自 然 科 學 領 域

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 ... 1

貳、課程目標 ... 1

參、時間分配與科目組合 ... 3

肆、核心素養 ... 4

伍、學習重點 ... 8

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 ... 54

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 ... 58

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，

2

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 年級 類別

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

與 自我精進

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

與 解決問題

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

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

自S-U-A2 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、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，

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）

科 學 的 方 法 去 想 像 可 能 發 生 的 事 情，以及理解科學 事 實 會 有 不 同 的 論點、證據或解釋 方式。

的可信性抱持合 理的懷疑態度或 進行檢核，提出 問題可能的解決 方案。

進而以批判的論 點來檢核資料的 真 實 性 與 可 信 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

自-E-B2

能 了 解 科 技 及 媒 體的運用方式，並 從學習活動、日常

自-J-B2

能操作適合學習 階段的科技設備 與資源，並從學

自S-U-B2 能從日常經驗、

科技運用、社會

中的科學相關議

核心 素養 面向

總綱 核心素養

項目

總綱核心素養

項目說明 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）

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。

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。

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。

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。

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 透過了解科學理 論的簡約、科學 思考的嚴謹與複 雜自然現象背後 的規律，學會欣 賞科學的美。

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

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

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

自S-U-C2

能從團體探究討

論中，主動建立

與 同 儕 思 考 辯

證、溝通協調與

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）

協調、包容異 己、社會參與 及服務等團隊 合作的素養。

處的能力。 掘科學相關知識 與問題解決的能 力。

包容不同意見的 能力，進而樂於 分享探究結果或 協助他人解決科 學問題。

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

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

學習階段 認知能力描述

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。

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）

課題 跨科概念 主題 次主題 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）

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

tr-Ⅲ-1 能將自己及他

人所觀察、記

錄的自然現象

是 有 其 原 因 的，並依據習 得的知識，說 明 自 己 的 想 法。

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 象。

tc-Ⅲ-1 能就所蒐集的 數據或資料，

進行簡單的記 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 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

pe-Ⅲ-1 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

項目 子項 第二學習階段學習表現 第三學習階段學習表現

pe-Ⅱ-2

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-2

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（a） pa-Ⅱ-1

pa-Ⅱ-2

能運用簡單分 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-1

pa-Ⅲ-2

能分析比較、

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 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。

pc-Ⅲ-1 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」 、

pc-Ⅱ-2 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-2

「 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

ai-Ⅱ-3

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 作，享受以成 品來表現自己 構想的樂趣。

ai-Ⅲ-1

ai-Ⅲ-2

ai-Ⅲ-3

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 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

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

an-Ⅲ-1

an-Ⅲ-2

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

項目 子項 第二學習階段學習表現 第三學習階段學習表現 an-Ⅱ-3

形式與規律。

發覺創造和想 像是科學的重 要元素。

an-Ⅲ-3

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

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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、生長與活動。

日 常 生 活 中 常 用 的 能 源。

INa-Ⅲ-1

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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

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-Ⅲ-10

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）

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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-Ⅲ-2 INb-Ⅲ-3

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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）

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INc-Ⅱ-8

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 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

INc-Ⅲ-1 INc-Ⅲ-2

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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 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。

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-Ⅱ-9

INc-Ⅱ-10

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。

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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）

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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 亡有一定的壽命，透過

INd-Ⅲ-1

INd-Ⅲ-2

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

的差異可以被觀察，改

變的快慢可以被測量

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-Ⅱ-4

INd-Ⅱ-5

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INd-Ⅱ-8 INd-Ⅱ-9

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。

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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

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 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。

交互作用

（INe）

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自然界的物體、生物、環 境間常會相互影響。

溫度會影響物質在水中 溶解的程度（定性）及物 質燃燒、生鏽、發酵等現 象。

有些物質溶於水中，有 些 物 質 不 容 易 溶 於 水 中。

常見食物的酸鹼性有時 可利用氣味、觸覺、味覺 簡單區分，花卉、菜葉會 因接觸到酸鹼而改變顏 色。

生 活 周 遭 有 各 種 的 聲 音；物體振動會產生聲 音，聲音可以透過固體、

液體、氣體傳播。不同的 動 物 會 發 出 不 同 的 聲 音，並且作為溝通的方 式。

光線以直線前進，反射 時有一定的方向。

磁鐵具有兩極，同極相 斥，異極相吸；磁鐵會吸 引含鐵的物體。磁力強 弱可由吸起含鐵物質數 量多寡得知。

物質可分為電的良導體 和不良導體，將電池用 電 線 或 良 導 體 接 成 通 路，可使燈泡發光、馬達 轉動。

電池或燈泡可以有串聯 和並聯的接法，不同的 接 法 會 產 生 不 同 的 效 果。

動物的感覺器官接受外 界刺激會引起生理和行 為反應。

環境的變化會影響植物

INe-Ⅲ-1

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自然界的物體、生物與 環境間的交互作用，常 具有規則性。

