十二年國民基本教育課程綱要

十二年國民基本教育課程綱要

國民中小學暨普通型高級中等學校

自 然 科 學 領 域

中華民國一○七年十一月

目 次

壹、

基本 理念

...

貳、 課程 目標

...

參、 時間 分配與科目組合

...

肆、核心素養

...

伍、學習重點

...

一、國民小學教育階段學習重點

... 11

（一）學習表現

... 11

（二）學習內容

... 15

二、國民中學教育階段學習重點

... 21

（一）學習表現

... 21

（二）學習內容

... 22

三、普通型高中必修課程學習重點

... 31

（一）學習表現

... 31

（二）學習內容

... 33

四、普通型高中加深加廣選修課程學習重點

... 42

（一）學習表現

... 42

（二）學習內容

... 44

陸、實施要點

...

一、課程發展

... 54

二、教材編選

... 54

三、教學實施

... 55

四、教學資源

... 56

五、學習評量

... 57

柒、 附錄

...

附錄一：自然科學領域 學習重點與核心素養呼應表參考示例

... 58

附錄二：議題適切融入領域課程綱要

... 70

附錄三：總綱核心素養與自然科學領域課程綱要各教育階段學習表現關聯表

... 88

附錄 四 ：學習內容說明

... 91

壹、基本理念

科學源起於人類對生活周圍的好奇或需要。人類觀察研究自然界各種現象與變化，巧 妙地運用科學來解決問題、適應環境及改善生活，科學在文明演進過程中持續累積，而 成為文化重要內涵。生活在現代，我們的周遭充斥著不斷創新的科技產品、紛至沓來的 各項資訊、以及因資源開發而衍生出的環境生態問題。因此我們的國民更需要具備科學 素養，能了解科學的貢獻與限制、能善用科學知識與方法、能以理性積極的態度與創新 的思維，面對日常生活中各種與科學有關的問題，能做出評論、判斷及行動。同時，我 們也需要培養未來的科學人才，為人類文明與社會經濟發展奠下堅實的基礎。

科學學習的方法，應當從激發學生對科學的好奇心與主動學習的意願為起點，引導其 從既有經驗出發，進行主動探索、實驗操作與多元學習，使學生能具備科學核心知識、

探究實作與科學論證溝通能力。各學習階段應重視並貫徹「探究與實作」的精神與方法，

提供學生統整的學習經驗，並強調跨領域/科目間的整合，以綜合理解運用自然科學領域 七項跨科概念（物質與能量、構造與功能、系統與尺度、改變與穩定、交互作用、科學 與生活、資源與永續性），為強化上述目標，特於高級中等學校教育階段增列自然科學 探究與實作課程內容，佔自然科學領域部定必修學分數三分之一。

科學學習的內容必須考量當今科學知識快速成長，以及科學、科技與其他領域/科目 相互滲透融合等事實。在課程教材的組織與選擇要重視縱向的連貫與橫向的統整。根據 各學習階段學生的特質，選擇核心概念，再透過跨科概念與社會性科學議題，讓學生經 由探究、專題製作等多元途徑獲得深度的學習，以培養科學素養。所以一個有科學素養 的公民，應具備科學的核心概念、探究能力及科學態度，並且能初步了解科學本質。

因此，在學習自然科學的過程中，學生應培養對自然科學的興趣，成為自發主動的學 習者，以符合「自發」的理念。在參與探究與實作的過程中，學生應積極與他人及環境 互動，並能廣泛的運用各種工具達到有效的溝通，以符合「互動」的理念。透過對科學 本質的了解，學生應學習欣賞大自然之美，善用並珍惜自然資源，以符合「共好」的理 念。

貳、課程目標

十二年國民基本教育自然科學領域課程在前述基本理念引導下，訂定課程目標如下：

一、啟發科學探究的熱忱與潛能：使學生能對自然科學具備好奇心與想像力，發揮理性 思維，開展生命潛能。

二、建構科學素養：使學生具備基本的科學知識、探究與實作能力及科學態度，能於實 際生活中有效溝通、參與公民社會議題的決策與問題解決，且對媒體所報導的科學 相關內容能理解並反思，培養求真求實的精神。

三、奠定持續學習科學與運用科技的基礎：養成學生對科學正向的態度、學習科學的興 趣，以及運用科技學習與解決問題的習慣，為適應科技時代之生活奠定良好基礎。

四、培養社會關懷和守護自然之價值觀與行動力：使學生欣賞且珍惜大自然之美，更深 化為愛護自然、珍愛生命及惜取資源的關懷心與行動力，進而致力於建構理性社會 與永續環境。

五、為生涯發展做準備：使學生不論出於興趣、生活或工作所需，都能更進一步努力增 進科學知能，且經由此階段的學習，為下一階段的生涯發展做好準備。

參、時間分配與科目組合

教育階段 學習階段 類別 年級

國民小學 國民中學 普通型高級中等學校

第二學習階段 第三學習階段 第四學習階段 第五學習階段

三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二

必修 3 節/週 3 節/週 12 學分

加深加廣選修 32 學分

備註

1.國民小學教育階段自然科學以領域整合方式架構課程，銜接第一學習階 段生活課程，第二、三學習階段自然科學領域學習節數為每週3節。

2.國民中學教育階段（七至九年級）自然科學領域學習節數為每週 3節，

三年共六學期，教科用書編撰及教學節數分配，依以下比例為原則：生 物6/18、理化10/18、地球科學2/18，並且每學期至少包含一個跨科 單元，實施跨科主題整合的探究與實作學習。

