七自然与生活科技学习领域.docx

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七自然与生活科技学习领域

七、自然與生活科技學習領域

（一）基本理念

人類觀察自然，並且研究各種現象變化的道理，於是產生科學；同時對其巧妙的運用，以適應環境、改善生活，於是乃有技術。

學習科學能開拓視野，使世界看起來不同；我們發現青翠的花木源自於陽光、空氣和水，風源自於空氣的流動，雲源自於水蒸氣的凝結，燃燒使花木回歸塵土和大氣，溶解使岩石奔流入海。

我們更進一步探討植物是如何將陽光、空氣和水形成養分滋長花木的，空氣是怎麼流動起來的，水蒸氣的凝結、水的蒸發又是怎麼發生的。

在深一層的瞭解中，我們相信一切的變化有其因果法則，所有的奇幻現象必有其存在或產生的道理。

認知這些自然現象和自然的演變規則，使我們能應用自然運作的原理，於是就有了各種創造發明。

例如人們利用磁場的改變產生電流、利用電流通過導線產生熱和光、利用育種技術產生新的生物品種。

為了生存，人類自古以來就學會拾取木棒、石塊當工具。

木棒延伸了人的手臂長度，石塊增強了人的拳頭硬度；組合木棒和石塊成了石鎚。

隨著文明的進展，人類使用的工具不斷進步。

到了鐵器時代，人類以鐵鎚取代石鎚來增加力量；進入機械時代，人類以電動機替代勞力的工作；當今資訊時代，人類更利用電腦來協助處理勞心的工作。

透過科學與技術的進步，人類善用機具、材料、方法、知識和創意等資源，增強自己解決問題的能力。

今天，氣象預報讓我們能多做準備減少損失；食品的加工與保存讓我們能享受到四時與各地的美味；運用材料進行製造，使我們便於生產物品、提升生活品質；使用機械節省了大量的人力；電力的發明與電器的使用更使生活變得方便、舒適；電話和電視使我們便於溝通訊息、傳播知識；電腦和網路使我們便於處理資料、節省許多時間；營建房舍和橋樑，使我們便於居家外宿、跨越兩地；舟車和飛機使我們便於來往交通、輸送貨物。

