臺中市立臺中第一高級中等學校物理科教師／楊憲忠、大考中心研究員／李璿撰

一、前言

109學測自然考科物理試題係依據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。

今年學科能力測驗自然考科一共68題，物理試題占17題，每題2分。整份試卷分為兩部分，第壹部分物理試題有10題，測驗範圍為基礎物理一；第貳部分物理試題有7題，測驗範圍為基礎物理一與基礎物理二A。本次試題難易度適中，以評量考生基本物理觀念為主，試題取材生活化、多元化。

二、試題特色

（一）觀念為主，計算為輔

今年學測自然科物理試題總共17題，題型以基礎觀念題為主，涉及計算的題目有6題，比例上與往年相同。

物理試題的基礎觀念題有：第壹部分第3題，考生需從選項中挑選出符合克卜勒行星運動第一、第二定律的示意圖，若正確認識行星運動定律的內容，應容易作答；多選題第24題，測驗考生是否充分理解量子現象的相關內容，若觀念正確，能針對個別選項判斷其正確性，得分並不困難。第貳部分題組第46～47題，測驗牛頓第三運動定律與不同作用力之間的關係，考生須正確辨識不同磁鐵所受的不同作用力，並掌握之間的關聯性，方能正確答題。

涉及計算的6道試題中，第壹部分為第2、4、25題，分別需要考生「應用能量守恆定律處理相機著地瞬間的速度量值」、「應用庫侖定律計算電荷所受的靜電力合力」，以及「估算三種不同類型燈泡的用電所需花費與效率」；第貳部分為第44、48、49題，分別需要「應用動量與作用力之間的關係，來評估選手挺舉槓鈴的平均作用力量值」、「根據力學能的定義，計算出因碰撞而損失的能量比例」，以及「結合動量守恆、能量守恆的概念，計算出兩小球的質量比值」。

其中，僅第25題及第49題為計算量較大的試題。第25題考生需要計算三種不同燈泡運作一年所需的電費及購置費用後再進行比較；第49題則需要了解能量轉換的過程，以及具備動量守恆、能量守恆等概念，並根據題目給定的物理量，應用物理定律列出方程式。

（二）試題取材多元化、生活化

課堂上所學的物理概念，並不是冷冰冰地只存在於課本或是考試中的知識，而是可以實際用來解決生活情境中的問題、貼近現實的學問。

第25題取材自生活中常見的照明用燈泡，考生藉由計算生活中常見的三種燈泡（白熾燈泡、省電燈泡及LED燈泡）一年所需的電費再加上購置費用總和，可知「省電燈泡」與「LED燈泡」相較之下，「省電燈泡」其實「不省電」；若「節省荷包」是主要考量，「LED燈泡」的售價較高，所以選用「LED燈泡」不一定是好選擇。

第43～44題，藉由選手挺舉槓鈴運動，畫出槓鈴的垂直速度與時間的關係曲線圖形，希望考生能透過觀察圖形變化，思考並反推槓鈴的運動狀態及高低位置。

除此之外，綜合題第36～40題以「電」為主題整合了自然領域中各學科的相關生活現象，如：物理的「波動」、化學的「能量轉換」、生物的「膜電位」與「動作電位」、地球科學的「天氣」。其實，生活中面臨的問題，很少能夠僅用單一學科知識解決，這類合科題希望考生能具備足夠的能力，運用所學過的各科知識去面對、解決生活中的問題。

（三）素養導向試題重視整合運用能力，考生須了解圖表所隱含的資訊

試題的設計，希望不僅能測驗物理科的基礎觀念，更能進一步評量出考生在圖表資料判讀、分析推論及解釋情境的能力。

以第43～44題為例，考生可藉由舉重選手挺舉槓鈴時的垂直速度與時間的關係曲線圖形，判斷槓鈴的動能、可能位置與位能。第43題不需要計算，測驗重點在於考生是否能夠判讀圖表並依據圖表作出分析推論；第44題則須透過觀察圖形的變化，並結合動量、動量變化與作用力之間的關係等概念，依據題意進行適當運算。

第38～39題則藉由常用於醫療診斷或神經科學探究的腦波圖，連結波動的概念，透過圖表呈現電壓的波型變化，考生應可判斷腦電波的電壓起伏幅度、頻率與周期等波的性質。

（四）以實驗操作方式測驗物理觀念

物理知識的學習除了瞭解理論外，亦需結合實驗操作。第5題藉由一段與電流磁效應及彈簧有關的物理現象敘述，測驗考生是否能結合課堂所學知識推論出與題幹敘述之物理現象相符的實驗操作。這不僅測驗基本物理概念，更考驗探究物理現象的能力。

（五）整體試題難易度適中具鑑別度

整卷而言，整體難度適中，且題目具有鑑別度，能區分出考生的學習成果，符合學測評量的精神。以試題全體考生得分率（P）定義試題難易度，不同難易度的試題分布如表1所示：

表1. 109年學測自然考科物理試題難易度分佈

以全體考生前33%的高分群考生得分率與後33%的低分群考生得分率之間的差值定義為鑑別度（D），不同鑑別度的試題分布如表2所示：

表2. 109年學測自然考科物理試題鑑別度分佈

整體而言，試題大多集中於中高鑑別度，中鑑別度以上的試題占所有物理試題總題數的14/17，約82%，顯示今年物理試題的整體鑑別度良好。

三、回饋高中的教與學

本年度自然科整份試卷中的物理試題，以基礎觀念為主，計算為輔。物理科的學習，應重視概念的理解，只要基本觀念清晰，且平時有演算習題，要在考試中獲得高分並不困難，因此考生在學習上，務必著重於有清楚的物理觀念。

今年測驗圖表判讀能力的素養導向試題，或許能提供教師在教學上可以引用的示例，第43～44題組即是範例。如何從圖形中的變化去擷取訊息，並做發展解釋，不論是在學習上或是研究工作上，都是重要的能力。教師在課堂中，可以考慮以此題為教學素材，引導學生藉由觀察圖形的變化，解釋所隱含的物理意義，發展出結合物理知識與圖表判讀作分析推論的能力。

四、結語

109學測自然考科物理試題皆取材於「99課綱微調」之課程範圍，題目難易度適中，具鑑別度，符合學測評量精神。試題著重於測驗基本物理觀念，並輔以計算題、情境題等不同題型。素養導向試題，則著重於測驗圖表判讀的能力，試題取材多元化、生活化，對教學應有正面之影響。