邏輯、關聯或規律，並與對照組或其他 研究結果比較異同。 2.引導學生學習將收集測量的資料數據納入已有的知識或理論系統，比較 其間的異同、是否相容、一致或連貫。 3.引導學生使用多元的表達方式，如讀書報告、小組討論、分組製作壁報、 影音媒體或口頭報告，並在表達與溝通的過程中，正確運用科學名詞、 符號或模型，以呈現自己或理解他人的探究過程與成果。 4.引導學生在小組發表中，聆聽他組報告內容，嘗試提出疑問、可行的解 決方案或未來研究的方向等。
進 度 安 排 第 1~2 週 課程內容簡介 1.課程內容與評量方式簡介。 2.實驗報告的書寫方式與資料蒐集方式。 3.器材與儀器準確度的檢驗與比較。 第 3~6 週 酸鹼反應 例如： 1.酸性、鹼性溶液的配製。 2.酸鹼指示劑的介紹。 3.如何測量蛋殼中的碳酸鈣含量。 4.如何測量可樂中的 H3PO4 和 H2PO4－。 5.撰寫實驗報告。 第 7~10 週 氧化還原反應 例如： 1.常見氧化劑和還原劑的介紹與實驗。 2.氧化還原反應－銅的循環。 3.如何測定紅酒中的乙醇含量。 4.如何測定漂白水的有效濃度。 5.撰寫實驗報告。 第 11~14 週 反應速率 例如： 1.如何測量螢光棒的反應速率。 2.如何測定丙酮的碘化反應反應速率級數與速率常數。 3.引導學生利用資料處理軟體分析科學研究數據以建立量化關係的模型。 4.撰寫實驗報告。 第 15~18 週 化學平衡 例如： 1.組裝簡易比色計，並比較由肉眼和比色計所測得的平衡常數差異。 2.如何由 pH 儀測量醋酸的平衡常數。
3.如何由可樂中的 H3PO4 和 H2PO4－含量，測定 H3PO4 的平衡常數。 4.小組自行設計相關實驗並進行小組發表。
四、地球科學科 （一）濕地包含的花花世界 課程規劃說明 本課程以濕地為例，在跨科的模式下規劃戶外課程。地點可以調整成學 校附近的博物館、社區環境或生態公園，可以直接帶到現場學習，學習 主權宜放在學生身上，讓學生在幾次活動中探索-討論-聚焦-再討論，從 中習得學科外也能學會研究的方法。 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 10-12 年級 每週授課節數 2 節課 先修科目 無 課程描述 1.利用學校附近或短車程的公家資源，例如植物園、公園、濕地、博物館 或特殊的展示館，在花費最少的情況下完成課程。（本案以濕地為例） 2.學生能對周遭環境更了解，亦能將書本知識應用於生活中。 3.課程中可以併行許多跨領域的課程內容。 課程目標 1.知道濕地和防洪的關係。 2.能將不同學科的內容融會貫通。 3.能在參觀過程中思考不同面向的問題。 進 度 安 排 第 1 週 背景知識建立 讓學生藉網路建立考察地點的時空背景或地質特徵。 第 2 週 光影探究 在學校先行演練如何從光影關係知道方位、建築物方位及高度。 第 3 週 大地測量 由學生設計小實驗測量學校附近建築物高度及方位。 第 4 週 濕地探險 1 觀察濕地的特徵。(包含利用大地測量的方式估算濕地大致面積。) 第 5 週 濕地探險 2 針對與前次不同的方向探索濕地。例如生態、人文…等。 第 6 週 當洪水來… 使用新聞紀錄或影片，了解濕地對洪水的貢獻。並探討當濕地貢獻疏洪 功能後，對民眾可能造成的影響。 第 7 週 濕地探險 3 針對防洪的角度再次探索濕地。此次除探索外也需驗證上堂課的討論內 容。
第 8 週 學校附近的防洪功能 探索學校附近的防洪設施。 第 9 週 我心中的城堡 依照平均降雨量、地勢、地質成分…等分析學校所處城市可能遇到的洪水 災害及預防方式。 （二）氣候變遷與永續環境課程 課程規劃說明 此課程案例雖主要以加深加廣選修課程類型為主，但在課程設計中亦考量 十二年國教總綱訴求與自然科領域綱要的核心素養，考量銜接大學階段的 加深加廣課程中，置入多元的課程設計元素，唯一綜合性的選修課程示例。 本課程以自然科學領域四項重大議題中的環境教育-氣候變遷為課程主 題，在課程規劃中包含針對氣候變遷學科主題加深加廣；透過以學生為主 體的科學探究實作課程；配合戶外教學的參訪作為職涯試探；同時利用議 題式的論證與批判等訴求融入課程。藉由議題式的課程主題-氣候變遷輔以 多元化、學生為主體的課程設計，希冀除了讓學生獲得加深加廣的專業知 識外，亦能獲得科學探究實作與批判思考的能力。 備註：本課程為高中基礎地科學科中心種子教師 103 學年度開發課程 學分數 2 必選修 校訂選修 開課年級 11-12 年級皆可 每周授課節數 2 節課 先修科目 基礎地球科學必修 課程描述 1.加深加廣必修基礎地球科學中氣候變遷相關概念。 2.設計科學探究實作情境，以落實學生主體與動手做想法。 3.議題式論證課程，訓練學生批判思辨能力。 4.配合戶外教學，將概念應用於現實生活亦為職涯試探。 課程目標 1.了解氣候變遷的現象與調適的應變方法。 2.培養科學探究實作能力。 3.訓練學生批判思考與問題解決的能力。 進 度 安 第 1 週 動手認識天氣系統 利用歷史衛星資料紙模型，觀察與分析天氣系統。 第 2 週 認識沙塵暴 利用真實的氣象資料分析沙塵暴分布的時空特徵，讓學生從中訓練科學探 究實作中的資料分析與結論能力。 第 3 週 氣象站參訪