這些都是科學與技術對我們生活的種種影響。

學習科學，讓我們學會如何去進行探究活動：

學會觀察、詢問、規劃、實驗、歸納、研判，也培養出批判、創造等各種能力。

特別是以實驗或實地觀察的方式去進行學習，使我們獲得處理事務、解決問題的能力。

瞭解到探究過程中細心、耐心與切實的重要性。

同時我們也應該了解科學與技術的發展對人類生活的影響，學會使用和管理科學與技術以適應現代化的社會生活。

透過學習使我們能善用各種科學與技術、便利現在和未來的生活。

自然、科學、技術三者一脈相連，前後貫通，我們對其有以下幾點基本的認識：

1.自然與生活科技的學習應為國民教育必需的基本課程。

2.自然與生活科技的學習應以探究及實作的方式來進行，強調手腦並用、活動導向、設計與製作兼顧、知能與態度並重。

3.自然與生活科技的學習應以學習者的活動為主體，重視開放架構和專題本位的方法。

4.自然與生活科技的學習應該培養國民的科學與技術的精神及素養。

我們將依以上的這些基本認識來規劃課程。

（二）課程目標

1.培養探索科學的興趣與熱忱，並養成主動學習的習慣。

2.學習科學與技術的探究方法及其基本知能，並能應用所學於當前和未來的生活。

3.培養愛護環境、珍惜資源及尊重生命的態度。

4.培養與人溝通表達、團隊合作以及和諧相處的能力。

5.培養獨立思考、解決問題的能力，並激發創造潛能。

6.察覺和試探人與科技的互動關係。

（三）分段能力指標

本課程綱要之訂定，係用於提示如何經由學校教育，安排適當的教學情境及教材，進行有效的教學活動，促進學生學習，以增進知識及培養處理問題的能力。

經由科學性的探究活動，自然科學的學習使學生獲得相關的知識與技能。

同時，也由於經常依照科學方法從事探討與論證，養成了科學的思考習慣和運用科學知識與技能以解決問題的能力。

長期的從事科學性的探討活動，對於經由這種以探究方式建立的知識之本質將有所認識，養成提證據和講道理的處事習慣。

在面對問題、處理問題時，持以好奇與積極的探討、瞭解及合理解決的態度，我們統稱以上的各種知識、見解、能力與態度為「科學素養」。

自然科學的學習，在於提昇國民的科學素養。

「素養」蘊涵於內即為知識、見解與觀念，表現於外即為能力、技術與態度。

實際上內外之分，也僅係應陳述之方便而已。

自然科學學習所培養之國民科學素養，依其屬性和層次來分項，分成科學探究過程之心智運作能力（以下簡稱「過程技能」），科學概念與技術的習得（以下簡稱「科學與技術認知」），對科學本質之認識（以下簡稱「科學本質」），瞭解科技如何創生與發展的過程（以下簡稱「科技的發展」），處事求真求實、感受科學之美與力及喜愛探究等之科學精神與態度（以下簡稱「科學態度」），資訊統整、對事物作推論與批判、解決問題等整合性的科學思維能力（以下簡稱「思考智能」），應用科學探究方法、科學知識以處理問題的能力（以下簡稱「科學應用」），以及如何運用個人與團體合作的創意來製作科技的產品（以下簡稱「設計與製作」）等八項來陳述。

