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史前時期是指沒有文字紀錄的年代，史前人們用口語流傳的方式，把過去發生的事一代傳一代地說給後代子孫聽。當文字記錄開始出現，就是所謂的歷史時期。
1603年，明朝的陳第（耳東陳，第一的第）在《東番記》（東邊的東，番邦的番，記載的記）裡面留下最早關於臺灣風俗的紀錄。讓臺灣走進了漢人的歷史時期。後來西方人來到臺灣所留下的日誌、文獻或是圖像，紀錄了當時臺灣人群的生活樣貌，讓臺灣走上世界的舞台。
沒有文字記載的史前時代，臺灣本來就已經存在許多部落，隨著世界貿易運作，島內、島外的人群有更多往來和商品的流通。
在漢人還沒有移民到臺灣拓荒開墾以前，臺灣西南部的臺南平原有很多不同的社群。在南科園區發掘的西拉雅族舊社遺址裡，考古學者從出土的文物發現，歷史時期的西拉雅族，和鐵器時期位於高雄和嘉南平原一帶的蔦松文化可能有密切關聯。
另外，考古學者也從遺址出現的物件，例如：煙斗、青花瓷以及銅錢等等，了解當時的社群受漢人文化的影響，以及和島外文化交流的情形。
事實上，同一個時期全臺灣的史前遺址，遍布著漢人輸入、比較堅硬的硬陶器和瓷器，顯示漢人文化後來成為平原地區的強勢文化，所輸入的陶瓷器，也可能影響了原住民製作陶器的傳統。
考古學者透過比對考古遺址留存下來的文物及歷史文獻，試著了解臺灣從史前時期走進歷史時期的轉變，思考早期原住民族如何面對和回應外來文化衝擊的過程。
最後，在這個展覽室的中央有一個臺灣島造形的平台。平時，觀眾可以坐在上面休息，但每隔一段時間，這個平台會變成多媒體劇場，呈現一段３分鐘的動畫投影。快節奏的畫面濃縮了臺灣史前史廳６個展覽室的內容精華，呈現出臺灣島這塊土地上三萬年來流動的人群，為臺灣島帶來各階段精彩的生命力，是臺灣史前史廳的總結。