悠游於深海中的小魚兒就近在咫尺，音樂聲中交織著悅耳的蟲鳴鳥叫，還可以搭乘黃色潛水艇一窺大自然的奇妙視界！這是本館提供給孩子們的自然科學探索空間，並且推出「自然探索箱」和「兒童會員卡」等服務，讓學習內容更豐富、更便捷。

幼兒科學園入口

以「自然探索」為訴求的幼兒科學園，針對3至8歲兒童，規劃有門廳興趣激發區、顯微鏡觀察區、探索箱借用區、積木遊戲區、圖書閱覽區、礦物化石區、海洋生物區、植物探索區、民族文化區、角色扮演區、潛艇視聽區等，以柔和的色彩，襯以蟲鳴鳥叫等自然聲音或輕音樂，營造出溫馨的空間氛圍。展示內容則大量增加了動植物、岩石、礦物、化石、民族文化等自然物標本以及人類文物，園內教具依不同的學習模組設計，家長可以陪小朋友自由參觀，也可以點選借用教具由家長引導學習，以培養敏銳的觀察力與良好的學習態度和行為。現場並有服務人員隨時提供服務和協助。至於室外空間則延伸設置有活體觀察區、奇幻走廊、傾斜屋和傳聲筒等設施，提供動態的自然探索與遊戲空間。