3.普通型高級中等學校自然科學領域部定必修總學分數為12學分，應含 三分之一跨科目之主題式探究與實作課程內容。內容規劃如下：

領域 科目 學分 備註

自然科學

物理 2-4 部 定 必 修 學 分 數 應 含 三 分 之 一 跨 科 目 之 主 題 式 探 究 與 實 作課程內容

化學 2-4

生物 2-4

地球科學 2-4

4.普通型高級中等學校加深加廣選修學分數為32學分，包含選修物理10 學分、選修化學10學分、選修生物8學分、選修地球科學4學分，內容 規劃如下：

科目 課程名稱 學分

選修物理

力學一 2

力學二與熱學 2

波動、光及聲音 2

電磁現象一 2

電磁現象二與量子現象 2

選修化學

物質與能量 2

物質構造與反應速率 2

化學反應與平衡一 2

化學反應與平衡二 2

有機化學與應用科技 2

選修生物

細胞與遺傳 2

生命的起源與植物體的構造與功能 2

動物體的構造與功能 2

生態、演化及生物多樣性 2

選修地球科學 地質與環境 2

大氣、海洋及天文 2

肆、核心素養

《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/科目間統整的主軸。自然科學領域核心素養中注重觀察、邏輯思考及推理判斷，

學生以此為據進而習得知識、規劃及操作實驗，以達解決問題能力的培養等內涵，符合

「自主行動」之「身心素質與自我精進」、「系統思考與解決問題」及「規劃執行與創 新應變」之項目。而強調學生運用圖表表達、呈現發現成果、適當使用媒體（網路、書 刊等）和科技資訊、欣賞科學之美等項內涵，符合「溝通互動」之「符號運用與溝通表 達」、「科技資訊與媒體素養」及「藝術涵養與美感素養」之項目。至於培養學生與他 人合作學習探究科學，進而主動關心環境公共議題與發展愛護地球環境的情操，符合

「社會參與」之「道德實踐與公民意識」、「人際關係與團隊合作」及「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與獨特性，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。各項自然科學領域核 心素養說明詳見下表。

總綱 核心 素養 面向

總綱 核心素養

項目

總綱核心素養 項目說明

自然科學領域核心素養具體內涵 國民小學教育

（E） 國民中學教育

（J） 普通型高級中等 學校教育（S-U）

A 自主 行動

A1 身心素質 自我精進與

具備身心健全 發展的素質，

擁有合宜的人 性 觀 與 自 我 觀，同時透過 選擇、分析與 運用新知，有 效規劃生涯發 展，探尋生命 意義，並不斷 自我精進，追 求至善。

自-E-A1

能 運 用 五 官 ， 敏 銳 的 觀 察 周 遭 環 境 ， 保 持 好 奇 心 、 想 像 力 持 續 探索自然。

自-J-A1

能 應 用 科 學 知 識、方法與態度 於 日 常 生 活 當 中。

自S-U-A1 理解科學的進展 與對人類社會的 貢獻及限制，將 科學事業納為未 來生涯發展選擇 之一。

A2 系統思考 解決問題與

具 備 問 題 理 解 、 思 辨 分 析、推理批判 的系統思考與 後 設 思 考 素 養，並能行動 與反思，以有 效處理及解決 生活、生命問 題。

自

-E-A2

能 運 用 好 奇 心 及 想 像 能 力 ， 從 觀 察 、 閱 讀 、 思 考 所 得 的 資 訊 或 數 據 中 ， 提 出 適 合 科 學 探 究 的 問 題 或 解 釋 資 料 ， 並 能 依 據 已 知 的 科 學 知 識 、 科 學 概 念 及 探 索 科 學 的 方 法 去 想 像 可 能 發 生 的 事 情 ， 以

自

-J-A2

能將所習得的科 學知識，連結到 自己觀察到的自 然現象及實驗數 據，學習自我或 團體探索證據、

回應多元觀點，

並能對問題、方 法、資訊或數據 的可信性抱持合 理的懷疑態度或 進行檢核，提出

自

S-U-A2

並 依 據 科 學 理 論、數理演算公 式等方法，進行 比較與判斷科學 資料於方法及程 序上的合理性，

進而以批判的論 點來檢核資料的 真 實 性 與 可 信

總綱 核心素養 面向

總綱 核心素養

項目

總綱核心素養 項目說明

自然科學領域核心素養具體內涵 國民小學教育

（E） 國民中學教育

（J） 普通型高級中等 學校教育（S-U）

及 理 解 科 學 事 實 會 有 不 同 的 論 點 、 證 據 或 解 釋 方式。

問題可能的解決

方案。 性，提出創新與 前瞻的思維來解 決問題。

A3 規劃執行與 創新應變

具備規劃及執 行 計 畫 的 能 力，並試探與 發展多元專業 知能、充實生 活經驗，發揮 創新精神，以 因 應 社 會 變 遷、增進個人 的 彈 性 適 應 力。

自-E-A3

具 備 透 過 實 地 操 作 探 究 活 動 探 索 科 學 問 題 的 能 力 ， 並 能 初 步 根 據 問 題 特 性 、 資 源 的 有 無 等 因 素 ， 規 劃 簡 單 步 驟 ， 操 作 適 合 學 習 階 段 的 器 材 儀 器 、 科 技 設 備 及 資 源 ， 進 行 自 然 科學實驗。

