國立基隆女子高級中學物理科教師／張仁壽 撰
臺北市立第一女子高級中學物理科教師／簡麗賢 撰
大考中心研究員／蔡亦涵 撰
一、前言
108學測自然考科的物理部分依據103學年度實施之「修正『普通高級中學課程綱要』數學、物理、化學、生物、基礎地球科學學科綱要」（簡稱「99課綱微調」）命題。試題內容不僅僅是科學理論，不少試題將所學知識應用於生活之中，除此之外，也有一些短篇的科普閱讀，讓考生在考試測驗中，也能學習到新知。
今年學科能力測驗自然考科題數一共68題，其中物理部分占17題，每題2分。整份試卷分為兩部分，第壹部分物理部分有10題，測驗範圍為基礎物理一，涵蓋7題單選題、3題多選題；第貳部分物理部分有7題，測驗範圍為基礎物理一與基礎物理二A，涵蓋6題單選題、1題多選題。本次物理需要計算或估算的題目有7題，第壹部分是第23、39題，分別是「計算聲波的波長」與「面積、體積與長度的關係」；第貳部分則是第50、51、53、55、56題，分別測驗「牛頓第二定律」、「克卜勒第三定律與萬有引力定律」、「單位換算」、「面積估算」、「發電功率」。
二、試題特色
今年試卷有許多「融入情境」的試題，涵蓋日常生活情境與學術情境，取材多元，符合素養導向命題的重點，將所學知識應用於現實之中，測驗考生資料判讀、推理分析的能力，呼應未來十二年國教所強調的「核心素養」，課程學習不再只是課本與考卷上的「知識」，而是能夠應變瞬息變化的未來所具有的「能力」。以下針對物理部分試題特色作進一步分析，說明如下：
（一）觀念題為主，並搭配一些計算題
今年學測自然科物理部分，總題數17題，牽涉到計算的題數為7題，大約 40% ，其餘都為基本觀念題，符合學測以觀念題為主的命題精神。計算題雖然有7題，但計算量不大，幾乎都只要抓核心物理概念，列出相關的方程式或關係式，即可求解。例如第23題，僅測驗考生波速公式
搭配單位換算即可求解；第50題測驗考生畫出物體受力分析，並且根據加速度方向推論出合力方向，比大小即可；第51題測驗兩個概念，先利用克卜勒第三定律，再用萬有引力的平方反比關係，即可求解；第53題僅測驗單位換算。
比較特別的是第55題和第56題。第55題測驗考生估算的技巧，不規則形狀的柱狀體，若要求最上層平面的面積，可以用最上層的體積與高度差作估計，不可使用總體積與總高度計算；第56題是今年自然科物理部分計算量最大的一道試題，必須先了解能量轉換的過程，再根據題目給定的物理量，列出方程式，題目中出現考生可能比較不熟悉的物理量—流量，但若對物理量的單位有透徹了解的話，可以看出它只是代表「單位時間內發生的物理過程」，根據能量轉換計算出來的結果就是題目所問的功率。
（二）取材多元生活化
這份試卷取材多樣化，生活中的用品、職場工作的裝備、現代科技發展都入題。例如第5題，介紹防靜電工作服的用途、相關的職場環境、以及設計的原理，讓考生在作答此題的時候，可以學得電磁學在生活中的一種應用；第8題相當生活化，每位考生都有可能經歷過題目中敘述的故事，我們每天接觸到的各種用品、工具等，背後都有其物理原理，讓考生知道課本裡的物理知識其實就在我們生活之中；第23題結合音律與聲波，「宮、商、角、徵、羽」為國樂五音，音律高低代表聲波不同的波長；第53題為科普閱讀理解，考生讀一小段現代科技的科普文章，了解太陽能轉換成電能效率提升的重大進展，每天科學與科技都在進步，考生在作答此題的時候，也學習到一項新的科技突破。
（三）題目重視素養導向，須了解圖表所隱含的資訊
