自然領域和社會領域課本大多屬於說明文的文體，根據課文的形式，大致可以分成三種基本類型，分別是：介紹現象的特徵、說明因果關係、以及論證模式的課文。學生可以透過對課文基本類型的認識，清楚地掌握課本想要傳遞的概念（請參考「課本怎麼讀？課文的三種基本類型」一文）。在這三種基本類型之下，還可以根據不同學科知識的類型，將課文的類型做進一步細分。學生如果能夠分辨不同學科知識類型的文章形式，除了可以提升閱讀理解成效，也可以增進學生對學科知識的理解。

以下我利用自然領域的跨科概念，將學科知識分成三個層次共七個主題。對應到課文的基本類型大多是介於介紹現象的特徵與說明因果關係之間，少數重要的定理或假說則會以較長篇幅來論證。雖然課文的基本形態類似，但科學概念卻各有不同的閱讀重點。以下我先利用NGSS所提出的跨科概念為框架，說明自然領域課本在閱讀不同概念時應該注意的地方。

• 現象
  • 模式（型態、構造）：描述現象（生命形式或物質）的特徵，並加以分類或歸納。
    • 常見的課文內容有以下類型：
      • 特徵，將現象（生命形式或物質）的特徵加以描述。例如：颱風現象常會帶來強風豪雨。
      • 分類，將相似的現象（生命形式或物質）根據特定條件進行分類。
        • 例如：礦物根據化學成分不同，分成金屬礦物和非金屬礦物。
      • 歸納，將不同的（生命形式或物質）所具有的共同特徵加以歸納。
        • 例如：森林中能夠進行光合作用的綠色植物，被稱為生產者。
    • 閱讀時需要注意的地方是：
      • 科學名詞的認識和分辨。
      • 在高中階段，描述現象（生命形式或物質）的課文中，常會包含因果或系統等較高層次的內容，閱讀時需要加以留意。例如：
        • 介紹颱風現象時，會提及颱風現象與其他環境因素之間的因果關係。
        • 介紹生態系中的生產者及消費者時，會提及生態系（系統）中的改變與穩定。
          • 現象（生命形式或物質）如果隨著時間會有不同的特徵，通常就屬於系統層次中的改變與穩定。
      • 分類和歸納的條件或依據是什麼，必須要清楚。
      • 分類和歸納後的不同類別特徵是什麼，必須要清楚。
      • 以上兩者常會以表格方式呈現。
• 因果
  • 因果關係（機制和預測）：提出造成現象的原因與機制，並預測現象發生的條件。
    • 簡單的因果關係常會在課文段落中的文句中出現，內容有以下類型：
      • 自然現象受到單一因素的影響。例如物體的慣性大小受到物體質量的影響。
      • 自然現象受到不只一個因素的影響。例如降雨現象的發生受到水氣含量、氣溫與空器垂直運動的影響。
      • 連鎖效應。例如日照比較強會造成地面吸熱溫度升高，地面溫度升高會加熱地面附近的空氣，地面附近的空氣被加熱後密度變小，地面附近空氣密度變小後容易上升。
      • 回饋效應。例如地球氣溫上升容易造成地球表面冰層融解，冰層融解後反射太陽光的比例變少導致地面吸熱增加且溫度上升，地面溫度上升就容易加熱地面附近空氣，造成地球氣溫進一步上升。
    • 比較複雜或重要的因果關係，像是理論、假說、觀點或主張，課文可能會以整個章節來加以論述。論述的方式通常包含論證的架構與元素，包括：
      • 證據。因果關係的證據常來自設計實驗的研究結果、觀察現象的歸納、或較基本的科學原理。
      • 推論。只有證據並不足以說明因果關係的存在，還需要經過論證過程的推論，推論時常會用到較基本的科學原理或邏輯進行推論。
      • 例外。部分因果關係中還存在少數例外。
      • 限制條件。因果關係的成立有時候需要在特定條件下才會成立。
    • 閱讀時需要注意的地方是：
      • 因果關係的推論通常會利用到基礎科學原理的性質，所以基礎科學原理的性質若不熟悉，就無法學習新的因果關係。
      • 部分同學會把因果關係的「因」、「果」記下來，卻不理解因果之間的推論。如果不能理解科學的推論過程，會造成往後學習進階科學原理時的障礙。