自-J-A3

具備從日常生活 經 驗 中 找 出 問 題，並能根據問 題特性、資源等 因素，善用生活 週遭的物品、器 材儀器、科技設 備及資源，規劃 自然科學探究活 動。

自S-U-A3 具備從科學報導 或研究中找出問 題，根據問題特 性、學習資源、

期望之成果、對 社會環境的影響 等因素，運用適 合學習階段的儀 器 、 科 技 設 備 等，獨立規劃完 整的實作探究活 動，進而根據實 驗結果修正實驗 模型，或創新突 破限制。

B 溝通 互動

B1 符號運用與 溝通表達

具備理解及使 用 語 言 、 文 字、數理、肢 體及藝術等各 種符號進行表 達、溝通及互 動，並能了解 與同理他人，

應用在日常生 活及工作上。

自-E-B1

能 分 析 比 較 、 製 作 圖 表 、 運 用 簡 單 數 學 等 方 法 ， 整 理 已 有 的 自 然 科 學 資 訊 或 數 據 ， 並 利 用 較 簡 單 形 式 的 口 語 、 文 字 、 影 像 、 繪 圖 或 實 物 、 科 學 名 詞 、 數 學 公 式 、 模 型 等 ， 表 達 探 究 之 過 程 、 發現或成果。

自-J-B1

能分析歸納、製 作圖表、使用資 訊及數學運算等 方法，整理自然 科 學 資 訊 或 數 據 ， 並 利 用 口 語、影像、文字 與圖案、繪圖或 實 物 、 科 學 名 詞、數學公式、

模型等，表達探 究之過程、發現 與成果、價值和 限制等。

自S-U-B1 能合理運用思考 智 能 、 製 作 圖 表、使用資訊及 數 學 運 算 等 方 法，有效整理自 然科學資訊或數 據，並能同時利 用口語、影像、

文字與圖案、繪 圖或實物、科學 名 詞 、 數 學 公 式、模型等或嘗 試 以 新 媒 體 形 式，較廣面性的 呈現相對嚴謹之 探究過程、發現 或成果。

B2 科技資訊

與 媒體素養

具 備 善 用 科 技、資訊與各 類 媒 體 之 能 力，培養相關 倫理及媒體識 讀的素養，俾 能 分 析 、 思 辨、批判人與 科技、資訊及 媒體之關係。

自-E-B2

能 了 解 科 技 及 媒 體 的 運 用 方 式 ， 並 從 學 習 活 動 、 日 常 經 驗 及 科 技 運 用 、 自 然 環 境 、 書 刊 及 網 路 媒 體 等 ， 察 覺 問 題 或 獲 得 有 助 於 探究的資訊。

自-J-B2

能操作適合學習 階段的科技設備 與資源，並從學 習活動、日常經 驗及科技運用、

自然環境、書刊 及網路媒體中，

培養相關倫理與 分辨資訊之可信 程度及進行各種 有計畫的觀察，

以獲得有助於探 究和問題解決的 資訊。

自S-U-B2 能從日常經驗、

科技運用、社會 中的科學相關議 題、學習活動、

自然環境、書刊 及網路媒體中，

適度運用有助於 探究、問題解決 及預測的資訊，

進而能察覺問題 或反思媒體報導 中與科學相關的 內容，以培養求 真求實的精神。

總綱 核心素養 面向

總綱 核心素養

項目

總綱核心素養 項目說明

自然科學領域核心素養具體內涵 國民小學教育

（E） 國民中學教育

（J） 普通型高級中等 學校教育（S-U）

B3 藝術涵養

與 美感素養

具 備 藝 術 感 知、創作與鑑 賞能力，體會 藝 術 文 化 之 美，透過生活 美學的省思，

豐 富 美 感 體 驗，培養對美 善的人事物，

進行賞析、建 構與分享的態 度與能力。

自

-E-B3

透 過 五 官 知 覺 觀 察 周 遭 環 境 的 動 植 物 與 自 然 現 象 ， 知 道 如 何 欣 賞美的事物。

自

-J-B3

透過欣賞山川大 地、風雲雨露、

河海大洋、日月 星辰，體驗自然 與生命之美。

自

S-U-B3

C 社會 參與

C1 道德實踐

與 公民意識

具備道德實踐 的素養，從個 人小我到社會 公民，循序漸 進，養成社會 責任感及公民 意識，主動關 注公共議題並 積極參與社會 活動，關懷自 然生態與人類 永續發展，而 展現知善、樂 善與行善的品 德。

自-E-C1

培 養 愛 護 自 然 、 珍 愛 生 命 、 惜 取 資 源 的 關 懷 心 與 行動力。

自-J-C1

從日常學習中，

主動關心自然環 境 相 關 公 共 議 題，尊重生命。

自S-U-C1 培養主動關心自 然相關議題的社 會責任感與公民 意識，並建立關 懷自然生態與人 類永續發展的自 我意識。

C2 人際關係

與 團隊合作

具備友善的人 際情懷及與他 人建立良好的 互動關係，並 發展與人溝通 協調、包容異 己、社會參與 及服務等團隊 合作的素養。

自

-E-C2

透 過 探 索 科 學 的 合 作 學 習 ， 培 養 與 同 儕 溝 通 表 達 、 團 隊 合 作 及 和 諧 相 處 的 能 力。

自

-J-C2

透過合作學習，

發 展 與 同 儕 溝 通、共同參與、

共同執行及共同 發掘科學相關知 識與問題解決的 能力。

自

S-U-C2

C3 多元文化

與 國際理解

具備自我文化 認同的信念，

並尊重與欣賞 多元文化，積 極關心全球議 題 及 國 際 情 勢，且能順應 時代脈動與社 會需要，發展 國際理解、多 元文化價值觀 與世界和平的 胸懷。

自-E-C3

透 過 環 境 相 關 議 題 的 學 習 ， 能 了 解 全 球 自 然 環 境 的 現 況 與 特 性 及 其 背 後 之 文 化 差 異。

自-J-C3

透過環境相關議 題的學習，能了 解全球自然環境 具有差異性與互 動性，並能發展 出自我文化認同 與身為地球公民 的價值觀。

自S-U-C3 能主動關心全球 環境議題，同時 體認維護地球環 境是地球公民的 責任，透過個人 實踐，建立多元 價值的世界觀。

伍、學習重點

基於培養科學素養之基本理念與課程目標，本領域學習重點內涵如下：一、提供學生 探究學習、問題解決的機會，並養成相關知能的科學探究能力；二、協助學生了解科學 知識產生方式，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，培育十二年國民基本教育全人發展目標 中的自然科學素養。