物質的形態與性質可 因燃燒、生鏽、發酵、

酸鹼作用等而改變或 形成新物質，這些改變 有些會和溫度、水、空 氣、光等有關。改變要 能發生，常需要具備一 些條件。

燃燒是物質與氧劇烈 作用的現象，燃燒必須 同時具備可燃物、助燃 物，並達到燃點等三個 要素。

物質溶解、反應前後總 重量不變。

常用酸鹼物質的特性，

水溶液的酸鹼性質及 其生活上的運用。

聲音有大小、高低與音 色等不同性質，生活中 聲音有樂音與噪音之 分，噪音可以防治。

陽光是由不同色光組 成。

光會有折射現象，放大 鏡可聚光和成像。

地球有磁場，會使指北 針指向固定方向。

磁鐵與通電的導線皆 可產生磁力，使附近指 北針偏轉。改變電流方 向或大小，可以調控電 磁鐵的磁極方向或磁 力大小。

動物有覓食、生殖、保 護、訊息傳遞以及社會 性的行為。

生物的分布和習性，會

跨科概念 第二學習階段學習內容 第三學習階段學習內容 生長。

INe-Ⅲ-13

受環境因素的影響；環 境改變也會影響生存 於其中的生物種類。

生態系中生物與生物 彼此間的交互作用，有 寄生、共生和競爭的關 係。

3.自然界的永續發展

課題 3：自然界的永續發展

跨科概念 第二學習階段學習內容 第三學習階段學習內容 科學與生活

（INf）

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日常生活中常見的科技 產品。

不同的環境影響人類食 物的種類、來源與飲食 習慣。

自然的規律與變化對人 類生活應用與美感的啟 發。

季節的變化與人類生活 的關係。

人類活動對環境造成影 響。

地 震 會 造 成 嚴 重 的 災 害，平時的準備與防震 能降低損害。

水與空氣汙染會對生物 產生影響。

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世界與本地不同性別 科學家的事蹟與貢獻。

科技在生活中的應用 與對環境與人體的影 響。

自然界生物的特徵與 原理在人類生活上的 應用。

人類日常生活中所依 賴的經濟動植物及栽 培養殖的方法。

臺灣的主要天然災害 之認識及防災避難。

生活中的電器可以產 生電磁波，具有功能但 也可能造成傷害。

資源與永續 性（INg）

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自 然 環 境 中 有 許 多 資 源。人類生存與生活需 依賴自然環境中的各種 資源，但自然資源都是 有限的，需要珍惜使用。

地球資源永續可結合日 常生活中低碳與節水方 法做起。

可利用垃圾減量、資源 回收、節約能源等方法 來保護環境。

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自然景觀和環境一旦 被改變或破壞，極難恢 復。

人類活動與其他生物 的活動會相互影響，不 當引進外來物種可能 造成經濟損失和生態 破壞。

生物多樣性對人類的 重要性，而氣候變遷將 對生物生存造成影響。

人類的活動會造成氣 候變遷，加劇對生態與 環境的影響。

能源的使用與地球永 續發展息息相關。

碳足跡與水足跡所代

課題 3：自然界的永續發展

跨科概念 第二學習階段學習內容 第三學習階段學習內容 INg-Ⅲ-7

表環境的意涵。

人類行為的改變可以 減緩氣候變遷所造成 的衝擊與影響。

二、國民中學教育階段學習重點

（一）學習表現

項目 子項 第四學習階段學習表現

探究能力 -思考智能（t）

想像創造（i） ti-Ⅳ-1 能依據已知的自然科學知識概念，經由自我 或團體探索與討論的過程，想像當使用的觀 察方法或實驗方法改變時，其結果可能產生 的差異；並能嘗試在指導下以創新思考和方 法得到新的模型、成品或結果。