排 利用引導學生規劃執行戶外參訪，訓練學生團隊合作與聯繫的整合能力， 同時具學生職涯探索的意義。 第 4 週 氣象觀測與應用 利用身邊容易感受且數據取得方便的天氣變化主題，進行一系列的科學探 究歷程。希冀學生能藉由課程中的討論與釐清，建立科學研究的相關能力。 第 5-6 週 歷史與氣候變遷 藉由閱讀科普書籍及網站資料，並結合歷史課學過的知識，歸納古今中外 歷史中，人類曾面臨哪些氣候及環境問題，於人類文明或王朝的衝擊及影 響。 第 7 週 永續校園 以學生生活經驗出發，探討校園熱效應調適的應採取策略。藉此訓練學生 認識氣候變遷調適與培養問題解決能力。 第 8 週 能源 透過學科專業知識的認識與活動課程，引導學生思考與調整能源使用的態 度。 第 9 週 氣候變遷下的成長極限 在學期課程的結尾，舉行以氣候變遷與調適為主題的論辯會，培養學生歸 納與批判思辨的能力。
▊ 拾、課綱 Q&A
Q 問題 A 回答 Q1.新舊課綱如何過 渡？是否有銜接 問題？ A1： 關於國中教育階段，建議 105 學年度進行教師培訓，106 學年 度進行實施教學，以銜接 107 學年度十二年國教課綱。 Q2.新舊課綱主要差 異為何？ A2： 此次新舊課綱差異說明如下： 一、本次課綱之發展，建立在舊課綱原有良好基礎並配合學生學習 與科技與社會發展之需要，而酌予修訂。十二年國教課綱在結 構和體例之呈現部分，展現不同年段和不同自然學科之間，橫 向、縱向的良好連貫與聯絡。而在新課程實施方面，則強調科 學探究，期使學生學習過程中，其所學知識能充分活化、獲得 良好之科學學習經驗，從而能喜好科學、展現科學之素養，奠 定未來持續發展的良好基礎。以下為幾項主要差異： (一)規劃為十二年一貫的科學素養培育課程：本次課程將原先國中 小九年一貫和高中課程分別規劃之方式，重新整合規劃成為國 小、國中至高中教育階段一貫之完整科學課程。 (二)重視學生的學習表現：學生在學習「核心科學概念內容」之外， 同時重視學生在「探究能力」和「科學的態度與本質」兩方面 的「學習表現」，使學生能知能行，進而得以充分之科學素養， 因應未來其個人或社會發展之需要。 (三)呈現完整的科學學習地圖：新課程中所釐訂之三個面向：「核心 概念」、「探究能力」、「科學的態度與本質」，均依據學生學習能 力與培育未來公民科學素養的目標，逐步加深加廣，形成更完 整的學習地圖。 (四)配合提供整合概念、能力等的教學示例：為有助落實三面九項 的設計於未來之實際教學實施，配合領綱之發布，將出版本課 程手冊，其中並提供各科之教學示例，以供後續課程發展與教 學設計的參考。 (五)提供運用統整科學知能之學習經驗：在核心概念設計中，除重 視科學體系中固有之生物、物理、化學、地科之學科概念發展 外，更在國小、國中、高中教育階段，強調科際整合，培育學 生跨學科思考與處理問題的知能。 (六)規劃高中「自然科學探究與實作(共 4 學分)」新課程；本課程強Q 問題 A 回答 調統整性之跨科概念，為科學核心素養能力之實踐。 二、各科說明如下： (一)化學科： 1. 十二年國教課綱強調在知識學習過程中，培養學生的探究能力 與素養，因此強調實作與解決問題的能力，甚至將實驗融入在 課綱中。 2. 國中階段之新舊課綱最大差異為對將學習內容做較為嚴謹之規 範，同時將實驗入綱，並新增科學、科技、社會、與人文及永 續發展主題之相關次主題學習內容，主要建議以資料蒐集、議 題討論等方式進行教學與學習。 3. 高中（必修）階段之新舊課綱最大差異為簡化學習內容份量與 減少重複學習之相關內容，而其中有機化學物的製備與反應的 部分僅提及與日常生活相關的內容。 4. 高中（選修）階段之新舊課綱最大差異為排除複雜計算、複雜 反應等學習內容。 (二)生物科： 1.十二年國教課綱係以素養為導向，強調的是學生的能力與素養 而非僅以知識為主，故較看重學生實作與解決問題的能力。且 十二年國教課綱強調由國小至高中的連貫性，強調同學科不同 年段間的連貫，與不同學科間的橫向關聯，較注重整體的考量。 2.依據學生的認知發展特質，規劃生物內容知識的學習主軸，較 為抽象微觀的生物內容知識，主要是安排在第五階段，例如： 遺傳、生殖、演化大部分的概念內容安排在十年級。 3.強調學習者的主體性，以及鼓勵自發探索自我與生活環境，將 個人日常生活中能觸及的自然現象，平衡安排在各階段，讓不 同階段的學生可以規劃內容範圍與深度均合宜的探討主題。例 如：消化系統與消化作用、循環系統的可觀察現象移至第二、 三階段，光合作用、呼吸作用的能量轉換則安排在第五階段。 4.聚焦在重要的學科內容知識與探究技能，凸顯科學教學的目標 是在於培養學生基於內容知識與探究技能，呈現為具體的學習 表現，而非著重記憶瑣碎知識或訓練解題技巧。例如：不僅是 了解生物保育或環境保護工作現況，而是能進行環境調查，蒐 集及判讀書面資料，長期觀察、記錄發生的事件，實地檢測非 生物因子的變化，轉化並詮釋數據的趨勢代表的意義，及這些
