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110學年度指定科目考試【化學】考科試題特色

一、前言

110 學年度指定科目考試化學考科(簡稱「指考化學」),是根據 99 課綱微調內容進行施測的最後一年。今年的題型與往年相同,有三種題型,分別是單選題、多選題與非選擇題。單選題有 16 題,每題 3 分共 48 分;多選題有 8 題,每題 4 分共 32 分;非選題有三大題,分別為 4 分、 8 分、 8 分共 20 分;滿分合計 100 分,題數與配分與前兩年完全相同。以下就化學考科的試題特色進行分析說明。

二、試題特色

()活用化學知識

指定科目考試所涵蓋的內容是整個高中化學的範圍,所以本次考試也算是考生的高中化學能力總體檢。考生除了具備化學知識之外,還要能夠會活用。以第 21419 題為例,除了具備酸鹼滴定、化學平衡、化學計量的概念,必須知道如何應用其原理,再依據題幹提供的各項資訊轉換出所需的資料。連結多項知識再加以應用也是測驗重點之一,第 3 題要同時知道鹵化氫的鍵能及鍵長的大小,第 16 題測驗不飽和鍵數可能會衍生出何種官能基,還要知道官能基的化學特性。

1721 題是以鋁熱劑及維他命C為例,測驗能否應用學到的化學知識,並對於反應過程的現象加以判斷及預測。非選二是將燃燒分析法、化學式、理想氣體公式、異構物等多種觀念融合在一起的經典題目,期望學生在學習化學時,還要會連結並善用跨單元的知識。

()著重實驗細節

化學是實驗的科學,實驗的小細節雖然看似微不足道,卻可能影響實驗結果或造成安全上的疑慮。第 7 題是酸鹼滴定的實驗流程,題目所描述的操作,是學生常常無心犯下的錯誤,藉由這樣的機會來導正不正確的行為,相信這是命題者對於學生想學好化學的期待:要細心及培養觀察力。第 10 題是以基礎化學(一)實驗作為延伸,本題除了測驗實驗細節之外,還連結選修化學-電池電動勢的觀念,讓考生對於此實驗的認知提高到另一個層次。第 20 題是利用碘滴定維他命C實驗,測驗氧化還原滴定概念,將達滴定終點時所觀察到現象,讓考生應用已習得的知識加以判斷。

()強調科學素養

108 課綱不斷強調的科學素養,其實在 99 課綱微調已涵蓋在其中,只是沒有明確地描述出來而已。本次測驗 99 課綱微調的最後一次考試,因此它肩負著承先啟後的任務,將科學素養融入測驗之中。過去學生學習科學知識時,常常是片段的、記憶性的學習,然而科學數據常用圖表的方式呈現,一方面可以完整的表達實驗結果,另一方面可以呈現出變化的趨勢,如第 3 題可以看到鹵化氫分子的鍵長與鍵能之相關性;第 8 題看到酸鹼值變化時,氯氣及其產生的物種在溶液中變化的情形。

其中第 19 題更顯示圖表分析與推理能力是學習科學相當重要的方法與技能。從圖表資訊中擷取適當訊息並做出合理的解釋與推論,是運用知識解決真實情境或學術情境問題的第一步。此題中表格訊息是用簡約的方式呈現各項實驗條件,以化學計量的概念引導學生數據處理、歸納分析等能力。解題過程中以資料趨勢判斷化學反應中限量試劑等論證,更是建構科學概念的能力。

()結合生活時事

新冠肺炎病毒肆虐,嚴重影響大家的生活。如何對抗疫情,是目前最重要的課題,預防及治療也是各國努力推行的工作,如利用酒精或漂白水進行消毒、研發及運送疫苗、治療及維持患者的生命等。第 89 題討論消毒劑的製作及使用;第 18 題探討阿司匹靈的製備,與目前接種疫苗帶來的不適感需要鎮熱解痛類的藥品改善,有很大的相關性;第 14 題及非選第一大題的試題情境,與目前疫苗的研究、運送,乃至維持新冠肺炎患者生命息息相關。這份考題的特色,讓學生瞭解到化學的學習不只用於考試而已,原來化學與大家的生活如此緊密相關。