其中「科學認知」涉及教材內容，其內容詳列於參考資料中（附錄一：

自然與生活科技學習領域教材內容要項與附錄二：

自然與生活科技學習領域教材內容細目），作為教學活動設計之參考。

另附數則教學活動設計（附錄三：

研討之核心主題示例），以供教材設計及教學時參考。

茲將自然與生活科技課程，學生在學習各階段所應習得之能力指標列之於後。

在設計教學活動時，宜依指標所提示的基準，於教學中達成之。

1.過程技能

2.科學與技術認知

3.科學本質

4.科技的發展

5.科學態度

6.思考智能

7.科學應用

8.設計與製作

[編號說明]在下列「a-b-c-d」的編號中，「a」代表能力指標，「b」代表學習階段序號：

1為第1階段一二年級、2為第2階段三四年級、3為第3階段五六年級、4為第4階段國中一二三年級，「c」代表能力指標之次目標序號，「d」則代表流水號。

1.過程技能

觀察

1-1-1-1

運用五官觀察物體的特徵（如顏色、敲擊聲、氣味、輕重…）

1-1-1-2

察覺物體有些屬性會因某變因改變而發生變化（如溫度升高時冰會熔化）

比較與分類

1-1-2-1

依特徵或屬性，將事物歸類（如大小、明暗…）

1-1-2-2

比較圖樣或實物，辨識相異處，說出共同處（如兩棵樹雖大小不同，但同屬一種）

組織與關連

1-1-3-1

由系列的觀測資料，說出一個變動的事件（如豆子成長的過程）

1-1-3-2

將對情境的多樣觀察，組合說成一個有意義的事件（如風太大了葉子掉滿地，木板吹倒了…）

歸納與推斷

1-1-4-1

察覺事出有因，且能感覺到它有因果關係

1-1-4-2

察覺若情境相同、方法相同，得到的結果就應相似或相同

傳達

1-1-5-1

學習運用合適的語彙，來表達所觀察到的事物（例如水的冷熱用燙燙的、熱熱的、溫溫的、涼涼的、冰冰的來形容）

1-1-5-2

嘗試由別人對事物特徵的描述，知曉事物

1-1-5-3

養成注意周邊訊息作適切反應的習慣

觀察

1-2-1-1

察覺事物具有可辨識的特徵和屬性

比較與分類

1-2-2-1

運用感官或現成工具去度量，做量化的比較

1-2-2-2

能權宜的運用自訂的標準或自設的工具去度量

1-2-2-3

瞭解即使情況一樣，所得的結果未必相同，並察覺導致這種結果的原因

1-2-2-4

知道依目的（或屬性）不同，可作不同的分類

組織與關連

1-2-3-1

對資料呈現的通則性作描述（例如同質料的物體體積愈大則愈重…）

1-2-3-2

能形成預測式的假設（例如這球一定跳得高，因…）

1-2-3-3

能在試驗時控制變因，做定性的觀察

歸納與推斷

1-2-4-1

由實驗的資料中整理出規則，提出結果

1-2-4-2

運用實驗結果去解釋發生的現象或推測可能發生的事

傳達

1-2-5-1

能運用表格、圖表（如解讀資料及登錄資料）

1-2-5-2

能傾聽別人的報告，並能清楚的表達自己的意思

1-2-5-3

能由電話、報紙、圖書、網路與媒體獲得資訊

觀察

1-3-1-1

能依規畫的實驗步驟來執行操作

1-3-1-2

察覺一個問題或事件常可由不同的角度來觀察而看出不同的特徵

1-3-1-3

辨別本量與改變量之不同（例如溫度與溫度的變化）

比較與分類

1-3-2-1

實驗前，估量「變量」可能的大小及變化範圍

1-3-2-2

由改變量與本量之比例，評估變化程度

1-3-2-3

依差異的程度，作第二層次以上的分類

組織與關連

1-3-3-1

實驗時確認相關的變因，做操控運作

1-3-3-2

由主變數與應變數，找出相關關係

1-3-3-3

由系列的相關活動，綜合說出活動的主要特徵

歸納、研判與推斷

1-3-4-1

能由各不同來源的資料，整理出一個整體性的看法

1-3-4-2

辨識出資料的特徵及通性並作詮釋

1-3-4-3

由資料顯示的相關，推測其背後可能的因果關係