推理論證（r） tr-Ⅳ-1 能將所習得的知識正確的連結到所觀察到的 自然現象及實驗數據，並推論出其中的關聯，

進而運用習得的知識來解釋自己論點的正確 性。

批判思辨（c） tc-Ⅳ-1 能依據已知的自然科學知識與概念，對自己 蒐集與分類的科學數據，抱持合理的懷疑態 度，並對他人的資訊或報告，提出自己的看 法或解釋。

建立模型（m） tm-Ⅳ-1 能從實驗過程、合作討論中理解較複雜的自 然界模型，並能評估不同模型的優點和限制，

進能應用在後續的科學理解或生活。

探究能力 -問題解決（p）

觀察與定題（o） po-Ⅳ-1

po-Ⅳ-2

能從學習活動、日常經驗及科技運用、自然 環境、書刊及網路媒體中，進行各種有計畫 的觀察，進而能察覺問題。

能辨別適合科學探究或適合以科學方式尋求 解決的問題（或假說） ，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-Ⅳ-1

pe-Ⅳ-2

能辨明多個自變項、應變項並計劃適當次數 的測試、預測活動的可能結果。在教師或教 科書的指導或說明下，能了解探究的計畫，

並進而能根據問題特性、資源（例如：設備、

時間）等因素，規劃具有可信度（例如：多次 測量等）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（a） pa-Ⅳ-1 pa-Ⅳ-2

能分析歸納、製作圖表、使用資訊及數學等 方法，整理資訊或數據。

能運用科學原理、思考智能、數學等方法，

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同學的結果 或其他相關的資訊比較對照，相互檢核，確 認結果。

討論與傳達（c） pc-Ⅳ-1

pc-Ⅳ-2

能理解同學的探究過程和結果（或經簡化過 的科學報告） ，提出合理而且具有根據的疑問 或意見。並能對問題、探究方法、證據及發 現，彼此間的符應情形，進行檢核並提出可 能的改善方案。

能利用口語、影像（例如：攝影、錄影） 、文 字與圖案、繪圖或實物、科學名詞、數學公 式、模型或經教師認可後以報告或新媒體形 式表達完整之探究過程、發現與成果、價值、

