壹、前言
110 年試辦考試自然考科的非選擇題共有 8 題,包含化學科的第 39、57 題;生物科的第 42、45 題;地球科學科的第 48、54 題;物理科的 51、60 題。其中第 39、42、51、54 題每題為 2 分;第 45、48、57、60 題每題為 4 分,總計 24 分。
在評分原則與給分方式上,會因試題要求的不同有所差異,重點為考生是否能夠清楚表達,故答題時應將解題過程說明清楚。解題的方式有很多種,但考生用以解題的觀點必須符合題目所設定的情境。以下提供 110 年試辦考試自然考科中,非選擇題各題的滿分參考答案、評分原則說明與部分考生作答情形:
貳、各題評分原則
第 39 題
一、滿分參考答案(2分):
利用觀察實驗以及研究資料,對木芙蓉的花朵色素呈色差異可以做出可能推論。
(一)切花花卉不受酸鹼值影響,萃取花朵色素會受酸鹼值影響,可能切花呈色機制與花朵色素有所不同。
或
(二)切花呈色機制與花朵色素有所不同,切花呈色可能受到其體內酵素等影響,萃取花朵色素則受到酸鹼值的影響。
或
(三)萃取花朵色素受到酸鹼值的影響,可能切花觀察實驗的培養液未進入切花花卉,所以無法使花卉有適當的呈色。
二、評分原則:
(一)書寫一項完整的可能推論,可得 2 分。
(二)書寫「切花實驗不受酸鹼值影響,萃取花朵色素實驗受到酸鹼值影響」的敘述,此屬於實驗結果敘述,並非因實驗結果差異而做出原因推論。但是考量考生對兩組實驗做出實驗結果的論述,故可得部分分數。
(三)答非所問或未作答者不予給分。
三、評分原則說明:
本題測驗考生對花卉變色以及萃取色素呈色差異,並提出合理推論。用觀察實驗以及研究資料,對木芙蓉的花朵色素呈色差異的結果論述包含:(1)木芙蓉實驗記錄表得知,不同酸鹼值的培養液之切花觀察實驗,培養液的 pH 值分別在 5、6、7、8,在不同時間點,觀察期花色,發現都呈現白、粉紅、深粉以及紅色,故其花色不受 pH 值影響。(2)依研究資料木芙蓉的花朵色素經萃取後,於 pH 值 3、5 以及 7 的培養液,其顏色分別為紅色、粉紅以及淡綠色,故萃取的花朵色素受到 pH 值影響。作答出正確結果論述可得部分分數。
利用觀察實驗以及研究資料,對木芙蓉的花朵色素呈色差異可以做出可能推論包括:(1)切花花卉不受酸鹼值影響,萃取花朵色素會受酸鹼值影響,可能切花呈色機制與花朵色素有所不同;(2)切花呈色機制與花朵色素有所不同,切花呈色可能受到其體內酵素等影響,萃取花朵色素則受到酸鹼值的影響;(3)萃取花朵色素受到酸鹼值的影響,可能切花觀察實驗的培養液未進入切花花卉,所以無法使花卉有適當的呈色。作答出正確推理論述,可得 2 分。
四、考生作答情形:
大多數考生作答時,均可以於科學圖表閱讀中資料觀察、邏輯比對,檢核資訊證據中異同,做出陳述科學結果。例如:切花實驗不受酸鹼值影響,萃取花朵色素實驗受到酸鹼值影響。然而問題設問是以對花朵色素呈色差異可以做出可能推論,故考生僅能獲得部分分數。部分考生作答僅回答「酸鹼值影響實驗結果」,因未書寫出適當結果論述,故得 0 分。部分考生資料證據比對且做出適當推論的文字表達,例如:萃取花朵色素受到酸鹼值的影響,可能切花觀察實驗的培養液未進入切花花卉,所以無法使花卉有適當的呈色,均可得 2 分。
第 42 題
一、滿分參考答案(2分):
Hibiscus mutabilis (Hibiscus mutabilis)
二、評分原則:
(一)必須完整寫出屬名(第一字母大寫)+種名(第一字母小寫),才能獲得滿分 2 分。
(二)學名以斜體表示,書寫時以底線表示斜體,但顧及手寫限制,有否底線皆容許,不扣分。
(三)屬名開頭寫成小寫、種名開頭大寫、中間拼錯、屬名縮寫,出現一種狀況扣 1 分。
(四)若只寫一個單字、寫三個單字、寫成別種組合或前後順序錯誤,即林奈二名法概念錯誤,均為 0 分。
三、評分原則說明:
本題測驗考生閱讀理解、擷取資訊和結合學科先備知識的能力。考生需要從文章內容中瞭解:木芙蓉在文本上的介紹,並搭配林奈「二名法」的學科概念,擷取作答所需要的「屬名」與「種名」,再轉化成學名的正確形式。故考生必須完整寫出屬名(第一字母大寫)+種名(第一字母小寫),才能獲得滿分 2 分,而其他形式的名詞搭配,皆為「二名法」概念錯誤,均不給分。若是有寫出「屬名」+「種名」的組合,但因大小寫錯誤、拼字錯誤或回答縮寫,僅能得部分分數。
四、考生作答情形:
在考生作答情形中,大約有四成考生可能因為「二名法」概念錯誤,將木芙蓉學名答案寫成「種名+屬名」或是將科名、屬名、種名三個名詞都寫出來,則無法獲得分數。而有正確寫出「屬名」+「種名」的考生中,約有七成考生沒有注意大小寫的轉化,將屬名與種名的第一字母均以大寫表示,僅能得到部分分數;而有二成考生將名詞拼錯,亦僅能得到部分分數;約有一成考生不但具有正確的「二名法」概念,且能從文章給予的作答線索中擷取所需要的訊息,再經過正確的大小寫轉化,寫出滿分參考答案,獲得該題滿分 2 分。
第 45 題
一、滿分參考答案(4分):
繪圖:
說明:
因為鳥之差異性掠食(或因為背景/樹皮提供保護色)(或鳥之掠食率不同),造成碳黑型之再捕獲率高於典型(或典型之再捕獲率低於碳黑型)(或碳黑型存活率較典型高)。
二、評分原則:
(一)繪圖須完整繪出碳黑型(27.9%)及典型(12.8%)的柱狀圖,才能獲得繪圖部分的滿分 2 分。
(二)圖形中柱狀圖的數字可以不用標出來,且位置接近即可獲得分數。
(三)圖形中若多畫其他百分率柱狀圖,扣 1 分。
(四)說明評分重點:寫出推測原因,例如鳥之差異性掠食、背景/樹皮提供保護色或鳥之掠食率不同,獲得 1 分;寫出造成的結果,例如碳黑型之再捕獲率高於典型、典型之再捕獲率低於碳黑型或碳黑型存活率較典型高,獲得 1 分。
三、評分原則說明:
本題測驗考生擷取資訊、邏輯推理和運用文字描述推論結果的能力。考生須從題幹表格擷取作答所需的訊息,再結合課堂所學的「天擇」相關概念,由鳥類差異性掠食的觀點,連結與其獵物(胡椒蛾)特徵之關係。考生只要推論出「因鳥類的選擇性掠食」,造成「碳黑型胡椒蛾的再捕獲率會高於典型」,並在圖上畫出兩種胡椒蛾的再捕獲率,便能獲得滿分 4 分。在「繪圖」的答案上,圖形中柱狀圖的數字可以不用標出來,且位置接近即可獲得分數。若多畫其他百分率柱狀圖,扣 1 分。在「說明」的答案上,必須同時寫到推測原因及造成的結果,才會得到說明部分的完整分數 2 分;若是只寫到其中一項,說明部分得 1 分。
四、考生作答情形:
在「繪圖」上,約有三成考生未注意到位於圖上的作答線索(百分率的單位),將柱形圖畫成數量圖,而非百分率圖,無法獲得分數。而畫出百分率圖的七成考生中,約有半數考生將表格中的所有百分率全部畫在圖上,並非正確擷取合適的數據,亦無法獲得分數;三~四成考生除了畫出典型及碳黑型胡椒蛾的再捕獲率柱形圖外,還多畫一組其他的百分率圖,則得到部分分數;約一成多考生正確畫出滿分參考答案的柱形圖,獲得繪圖部分的滿分 2 分。在「說明」上,約有二成考生僅將文本中的描述寫出來,並沒有說明柱形圖所代表的因果關係或意義,無法獲得分數。大部分考生只寫到推測原因及造成結果的其中一項,僅獲得部分分數 1 分。約有二成考生擁有相當好的說明表達能力,正確連結了「原因」與「造成結果」的因果關係,並以文字完整敘述圖形所代表的意義,獲得說明部分的滿分2分。
第 48 題
一、滿分參考答案(4分):
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勾選
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原因
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對降雨量
的影響
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□增加