1-3-4-4

由實驗的結果，獲得研判的論點

傳達

1-3-5-1

將資料用合適的圖表來表達

1-3-5-2

用適當的方式表述資料（例如數線、表格、曲線圖）

1-3-5-3

清楚的傳述科學探究的過程和結果

1-3-5-4

願意與同儕相互溝通，共享活動的樂趣

1-3-5-5

傾聽別人的報告，並做適當的回應

觀察

1-4-1-1

能由不同的角度或方法做觀察

1-4-1-2

能依某一屬性（或規則性）去做有計畫的觀察

1-4-1-3

能針對變量的性質，採取合適的度量策略

比較與分類

1-4-2-1

若相同的研究得到不同的結果，研判此不同是否具有關鍵性

1-4-2-2

知道由本量與誤差量的比較，瞭解估計的意義

1-4-2-3

能在執行實驗時操控變因，並評估「不變量」假設成立的範圍

組織與關連

1-4-3-1

統計分析資料，獲得有意義的資訊

1-4-3-2

依資料推測其屬性及因果關係

歸納、研判與推斷

1-4-4-1

藉由資料、情境傳來的訊息，形成可試驗的假設

1-4-4-2

由實驗的結果，獲得研判的論點

1-4-4-3

由資料的變化趨勢，看出其蘊含的意義及形成概念

1-4-4-4

能執行實驗，依結果去批判或瞭解概念、理論、模型的適用性

傳達

1-4-5-1

能選用適當的方式登錄及表達資料

1-4-5-2

由圖表、報告中解讀資料，瞭解資料具有的內涵性質

1-4-5-3

將研究的內容作有條理的、科學性的陳述

1-4-5-4

正確運用科學名詞、符號及常用的表達方式

1-4-5-5

傾聽別人的報告，並能提出意見或建議

1-4-5-6

善用網路資源與人分享資訊

2.科學與技術認知

認知層次

2-1-1-1

運用五官觀察自然現象，「察覺」各種自然現象的狀態與狀態變化。

用適當的語彙來「描述」所見所聞。

運用現成的表格、圖表來「表達」觀察的資料

2-1-1-2

「察覺」到每種狀態的變化常是由一些原因所促成的，並「練習」如何去操作和進行探討活動

認識常見的動物、植物

2-1-2-1

選定某一（或某一類）植物和動物，做持續性的觀察、並學習登錄發生的大事。

察覺植物會成長，察覺不同植物各具特徵，可資辨認。

注意到植物生長需要土地、陽光及水分等良好的環境。

察覺動物如何覓食、吃什麼、做什麼活動，成長時身體形態的改變等

現象及現象變化的觀察

2-1-3-1

觀察現象的改變（如天氣變化、物體狀態的改變），察覺現象的改變必有其原因

2-1-3-2

製作各種不同的玩具，體會「力」有多種，力可使物體動起來，或使物體振動發出聲音

認識家用的科技產品

2-1-4-1

認識與使用日常用產品（含傳播設備、交通工具、安全設備）。

認知層次

2-2-1-1

對自然現象作有目的的偵測。

運用現成的工具如溫度計、放大鏡、鏡子來幫助觀察，進行引發變因改變的探究活動，並學習安排觀測的工作流程

認識動物、植物生長

2-2-2-1

實地種植一種植物，飼養一種小動物，並彼此交換經驗。

藉此栽種知道植物各有其特殊的構造，學習安排日照、提供水份、溶製肥料、選擇土壤等種植的技術

2-2-2-2

知道陸生（或水生）動物外型特徵、運動方式，注意到如何去改善生活環境、調節飲食，來維護牠的健康

認識物質

2-2-3-1

認識物質除了外表特徵之外，亦有性質的不同，例如溶解性質、磁性、導電性等。

並應用這些性質來分離或結合它們。

知道物質可因燃燒、氧化、發酵而改變，這些改變和溫度、水、空氣可能都有關

2-2-3-2

認識水的性質與其重要性

認識環境

2-2-4-1

知道可用氣溫、風向、風速、降雨量來描述氣象。

發現天氣會有變化。

察覺水氣在天氣變化裡扮演很重要的角色

2-2-4-2

觀察月亮東昇西落的情形，以及長期觀察月相，發現月相盈虧，而它的改變是週期性的

交互作用的認識

2-2-5-1