Q 問題 A 回答 變化對於生物產生的影響。 5.更加反映真實科學的面貌，兼重思考與實作，強調由運用科學 知識與探究技能來解釋自然現象及解決生活中的問題。例如： 學習生物體的組成層次及構造與功能，由鑑賞進而運用生物構 造與環境間的關係，來創造發展能改善人類生活的工具，例如 了解魚類、鳥類的體型，參酌其特徵來設計船或飛機等交通工 具的外型。 6.尊重學科內容完整性，強調各學科間的橫向關聯，例如：營養 素、食品安全、遺傳疾病篩檢等，健康教育科由第二階段(三、 四年級)開始教導，建立學生在第三階段(五、六年級)學習生物 需要能量與消化系統、第四階段(七年級)學習遺傳疾病的基礎。 7. 高中教育階段之新舊課綱差異對照請參閱本課程手冊「壹-新 舊課綱比較」。 (三)物理科：請參閱 Q＆A 附件。 (四)地球科學科： 十二年國教課綱強調的是學生在地球科學整體的素養與探索能 力，故強調學生的實作、探究與學問的解決。且十二年國教課綱強 調從國小階段到高中階段的連貫性，著重於不同階段的學習連貫性 及地球科學與其他學科間的橫向關聯，相對於舊課綱而言，十二年 國教課綱更重視整體自然科學領域的學習考量。 Q3.新舊課綱在國民 小學教育階段之 學習內容有何具 體改變？ A3： 相較於九年一貫課綱自然與生活科技學習領域，十二年國教課 綱自然科學領域學習內容規劃，在國民小學階段有以下的主要改變： 一、 領域名稱：學習領域名稱從九年一貫課綱之「自然與生活科技」 改為「自然科學」，科技領域在國小教育階段未獨立設科，內 容可融入本領域當中。 二、 學習內容組織與呈現方式：原九年一貫課綱，本領域課綱係以 八個基本能力要項來開展規劃各階段學習內容，並以附錄來規 劃教材內容細目，十二年國教課綱則以學習重點（區分學習表 現與學習內容），九年一貫課綱中有關科學態度、思考智能、 科學技能、科學與技術本質重新統整成為學習表現部分，其餘 部分與教材內容細目則納入學習內容部分。 三、 基本能力指標與學習重點：九年一貫課綱以學生完成該階段課 程應表現之能力指標之方式敘寫，而十二年國教課綱在學習表
Q 問題 A 回答 現部分延續此一寫法，但在學習內容部分則採取具體敘明具體 學習內容（核心概念與跨科概念），並在附錄學習內容說明當 中，對於學習內容細目，學習情境等做進一步的闡述。 四、 跨科統整：在十二年國教課綱素養導向之課程目標下，國小階 段學習表現與學習內容強化課程內容之統整性，以三大學習課 題、七大跨科概念為組織核心概念之架構，消除分科概念間之 壁壘設計，引導教科書編輯與教師教學計畫從跨科概念、生活 社會議題或大概念等取向發展，以達到課程目標。 五、 階段間銜接與調整：為減少國小與國中階段課程銜接之落差， 將部分原屬國中教育階段之學習內容如「粒子概念」、「能量形 式與轉換」及「細胞概念」等內容，以調整合適呈現方式納入 國小階段學習內容，也根據教學實務回饋對國小中、高年級不 同階段學習內容做必要之調整。 六、 核心概念與跨科概念：重新檢視教材細目，並以核心概念與跨 科概念作為檢核選擇學習內容之指標，去除枝節零碎之學習內 容。 七、 永續發展：回應「自發、互動、共好」之課程理念，國小部分 特別強調「科學與生活」與「資源及永續性」之跨科概念與內 容，以連結科學、科技與社會、生活、環境倫理與自然界永續 發展的相關議題。 Q4. 國民中學教育階 段跨科統整的需 求為何?有何具體 作法? A4： 國民中學教育階段以分科為主，跨科為輔，以下針對現場的需 求、定義與具體作法分別進行說明： 一、科學概念常因其性質而被劃分在某個領域（學科）中，但科學 探究的歷程是不分學科的綜合應用。在九年一貫課綱中已將生 物、物理、化學、地球科學、科技等學科（以下簡稱各學科） 整合成「自然與生活科技」學習領域，然而在課程實際執行上 由於師資、評量與環境等諸多配套條件不足影響下，無法落實 課程原先規劃理想。十二年國教課綱研議過程中正視此一問 題，並做務實調整。 二、在課程實施要點中規範教材研發原則為「國中教育階段教材編 寫原則以分科為主、跨科為輔，跨科內容約佔教學時數六分之 一左右，並宜以實驗、實作或探究方式進行跨科單元之教學」。 在課綱「時間分配」中也規範國中階段「…除各學科系統性知
Q 問題 A 回答 識的教學規劃外，每學期至少設計一個單元/主題，實施跨科概 念的探究與實作學習」。 三、在各學科內容規劃，除學科系統核心概念發展，也針對需要他 科內容作為學習先備知識，或在後續學習延伸統整之部份預為 規劃安排，並在各學科學習內容說明中有「跨科題材」一欄， 列出各學科學習內容可以統整教學之科學概念。 四、課綱學習內容規劃「從原子到宇宙」、「能量與能源」及「全球 氣候變遷與調適」等三個跨科題材實例供參考，依教學時數之 規定，另外三個跨科題材則由教科用書編者自行研發，可參考 課程中所訂定的七個跨科概念。除此之外，鼓勵現場教師也可 根據課綱學習內容、地區特性、教師專長等自行發展合適跨科 學習之內容。 Q5.