□無影響
R減緩
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少了太陽光所帶來的能量,地表失去水氣循環的原動力,自然降雨會大規模減緩。
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對潮汐作用的影響
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□增加
R無影響
□減緩
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潮汐作用來自於重力的作用,該黑洞的質量既然與太陽一樣,且月球依然存在,地球所感受到的潮汐力依然不變。
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二、評分原則:
(一)降雨量、潮汐作用獨立計分,滿分皆為 2 分。
(二)勾選正確且原因描述正確才給滿分。勾選錯誤但原因完整、勾選正確但原因不完整,得部分分數。
(三)答非所問、未作答、原因空白者不給分。
(四)降雨量評分重點:水氣循環的能量來自太陽,少了太陽光所帶來的能量,地表失去水氣循環的原動力,自然降雨會大規模減緩。寫到蒸發、空氣運動、對流、凝結……等水氣循環過程,因為太陽置換成黑洞後缺少能量、沒有熱能、溫度下降、氣候變冷……等喪失水氣循環動力,都是合理且正確的答案。有些考生將情境解讀成太陽「瞬間」換成黑洞,這情境下的「瞬間」冷卻會造成「瞬間」降雨增加,同樣是合理的答案。
(五)潮汐作用評分重點:潮汐作用來自於重力的作用,太陽換成等質量黑洞,且月球依然存在,地球所感受到的潮汐力依然不變。寫到重力、引力、引潮力、質量……等沒有改變,因此對潮汐作用無影響,都是合理且正確的答案。有些考生將情境延伸到海洋表面或全面結冰,使得潮汐作用減緩,同樣是合理的答案。
三、評分原則說明:
本題測驗考生想像假設的實驗可能對地球環境的影響,藉由分析簡短的文本,結合天文、大氣和海洋領域的先備知識,進而提出相關證據,並期許能透過科學思考對學過的事物產生新的體驗及興趣。上下兩列獨立評分,且需要注意前後兩欄位的搭配是否一致,因為不同的證據解釋會造成勾選的狀況不一樣。上下列各有兩組不同的情境,只要說明原因合理且勾選一致便能得到滿分;若理由敘述不正確或是不完整,僅能獲得部分分數;其中,若都只有勾選但未書寫任何原因或答非所問,經過閱卷委員們的討論,認為這是明顯帶有投機成分的猜答,不符合題幹與試卷說明之需求,故這類情況會以 0 分計算。
四、考生作答情形:
考生在作答狀況不甚理想,書寫原因時多沒能切中要點。如對潮汐作用的影響,原因僅點到月球仍然存在,雖然是正確的科學概念,但與題目詢問的太陽換成黑洞沒有關聯,故無法得到滿分。另外有許多考生觀念錯誤;如認為失去太陽提供熱能後,地球的水循環會加劇,是錯誤的觀念;還有認為同質量的黑洞會造成地球受到的引潮力增加,也是錯誤的觀念。最後,無論是對降雨還是對潮汐作用的影響,大部分作答的考生仍以書寫滿分參考答案的方向為主,鮮少以閱卷委員提出的情境方向作答。
第 51 題
一、滿分參考答案(2分):
二、評分原則:
每空格各配 1 分。
(一)上面空格寫出=∆E,得 1 分。
(二)下面空格寫出<∆E 或 ≤ ∆E,得 1 分。
三、評分原則說明:
本題測驗考生閱讀科普短文的理解能力,並結合課堂中所學的重要知識—能量守恆定律,進一步分析與推論。本題以表格呈現對比比較的方式,評量考生藉由閱讀反微中子被提出的歷史脈絡與因果關係,經由廣泛理解並發展解釋,探討 β 衰變所產生的 β 粒子,其能量與 β 衰變前後原子核初始態和末態的能量差 ∆E之間的關係。在新粒子被提出前,根據能量守恆定律,早期科學家預期 β 粒子的能量與 ∆E為相等,故表格中的上面空格寫出 =∆E 即可得分;但實驗結果與能量守恆定律的預測有所出入,故包立提出 β 衰變過程會產生新粒子,暗示著依據實驗的觀測結果為 β 粒子的能量會小於∆E,故表格中的下面空格寫出 <∆E 即可得分。