本領域課程中「學習表現」與「學習內容」兩者關係至為密切、互為表裡。前者為預 期各學習階段學生面對科學相關問題時，展現的科學探究能力與科學態度之學習表現。

後者則展現本階段學生，認識當前人類對自然界探索所累積的系統性科學知識，也是作 為探究解決問題過程中必要的起點基礎。自然科學課程應引導學生經由探究、閱讀及實 作等多元方式，習得科學探究能力、養成科學態度，以獲得對科學知識內容的理解與應 用能力。

自然科學領域的學習重點根據學生身心發展特性，進行十二年縱向連貫的規劃，詳見 表一「各學習階段學生的自然科學學習特性」。學習表現包括科學認知、探究能力及科 學的態度與本質，詳見表二「學習表現架構表」。學習內容涵蓋三個主要課題，包括

「自然界的組成與特性」、「自然界的現象、規律及作用」及「自然界的永續發展」，

詳見表三「學習內容架構表」。

另外，「自然科學領域學習重點與核心素養呼應表參考示例」（詳見附錄一）乃為使 學習重點與核心素養能夠相互呼應，且透過學習重點落實本領域核心素養，並引導跨領 域/跨科目的課程設計，增進課程發展的嚴謹度。而「議題適切融入領域課程綱要」（詳 見附錄二）乃為豐富本領域的學習，促進核心素養的涵育，使各項議題可與自然科學領 域的學習重點適當結合。

表一 各學習階段學生的自然科學學習特性

學習階段 認知能力描述

第二學習階段

本階段課程主要目標在於引發興趣，故著重觀察與親身體驗。

學生能透過想像力與好奇心探索科學問題，並能初步根據問題特 性，操作適合學習階段的物品與器材，以進行自然科學實驗。學生 能測量與計算自然科學數據，並利用較簡單的方式描述其發現或成 果。

第三學習階段

本階段課程除透過具體操作經驗外，應漸次提供運用思考能力 的機會，亦應延續具體操作，提供學生閱讀科普文章之機會。學生 能依據觀察、閱讀、思考所得的資訊或數據，提出自己的看法或解 釋資料，並能依據科學資料，簡單了解其中的因果關係，進而理解 科學事實會有其相對應的證據或解釋方式。利用簡單形式的口語、

文字、影像、繪圖、模型、實物與科學名詞等，表達其發現或成 果。

第四學習階段 本階段課程由具體操作切入後，引進抽象思考連結具體操作。

學習階段 認知能力描述

學生能提出問題、形成假說、設計簡易實驗、蒐集資料、繪製圖 表、提出證據與結論等科學探究與運算等科學基本能力。學生學習 從日常生活經驗中找出問題，並善用生活週遭的物品、器材儀器、

科技設備及資源，合作規劃可行步驟並進行自然科學探究活動，以 培養分析、評估與規劃、回應多元觀點之基本能力。能操作適合學 習階段的科技設備與資源，並分辨資訊之可靠程度及合法應用，以 獲得有助於探究和問題解決的資訊。

第五學習階段

（必修）

本階段課程可較大幅放入微觀、運算與理論推導的層次，並建 立科學模型的系統性思考方式。學生學習從日常生活經驗、科學報 導或實作中找出問題，根據問題特性、設備資源、期望之成果等因 素，運用簡單的科學模型、理論與儀器等，進行自然科學探究活 動，進而發表探究的成果與提出合宜的問題解決方案。並能以合乎 邏輯的方式描述自然科學活動的主要特徵、方法、發現、價值和限 制，進而透過討論理解同儕的探究過程和結果，且提出合乎邏輯的 解釋或意見。

第五學習階段

（加深加廣選修）

本階段課程可較大幅放入微觀、抽象思考、基本運算與理論推 導的層次，並建立科學模型與理論的系統性思考方式。學生能從一 系列的觀察、實驗中取得自然科學數據，並依據科學理論及方法進 行比較與判斷資料，進而以批判的論點來檢核資料的可信性，並提 出創新與前瞻的思維來解決問題。學生能運用較為複雜的科學模 型、理論與儀器等，獨立規劃完整的實作探究活動，進而根據實驗 結果，反思實驗過程的優、缺點，以修正實驗模型或創新突破。

