教育部推動108新課綱的期程，到了110學年度開始在國小三年級自然科學領域正式實施。自然教師既期待又有點壓力，不知如何面對新教科書與新的教學活動。所幸輔導團會在每本新教科書使用前，辦理新教科書的研習，讓參與者都能先了解新教科書如何鋪排素養導向的課程內容，也安定了教師預期的心理壓力。實施一年以來，仍有許多教師對素養導向的自然探究教學有疑慮，或是不熟悉如何操作相關的教學活動，希望可以更進一步了解與增能。
根據自然科學領域新課綱的課程理念，希望透過適合的議題、大概念與跨科概念為教學活動軸線。培養學生對自然科學的學習興趣，參與自然科學探究與實作，以及透過自然科學學習欣賞大自然之美，善用並珍惜自然資源 (教育部，2018)。因此，在教學現場的自然教學活動中，教師心中需要對活動的主要概念有所了解，再透過科學探究的方式帶領學生經歷自然探索的旅程，培養解決問題的科學素養。
自然科學學習的大概念、跨科概念各國有不同的取向，這裡簡單提出美國、新加坡及我國的分類方式供大家參考。美國《新世代科學標準》提出形態(pattern)、因果關係(cause and effect)、構造與功能(structure and function)、尺度(scale)、系統與系統模型(systems and system models)、能量與物質(energy and matter)、及穩定與改變(stability and change)等7項跨科概念，指導學生具備像科學家一樣思考的心智習慣(Bang-Jensen & Lubkowitz, 2018)。新加坡的教科書內容分成中年級與高年級兩種，也就是一套教科書使用兩年。中年級有五冊，分別以多樣性 (diversity)、週期(cycle)、系統(system)、交互作用(interaction)、及能源(energy)等大概念為編排主題，高年級則少掉多樣性這個大概念 (Marshall Cavendish Education, 2014)。我們的自然新領綱則提出物質與能量、構造與功能、系統與尺度、改變與穩定、交互作用、科學與生活、及資源與永續性等七項跨科概念，希望教學活動可以提供學生統整的學習經驗，期能學理與實踐相互為用 (教育部，2018)。
至於科學探究的教學活動形式多樣，各種科學探究教學活動的理論也非常多，例如5E探究活動(參與 engagement、探索exploration、解釋explanation、精緻化elaboration、及評量evaluation) (Bybee與Trowbridge，1990）、POE探究活動(預測Prediction、觀察Observation、解釋Explanation)(White與Gunstone，1992)，以及新課綱學習表現所揭示問題解決的探究能力(觀察與定題、計劃與執行、分析與發現、及討論與傳達) (教育部，2018)等。
現場的自然領域教學活動雖然有許多理論作為教學的基礎，還是需要教師的教學經驗作為有效的學習領航。例如教導三年級四季天氣與生活關係活動時，可以以週期(Cycle)大概念為基礎，透過POE的探究歷程，讓學生了解氣候、穿衣服、季節性水果、樹葉的更替，以及日夜長短等變化，與四季變化息息相關，都有規律性的轉變，目的在於能預測未來的天氣及生活的應變能力，達到解決日常生活問題的科學素養。
正當新自然教科書陸續使用當下，自然科學領域素養導向教學活動，成為自然教師不斷嘗試與變革的教學新型態。唯有不斷在科學探究的歷程中，統整議題、大概念或跨科概念的精神，引導學生經歷自然探索的美妙，才能厚植學生科學素養的基石。
教育部 (2018)。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。教育部國民中小學課程與教學資源整合平臺(https://cirn.moe.edu.tw/Upload/file/27888/82352.pdf)。
Bang-Jensen, V. & Lubkowitz, M. (2018). Sharing Books, Talking Science: Exploring Scientific Concepts with Children's Literature. 劉淑雯(翻譯總校閱)。分享書，談科學-用兒童文學探索科學概念。臺北市：華騰。
Bybee, R. W., & Trowbridge, J. H. (1990). Applying standards-based constructivism: A two-step guide for motivating students. New York: Cambridge University Press.
Marshall Cavendish Education(2014). Cycle.( 3rd edition).
White, R., & Gunstone, R. F. (1992). Prediction-observation-explanation. In R. White & R. F. Gunstone, Probing Understanding ( pp. 44-64). London: The Falmer Press.
