本教材設計有五個理念，分述如下：（一）翻轉教育，提高學習現在教育強調翻轉，顛覆過去課堂上「老師說、學生聽」的單向填鴨，進而重視「以學生學習為中心」的教學，把學習的發球權交還孩子，學生必需多「思考」與「表達」，教學是幫助學生建構自主學習能力，因此我們希望透過多媒體的運用，盡量把舞台留給學生，用討論、發現、探索的方式，提高學生學習動機。（二）善用網路，正確使用據經建會調查，國中小學生電腦與網路應用已經十分普及，超過9成5學生會玩電腦遊戲（96.6%），玩線上遊戲和線上聊天的分別有80.6%與74.2%（大紀元，2008），然而現在學生大多沉迷於網路，網路是童話世界裡的糖果屋（林玫伶，2011），我們們希望學生網路使用能發揮最大功能，除了玩線上遊戲或線上聊天，更能對網路資源善加運用，尤其「教育雲」網站內容豐富，若能妥善運用，成效加倍。（三）自然野外，學習教室「愛護生態」不應是耳熟能詳的教條，「生態教育」不應是走馬看花的形式或知識的傳授，透過孩子熱情學習如何與自然共處，自然科教學才具意義與價值。在大自然中學會愛護、尊重自然是最直接有效的方式，而「野外大自然」就是學生最好的學習教室，所以課程安排孩子到野外實際生物多樣性探索。（四）自然生態，開放謙卑在今日主流社會下，社會對價值判斷往往是二分法：「好人與壞人、益鳥與壞鳥、益蟲與害蟲、林木與雜木、水稻與雜草等」然而對有些動物加以污名化，如看到百步蛇就想打死，因為它會咬傷（死）人，今日學者大聲呼籲要生物多樣性、生態平衡，我們是否應該深切省思，以開放謙卑的態度尊重自然生態。
修改日期：2016-10-07