表二 學習表現架構表

項目 子項 第

1 碼

科學認知 對應相關學習內容，區分記憶、了解、應用、分析、評 鑑、創造六個層次。

探究能力

思考智能（t）

想像創造（i）

ti

推理論證（r）

tr

批判思辨（c）

tc

建立模型（m）

tm

問題解決（p）

觀察與定題（o）

po

計劃與執行（e）

pe

分析與發現（a）

pa

討論與傳達（c）

pc

科學的態度與本質

培養科學探究的興趣（

ai） ai

養成應用科學思考與探究的習慣（ah）

ah

認識科學本質（an）

an

備註1：學習表現編碼方式

1.第 1 碼：選擇以項目與子項具代表性之小寫英文字母表示，詳見上表以粗體呈現之英 文字母，例如：思考智能項目下的想像創造子項，其代碼即為ti。

2.第 2 碼：第二、三學習階段（國民小學教育階段三至四年級、五至六年級）分別以Ⅱ、

Ⅲ表示；第四學習階段（七至九年級，國民中學教育階段）以Ⅳ表示；第五學習階段

（十至十二年級，高級中等學校教育階段）則以Ⅴc 表示普通型高級中等學校必修，

以Ⅴa 表示普通型高級中等學校加深加廣選修。

3.第 3 碼：阿拉伯數字為流水號。

備註2：各學習階段科學認知，由教學者根據各學習階段學習內容、學生特性及教學目標等

擬定之。

表三學習內容架構表

課題 跨科概念 主題 次主題

1. 自 然 界 的 組成與特性

物 質 與 能 量

（INa） 物 質 的 組 成 與 特 性

（A） 物質組成與元素的週期性（Aa）

物質的形態、性質及分類（Ab）

能量的形式、轉換及

流動（B） 能量的形式與轉換（Ba）

溫度與熱量（Bb）

生物體內的能量與代謝（Bc）

生態系中能量的流動與轉換（Bd）

構 造 與 功 能

（INb） 物 質 的 結 構 與 功 能

（C） 物質的分離與鑑定（Ca）

物質的結構與功能（Cb）

生物體的構造與功能

（D） 細胞的構造與功能（Da）

動植物體的構造與功能（Db）

生物體內的恆定性與調節（Dc）

系 統 與 尺 度

（INc） 物質系統（E） 自然界的尺度與單位（Ea）

力與運動（Eb）

氣體（Ec）

宇宙與天體（Ed）

地球環境（F） 組成地球的物質（Fa）

地球與太空（Fb）

生物圈的組成（Fc）

2. 自 然 界 的 現象、規律 及作用

改 變 與 穩 定

（INd） 演化與延續（G） 生殖與遺傳（Ga）

演化（Gb）

生物多樣性（Gc）

地球的歷史（H） 地球的起源與演變（Ha）

地層與化石（Hb）

變動的地球（I） 地表與地殼的變動（Ia）

天氣與氣候變化（Ib）

海水的運動（Ic）

晝夜與季節（Id）

交 互 作 用

（INe） 物質的反應、平衡及

製造（J） 物質反應規律（Ja）

水溶液中的變化（Jb）

氧化與還原反應（Jc）

酸鹼反應（Jd）

化學反應速率與平衡（Je）

有 機 化 合 物 的 性 質 、 製 備 及 反 應

（Jf）

自然界的現象與交互

作用（K） 波動、光及聲音（Ka）

萬有引力（Kb）

電磁現象（Kc）

量子現象（Kd）

基本交互作用（Ke）

生物與環境（L） 生物間的交互作用（La）

生物與環境的交互作用（Lb）

3. 自 然 界 的 永續發展

科 學 與 生 活

（INf） 科學、科技、社會及

人文（M） 科 學 、 技 術 及 社 會 的 互 動 關 係

（Ma）

科學發展的歷史（Mb）

科學在生活中的應用（Mc）

天然災害與防治（Md）

環境汙染與防治（Me）

課題 跨科概念 主題 次主題 資 源 與 永 續

性（INg） 資 源 與 永 續 發 展

（N） 永續發展與資源的利用（Na）

氣候變遷之影響與調適（Nb）

能源的開發與利用（Nc）

備註：學習內容編碼方式

1.第 1 碼：國民小學教育階段是以跨科概念統整理論（Interdiscipline），共包含 七大跨科概念，其編碼以INa~INg 呈現。國民中學教育階段及普通型高級中等學校 教育階段因有分科之專門性，故以主題、次主題方式呈現，14 個主題以大寫英文字 母A~N 表示。普通型高級中等學校教育階段則再依科別於主題前增加大寫英文字 B 、 P 、 C 、 E 之 代 碼 ， 以 代 表 生 物 （ Biology ） 、 物 理 （ Physics ） 、 化 學

（Chemistry）、地球科學（Earth Sciences）四科目之學習內容。

2.第 2 碼：第二、三學習階段（國民小學教育階段三至四年級、五至六年級）分別以Ⅱ、

Ⅲ表示；第四學習階段（七至九年級，國民中學教育階段）以Ⅳ表示；第五學習階段

（十至十二年級，高級中等學校教育階段）則以Ⅴc 表示普通型高級中等學校必修內 容，以Ⅴa 表示普通型高級中等學校加深加廣選修內容。

3.第 3 碼：阿拉伯數字為流水號。

一、國民小學教育階段學習重點

（一）學習表現

項目 子項 第二學習階段學習表現 第三學習階段學習表現 探究能力- 思 考 智 能

（t）

想像創造（i） ti-Ⅱ-1 能在指導下觀 察日常生活現 象的規律性，

並運用想像力 與好奇心，了 解及描述自然 環境的現象。

ti-Ⅲ-1 能運用好奇心 察覺日常生活 現象的規律性 會因為某些改 變 而 產 生 差 異，並能依據 已知的科學知 識科學方法想 像可能發生的 事情，以察覺 不同的方法，