利用折射、色散，電池、電線、燈泡、小馬達，空氣或水的流動等來設計各種玩具，在想辦法改良玩具時，研討變化的原因，獲得對物質性質的瞭解，再藉此了解來著手改進

認識常見的科技

2-2-6-1

認識傳播設備，如錄音、錄影設備等。

2-2-6-2

認識運輸能源（如汽油）和運輸工具（如火車頭、車廂、軌道）。

認知層次

2-3-1-1

提出問題、研商處理問題的策略、「學習」操控變因、觀察事象的變化並推測可能的因果關係。

學習資料整理、設計表格、圖表來表示資料。

學習由變量與應變量之間相應的情形，提出假設或做出合理的解釋

認識植物、動物的生態

2-3-2-1

察覺植物根、莖、葉、花、果、種子各具功能。

照光、溫度、溼度、土壤影響植物的生活，不同棲息地適應下來的植物也各不相同。

發現植物繁殖的方法有許多種

2-3-2-2

觀察動物形態及運動方式之特殊性及共通性。

觀察動物如何保持體溫、覓食、生殖、傳遞訊息、從事社會性的行為及在棲息地調適生活等生態

2-3-2-3

知道動物卵生、胎生、育幼等繁殖行為，發現動物、植物它們的子代與親代之間有相似性，但也有些不同

2-3-2-4

藉著對動物及植物的認識，自訂一些標準把動物、植物分類

認識物質

2-3-3-1

認識物質的性質，探討光、溫度、和空氣對物質性質變化的影響

2-3-3-2

探討氧及二氧化碳；氧的製造、燃燒之瞭解、氧化（生銹等），二氧化碳的製造、溶於水的特性、空氣污染等現象

2-3-3-3

探討物質的溶解性質、水溶液的導電性、酸鹼性、蒸發、擴散、脹縮、軟硬等。

2-3-3-4

認識促進氧化反應的環境

認識環境

2-3-4-1

長期觀測，發現太陽升落方位（或最大高度角）在改變，夜晚同一時間四季的星象也不同，但它們有年度的變化規則

2-3-4-2

認識天氣圖上的高、低氣壓線、鋒面。

觀察（資料搜集）一個颱風的興衰

2-3-4-3

知道溫度高低不同，使水的存在形態改變，是形成霜、露、雲、雨、雪的原因

2-3-4-4

知道生活環境中的大氣、大地與水，及它們間的交互作用

交互作用的認識

2-3-5-1

知道熱由高溫往低溫傳播，傳播的方式有傳導、對流、輻射。

傳播時會因材料、空間形狀而不同。

此一知識可應用於保溫或散熱上

2-3-5-2

藉製作樂器瞭解影響聲音高低的因素、音量大小、音色好壞等，知道樂音和噪音之不同

2-3-5-3

瞭解力的大小可由形變或運動狀態改變的程度來度量

2-3-5-4

藉簡單機械的運用知道力可由槓桿、皮帶、齒輪、流體（壓力）等方法來傳動

2-3-5-5

知道電流可產生磁場，製作電磁鐵，瞭解地磁、指北針。

發現有些「力」可不接觸仍能作用，如重力、磁力

認識常見的科技

2-3-6-1

認識日常用品的製造材料（如木材、金屬、塑膠）。

2-3-6-2

認識房屋的結構與材料。

2-3-6-3

認識資訊設備（如電腦主機及周邊設備）和其材料（如半導體......等）。

認知層次

2-4-1-1

由探究的活動，嫻熟科學探討的方法，並經由實作過程獲得科學知識和技能

2-4-1-2

由情境中，引導學生發現問題、提出解決問題的策略、規劃及設計解決問題的流程，經由觀察、實驗，或種植、搜尋等科學探討的過程獲得資料，做變量與應變量之間相應關係的研判，並對自己的研究成果，做科學性的描述

認識植物、動物的生理

2-4-2-1

探討植物各部位的生理功能，動物各部位的生理功能，以及各部位如何協調成為一個生命有機體

2-4-2-2

由植物生理、動物生理以及生殖、遺傳與基因，瞭解生命體的共同性及生物的多樣性

認識環境

2-4-3-1

由日、月、地模型瞭解晝夜、四季、日食、月食及潮汐現象

2-4-3-2

知道地球的地貌改變與板塊構造學說；岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈的變動及彼此如何交互影響