這次自然科學課 程時數減少，又要 「深化學習」以呼 應素養學習，「核 心概念」是哪些？ 如何落實減量？ A5： 各科說明如下： 一、生物科： 生物科之核心概念內容以及核心概念內容與素養的呼應情形請 參見本課程手冊之敘述。在縱向部分，以國小、國中、高中課程內 容的連貫性做整體考量，刪除彼此重複之部分。在橫向部分，則是 與社會、健體領域學科進行橫向彙整，針對彼此重複部分內容進行 刪減。在其他部分，則是以實際的需求為考慮，減低課程之難度， 而將較艱深之部分留待大學時教授。 二、物理科： (一)課綱所列主題就是「核心概念」。 (二)由於時數減少，過去在物理課程中重複出現的題材，已依情況 刪減。 (三)另外高一與國中的部份，屬於通識素養課程，所以不強調較艱 難的數學推導，因此也已適當地刪減需要計算的內容。 三、化學科： 針對與「核心概念」的部分是由本領域共同研議出國民在自然 科學上應具備之素養，因此有了跨科的知識統整，可以減少重複的 學習。另外，將「粒子」概念向下延伸至國小高年級學習，藉以深 化在國中教育階段物質結構的理解。自然科學領域強調實作的學 習，許多「核心概念」的建立，是由實驗操作中領悟，可減少記憶 式學習。
Q 問題 A 回答 四、地球科學科： 地球科學的「核心概念」是由自然科學領域的學者專家與中小 學教師所共同研議，提出現代國民在自然科學（包含地球科學）領 域應具備之基本素養，因此超越舊有分科學習的框架，強調跨科的 知識統整。過去「地科」與「地理」重複出現的題材，已有所區分、 減少。另外，地科戶外教學與實作活動，已規劃於「自然科學探究 與實作」課程中進行，故可因應此次十二年國教課綱中自然科學課 程時數減少的情況。 Q6.本次課程強調「核 心素養」，它與 「探究能力」、 「核心概念」的 關係為何？(課 綱中的核心概念 是否有完整的課 程地圖，使現場 教師或教科用書 編者能有完整概 念來從事細部的 單元教學？) A6： 十二年國民基本教育自然科學核心素養的重要目標，為培養學 生在面對問題時擁有科學思辨的能力，能解答生活中的疑惑、進而 解決問題。為達成此目標，擬訂自然科學核心素養的內涵包含有三： （一）提供學生探究學習、問題解決的機會並養成相關知能的「探 究能力」；（二）協助學生了解科學知識產生方式和養成應用科學思 考與探究習慣的「科學的態度與本質」；（三）引導學生學習科學知 識的「核心概念」。藉由此三大內涵的實踐，培育十二年國民教育全 人發展目標中的自然科學素養。 Q7.本次自然科學課 綱如何呼應素養 導向總綱理念？ A7： 十二年國民基本教育課程綱要總綱中強調培養以人為本的「終 身學習者」，擬訂「自主行動」、「溝通互動」、「社會參與」等三大面 向，作為各教育階段間的連貫以及各領域/科目間的主軸。自然科學 核心素養中注重觀察、邏輯思考、推理判斷，進而依據習得知識規 劃實驗操作，以達解決問題能力之培養等內涵，符合總綱中「自主 行動」之「系統思考與問題解決」、「規劃執行與創新應變」之項目； 而強調運用圖表表達發現成果、適當使用媒體(網路、書刊等)和科 技資訊，及欣賞科學之美等各項內涵，符合總綱中「溝通互動」之 「符號運用與溝通表達」、「科技資訊與媒體素養」、「藝術涵養與美 感素養」之項目；至於培養能與他人合作學習探究科學，進而主動 關心環境公共議題及發展愛護地球環境的情操，符合總綱中「社會 參與」之「道德實踐與公民意識」、「人際關係與團隊合作」、「多元 文化與國際理解」之項目，考量自然科學核心素養內涵具有多元性
Q 問題 A 回答
及獨特性，表內各項具體內涵在運用上與其他項之核心素養仍具有 彈性調整及整合應用的方式。自然科學領域課綱乃是以九年一貫課 綱、NGSS(Next Generation Science Standards)及世界各國自然 科學課程綱要為重要參考基礎進行研擬。 Q8.為何學習表現是 呈現在「探究能 力」和「科學態 度與本質」?與傳 統的認知、情 意、技能有何差 別？ A8： 基於培養國民基本科學素養之基本理念與課程目標，本領域學 習重點涵蓋科學概念認知、探究能力及科學的態度與本質等三大範 疇，較傳統所指稱之認知、技能與情意三大面向，更為強調科學核 心素養，並更可呼應當代科學教育潮流；各學習階段課程應根據學 習者身心發展特質、社會與生活需要等以合適方式將三者整合組織 之。在「學習表現」部分將呈現在「探究能力」與「科學的態度與 本質」兩個向度各階段學習者之具體表現而「學習內容」部分則呈 現各學習階段具體科學學習內容；此種呈現方式亦可與總綱之學習 表現與學習內容相互搭配。 Q9.如何評量「核心素 養」或「探究能 力」？ A9： 請參考本課程手冊所提供之「自然科學核心素養教學與評量示 例」。 Q10. 「核心素養」和 「學習內容」、「學 習表現」的關係為 何？教學如何實 施？有案例可參 考嗎？ A10： 自然科學領域學習表現與學習內容可相互對照，對於素養能力 有清楚的呈現，三者之相互關係請參考課程綱要附錄之「自然科學 學習重點與核心素養呼應表」。關於教學實施案例請參考本課程手冊 所提供之「自然科學核心素養教學與評量示例」。 Q11.學生的「學習表 現」或「科學素養」 是否有「基礎」、 「待加強」、「精 熟」之分？課綱有 提供這樣的資訊 幫忙現場教師透 過評量結果，更精 準界定學生學習 層次與成就標準 等級？ A11： 自然科學領域課程綱要之學習表現皆根據學習者身心發展特 性，做十二年分階段且具連貫性之縱貫規劃，其評量方式可參考自 然科學領域「課程綱要」中「實施要點-課程評量」之建議。現場教 學評量可參考本課程手冊所提供之「自然科學核心素養教學與評量 示例」。