限制和主張等。視需要，並能摘要描述主要 過程、發現和可能的運用。

科 學 的 態 度 與 本質（a）

培 養 科 學 探 究 的興趣（i）

ai-Ⅳ-1 ai-Ⅳ-2 ai-Ⅳ-3

動手實作解決問題或驗證自己想法，而獲得 成就感。

透過與同儕的討論，分享科學發現的樂趣。

透過所學到的科學知識和科學探索的各種方 法，解釋自然現象發生的原因，建立科學學 習的自信心。

養 成 應 用 科 學 思 考 與 探 究 的 習慣（h）

ah-Ⅳ-1

ah-Ⅳ-2

對於有關科學發現的報導，甚至權威的解釋

（例如：報章雜誌的報導或書本上的解釋） ， 能抱持懷疑的態度，評估其推論的證據是否 充分且可信賴。

應用所學到的科學知識與科學探究方法，幫 助自己做出最佳的決定。

認 識 科 學 本 質

（n）

an-Ⅳ-1 an-Ⅳ-2 an-Ⅳ-3

察覺到科學的觀察、測量和方法是否具有正 當性，是受到社會共同建構的標準所規範。

分辨科學知識的確定性和持久性，會因科學 研究的時空背景不同而有所變化。

體察到不同性別、背景、族群科學家們具有 堅毅、嚴謹和講求邏輯的特質，也具有好奇 心、求知慾和想像力。

（二）學習內容

1.國民中學教育階段學習內容

主題 次主題 第四學習階段學習內容

物 質 的 組 成 與 特性（A）

物 質 組 成 與 元 素 的 週 期 性

（Aa）

Aa-Ⅳ-1 Aa-Ⅳ-2 Aa-Ⅳ-3 Aa-Ⅳ-4 Aa-Ⅳ-5

原子模型的發展。

原子量與分子量是原子、分子之間的相對質 量。

純物質包括元素與化合物。

元素的性質有規律性和週期性。

元素與化合物有特定的化學符號表示法。

物質的形態、性 Ab-Ⅳ-1 物質的粒子模型與物質三態。

主題 次主題 第四學習階段學習內容 質及分類（Ab） Ab-Ⅳ-2

Ab-Ⅳ-3 Ab-Ⅳ-4

溫度會影響物質的狀態。

物質的物理性質與化學性質。

物質依是否可用物理方法分離，可分為純物 質和混合物。

能量的形式、轉 換及流動（B）

能 量 的 形 式 與 轉換（Ba）

Ba-Ⅳ-1

Ba-Ⅳ-2 Ba-Ⅳ-3 Ba-Ⅳ-4 Ba-Ⅳ-5 Ba-Ⅳ-6 Ba-Ⅳ-7

能量有不同形式，例如：動能、熱能、光能、

電能、化學能等，而且彼此之間可以轉換。

孤立系統的總能量會維持定值。

光合作用是將光能轉換成化學能；呼吸作用 是將化學能轉換成熱能。

化學反應中的能量改變，常以吸熱或放熱的 形式發生。

電池是化學能轉變成電能的裝置。

力可以作功，作功可以改變物體的能量。

每單位時間對物體所做的功稱為功率。

物體的動能與位能之和稱為力學能，動能與 位能可以互換。

溫 度 與 熱 量

（Bb）

Bb-Ⅳ-1 Bb-Ⅳ-2 Bb-Ⅳ-3 Bb-Ⅳ-4 Bb-Ⅳ-5

熱具有從高溫處傳到低溫處的趨勢。

透過水升高溫度所吸收的熱能定義熱量單 位。

不同物質受熱後，其溫度的變化可能不同，

比熱就是此特性的定量化描述。

熱的傳播方式包含傳導、對流與輻射。

熱會改變物質形態，例如：狀態產生變化、

體積發生脹縮。

生 物 體 內 的 能 量與代謝（Bc）

Bc-Ⅳ-1 Bc-Ⅳ-2 Bc-Ⅳ-3

Bc-Ⅳ-4

生物經由酵素的催化進行新陳代謝，並以實 驗活動探討影響酵素作用速率的因素。

細胞利用養分進行呼吸作用釋放能量，供生 物生存所需。

植物利用葉綠體進行光合作用，將二氧化碳 和水轉變成醣類養分，並釋出氧氣；養分可 供植物本身及動物生長所需。

日光、二氧化碳和水分等因素會影響光合作 用的進行，這些因素的影響可經由探究實驗 來證實。

生 態 系 中 能 量 的 流 動 與 轉 換

（Bd）

Bd-Ⅳ-1 Bd-Ⅳ-2

Bd-Ⅳ-3

生態系中的能量來源是太陽，能量會經由食 物鏈在不同生物間流轉。

在生態系中，碳元素會出現在不同的物質中

（例如：二氧化碳、葡萄糖） ，在生物與無 生物間循環使用。

生態系中，生產者、消費者和分解者共同促 成能量的流轉和物質的循環。

物 質 的 結 構 與 功能（C）

物 質 的 分 離 與 鑑定（Ca）

Ca-Ⅳ-1 Ca-Ⅳ-2

實驗分離混合物，例如：結晶法、過濾法及 簡易濾紙色層分析法。

化合物可利用化學性質來鑑定。

物 質 的 結 構 與 Cb-Ⅳ-1 分子與原子。

功能（Cb） Cb-Ⅳ-2 Cb-Ⅳ-3

元素會因原子排列方式不同而有不同的特 性。

分子式相同會因原子排列方式不同而形成 不同的物質。

生 物 體 的 構 造 與功能（D）