也常能做出不 同的成品。

推理論證（r） tr-Ⅱ-1 能知道觀察、

記錄所得自然 現象的的結果 是 有 其 原 因 的，並依據習 得的知識，說 明 自 己 的 想 法。

tr-Ⅲ-1 能將自己及他 人所觀察、記 錄的自然現象 與習得的知識 互相連結，察 覺彼此間的關 係，並提出自 己的想法及知 道與他人的差 異。

批判思辨（c） tc-Ⅱ-1 能簡單分辨或 分類所觀察到 的自然科學現

tc-Ⅲ-1 能就所蒐集的 數據或資料，

進行簡單的記

項目 子項 第二學習階段學習表現 第三學習階段學習表現

象。 錄與分類，並

依據習得的知 識，思考資料 的正確性及辨 別他人資訊與 事實的差異。

建立模型（m） tm-Ⅱ-1 能經由觀察自 然界現象之間 的關係，理解 簡單的概念模 型，進而與其 生 活 經 驗 連 結。

tm-Ⅲ-1 能經由提問、

觀察及實驗等 歷程，探索自 然界現象之間 的關係，建立 簡單的概念模 型，並理解到 有不同模型的 存在。

探究能力 - 問 題 解 決

（p）

觀 察 與 定 題

（o） po-Ⅱ-1

po -Ⅱ- 2

能 從 日 常 經 驗 、 學 習 活 動 、 自 然 環 境 ， 進 行 觀 察，進而能察 覺問題。

能依據觀察、

蒐集資料、閱 讀、思考、討 論等，提出問 題。

po-Ⅲ-1

po -Ⅲ- 2

能 從 學 習 活 動、日常經驗 及科技運用、

自然環境、書 刊及網路媒體 等察覺問題。

能初步辨別適 合科學探究的 問題，並能依 據觀察、蒐集 資料、閱讀、

思 考 、 討 論 等，提出適宜 探究之問題。

計 劃 與 執 行

（e） pe-Ⅱ-1

pe-Ⅱ-2

能了解一個因 素改變可能造 成的影響，進 而預測活動的 大致結果。在 教師或教科書 的指導或說明 下，能了解探 究的計畫。

能正確安全操 作適合學習階 段的物品、器 材儀器、科技 設備及資源，

並能觀察和記 錄。

pe-Ⅲ-1

pe-Ⅲ-2

能 了 解 自 變 項、應變項並 預測改變時可 能的影響和進 行適當次數測 試的意義。在 教師或教科書 的指導或說明 下，能了解探 究的計畫，並 進而能根據問 題的特性、資 源（設備等）

的 有 無 等 因 素，規劃簡單 的探究活動。

能正確安全操 作適合學習階 段的物品、器 材儀器、科技 設備及資源。

能進行客觀的 質性觀察或數 值量測並詳實 記錄。

分 析 與 發 現 pa-Ⅱ-1 能運用簡單分 pa-Ⅲ-1 能分析比較、

項目 子項 第二學習階段學習表現 第三學習階段學習表現

（a）

pa-Ⅱ-2

類、製作圖表 等方法，整理 已有的資訊或 數據。

能從得到的資 訊或數據，形 成解釋、得到 解答、解決問 題。並能將自 己的探究結果 和他人的結果

（例如：來自 老 師 ） 相 比 較，檢查是否 相近。

pa-Ⅲ-2

製作圖表、運 用簡單數學等 方法，整理已 有的資訊或數 據。

能 從 （ 所 得 的）資訊或數 據 ， 形 成 解 釋 、 發 現 新 知、獲知因果 關係、解決問 題或是發現新 的問題。並能 將自己的探究 結果和他人的 結果（例如：

