國三生在自然科複習時，最常遇到的痛點是：每一章都念過，卻無法在跨章或跨科整合題中找到關聯。例如，明明熟記了「酵素作用」與「光合作用」，卻無法推理出氣候變遷對生物能量流動的影響。這正是108課綱所強調的核心能力──不只是記憶，更要「理解、連結與應用」。
本文將從生物與地科的角度，整合出自然科學中最重要的五大核心概念：能量流與物質循環、結構與功能、恆定與調節、地球與生命演化、科學探究與方法等。透過具體的例題與情境分析，幫助學生建立跨科思維模型，讓知識能融會貫通。
 

一、能量流與物質循環｜從「光合作用」到「氣候變遷」

所有生命活動都依賴能量的流動與物質的循環。生物體透過光合作用將太陽能轉為化學能，再經由呼吸作用釋放能量；而這些能量與物質的流向，也深受地球系統（如氣候與大氣成分）的影響。

生物視角

植物的光合作用吸收CO₂與水生成葡萄糖，動物再藉由呼吸作用將其分解釋放能量。酵素在這些過程中扮演催化角色，維持代謝的效率與穩定。食物鏈與食物網則展現了能量在生態系中的流動路徑。

地科視角

地球的外營力與內營力改變地表環境，火山活動釋放CO₂、海洋吸收CO₂，形成碳循環。若人類燃燒化石燃料過度釋放CO₂，將加劇溫室效應與全球暖化。

整合思考

若全球樹木大量消失，光合作用減少，地球的碳循環與氣候系統會受到什麼影響？這正是生物與地科知識結合的關鍵。

會考常見題型

1. 碳循環示意圖判讀題。
2. 大氣CO₂變化與氣候趨勢圖表題，要求解釋生物與地球系統間的互動。

 

二、結構與功能的對話｜從「細胞」到「地球層」

不論是生命體還是地球本身，都有層層結構，而結構決定功能。了解組成層次與作用機制，是理解運作規律的基礎。

生物視角

細胞是生命的基本單位。細胞膜控制物質進出、細胞核負責遺傳資訊、線粒體提供能量。從細胞到組織、器官、系統，彼此協作以維持生命。

地科視角

地球由地殼、地函、地核構成，板塊在地函對流的推動下移動，形成山脈、火山與地震等現象。

整合思考

若把地球比喻成「一個巨大的生命體」，地殼相當於皮膚，地函像肌肉層，地核則如心臟般驅動能量。從微觀到宏觀，結構與功能的對應揭示了自然界的共通原理。

會考常見題型

1. 細胞結構與功能配對題。
2. 地球內部結構與板塊運動示意圖判讀題。

 

三、恆定與調節｜生命與地球的穩定機制

生物體與地球系統都具有維持穩定的機制。這些調節機制讓生命能在變動的環境中持續生存。

生物視角

人體透過神經系統與內分泌系統協調作用，維持體溫、血糖與水分平衡。反射弧可立即回應外界刺激，而激素調節則提供長期穩定控制。

地科視角

地球的氣候系統具有自我調節能力。例如海洋能吸收部分熱能與二氧化碳，火山爆發釋放的氣膠粒子能暫時降低全球溫度，維持地表能量平衡。

整合思考

若地球的「氣候恆定機制」失衡，如溫室氣體過量或海洋酸化加劇，是否相當於人體的「內分泌失調」？兩者都揭示了穩定系統的重要性。

會考常見題型

1. 人體恆定調節情境題。
2. 全球氣候變化與環境平衡推理題。

 

四、地球與生命演化｜從岩層化石到物種變遷

生命的演化與地球的變遷密不可分。地層、化石與板塊運動紀錄了生物的誕生、滅絕與演進。

地科視角

地質年代表顯示了地球歷史中的重大事件。疊置定律與放射性定年法可判斷岩層年代，板塊運動使陸塊分合，改變物種分布。

生物視角

化石是演化的證據。從海洋生物到陸生動物，再到哺乳類出現，生命歷史反映環境變化。自然選擇讓適應環境的個體得以繁衍，形成新物種。

整合思考

台灣的生物多樣性為何如此豐富？因為板塊聚合造成山脈形成與地理隔離，促進了物種分化。

會考常見題型

1. 地層剖面與化石分布題。
2. 生物演化樹與地質年代整合題。

 

五、科學探究與方法｜從實驗室到真實世界

無論研究生命或地球，都離不開「科學方法」。從觀察、提出假設、設計實驗，到分析與結論，這是理解世界的基石。

生物視角

學生常透過顯微鏡觀察細胞結構，設計控制變項的實驗來探討酵素作用或光合作用速率。這些實驗訓練了推理與分析能力。

地科視角

地球科學雖無法直接操作整個地球，但可透過模擬與觀測，如地震儀、衛星氣象圖、氣候模型等，進行推論與驗證。

整合思考

當我們比較「實驗室中的小規模實驗」與「地球系統的觀測數據」，其本質皆是以科學方法尋找規律、建立模型、解釋現象。

會考常見題型

1. 實驗設計題（變項控制與資料分析）。
2. 科學探究流程題（從觀察到結論的合理推理）。

 

結語

自然科的整合，不只是把知識拼湊在一起，而是看見它們之間的脈絡與共通邏輯。我們在這篇文章中，回顧了五大核心概念──「能量流與物質循環」、「結構與功能」、「恆定與調節」、「地球與生命演化」、「科學探究與方法」──可以發現所有素養題都圍繞著這些主軸。
那麼，我們要如何系統性地複習這些內容呢？Reese老師建議可以從以下複習方法，提升自己的學習效率：

• 畫出概念圖： 以能量或物質為核心，連接生物與地科的循環路徑。
• 整合概念： 把不同章節的知識串起來，例如將酵素作用與呼吸作用連結到能量代。
• 模擬探究流程： 自行設計簡易實驗，培養控制變項與推論能力。
• 情境化學習： 從時事（如氣候變遷、疾病防治）回扣課本概念。

當你能從「整體系統」看待自然現象，就真正掌握了素養學習的精神，讓跨科複習不只是為了考試，更是理解生命與環境運作原理的開始。
 

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