細 胞 的 構 造 與 功能（Da）

Da-Ⅳ-1 Da-Ⅳ-2 Da-Ⅳ-3 Da-Ⅳ-4

使用適當的儀器可觀察到細胞的形態及細 胞膜、細胞質、細胞核、細胞壁等基本構造。

細胞是組成生物體的基本單位。

多細胞個體具有細胞、組織、器官、器官系 統等組成層次。

細胞會進行細胞分裂，染色體在分裂過程中 會發生變化。

動 植 物 體 的 構 造與功能（Db）

Db-Ⅳ-1 Db-Ⅳ-2

Db-Ⅳ-3 Db-Ⅳ-4 Db-Ⅳ-5 Db-Ⅳ-6 Db-Ⅳ-7

Db-Ⅳ-8

動物體（以人體為例）經由攝食、消化、吸 收獲得所需的養分。

動物體（以人體為例）的循環系統能將體內 的物質運輸至各細胞處，並進行物質交換。

並經由心跳、心音及脈搏的探測，以了解循 環系統的運作情形。

動物體（以人體為例）藉由呼吸系統與外界 交換氣體。

生殖系統（以人體為例）能產生配子進行有 性生殖，並且有分泌激素的功能。

動植物體適應環境的構造常成為人類發展 各種精密儀器的參考。

植物體根、莖、葉、花、果實內的維管束具 有運輸功能。

花的構造中，雄蕊的花藥可產生花粉粒，花 粉粒內有精細胞；雌蕊的子房內有胚珠，胚 珠內有卵細胞。

植物體的分布會影響水在地表的流動，也會 影響氣溫和空氣品質。

生 物 體 內 的 恆 定 性 與 調 節

（Dc）

Dc-Ⅳ-1 Dc-Ⅳ-2 Dc-Ⅳ-3

Dc-Ⅳ-4 Dc-Ⅳ-5

人體的神經系統能察覺環境的變動並產生 反應。

人體的內分泌系統能調節代謝作用，維持體 內物質的恆定。

皮膚是人體的第一道防禦系統，能阻止外來 物，例如：細菌的侵入；而淋巴系統則可進 一步產生免疫作用。

人體會藉由各系統的協調，使體內所含的物 質以及各種狀態能維持在一定範圍內。

生物體能覺察外界環境變化、採取適當的反 應以使體內環境維持恆定，這些現象能以觀 察或改變自變項的方式來探討。

物質系統（E） 自 然 界 的 尺 度 與單位（Ea）

Ea-Ⅳ-1 Ea-Ⅳ-2

時間、長度、質量等為基本物理量，經由計 算可得到密度、體積等衍伸物理量。

以適當的尺度量測或推估物理量，例如：奈

主題 次主題 第四學習階段學習內容 Ea-Ⅳ-3

米到光年、毫克到公噸、毫升到立方公尺等。

測量時可依工具的最小刻度進行估計。

力與運動（Eb） Eb-Ⅳ-1 Eb-Ⅳ-2 Eb-Ⅳ-3 Eb-Ⅳ-4 Eb-Ⅳ-5 Eb-Ⅳ-6 Eb-Ⅳ-7

Eb-Ⅳ-8 Eb-Ⅳ-9 Eb-Ⅳ-10 Eb-Ⅳ-11

Eb-Ⅳ-12 Eb-Ⅳ-13

力能引發物體的移動或轉動。

力矩會改變物體的轉動，槓桿是力矩的作 用。

平衡的物體所受合力為零且合力矩為零。

摩擦力可分靜摩擦力與動摩擦力。

壓力的定義與帕斯卡原理。

物體在靜止液體中所受浮力，等於排開液體 的重量。

簡單機械，例如：槓桿、滑輪、輪軸、齒輪、

斜面，通常具有省時、省力，或者是改變作 用力方向等功能。

距離、時間及方向等概念可用來描述物體的 運動。

圓周運動是一種加速度運動。

物體不受力時，會保持原有的運動狀態。

物體做加速度運動時，必受力。以相同的力 量作用相同的時間，則質量愈小的物體其受 力後造成的速度改變愈大。

物體的質量決定其慣性大小。

對於每一作用力都有一個大小相等、方向相 反的反作用力。

氣體（Ec） Ec-Ⅳ-1 Ec-Ⅳ-2

大氣壓力是因為大氣層中空氣的重量所造 成。

定溫下，定量氣體在密閉容器內，其壓力與 體積的定性關係。

宇 宙 與 天 體

（Ed）

Ed-Ⅳ-1 Ed-Ⅳ-2

星系是組成宇宙的基本單位。

我們所在的星系，稱為銀河系，主要是由恆 星所組成；太陽是銀河系的成員之一。

地球環境（F） 組 成 地 球 的 物 質（Fa）

Fa-Ⅳ-1 Fa-Ⅳ-2 Fa-Ⅳ-3 Fa-Ⅳ-4 Fa-Ⅳ-5

地球具有大氣圈、水圈和岩石圈。

三大類岩石有不同的特徵和成因。

大氣的主要成分為氮氣和氧氣，並含有水 氣、二氧化碳等變動氣體。

大氣可由溫度變化分層。

海水具有不同的成分及特性。

地 球 與 太 空

（Fb）

Fb-Ⅳ-1 Fb-Ⅳ-2 Fb-Ⅳ-3 Fb-Ⅳ-4

太陽系由太陽和行星組成，行星均繞太陽公 轉。

類地行星的環境差異極大。

月球繞地球公轉；日、月、地在同一直線上 會發生日月食。

月相變化具有規律性。

生 物 圈 的 組 成

（Fc）

Fc-Ⅳ-1 生物圈內含有不同的生態系。生態系的生物 因子，其組成層次由低到高為個體、族群、

群集。