一、教育理念與背景
面對社會變遷與AI的快速發展，竹林中學的老師們體認到，未來社會需要的不是只會解題的學生，而是具備好奇心、合作力、批判思考、創造力與責任感的新世代公民。因此，學生真正需要的能力，是要善用科技工具自主學習、培養解決問題的本領。竹林中學將「自主學習」與「探究精神」視為教育核心，推動全校性自然素養課程，這種普惠每位學子的做法已堅持超過十年。因為我們深信，這是每位學生都必須具備的能力與素養。
二、年度主題與單元設計
設計課程時，老師們每年會構思不同的核心主題，結合實驗活動與生活應用，幫助學生累積跨領域的知識與能力。以下是歷來規劃的學習主題單元：
（一）氫氧能源與電解水
1. 透過簡易裝置進行水的電解實驗，觀察氫氣與氧氣的產生，再應用於氫氧燃料電池驅動小型LED。
2. 核心素養：將抽象化學反應變成具體能量轉換過程，培養學生對能源知識的觀察力。
（二）大氣壓力與真空現象
1. 透過馬德堡半球實驗、真空瓶吸蛋等活動，讓學生親身體驗大氣壓力的巨大能量。
2. 核心素養：從觀察到提問，理解「看不見的力量」如何支配自然現象。
（三）聲音與駐波
1. 透過肯特管實驗將聲音「可視化」，學生藉由粉末的排列波動，理解聲音頻率、波長等概念。
2. 核心素養：把抽象的波動概念，轉化為藝術與科學交會的體驗。
（四）材料與界面化學：保濕乳液
1. 學生動手將水、油與乳化劑混合，觀察質地變化，紀錄自己的「配方」。
2. 核心素養：從日常用品中發現化學的蹤跡，體會科學與生活的緊密連結。
（五）礦石與結晶
1. 學生敲開水晶、觀察礦石標本，認識地球科學與材料科學、半導體、建材的連結。
2. 核心素養：理解自然資源到科技應用的關聯性，培養跨域視野。
（六）電與磁
1. 以簡單材料製作電磁鐵與電路，探索電流與磁場的關係。
2. 核心素養：從物理公式到實際裝置，鍛鍊動手操作與邏輯分析能力。
（七）光學與能源轉換
1. 製作簡易相機，將光的反射與折射應用於能源與成像。
2. 核心素養：理解「光」既帶有能量，也能紀錄影像。
（八）電鍍實驗
1. 透過銅離子電鍍活動，觀察材料表面變化。
2. 核心素養：從生活應用（如眼鏡鍍膜、金屬保護）切入，理解化學反應與材料工程應用。
（九）綜合應用：能源與環境議題
1. 結合氫氧能、太陽能與資源循環討論，將所學的單元知識應用至環境議題。
2. 核心素養：透過分組討論與發表，將科學知識內化為個人見解、分析現實議題。
三、教學策略與學習方法
（一）探究式學習（Inquiry-Based Learning）
課程由問題出發，引導學生從「為什麼？」的好奇中，自主設計實驗、觀察並驗證。
（二）動手實作與合作學習
每個教學單元都有小組合作環節，培養團隊分工與實做能力。
（三）生活化教學與跨域學習
將乳液、電鍍、礦石等素材融入科學教學，提升學習興趣及跨域學習經驗。
（四）AI工具輔助及跨域設計
將AI導入課程互動、資料分析、實驗紀錄、模擬運算等環節，並結合生活、藝術、社會等議題。
四、校內支持與普惠原則
（一）全校性導入
秉持「有教無類」精神，將科學素養課程導入全校各班，老師再依據班級程度做教學調整。
（二）精進優化教學
學校編列預算購置教學儀器及設備，並提供教師研習機會，確保課程精進優化。
（三）長期承諾
本課程已執行逾十年，每年滾動更新；近年聚焦能源及地球資源議題，呼應永續發展目標（SDGs）。
五、實施流程與學習評量
（一）年度規畫：每學年中召開教學會議，確認當年度的主題與單元設計。
（二）課程實施：依照班級特性調整，讓每位學生都能參與學習。
（三）課程回饋：課程結束後發放調查問卷，老師再依據學生反饋調整教學。
（四）評量方式：以非考試形式（如學習單、口頭分享等）為評量依據，著重學習歷程與態度。