()重視科技環保

全球暖化、空污霾害,讓生活在地球的所有生物都受到影響,所以近年來科技發展也相當重視環保議題。第 2223 題提到了友善環境的塑膠-聚乳酸,以及永續能源-生質燃料;非選第三大題的氨氣之綠色生產程序。當我們享受便利生活及物品時,是否也同時關懷環保友善環境,這也是綠色化學的精神表現。

以非選擇題第三大題為例。環境議題為認識與理解人類生存與發展所面對的環境危機與挑戰,此題藉由固態氧離子電解槽新興科技引入綠色程序的概念,進而彰顯出對環境永續經營的行動力。此題更為素養試題的優良示例,原因在於題目含有新資訊,屬於未出現於教材之內容,學生需要結合先備知識與新資訊,方能正確回答問題。試題中的新資訊需為可以被立即明白、接收及應用的內容。首先,第 1 小題藉由非連續文本的科學閱讀,以化學基本名詞以及符號轉換引導了解課堂中未學習過的重要資訊,亦強化與環境的連接感。藉由整理所需要的資訊並串聯先備知識與新資訊而鋪陳邏輯形成脈絡,進而推論出通過固態電解槽的產物。第 2 小題,以課程實驗活動中實驗技能與物質特性的先備知識兩者的整合,進而提升對於學術情境中選用適當物質的敏感力。第 3 小題,以應用氧化還原半反應書寫揭開固態點電解槽中薄膜功能,希冀學生對於科學新知均可由基本科學知識理論出發,以了解科學思考模式。最後,第 4 小題,藉由運用文本思考、解決問題與建構知識的能力,在科學製程中以證據解釋、科學原理的合理性,探索證據、挑戰思想,回應科學邏輯的多元說明,強化學生批判思辨的能力。

三、回饋高中的教與學

110 指考化學除了基本題外,亦包括素養導向試題,有助於考生對知識的整合運用進行全盤的理解。整體試題減少瑣碎的背誦內容,無繁雜的計算推演,重視知識的活用及思考。對於考生的學習而言,需要加強基礎知識的理解思考,並活用於日常生活中,降低記憶背誦、減少鑽研艱澀難懂的題型以及大量的題目練習。對高中教師的教學而言,建議應重視基本原理及定義的說明與解釋,並連結科學原理應用於日常生活,與時事適當連結有助教學,而非解題式或代公式運算的教學模式。另外,此次試題亦強調實驗內容與操作環節,說明課堂中應重視實驗課程的教學。整份試卷對於高中的教與學應具正向的影響,可使化學課堂教學與學習更為活潑且具多樣性。

四、結語

今年指考化學科五標成績分別為頂標 79 分、前標 70 分、均標 51 分、後標 30 分及底標 21 分,難易度相當適中。今年試題的頂標與底標相差 58 分,比近五年平均高出 0.7 分;而前標與後標相差 40 分,比近五年平均高出 2.4 分,不論是高分組與低分組,或是中段學生之間都有明顯區分。

綜合來說,本份試卷有一定的基本題,考生若具備基本的化學知識,可以得到一定的基本分數,但是如果想要獲取更高的分數,必須能夠將不同單元的觀念融合並加以應用。當中需要計算的題目,不需要過多繁複的計算技巧,甚至有些題目不用計算,只要有正確的概念即可很快的判斷出來。此外,在試題設計時融入時事、環保、防疫等多項議題,除了有利於教師在教學現場,聚焦在知識活用與科學探究,並有助於核心素養的培養,也引導考生學習時,需要多方思考、閱讀,並整合學習內容及融會貫通學科知識,以具備帶得走的能力及科學素養。

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