Q 問題 A 回答 Q12：十二年國民基 本教育自然科學 領綱中，有關信效 度之意涵為何？ A12： 一、信度(reliability)代表測量時，數據精密的程度(precision)，例 如：學生在收集數據時對同樣實驗進行多次測量，數據如都很 接近，代表信度較佳；效度(validity)則代表所用的測量方法是 否恰當量測著所要被測量的事物，例如，要量測同學的身高， 卻使用著磅秤，這時的效度應較不佳，所得結果的準確度 (accuracy)也會較低。 二、信效度在統計學上有許多的代表方式。在國民基本教育階段之 自然科學領域探究中所討論的信效度，並不要求學生使用統計 學上複雜的計算或專業軟體；惟在學生能力所及且探究目的有 需要時，教師亦可適度引導，提升探究之品質。 三、茲針對十二年國民基本教育自然科學領域各教育階段分述如 下： (一)國小教育階段：希望學生能了解測量的目的與應變項，能視必 要性進行適當次數的測試，並了解多次測量的意義。 (二)國中教育階段：除國小教育階段應具的能力之外，並應進一步 能根據問題特性、資源（如設備、時間）等因素，規劃具有可 信度（如多次測量等）之探究活動。 (三)高中教育階段：除國中教育階段應具的能力之外，並應能對較 複雜的探究主題(例如：需辨明多個自變項或應變項者)，依據 問題特性、學習資源（設備、時間、人力等）及期望之成果， 來規劃具有恰當信效度的探究活動並能進行探究。 四、對信效度之要求，應視學生能力、研究主題、設備條件及預期 達成目的等不同實際情況，酌予調整。 Q13.國小、國中、高 中必選修，在不同 段學科「核心概 念」發展重點為 何？如何區隔？ A13： 各科說明如下： 一、生物科 (一)國小 3-4 年級：本階段學生的認知發展處於具體操作期，自然 科學領域（生物）課程主要目標在於引發興趣，故著重觀察、 親身體驗，而非整體概念的全面建立。內容以生活經驗為主。 (二)國小 5-6 年級：本階段學生的認知發展處於具體操作期，故課 程應延續具體操作，但應強化閱讀能力，並培養資料記錄整理 的基本能力。除定性的描述，嘗試發展定量的描述能力，以接 續 7 年級課程。內容以生活常見生物為主。
Q 問題 A 回答 (三)國中：本階段部分學生雖已進入抽象思考期，但多數學生仍處 在具體操作期，課程概念以具體操作為主，但可嘗試發展抽象 思考的概念，需適當培養實驗設計與操作、資料記錄、數據整 理與解讀、繪製圖表等科學基本能力。數據整理除定性的呈現 外，需發展定量的呈現。內容則以國民生活中所需之生物學基 本常識為主。 (四)高中必修：本階段學生大多已進入抽象思考階段，課程概念可 較大幅放入微觀和抽象的層次，需強化資料記錄、整理數據、 繪製圖表等科學能力，需能了解數據表示的意義，數據的呈現 需有因果關係。以學生的探究歷程為主軸，知識與探究能力兩 者並重。內容為統整性之內容，以生命的組成、延續、變異和 演變為軸。 (五)高中選修：本階段學生已進入抽象思考階段，課程可大幅放入 微觀和抽象的層次。強化將數據量化與呈現因果關係的科學能 力。內容則以銜接大學相關科系之學習需求為主，較強調學理 的完整性。 二、物理科： 關於「核心概念」發展的重點，在選修部份，讓學生能夠在進 大學後，有能力接受大學課程為目標，而出現於高一與國中課程的 概念，也要能夠銜接高二、三選修物理的內容，但是高一與國中的 課程，應注意以下幾點： (一)強調物理是經驗(現象)科學。 (二)強調問題的起源與脈絡，要透過實驗來介紹物理現象的規律 性，不要過早把重點放在「數學推導」，如果可能最好以歷史上 的關鍵實驗為例，也就是說物理教育不要像以往那般過度依賴 數學推導，而要包容生物科(強調現象)與歷史科(強調脈絡)的觀 點。 三、化學科： (一)國小階段：學生處於具體操作觀察學習階段，化學內涵是搭配 自然現象與日常生活情事感知，培養如何觀察、記錄整理及閱 讀相關資料的基本能力 (二)國中階段：此階段強調實驗(實作)的學習，藉由重要實驗的操 作，建立學生對於物質世界的認識，隨之加入知識性內容的學 習，學生可以逐步建立抽象思考概念。