考生除了要有基本物理觀念以外，也必須能夠對題目擷取適當的資訊，分析理解其意義後，推論出結果。例如第37題，此題結合氣象的颱風路徑圖，考生要讀懂路徑圖上各點間線段長所代表的意義，並且推理出速率對時間的關係圖；第39題介紹奈米效應，讓考生了解為何奈米科技的發展會有新的創新突破，題目中提到奈米科技的表面效應和表面原子數與內部原子數的比值有關，並且提示考生表面積和體積的比值也有關，事實上這兩者是等價，考生擷取資訊後，簡單計算即可求得解答；第54題說明水庫的形狀並非長方體，表格中水位與水量的關係也非線性，考生擷取資訊後，推理如何估算滿水位的水面面積，誤差會比較小，是一道符合實際應用的題目。
（四）以實驗的操作測驗物理觀念
第6題是電磁感應的實驗重現，題目如下：
統計資料：全體考生得分率P= 42%、高分群考生得分率Ph= 73% 、低分群考生得分率Pl= 15% 、鑑別度D= 0.58。
法拉第電磁感應定律與冷次定律，描述封閉迴路磁通量發生改變會產生電流，電流方向隨著磁通量變化方向而定。產生磁通量變化的操作方式有很多種，此題測驗考生若要重現電磁感應，哪些實驗操作會產生磁通量的變化，不僅僅只是測驗考生基本的物理理論，更測驗實驗重現的方法，強調理論與實驗的重要性，呼應十二年國教重視實驗、理論與實作並重的精神。
由統計數據可知，此題難度適中，得分率為42%，此外，鑑別度相當理想，高達0.58，能夠區分考生對電磁感應是否融會貫通，若從答題選項分析，不少考生選擇選項(C)將電源供應器的正負端交換連接小線圈的兩端，原因可能是課本多數都寫斷開或接通迴路、磁鐵與線圈相對運動會產生應電流，對於交換電源正負端改變電流方向，導致磁通量改變比較不熟悉。
（五）課程知識縱向的連貫
科學是不斷從過去的經驗與先備知識所發展的，因此在每個學習階段所學的知識，對將來每一個不同的學習階段，或面對新的科學發展，皆扮演重要的角色。
第50題以潛艇作為對象，測驗考生力學分析的能力，題目如下：
統計資料：全體考生得分率 P= 38%、高分群考生得分率Ph= 57% 、低分群考生得分率Pl= 27% 、鑑別度D= 0.30。
潛艇是利用進水與排水來控制自身的重量，進而達到下潛或上浮的目的，在解這道題目之前，考生必須知道阻力會跟運動方向相反，且在靜止水體中的物體，所受水的浮力方向向上。具備上述兩個先備知識後，再利用加速度方向判斷物理所受的合力方向，即可解出正確答案，此題呼應課綱所強調課程知識縱向連貫的特點。
這道試題正確答案為(C)，答對率為38%，難度屬於中間偏難，鑑別度為0.30，落在中鑑別度的區間。推測可能原因是，作答此題時，考生必須從一段敘述中擷取訊息，瞭解潛艇運動的過程，並判斷出合理的受力方向，呼應新課綱的精神，從一段文本中，擷取一段資訊分析並非基本題的命題方式，直接給定考生各個作用力大小與方向。若從答題狀況分析，可以發現許多考生選擇選項(E)，代表考生在擷取訊息時，只注意到「上升」，而未注意到「減速」；另一種情況是，或許某些考生認為上升就是合力向上，反之向下代表合力向下，是常見的迷思概念之一。
三、結語
綜觀整份試卷，試題符合「99課綱微調」命題範圍，主要內容皆在必修的基礎物理一，少部分試題為必修的基礎物理二，測驗考生基本的物理知識；若從認知層次來看，題目有許多「應用分析」的層次，也有相當多比較基本的「知識理解」試題，整體難度中間偏易，又具有鑑別度，符合評量的精神。
試題內容取材多元，涵蓋生活情境、科普文章、跨科等面向，不僅讓考生瞭解所學知識不會與生活脫節，也可以在試題中學習新知，更能跨學科應用所學知識，相當符合未來十二年國教素養導向試題的精神。
