展示廳第一期展示【臺灣自然史】、【臺灣史前史】以 及【臺灣南島民族】等三大主題，以寬廣的眼光，闡釋 人類、自然與文化三者之間的互動關係：彰顯自然的美 妙，讓觀眾體認人類與自然互相依存的關係，並融入愛 護自然的觀念；闡釋生態環境與文化適應，呈現在不同 地理環境中，因其環境適應而產生不同的文化；使觀眾瞭解繽紛多彩的文化，培養出尊重與欣賞各族群文化傳統的觀念。
【臺灣自然史】展示廳主題為我們生活的島嶼從誕生至今的地質與生態變化，中央的挑高中庭設有「博物館論壇」區域，以多媒體解說設備呈現關於人類、自然與文化的各種議題觀點。
【臺灣史前史】展示廳呈現本島各地史前人類為適應不同環境，於不同時期、地點發出各種文化、活動與創造。
【臺灣南島民族】展示廳內容為臺灣南島民族各族各族群適應環境所產生的多元文化。循此脈絡所呈現的展示，顯現臺灣從島嶼誕生、動植物移入到南島民族定居展現璀燦文化的歷程，不僅可綜覽臺灣島千萬年來的變遷，也闡明這塊土地上人類、自然與文化三者之間的互動。
為吸引參觀者了解、親近深奧難懂的展示文物與詮釋的內涵，特別規劃「科學的考古學」空間，讓來館的朋友能以簡單的方式了解考古的內涵，同時嘗試努力經營「會說故事的博物館」，激發人們喜歡聽故事的天性，透過考古發現的科學分析與相關故事的生動解說，讓「過去」能夠清晰、親切的呈現出來。
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