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109學年度學科能力測驗 自然考科【化學】試題特色

高雄市立高雄高級中學化學科教師/林威志 、大考中心研究員/葉士肇 撰

一、前言

109學測自然考科的化學部分共計17題,分別為第11-1731-3240-4156-61題,乃依據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」(以下簡稱「99課綱微調」)的內容命題,測驗範圍包括基礎化學(一)與(二)。自然考科的化學試題分為兩部分,第壹部分的測驗範圍以基礎化學(一)為主,第貳部分的測驗範圍則是以基礎化學(二)為主。以下就今年試題的幾項特色,進行說明。

 

二、試題特色

(一)著重基本概念理解

本年度試題主要測驗考生對於化學基本概念的瞭解與連結,涵蓋的課次章節平均分配。如:第13題為電解質與酸鹼的定義,第14題為化學反應式的平衡,第15題為赫斯定律的應用,第16題為元素的特性與週期表,第31題為稀釋溶液所使用的器材,第40題為各種能源的轉換方式,第58題為酸鹼中和的基本運算,第59題則是有機官能基的判別,第61題為常見的化學反應。這些試題,測驗重點在於基本概念的理解與運用,進而推論,計算不繁雜,並非考計算能力。以第59題為例:

詳見試題(第59題)

在高中教學現場,有機化學中各章節多為個別單一的學習,例如:烷、烯、炔、芳香族、異構物等單獨章節,考生較難有機會將其整合應用。本試題利用常見的消炎止痛藥品,藉由題幹敘述與藥品分子結構,將高中有機化學的重要觀念串起,包括:原子間鍵結方式、官能基判斷與其基本性質、苯環的路易士結構及順-反異構物的判斷。建議教師授課,除了講授單獨章節,亦能結合生活情境,如:食物、藥物或添加劑等,嘗試討論該化合物可能具有哪些性質。如此能使學生對所學有更深印象,也可實際應用於生活中,與新課綱培養的素養導向教學方式精神一致。此試題得分率56%,屬於中偏易的試題。鑑別度0.69,屬於高鑑別度試題。

(二)重視圖表資訊擷取

自然學科知識的建立,是透過觀察、推論、假設、驗證而形成,其過程常以圖表的方式呈現。因此,能從圖表中擷取所需的訊息,是學習自然學科一項重要的技能。如:第1112題,考生必須看懂氣體溶解度圖形,並從化學反應式判斷該氣體的主要成分為何,加上對製備與收集的方法理解,方能回答該題組,第1112題的得分率分別為51%39%,分屬於中偏易與中偏難的試題,這兩題也都具有高鑑別度。第1756題則是以表格呈現數據,考生必須判斷數值與化學性質的關係,方能找到正確答案。

(三)注重實驗流程操作

實驗是學習化學的重要方式,可以藉此印證課程所學,同時也可以明白如何從操作的過程,分析實作經驗與數據進而得到科學推論。因此,實驗流程及操作技巧,是學習化學所必備。例如:第32題測驗考生能否理解混合物純化過程(蒸餾、層析、過濾、傾析、再結晶等技術)的各項操作,利用製作豆漿過程,將化學實驗歷程遷移至生活情境中,此為該試題一大特點。此題讓考生理解生活中處處是化學,並非只是一門艱深的學科,更加強調實驗重要性,希望能促進教學活動中實驗課程的實施。

(四)融入跨科題材

現今的科技發展,跨學科是一種趨勢,人們需連結多門學科的知識、技能,發展不同的視域。如:第41題所提到的生物體中的大分子,同時需要化學與生物的知識才能完整理解。第60題介紹到日常生活常見的鋰離子電池,配合諾貝爾化學獎介紹,提供考生新興科學資訊。以第貳部分第60題為例:

詳見試題(第60題)

高中生雖然頻繁使用手機,但對手機構造卻可能「知其然而不知其所以然」。本題以2019年諾貝爾化學獎—鋰離子電池內容作為題幹敘述,提供科學資訊,考後會有更多考生知道2019諾貝爾化學獎內容。題目雖取材2019年諾貝爾化學獎,卻以簡單方程式清楚說明鋰電池的原理與製造方式,並特別指出鋰離子(穩定)與鋰金屬(活潑)的差異迷思概念。本題在補足高中時事科技教學的同時,也提醒考生可多方涉獵課外知識,能對生活周遭的事物產生興趣,進而發現問題、尋找答案,達到終身學習的目標。

 

三、回饋高中的教與學

本次化學部分的試題平均取材基礎化學(一)與(二)的內容,不偏重任一主題。除了著重基本概念的認知外,也運用了跨科統整、圖表閱讀、概念推理等命題設計,全面地測驗考生對於化學知識的瞭解與運用,同時也強化對於實驗學習的重視。除此之外,考題亦強調實驗精神與不同知能的應用,如第32題,從常見的飲品—豆漿出發,以介紹其製作過程,測驗考生的閱讀素養能力,搭配基礎化學實驗中物質分離技術,測驗相關化學知識,如:蒸餾、層析、過濾、傾析、再結晶等。試題設計也讓考生有如身歷實驗現場,於加深正確實驗觀念的同時,亦有助於物質分離技術與生活經驗之間的連結與應用,例如:洗米過程就是傾析應用,手沖咖啡就是過濾與萃取技術……等不勝枚舉,讓考生理解生活中處處是化學,化學與生活經驗是息息相關的,並非只是一門艱深的學科,也更加強調實驗重要性。

 

四、結語

整體來看,整份試題架構符合測驗目標外,亦符合高中化學的教學目標,強調認知理解與實驗操作並重,測驗考生閱讀與判讀資料的能力,難易度適中,具鑑別度,希冀對高中化學教學能有更多的啟發。

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