      • 部分課文對於因果之間的推論寫得不夠完整，如果同學發現看不懂課本所寫的推論過程，一定要詢問老師，並在課本上做下筆記。
    • 社會科學中的觀點或主張也常用論證的形式呈現在文章中。
  • 結構與功能：結構強調形態，結構與功能之間通常存在因果關係，閱讀的重點相同。
    • 結構與功能的課文形式及閱讀方式，都與因果關係相近。結構相當於「因」，功能相當於「果」。
      • 例如：心臟瓣膜的構造是往單一方向開口，因此具有防止血液在心臟中逆流的功能。
• 系統
  • 尺度、比例、數量：構成系統的個體，或由多個系統構成更大的系統時，個體的尺度、比例與數量特徵。
    • 閱讀時需要先找出系統和個體之間的關係，此時個體的尺度、比例、數量才有意義。
    • 尺度、比例、數量等特徵，在比較低年級的課程中，多是肉眼可以具體觀察得到的程度。隨著年級增加，會漸漸變成抽象的概念。例如：原子的大小、星系中的恆星數量等等。
    • 根據不同時間與空間尺度來探討自然現象的特徵，是相當重要的科學概念。例如每天的氣溫變化、每年的平均溫度變化、與每一百年的平均溫度變化，都有不同的特徵與不同環境因素之間的因果關係。
    • 課文中提到與自然現象相關的數量，通常不是用在單獨記憶，而是用在相互比較。例如太陽的質量大約是1030公斤，約是地球的1000000倍。單獨記憶太陽的質量意義不大，但考慮太陽與地球的質量比例之後，就能夠進一步推論地球繞日公轉的特性。
  • 系統與系統模型
    • 閱讀時需要先界定系統的範圍以及組成系統的個體。
    • 構成系統的個體間會互相受到彼此的影響，個體間存在相互影響的因果關係。
    • 自然界的系統相當龐大與複雜，為了簡化自然現象，科學家常會將複雜的系統分割成較小的系統，較容易說明與理解。但此時需要設置系統的邊界條件，來假設這個系統未受到其他系統影響時的狀況。
    • 系統模型是用來說明系統內個體與個體之間的交互作用，所造成系統整體改變的模型，可以用來預測系統的改變。
  • 能量與物質：流動、循環與守恆。
    • 如果只是單純介紹能量或物質的特性，就屬於「現象」層次的課文。
    • 這裡的能量與物質是指系統內能量與物質的轉換，包括各自的轉換與相互轉換。
    • 系統內物質與能量的轉變常會形成一個循環。
    • 在單一系統內，物質與能量的移入和移出是守恆的。
  • 穩定與改變
    • 觀察系統的穩定與改變時，需要先注意時間的尺度。如果以不同時間尺度觀察，會有不同的穩定與改變特徵。
    • 穩定。系統在特定的觀察尺度下，看起來沒有發生改變。穩定的形態不只一種，包括靜態穩定與動態穩定等。
    • 改變。改變的形態有週期性的改變或持續性的改變。有些改變在不同時間尺度的觀察下，會有不同形態出現。

以上只是我目前初步的分析和說明，接下來我會將高中地球科學的課本內容依照以上概念進行文本分析，並設計閱讀指引來帶領學生閱讀與學習，所以以上內容還會持續修正。

以上自然領域的跨科概念，幾乎也都會出現在不同領域的學科之中。如果其他領域的教師想要參考運用，可以根據不同學科的特性稍加調整。

以上是根據NGSS文件資料所進行的分析，和十二年國教新課綱（108課綱）自然領域的跨科概念略有差異。NGSS的原始文件以及NGSS的跨科概念與108課綱自然領域中的跨科概念比較，可以參考以下的論文。

National Research Council. (2012). A framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. National Academies Press.
http://nap.edu/13165 （頁面右邊有「Download Free PDF」可以免費下載）

李驥，邱美虹。（2019）。NGSS和12年國教探究實作和建模。科學教育月刊 ，421 期，19-31。（PDF下載）