21世紀是個資訊開放、資訊公開、社會環境變化極為迅速的時代，而這一連串迅速且真實的改變讓大家都嗅到了環境變化的氣息，從九年一貫到十二年國教所有試圖改變的教育方針，目前不管成效如何，大家的初衷都是希望透過教學的改變與教學策略的施行有機會讓我們的孩子面對未來的挑戰。而我們的孩子需要甚麼樣的能力面對未來的挑戰，自然科教學又應該在孩子能力的養成中扮演甚麼樣的角色，是我們思索的問題，我們認為除了學科知識的建構，發現問題解決問題的思路邏輯建構，資料的分析及對問題的發表陳述是科學學習重要的一環。除此之外，一個人單打獨鬥的時代已經過去，學生需要知道如何與人合作，需要知道如何從快速取得的知識當中尋求解決問題的方法。

為啟發學生不同的視野，培養學生宏觀的思維，獨立思考，發現問題及解決問題的能力，自然領域在學科學習方面著重實驗實作與戶外體驗教學，並以戶外探索教學結合極限體驗學習激發學生創意。以下將針對學科學習及專題研究與議題討論進行說明:

一、學科學習:

我們試著讓孩子在理化課程中透過觀察發現問題，透過實驗實作驗證自己的假設，透過實驗結果的歸納分析收斂學科學習知識。

在生物與地科學習上，除了課堂上的學科知識建構，我們透過野外實察讓孩子真實的體驗課本談論的相關主題，有關海岸線、海岸生物、談潮間帶、人為污染的議題，香山濕地是我們很棒的自然教室；關於火山地形、戶外斷層觀察，每年寒假的綠島課程提供孩子真實考察的機會。

香山濕地	過港貝殼化石野外實察
綠島-火山地質觀察	合歡山-高山生態觀察

為了因應學科教學上的轉變，領域內教師透過教師增能、校際交流、領域內教師對談、教學資源共享儲備教師能量，在課程教學:實務與理論教學並進，重視動手做與驗證學習，課堂上講述教學外，合作學習教學提供學生更多發表，論述思考的機會。

二、專題研究與議題討論

獨立研究或科學專題研究的方式主要以下列五個單元架構設計課程，規劃內容如下：

• (一) 科學概論
• (二) 概念圖
• (三) 實驗工具與設計
• (四) 資訊應用與實驗分析
• (五) 溝通與表達

課程的進行不以老師講述為主要教學法，而是50%以上以學生討論與小組發表方式進行，目的在於觀察學生的個別化與異質性，自然科學教學目標是在激發學生對科學的興趣，主動發現問題、探究問題及解決問題，並且從學習活動中引導學生學習科學概念、方法和態度，把所學應用於生活中。而科學展覽活動可以促使科學教育不受班級上課限制，更能實施個別輔導，靈活運用教材教法，使科學教育更生動、活潑、更落實。

學校透過各式的專題演講及科學活動(如奈米科學營)、探索活動(合歡山、溯溪、綠島騎跡、單車環島)、野外實察增加孩子的視野，進而發現自己有興趣的主題，透過獨立研究課程學習解決問題的方法，獨立研究發表會，提供孩子整合資訊並加以論述的機會。

近兩年我們覺得自然科學研究歷程與思考問題的方式，不受限只探討科學議題，我們試著教孩子將科學研究的方法轉化研究人文與社會環境議題上，今年合歡山探索課程結束後，將在明年一月舉辦合歡山論壇活動，讓孩子透過參加課程期間發現有興趣的議題，透過小組討論研究並於發表會分享研究或學習心得。透過孩子對課程的反思、探究與發表，讓孩子真正成為學習的主角。