Q 問題 A 回答 (三)高中共同：課程內容以國民生活中所需之化學基本常識為主， 需能了解物質的變化與周遭環境或日常生活的相關性。統整概 念與議題式的課題融入「自然科學探究與實作」課程，使所學 化學知識能與生活結合。知識與探究能力兩者並重。 (四)高中進階：本階段學生學習已進入邏輯的思考階段，課程可大 幅放入微觀和抽象的層次，並能作數據處理與探討因果關係。 內容則強調學科知識內容的完整性，並能銜接大學相關科系之 學習。 四、地球科學科： (一)國小階段：此階段的學生處於觀察學習階段，地球科學是透過 國小學生對於自然現象觀察與日常生活感受，培養如何觀察、 記錄地球科學自然現象與知識的基本能力。 (二)國中階段：此階段強調學生實作的學習，藉由重要地球科學自 然現象（如月相、潮汐及天氣等）的觀察與初步探究分析，建 立學生對於地球科學自然現象的系統性知識。 (三)高中必修：此階段強調現代國民所需之地球科學基本知識為 主，需要了解地球科學的自然科學現象變化與日常生活的相關 性。 (四)高中選修：此階段強調地球科學領域的進階知識，為銜接大學 相關科系之學習做準備。 Q14.生物多樣性保育 議題及概念在國 小、國中、高中各 階段發展為何？ A14： 茲分階段說明如下： 一、國小：主要目標在於認識周遭常見生物，著重在體驗生命形式 的多樣性，不要求建立完整概念。藉由觀察常見的生物類群與 覺察周邊生物與環境的互動關係，培養學生認識生物的能力， 並藉由欣賞生物之美來培養關懷、熱愛生命的情操。 二、國中：以簡單但完整的生物分類體系為主軸，訓練學生藉由特 徵研判來分類生物。在認識多樣性生物的過程中，除了讓學生 認識、欣賞各生物類群外，也強調生物與人類生活的關係，著 重人類活動會改變環境及影響其他生物的生存，以建立學生生 物多樣性保育的概念。 三、高中：簡述影響生物多樣性的變因，但著重在證據的邏輯分析 與歸納。說明生物多樣性包含遺傳多樣性、物種多樣性和生態 系多樣性三個面向。藉由探討遺傳多樣性流失的影響、影響物
Q 問題 A 回答 種多樣性及生態系多樣性的變因、這三個面向間的相互影響、 生物多樣性流失的原因和生物多樣性的保育策略，來建立學生 生物多樣性保育及永續發展的意識。 Q15.本次新舊課綱之 「地球科學」學習 內容差異為何？ A15： 在 104 年 5 月初國教院提供之「地球科學」課綱學習內容初稿 中，高中地科必修科目（2 學分）的學習內容部分內容有較地科選 修科目（4 學分）為多的現象，經過地科小組委員的研議修訂後， 已減少部分地科必修科目的學習內容而增加部分地科選修科目的學 習內容，故此現象業已排除。 另在十二年國教課綱「地球科學」學習內容中，國小 5-6 年級 新增「海水的運動－波浪」的學習內容，以提早奠定國小學童對海 水相關概念了解，以便和國中相銜接。 Q16.自然科學領綱如 何處理「天然災 害」議題融入？ (臺灣天災多，如 何在有限的時間 中，在地科內容中 增加天然災害與 防治項目、聖嬰現 象對臺灣雨量可 能的影響相關內 容，以提高學生思 考解決問題的能 力？) A16： 在自然科學領域之學習內容架構中，有三個次主題與「天然災 害」議題相關，分別是「天然災害與防治」、「永續發展與資源的利 用」及「氣候變遷之影響與調適」等次主題。許多與「天然災害」 及「氣候變遷」議題相關的學習內容，如「聖嬰現象包含複雜的海 氣交互作用，會造成短期氣候變化」與「氣候變化有多重時間尺度 的特性」等概念，皆納入地球科學科目的課綱中，詳細內容可參閱 本課程手冊中。 Q17.「自然科學探究 與實作課程」設 置與總綱的相符 性？ A17： 自然科學探究與實作課程依總綱素養導向學習設計，同時具有 跨學科的內涵，茲說明如下： 一、總綱自然科學領域設定必修為 12 學分，物理、化學、生物、 地球科學各為 2~4 學分，預留了領綱的彈性。 二、「自然科學探究與實作」課程的內容根據跨科概念設計，但也 含括在物理、化學、生物、地球科學的範疇內。 三、「自然科學探究與實作」以領域課程的方式實施，並未新增科 目。
Q 問題 A 回答 Q18.為何需另設不分 科之「自然科學探 究與實作」，而非 融入各學科進 行？ A18： 一、「自然科學探究與實作」課程的教學目標乃在彰顯自然科學各 科共同的「探究」核心素養，並且接軌符合國際趨勢的「做中 學」。 二、課程採議題或問題導向學習，服膺跨科概念，譬如能源、尺度、 環境等的務實面，亦能兼顧學科問題的探究，可廣可深。 三、跨科概念符合世界趨勢，美國 NGSS 也是採取統整課程，著重 研究經歷的體驗。 Q19.「自然科學探究 與實作」何以須 列為必修，而非 選修？ A19： 一、「探究」為自然科學各科共同核心素養，「實作」為自然科學 各科共同學習手段。 二、「自然科學探究與實作」可連結「思辨、論證」等高階思考學 習，以及「表達、溝通」的現代公民基本能力。 三、「自然科學探究與實作」的進階學習可另外以校訂必、選修課 程實施。 Q20.「自然科學探究 與實作」是否要列 入大學升學考試 範圍？ A20： 將由教育部高教司成立課綱與考招連動委員會與招聯會規劃課 程「學習歷程」納入評量辦法。 Q21.「自然科學探究 與實作」如何評 量？ A21： 「自然科學探究與實作」評量方式如下： 一、本課程宜用多元評量，教師可依課程目標，同時評量學生學習 的歷程與成果。多元評量除成就評量與檔案評量，宜包括實作 評量：如實察紀錄、學習單、小論文、思考實驗/實驗(察)計畫、 實驗(察)報告、數位評量、口頭發表和成品發表等。數位評量 有別於傳統紙筆測驗，應能善用多媒體之特性，結合動畫、聲 音與影片呈現與真實情境更為接近之測驗情境。 二、此外，E-portfolio 資料、學習歷程皆可建檔。 Q22. 各校的教學資 源與設備不一， 「自然科學探究 與實作」要如何 真正落實？ A22： 本課程可採下列方式加強落實： 一、「自然科學探究與實作」課程核心是探究，教學以實踐或體驗 課程發展為基礎。各校可從生活或在地議題切入實施，善用手 邊裝備為起點發展教材教法。 二、本課程建議每班超過 25 名學生應增加一名不同學科的教師搭