來自同學）比 較對照，檢查 相近探究是否 有 相 近 的 結 果。

討 論 與 傳 達

（c） pc-Ⅱ-1

pc-Ⅱ-2

能專注聆聽同 學報告，提出 疑問或意見。

並能對探究方 法、過程或結 果 ， 進 行 檢 討。

能利用簡單形 式的口語、文 字或圖畫等，

表達探究之過 程、發現。

pc-Ⅲ-1

pc-Ⅲ-2

能理解同學報 告，提出合理 的 疑 問 或 意 見 。 並 能 對

「所訂定的問 題」、「探究 方法」、「獲 得之證據」及

「 探 究 之 發 現」等之間的 符應情形，進 行檢核並提出 優點和弱點。

能利用簡單形 式的口語、文 字、影像（例 如：攝影、錄 影）、繪圖或 實物、科學名 詞 、 數 學 公 式、模型等，

表達探究之過 程、發現或成 果。

科 學 的 態 度 與

本質（a） 培 養 科 學 探 究

的興趣（i） ai-Ⅱ-1

ai-Ⅱ-2

保持對自然現 象的好奇心，

透過不斷的探 尋和提問，常 會有新發現。

透過探討自然 與物質世界的 規律性，感受 發現的樂趣。

透 過 動 手 實

ai-Ⅲ-1

ai-Ⅲ-2

透過科學探索 了解現象發生 的 原 因 或 機 制，滿足好奇 心。

透過成功的科 學探索經驗，

感受自然科學 學習的樂趣。

參與合作學習

項目 子項 第二學習階段學習表現 第三學習階段學習表現 ai-Ⅱ-3 作，享受以成

品來表現自己 構想的樂趣。

ai-Ⅲ-3 並與同儕有良 好 的 互 動 經 驗，享受學習 科學的樂趣。

養 成 應 用 科 學 思 考 與 探 究 的 習慣（h）

ah-Ⅱ-1

ah-Ⅱ-2

透過各種感官 了解生活週遭 事物的屬性。

透過有系統的 分類與表達方 式，與他人溝 通自己的想法 與發現。

ah-Ⅲ-1

ah-Ⅲ-2

利用科學知識 理解日常生活 觀 察 到 的 現 象。

透過科學探究 活動解決一部 分生活週遭的 問題。

認 識 科 學 本 質

（n） an-Ⅱ-1 an-Ⅱ-2

an-Ⅱ-3

體會科學的探 索都是由問題 開始。

察覺科學家們 是利用不同的 方式探索自然 與物質世界的 形式與規律。

發覺創造和想 像是科學的重 要元素。

an-Ⅲ-1

an-Ⅲ-2

an-Ⅲ-3

透過科學探究 活動，了解科 學知識的基礎 是來自於真實 的 經 驗 和 證 據。

發覺許多科學 的 主 張 與 結 論，會隨著新 證據的出現而 改變。

體 認 不 同 性 別、族群等文 化背景的人，

都可成為科學 家。

（二）學習內容

1.自然界的組成與特性

課題

1：自然界的組成與特性

跨科概念 第二學習階段學習內容 第三學習階段學習內容 物質與能量

（INa） INa-Ⅱ-1 INa- -2Ⅱ INa- -3Ⅱ

INa- -4Ⅱ INa- -5Ⅱ

INa- -6Ⅱ

INa- -7Ⅱ

自然界（包含生物與非 生物）是由不同物質所 組成。

在地球上，物質具有重 量，佔有體積。

物質各有其特性，並可 以依其特性與用途進行 分類。

物質的形態會因溫度的 不同而改變。

太陽照射、物質燃燒和 摩 擦 等 可 以 使 溫 度 升 高，運用測量的方法可 知溫度高低。

太陽是地球能量的主要 來源，提供生物的生長 需要，能量可以各種形 式呈現。

生 物 需 要 能 量 （ 養 分）、陽光、空氣、水 和土壤，維持生命、生

INa-Ⅲ-1

INa- -2Ⅲ

INa- -3Ⅲ

INa- -4Ⅲ

INa- -5Ⅲ

INa- -6Ⅲ

物質是由微小的粒子 所組成，而且粒子不 斷的運動。

物質各有不同性質，

有些性質會隨溫度而 改變。

混合物是由不同的物 質所混合，物質混合 前後重量不會改變，

性質可能會改變。

空氣由各種不同氣體 所組成，空氣具有熱 脹冷縮的性質。氣體 無 一 定 的 形 狀 與 體 積。

不同形式的能量可以 相互轉換，但總量不 變。

能 量 可 藉 由 電 流 傳 遞、轉換而後為人類 所應用。利用電池等

課題

1：自然界的組成與特性

跨科概念 第二學習階段學習內容 第三學習階段學習內容

INa- -8Ⅱ

長與活動。

日 常 生 活 中 常 用 的 能 源。

INa- -7Ⅲ

INa- -8Ⅲ

INa- -9Ⅲ

INa-Ⅲ-10

設備可以儲存電能再 轉換成其他能量。

運 動 的 物 體 具 有 動 能 ， 對 同 一 物 體 而 言，速度越快動能越 大。

熱由高溫處往低溫處 傳播，傳播的方式有 傳導、對流和輻射，

生活中可運用不同的 方法保溫與散熱。

植物生長所需的養分 是經由光合作用從太 陽光獲得的。

在生態系中，能量經 由食物鏈在不同物種 間流動與循環。

構造與功能

（INb） INb-Ⅱ-1 INb- -2Ⅱ INb- -3Ⅱ

INb- -4Ⅱ INb- -5Ⅱ

INb-Ⅱ-6

INb-Ⅱ-7

物質或物體各有不同的 功能或用途。

物質性質上的差異性可 用來區分或分離物質。

虹吸現象可用來將容器 中的水吸出；連通管可 測水平。

生物體的構造與功能是 互相配合的。

常見動物的外部形態主 要分為頭、軀幹和肢，

但不同類別動物之各部 位特徵和名稱有差異。

常見植物的外部形態主 要由根、莖、葉、花、

果實及種子所組成。

動植物體的外部形態和 內部構造，與其生長、

行為、繁衍後代和適應 環境有關。

INb-Ⅲ-1 INb- -2Ⅲ INb- -3Ⅲ

INb- -4Ⅲ INb- -5Ⅲ

INb-Ⅲ-6

INb-Ⅲ-7

INb-Ⅲ-8

物質有不同的結構與 功能。

應用性質的不同可分 離物質或鑑別物質。

物質表面的結構與性 質不同，其可產生的 摩擦力不同；摩擦力 會影響物體運動的情 形。