2-4-3-3

探討台灣的天氣，知道梅雨、季風、寒流、颱風、氣壓、氣團、鋒面等氣象語彙，認識溫度、濕度及紫外線對人的影響

2-4-3-4

知道地球在宇宙中的相關地位

認識物質

2-4-4-1

知道大氣的主要成分

2-4-4-2

探討物質的物理性質與化學性質

2-4-4-3

知道溶液是由溶質與溶劑所組成的，並瞭解濃度的意義

2-4-4-4

知道物質是由粒子所組成，週期表上元素性質的週期性

2-4-4-5

認識物質的組成和結構，元素與化合物之間的關係，並瞭解化學反應與原子的重新排列

2-4-4-6

瞭解原子量、分子量、碳氫化合物的概念

交互作用的認識

2-4-5-1

觀察溶液發生交互作用時的顏色變化

2-4-5-2

瞭解常用的金屬、非金屬元素的活性大小及其化合物

2-4-5-3

知道氧化作用就是物質與氧化合，而還原作用就是氧化物失去氧

2-4-5-4

瞭解化學電池與電解的作用

2-4-5-5

認識酸、鹼、鹽與水溶液中氫離子與氫氧離子的關係，及pH值的大小與酸鹼反應的變化。

2-4-5-6

認識聲音、光的性質，探討波動現象及人對訊息的感受

2-4-5-7

觀察力的作用與傳動現象，察覺力能引發轉動、移動的效果。

以及探討流體受力傳動的情形。

2-4-5-8

探討電磁作用中電流的熱效應、磁效應

「能」的觀點

2-4-6-1

由「力」的觀點看到交互作用所引發物體運動的改變。

改用「能」的觀點，則看到「能」的轉換

變動與平衡

2-4-7-1

認識化學反應的變化，並指出影響化學反應快慢的因素

2-4-7-2

認識化學平衡的概念，以及影響化學平衡的因素

2-4-7-3

認識化學變化的吸熱、放熱反應

認識常見的科技

2-4-8-1

認識天氣圖及其表現的天氣現象。

2-4-8-2

認識食品、食品添加劑及醃製、脫水、真空包裝等食品加工。

2-4-8-3

認識各種天然與人造材料及其在生活中的應用，並嚐試對各種材料進行加工與運用。

2-4-8-4

知道簡單機械與熱機的工作原理，並能列舉它們在生活中的應用。

2-4-8-5

認識電力的供應與運輸，並知道如何安全使用家用電器。

2-4-8-6

了解訊息的本質是意義，並認識各種訊息的傳遞媒介與傳播方式。

2-4-8-7

使用網際網路蒐集資料傳遞訊息。

2-4-8-8

認識房屋的基本結構、維生系統及安全設計。

2-4-8-9

認識水、陸及空中的各種交通工具。

3.科學本質

3-1-0-1

能依照自己所觀察到的現象說出來

3-1-0-2

相信每個人只要能仔細觀察，常可有新奇的發現

3-2-0-1

知道可用驗證或試驗的方法來查核想法

3-2-0-2

察覺只要實驗的情況相同，產生的結果會很相近

3-2-0-3

相信現象的變化，都是由某些變因的改變所促成的

3-3-0-1

能由科學性的探究活動中，瞭解科學知識是經過考驗的

3-3-0-2

知道有些事件（如飛碟）因採證困難，無法做科學性實驗

3-3-0-3

發現運用科學知識來作推論，可推測一些事並獲得證實

3-3-0-4

察覺在「以新觀點看舊資料」或「以新資料檢視舊理論」時，常可發現出新問題

3-3-0-5

察覺有時實驗情況雖然相同，也可能因存在著未能控制的因素之影響，使得產生的結果有差異

3-4-0-1

體會「科學」是經由探究、驗證獲得的知識

3-4-0-2

能判別什麼是觀察的現象，什麼是科學理論

3-4-0-3

察覺有些理論彼此之間邏輯上不相關連，甚至相互矛盾，表示尚不完備。

好的理論應是有邏輯的、協調一致、且經過考驗的知識體系

3-4-0-4

察覺科學的產生過程雖然嚴謹，但是卻可能因為新的現象被發現或新的觀察角度改變而有不同的詮釋

3-4-0-5

察覺依據科學理論作推測，常可獲得證實

3-4-0-6

相信宇宙的演變，有一共同的運作規律

3-4-0-7

察覺科學探究的活動並不一定要遵循固定的程序，但其中通常包括蒐集相關證據、邏輯推論、及運用想像來構思假說和解釋數據。

3-4-0-8

認識作精確信實的紀錄、開放的心胸、與可重做實驗來證實等，是維持「科學知識」可信賴性的基礎。

4.科技的發展

科技的本質

4-2-1-1

了解科技在生活中的重要性。

4-2-1-2

認識科技的特性。

科技與社會

4-2-2-1

體會個人生活與科技的互動關係。

4-2-2-2

認識家庭常用的產品。

4-2-2-3

體會科技與家庭生活的互動關係。

科技的本質

4-3-1-1

認識科技的分類。

4-3-1-2

了解機具、材料、能源。

科技的演進

4-3-2-1

認識農業時代的科技。

4-3-2-2

認識工業時代的科技。

4-3-2-3

認識資訊時代的科技。

4-3-2-4

認識國內、外的科技發明與創新。

科技與社會

4-3-3-1

了解社區常見的交通設施、休閒設施等科技。

科技的本質

4-4-1-1

了解科學、技術與數學的關係。

4-4-1-2

了解技術與科學的關係。

4-4-1-3

了解科學、技術與工程的關係。

科技的演進

4-4-2-1

從日常產品中了解台灣的科技發展。

4-4-2-2

認識科技發展的趨勢。

4-4-2-3

對科技發展的趨勢提出自己的看法。

科技與社會

4-4-3-1

認識和科技有關的職業。

4-4-3-2

認識和科技有關的教育訓練管道。

4-4-3-3

認識個人生涯發展和科技的關係。

4-4-3-4

認識各種科技產業。

4-4-3-5

認識產業發展與科技的互動關係。

5.科學態度

喜歡探討

5-1-1-1

喜歡探討，感受發現的樂趣

5-1-1-2

喜歡將自己的構想，動手實作出來，以成品來表現

發現樂趣

5-2-1-1

相信細心的觀察和多一層的詢問，常會有許多的新發現

5-2-1-2

能由探討活動獲得發現和新的認知，培養出信心及樂趣

5-2-1-3

對科學及科學學習的價值，持正向態度

細心切實

5-3-1-1

能依據自己所理解的知識，做最佳抉擇

5-3-1-2

知道細心、切實的探討，獲得的資料才可信

5-3-1-3

相信現象的變化有其原因，要獲得什麼結果，需營造