四、考生作答情形:
能正確理解題意的考生大抵都能於表格中的上面空格寫出=∆E、下面空格寫出<∆E ,或是以中文分別於表格上下方書寫「相等」、「小於」;亦有考生於下方空格寫出 。然而為數不少的考生於表格中的上面空格寫出 <∆E 、下面空格寫出 =∆E ,與正確答案完全相反,甚為可惜。
第 54 題
一、滿分參考答案(2分):
定年樣本
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年代意義
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家中祖傳木桌的大紅檜木
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紅檜被 砍伐 的年代
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覆蓋含猛瑪象化石地層的火成岩
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此火成岩 形成 的年代
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二、評分原則:
(一)每一橫列獨立計分,滿分皆為 1 分。
(二)詞彙正確且符合題意給滿分。
(三)答非所問或未作答者不給分。
(四)紅檜木評分重點:碳 14 定年為有機物不再與外界交換碳的年代,因此紅檜木中所定到的年代最可能是被砍伐或是死亡的年代。砍伐、砍下、死亡、鋸下、掩埋、鋸斷……等可辨識之同義詞皆記分。
(五)火成岩評分重點:火成岩所定的年代為形成的年代。形成、噴發、入侵、冷卻、凝固、凝結……等可辨識之同義詞皆計分。
三、評分原則說明:
本題測驗考生對放射性定年的認知,了解絕對定年的意義,並解讀數據背後的意義,以期許能對生活中的科學資料抱持批判與審視的精神。本題為填充題,兩個格子獨立評分,只要填入適當詞彙便能得到滿分。並考量高中生在必修範圍所學的科學辭彙有限,在認定上有些許放寬。所列舉之辭彙如評分原則,然因考生作答字詞相當多元,未能窮舉到所有辭彙,只要是正確且符合題意的,都能得到分數。
四、考生作答情形:
考生作答的狀況上下兩列有明顯差異。考生多能掌握紅檜木列的作答方向,知道碳14定年的關鍵在於有機物不再與外交交換碳,但仍有部分考生認為該年代是紅檜製作成桌子的年代,是錯誤觀念,因紅檜可能是死亡許久後才製作成桌子,這同樣也是許多古物在定年後,解釋上常見的謬誤。考生對於火成岩列的作答掌握較低,甚至是將回答圍繞在猛瑪象上面,其實是不正確的觀念;這個火成岩的年代與猛瑪象沒有任何的關聯性,因為從題幹無法判斷是哪個時期的火成岩,可能是新生代後覆蓋在猛瑪象化石上的;亦可能是古早便形成,之後才因其他地質作用覆蓋猛瑪象化石;這同樣也是在解釋地質事件時,可能會誤判年代上層一定年輕的狀況。最後,有書寫到正確辭彙但寫錯字的考生超過二成,其中又以「砍」與「伐」二字的錯字最為常見,例如「砍」寫成「欠刂」、「坎」、「杴」、「扻」,「伐」寫成「代」、「划」、「找」、「乏」等。
第 57 題
一、滿分參考答案(4分):
二、評分原則:
(一)座標軸名稱、單位以及適當的間隔且座標點標示正確,並書寫出正確適當溫度,可得滿分 4 分。
(二)X座標軸名稱、單位以及適當間隔,得 1 分。
(三)Y座標軸名稱、單位以及適當間隔,得 1 分。
(四)座標點標示正確,得 1 分。
(五)書寫出正確適當溫度,得 1 分。
(六)答非所問或未作答者不予給分。
三、評分原則說明:
本題測驗考生理解並應用基礎學科知識的能力,結合實驗數據的圖表表示進而測驗考生理解分析能力的實作試題。藉由文本資料以自變數溫度為 X 軸以及爆米花成功爆開比例為 Y 軸,運用簡明的繪圖表示描述日常生活中爆米花製作方法。其中 X 軸座標軸名稱為溫度、單位為℃以及數值間隔對應適當方格格數,得 1 分;Y 軸座標軸名稱為爆米花成功爆開比例、單位為%以及數值間隔對應適當方格格數,得 1 分;座標點於方格紙中標示正確,得 1 分;最後藉由數據圖表做出製備爆米花的適當溫度,得 1 分。
四、考生作答情形:
大多數考生均可以繪出適當 X 軸、Y 軸相關資訊且標示出正確座標點。而製作爆米花適當溫度由繪圖中以題文「爆開比例大於 90%的溫度為製作爆米花之適當溫度」,其作答適當溫度為 178℃,故得 4 分。少部分考生因自變數判斷錯誤,而圖表座標正確且適當溫度作答正確,考量考生對於科學圖表有一定程度認知,故得 2 分。少部分考生座標軸名稱、單位均正確,但數值間隔與方格格數未呈現相同規則,故無法得分。
第 60 題
一、滿分參考答案(4分):
(一)第(a)小題
(二)第(b)小題
60 公克(以內差法求解為 75 g)
二、評分原則:
(一)第(a)小題
1.正確畫出 X 軸和 Y 軸(須包含自變數與應變數、單位、和刻度),得 1 分。
2.正確描出 5 個對應的點,得 1 分。
3.畫出平滑曲線或將相鄰兩點之間做直線連線,得 1 分。
(二)第(b)小題
1.依據圖形對應,得出質量約為 60 g,或依據內插法,計算求得質量約為 75 g,得 1 分。
2.答案容許範圍為 55 g~80 g。
三、評分原則說明:
本題測驗考生探究學習內容中分析資料和呈現證據的面向,考生須依表 9 的資料數據,製作圖表,即題目所要求的 V-d 曲線圖。座標軸的繪製須正確且清楚標示物理量與單位,並選取適當的等間距標示刻度,此為第一個評分重點。答題卷上已給定方格紙,以利於選取適當的等間距標示刻度;若是缺乏物理量、單位或是刻度標示不合理,則不予給分。第二個評分重點為將表中的 5 個資料數據全數描繪於方格紙上,資料數據須正確對應 X 軸與 Y 軸的刻度,形成數據點;若 X 軸、Y 軸的刻度標示不合理,即使繪出 5 個資料數據點,仍不予給分。第三個評分重點為畫出曲線,曲線可為平滑曲線或將相鄰兩點以直線相連接,但不可將座標原點與 5 個資料數據點一併相連。第四個評分重點則是依據 V-d 曲線來推估岩石質量,方法可使用對應法或是線性內插法。
四、考生作答情形:
考生作答的樣貌非常多元。許多考生以 V 為 X 軸,d 為 Y 軸繪製出「d-V 曲線」;然而最為常見的錯誤作答類型為 X 軸或 Y 軸的刻度並未依照等間距定義,甚至隨意定義座標刻度,因此進一步影響到 5 個資料數據點的位置與曲線的呈現。例如以 X 軸表示 d,刻度由左至右分別以每一大格定義刻度為 29.90、33.00、36.30、49.20、63.30;或是以 Y 軸表示 V,100 以前的數值均有依照方格紙給定的間格表示刻度,但 100 後的數值如 150、230 卻未遵照此規則,呈現出同一坐標軸不同間段的尺度並不相同;而物理量、單位標示的疏漏也是常見的作答樣態。另外,許多考生在 V-d 曲線的繪製是以兩點直線相連的方式繪製 V-d 曲線,但不少考生會將資料數據與原點連線,則成為錯誤的作答樣態。
參、結語:
綜上所述,110 年試辦考試自然科的非選擇題評分是正確答案與答題過程並重,閱卷委員會依考生得到答案的理由或過程評估應給之分數。因此,考生應以有條理的論述,盡量寫出自己的想法或所知的相關學科概念。
建議學生在平日接觸科學知識、現象、學說或原理的時候,進一步去了解背後的機制或原因,並嘗試簡單的用文字做描述、統整。如此一來,在加深自己印象的同時,也能提升說明與表達的技巧。在練習非選擇題作答的時候可以注意幾個要點:1.回答是否切合問題、2.文句表達是否清楚、3.科學知識是否運用得當、4.科學符號或專有名詞是否精確等等,都能夠讓自己更熟悉作答非選擇題的方式,並在正式考試的時候發揮實力。