Q 問題 A 回答 配共同授課。本課程教學以課程發展為基礎，也建議教育部另 行規劃師資培訓、實作資源、設施、裝備暨相關管理配套措施。 三、本課程建議學科中心提供教師專業進修管道，教師願意有新的 學習，學生的學習才能落實。 四、建議各教育階段依學校班級規模編配實驗室專長管理人員，或 由各科專任教師減授鐘點後協助。 Q23. 自然科學領域 「自然科學探究 與實作」4 學分 與校訂必選修之 4 學分是否相同? A23： 自然科學領域「自然科學探究與實作」4 學分屬於部定必修學 分；校訂必修課程以專題、跨領域/科目統整、實作(實驗)等課程類 型則屬於校訂必修學分，兩門課程係為獨立不相屬之課程。 Q24. 自然科學領域 「自然科學探究 與實作」之教 材、教法與評量 要如何落實？ A24： 「自然科學探究與實作」之教材、教法與評量相關建議可參考 本課程手冊「肆、學習重點解析」中的「教材教法建議」內容，。 各校可依在地或校本的主客觀條件，盡量組成跨科教師社群，以共 備方式進行課程發展。 Q25. 自然科學領域 「自然科學探究 與實作」之課程 模組要如何設 計？ A25： 一、「自然科學探究與實作」之課程模組設計可參考本課程手冊「柒、 教學單元案例」。該案例乃依領綱附錄所示「自然環境與環境 保育問題探究」模組。表格以四欄臚列：探究議題、探究學習 內容、實作學習內容和學習內容說明。「探究議題」、「探究學 習內容」和「實作學習內容」與附錄內容大致一致。「探究議 題」扼要描述了該議題下可探究的科學相關問題與可實施的學 習策略。詳細的探究問題以及相呼應的實作的學習內容、方 法、活動和過程則陳明於最後一欄的「學習內容說明」。 二、除了前述提供的案例，學校可參考學科中心種子教師的課程發 展經驗來設計校本課程，尤其鼓勵教師社群依據總綱、領綱精 神自行設計其他的教學模組。但是校本課程與新的模組仍需檢 驗教材教法的學術研究之依據，更需評估學生在探究與實作能 力和素養上的學習與發展。 Q26.「誰」來訂我們 的自然科學領域 課綱？ A26： 本次研修委員共六十六位，其中 41%為第一線教師，59%為專 家學者。而學者專家方面，亦考量學科專長與任教地區分布，遴聘 素有聲望且學養豐厚者共三十九位。委員的學術專長橫跨生物、物
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Q&A 附件 十二年國民基本教育課程綱要【物理科】課程綱要 與九年一貫、高中 99 課綱之差異對照表 一、高中【基礎】物理課程綱要與 99 課綱差異對照表 課綱 99 課綱 十二年國教課綱 說明 學分數 2 學分 2 學分 主要內 容 一、緒論 一、科學的態度與方 法 1. 99 課綱以物理學探討的方向及其涵 蓋的範疇為主 2.十二年國教課綱以針對科學的態度與 方法，從科學史一脈相承、發展與演 化的方向做介紹，強調物理傳承的脈 絡。 二、物質的組成 二、物質的組成與交 互作用 將 99 課綱原來分散成兩章的『物質的 組成』和『交互作用』，統整成第二章， 強調物質與交互作用的關聯，讓課程介 紹的脈絡更加清楚 四、物質間的基本 交互作用 三、物體的運動 三、物體的運動 1.將所有比較偏向定義與計算的部分， 挪往高二傳授，高一課程僅針對『伽 利略到牛頓對運動學的發展沿革與 貢獻』這類歷史傳承做介紹。 2.增加示範實驗力學能守恆與運動。 3.刪除示範實驗摩擦力。 五、電與磁的統一 四、電與磁的統一 1.在新課綱的架構下，有關波動的介 紹，和光與電磁波緊密結合，呈現一 個更完整、更有脈絡的介紹。 2.增加電磁波相關部分 六、波 無 聲波與國中重疊部分刪除，與電磁波相 關部分移至第四章。 七、能量 五、能量 章節順序調整，內容沒有變化。 八、量子現象 六、量子現象 章節順序調整，內容沒有變化。 九、宇宙學簡介 調整成附錄 附錄、現代科技 刪除