力可藉由簡單機械傳 遞。

生物體是由細胞所組 成，具有由細胞、器 官到個體等不同層次 的構造。

動物的形態特徵與行 為相關，動物身體的 構造不同，有不同的 運動方式。

植物各部位的構造和 所具有的功能有關，

有些植物產生特化的 構造以適應環境。

生物可依其形態特徵 進行分類。

系統與尺度

（INc） INc- -1Ⅱ INc- -2Ⅱ INc- -3Ⅱ INc- -4Ⅱ INc- -5Ⅱ

使用工具或自訂參考標 準可量度與比較。

生活中常見的測量單位 與度量。

力 的 表 示 法 ， 包 括 大 小、方向與作用點等。

方向、距離可用以表示 物體位置。

水和空氣可以傳送動力 讓物體移動。

水有三態變化及毛細現

INc-Ⅲ-1 INc- -2Ⅲ

INc- -3Ⅲ

INc- -4Ⅲ

生活及探究中常用的 測量工具和方法。

自然界或生活中有趣 的最大或最小的事物

（量），事物大小宜 用 適 當 的 單 位 來 表 示。

本量與改變量不同，

由兩者的比例可評估 變化的程度。

對相同事物做多次測

課題

1：自然界的組成與特性

跨科概念 第二學習階段學習內容 第三學習階段學習內容 INc- -6Ⅱ

INc- -7Ⅱ

INc- -8Ⅱ INc- -9Ⅱ

INc- -Ⅱ 10

象。

利用適當的工具觀察不 同大小、距離位置的物 體。

不同的環境有不同的生 物生存。

地表具有岩石、砂、土 壤等不同環境，各有特 徵，可以分辨。

天空中天體有東升西落 的現象，月亮有盈虧的 變化，星星則是有些亮 有些暗。

INc- -5Ⅲ

INc- -6Ⅲ

INc- -7Ⅲ

INc- -8Ⅲ

INc- -9Ⅲ

INc- -10Ⅲ

INc- -11Ⅲ

INc- -12Ⅲ

INc-Ⅲ-13 INc-Ⅲ-14 INc- -15Ⅲ

量，其結果間可能有 差異，差異越大表示 測量越不精確。

力的大小可由物體的 形變或運動狀態的改 變程度得知。

運用時間與距離可描 述物體的速度與速度 的變化。

動物體內的器官系統 是由數個器官共同組 合，以執行某種特定 的生理作用。

在同一時期，特定區 域上，相同物種所組 成 的 群 體 稱 為 「 族 群」，而在特定區域 由多個族群結合而組 成「群集」。

不同的環境條件影響 生物的種類和分布，

以及生物間的食物關 係，因而形成不同的 生態系。

地 球 是 由 空 氣 、 陸 地、海洋及生存於其 中的生物所組成的。

岩石由礦物組成，岩 石 和 礦 物 有 不 同 特 徵，各有不同用途。

地球上的水存在於大 氣、海洋、湖泊與地 下中。

日 出 日 落 時 間 與 位 置，在不同季節會不 同。

四 季 星 空 會 有 所 不 同。

除了地球外，還有其 他行星環繞著 太陽運 行。

2.自然界的現象、規律及作用

課題

2：自然界的現象、規律及作用

跨科概念 第二學習階段學習內容 第三學習階段學習內容 改變與穩定

（INd） INd-Ⅱ-1

INd- -2Ⅱ

當受外在因素作用時，

物質或自然現象可能會 改變。改變有些較快、

有些較慢；有些可以回 復，有些則不能。

物質或自然現象的改變 情形，可以運用測量的 工具和方法得知。

生物從出生、成長到死

INd-Ⅲ-1

INd- -2Ⅲ

自然界中存在 著各種 的穩定狀態；當有新 的外加因素時，可能 造成改變，再達到新 的穩定狀態。

人類可以控制各種因 素來影響物質或自然 現象的改變，改變前 後 的 差 異 可 以 被 觀

課題

2：自然界的現象、規律及作用

跨科概念 第二學習階段學習內容 第三學習階段學習內容 INd- -3Ⅱ

INd- -4Ⅱ INd- -5Ⅱ

INd- -6Ⅱ

INd- -7Ⅱ

INd- -8Ⅱ INd- -9Ⅱ

亡有一定的壽命，透過 生殖繁衍下一代。

空氣流動產生風。

自然環境中有砂石及土 壤，會因水流、風而發 生改變。

一年四季氣溫會有所變 化 ， 天 氣 也 會 有 所 不 同。氣象報告可以讓我 們 知 道 天 氣 的 可 能 變 化。

天氣預報常用雨量、溫 度、風向、風速等資料 來表達天氣狀態，這些 資料可以使用適當儀器 測得。

力有各種不同的形式。

施力可能會使物體改變 運動情形或形狀；當物 體受力變形時，有的可 恢復原狀，有的不能恢 復原狀。

INd- -3Ⅲ

INd- -4Ⅲ

INd- -5Ⅲ

INd- -6Ⅲ

INd- -7Ⅲ

INd- -8Ⅲ

INd- -9Ⅲ

INd- -Ⅲ 10

INd- -Ⅲ 11

INd- -Ⅲ 12

INd- -Ⅲ

察，改變的快慢可以 被測量與了解。

地球上的物體（含生 物和非生物）均會受 地球引力的作用，地 球對物體的引力就是 物體的重量。

生物個體間的性狀具 有差異性；子代與親 代的性狀具有相似性 和相異性。

生物體接受環境刺激 會產生適當的反應，

並自動調節生理作用 以維持恆定。

生 物 種 類 具 有 多 樣 性；生物生存的環境 亦具有多樣性。

天氣圖上用高、低氣 壓、鋒面、颱風等符 號來表示天氣現象，

並認識其天氣變化。

土壤是由岩石風化成 的碎屑及生物遺骸所 組成。化石是地層中 古代生物的遺骸。

流水、風和波浪對砂 石和土壤產生侵蝕、

風化、搬運及堆積等 作用，河流是改變地 表最重要的力量。

流水及生物活動，對 地表的改變會產生不 同的影響。

海水的流動會影 響天 氣與氣候的變化。氣 溫下降時水氣凝結為 雲和霧或昇華為霜、

雪。

自然界的水循環主要 由海洋或湖泊表面水 的 蒸 發 ， 經 凝 結 降 水，再透過地表水與 地下水等傳送回海洋 或湖泊。施力可使物體的運動 速度改變，物體受多 個力的作用，仍可能 保持平衡靜止不動，

物體不接觸也可以有 力的作用。