二、高中【選修】物理與 99 課綱之比較 【測量與不確定度】 十二年國教課綱 主要內容 參考節數 99 課綱 參考節數 測量與不確定度 1.不確定度評估 2.不確定度組合 3.物理量的因次 2 無，但有「測量與誤差」 之實驗。 0 【力學】 十二年國 教課綱 主要內容 參考 節數 99 課綱 主要內容 參考 節數 一、運動 學 1 直線運動 13+2 運動學 直線運動 約略 13+2 2 簡諧運動 簡諧運動 3 平面運動 平面運動 4 等速圓周運動 等速圓周運動 二、牛頓 運動定律 1.力的性質 8+2 牛頓運 動定律 力的性質 8+2 2.牛頓第一運動定律 牛頓第一運動定律 2.牛頓第二運動定律 牛頓第二運動定律 3.牛頓第三運動定律 牛頓第三運動定律 三、動量 與角動量 1. 動量 7 動量與 牛頓運 動定律 的應用 動量 7 2.動量守恆 動量守恆 3.質心運動 質心運動 4. 角動量 角動量 四、萬有 引力定律 1 萬有引力定律 4 萬有引 力定律 萬有引力定律 4 2 地球表面的重力與重力加 速度 地球表面的重力與 重力加速度 3 行星與人造衛星 行星與人造衛星 4 克卜勒定律與萬有引力定 律 五、功與 能量 1.功與功率 12 功與能 量 功與功率 12 2.動能與功能定理 動能與功能定理 3.位能 位能 4.力學能守恆 力學能守恆 六、牛頓 運動定律 的應用 1.碰撞 8 碰撞 彈性碰撞 非彈性碰撞 4 2.摩擦力 牛頓運 牛頓運動定律中一
十二年國 教課綱 主要內容 參考 節數 99 課綱 主要內容 參考 節數 動定律 節 3.靜力學及應用實例 靜力學 移動平衡 力矩及轉動平衡 靜力平衡 靜力學應用 重心與質心 靜力學應用實例 8+2 【熱學】 十二年國 教課綱 主要內容 參考 節數 99 課綱 主要內容 參考 節數 熱學 1.回顧絕對溫度及理想氣體 狀態方程式 5 熱學 熱容量與比熱 物質的三態變化與潛熱 焦耳實驗與熱功當量 熱膨脹 理想氣體方程式 10+1 2.氣體動力論 2-3 氣體分子運動速率分佈 氣體動力論 【波動、聲音與光】 十二年國 教課綱 主要內容 參考 節數 99 課綱 主要內容 參考 節數 波動與 聲音 1.波的傳播 10+4 波動 波的傳播 10+2 2.振動與波 振動與波 3.週期波 週期波 4.波的反射和透射 繩波的反射和透射 5.波的疊加原理 波的重疊原理 6.駐波 駐波 水波的反射與折射 水波的干涉與繞射 7.基音和泛音 聲波 聲波的傳播 基音和泛音 4+1 8.聲音的共振(或共鳴) 聲音的共振 9.海更斯原理 海更士原理
十二年國 教課綱 主要內容 參考 節數 99 課綱 主要內容 參考 節數 光學 1.光的波動說 12+4 幾何光學 拋物面鏡成像 球面鏡 10+2 2.折射現象及全反射 折射現象 全反射 3.透鏡原理及應用 薄透鏡 4.光的干涉與繞射現象 物理光學 光的波動說 光的干涉與繞射現象 6+2 【電磁現象】 十二年國 教課綱 主要內容 參考 節數 99 課 綱 主要內容 參考 節數 一、靜電 學 1.庫侖定律 8+2 靜電學 庫侖定律 10+2 2.電力線與電場 電力線與電場 3.電位能、電位與電位差 電位能、電位與電位差 二、電流 1.電動勢與電流 5+2 電流 電動勢與電流 6+3 2.電阻與歐姆定律 電阻與歐姆定律 3.電流的熱效應及電功率 電流的熱效應及電功率 三、電流 的磁效應 1.電流的磁效應 8+2 電流的 磁效應 電流的磁效應 8+2 2.載流導線的磁場 載流導線的磁場 3.載流導線在磁場中所受 的力及其應用 載流導線在磁場中所受的 力及其應用 4.帶電質點在磁場中的運 動及其應用 帶電質點在磁場中的運動 及其應用 四、電磁 感應 1.法拉第電磁感應定律與 感應電動勢 8+2 電磁感 應 法拉第電磁感應定律與感 應電動勢 10 2.冷次定律 冷次定律 3.電場變化所感應的磁效 應 發電機與交流電 4.發電機與交流電 變壓器 5.電磁波與光速 電磁波實驗 電磁波
【量子現象】 十二年國教 課綱 主要內容 參考 節數 99 課綱 主要內容 參考 節數 量子現象 1.電子的發現 19+2 近代物理 電子的發現 17+2 2.X-射線 X-射線 3.量子論的發現 量子論的發現 4.原子結構 法蘭克-赫茲試驗 原子結構 5.物質波 物質波 6.原子核 原子核 7.守恆律 總計參考節數 十二年國教課綱：129+22 99 課綱：147+25 【實驗】 十二年國教課綱 實驗名稱 課綱內容 參考 節數 99 課綱實驗名稱 課綱內容 參考 節數 測量與誤差 2 靜力平衡 靜力學 2 一、自由落體與物體在斜 面上的運動 運動學 2 自由落體與物體在 斜面上的運動 運動學 2 二、牛頓第二運動定律 牛頓第二運 動定律 2 牛頓第二運動定律 牛頓第二運動 定律 2 金屬的比熱 熱學 1 三、水波槽實驗 波動與聲音 2 水波槽實驗 波動 2 四、氣柱的共鳴 波動與聲音 2 氣柱的共鳴 聲波 1 五、折射率的測定及薄透 鏡的成像 光學 2 折射率的測定及薄 透鏡的成像 光學 2 六、干涉與繞射 光學 2 干涉與繞射 光學 2 七、等電位線與電場 靜電學 2 等電位線與電場 靜電學 2 八 歐姆定律與電路 (刪除惠司同電橋實驗) 電流 2 歐姆定律與電路 電流 3 九、電流天平 電流磁效應 2 電流天平 電流磁效應 2 十、認識電磁波 電磁波 2
十二年國教課綱 實驗名稱 課綱內容 參考 節數 99 課綱實驗名稱 課綱內容 參考 節數 十一、電子的荷質比認識 電子的發現 2 電子的荷質比認識 電子的發現 2
