一、前言

111 學年度學科能力測驗自然考科（簡稱「學測自然」）試卷共分兩部分：第壹部分為選擇題，共 36 題，每題 2 分，占 72 分；第貳部分為混合題或非選擇題，共 6 組混合題組，含選擇題 16 題、非選擇題 8 題，占 56 分。整卷合計為 128 分，試卷架構與題號分配詳見表 1。

表 1　111 學測自然考科試卷架構與題號分配

二、試題特色

綜觀整份試卷，除了基本的學科知識以外，亦有許多不同的素材，包含生活經驗、科普閱讀、時事、科學新知等，從閱讀理解、圖表判讀、分析推論、表達說明能力等面向，測驗考生的科學素養。具體說明如下：

（一）合科題

第 37-42 題題組以黑碳為主題，結合探究與實作中發現問題、規劃與研究、論證與建模到表達與分享等不同面向，探討化學反應、實驗設計、碳循環和環境變遷等重要議題。

第 49-54 題題組從都卜勒效應出發，探究飲酒對於血液流速的影響，觀察到血液流速隨時間變化發現類似週期性的波動關係，進一步探究關係曲線的變化及隱含的資訊，充分體現學習自然科學所應具備的素養。

（二）物理題

物理部分的代表特色題為第 58-60 題混合題組，藉由結合標準質量定義由鉑銥金屬原器改為利用普朗克常數作為新質量基準的時事，讓學生參與如何藉由電磁天平測量質量的過程。本題組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，強調實驗的重要性，藉由整合運用閱讀理解、圖表判讀、分析推論等不同面向的能力，透過實驗數據計算，讓學生參與操作過程，發揮探究與實作精神。

（三）化學題

化學部分以第 55-57 題組為例作說明，此題組以移除水中的污染物為例，說明科學家如何利用多孔的有機金屬骨架（或稱金屬有機骨架，簡稱 MOF），來移除水中的六價鉻。第 55 題側重於評量圖表分析判讀，第 56 題著重於探究與實作的內涵，評量的重點在於操縱變因、實驗的控制條件以及實驗結果的解釋。第 55-56 兩題的選擇題，屬於素養導向的設計，命題的方向在於科學家學術探究情境與整合運用能力的評量。根據考後的統計分析，第 55、56 題的得分率[1]分別為 67% 與 63%，鑑別度分別是 0.54 與 0.55，這兩題均屬中偏易與高鑑別度的試題。第 57 題的非選擇題則是屬於基本題，涵蓋必修化學中反應種類與反應式平衡的概念，評量考生的基礎知識與平衡反應式的應用能力。

（四）生物題

生物試題融合統整概念與生活情境，關注全球議題，以兩組試題結合新冠肺炎相關時事的試題作說明，分別為第 24-25 題的疫苗接種實驗，以及第 46-48 題新冠病毒的演化及分類問題。以第 46-48 題混合題組為例，除了引用新冠肺炎相關情境，更串聯課綱中細胞、遺傳與演化三大領域概念，評量學生核苷酸結構、病毒的分類歸屬問題、及對三域分類系統的理解，進而運用親緣關係圖的比對分析，推論病毒間的親緣關係。第 46、47 兩道選擇題的得分率分別為 65% 及 59%，難度屬於中間偏易（70%˃P≧50%），而都具有相當好的鑑別度（分別為 0.66 及 0.42）。試題除了注重基本概念和經典理論的論述與解釋，亦強調學生所學與日常生活的聯結，不僅於試題中融合統整概念與生活情境，更鼓勵學生關注全球性議題。

（五）地球科學

地球科學科以第 43-45 題題組為例，本題組是學術情境類型的試題，前 2 題選擇題測驗考生是否具備探索此一主題的基礎科學知識，包括地球內、外營地質作用如何影響海岸地貌，以及對於放射性定年法的瞭解。第 43、44 兩道選擇題的得分率分別為 60% 及 44%，難度屬於中間偏易與中間偏難，且都具有不錯的鑑別度（分別為 0.47 及 0.56）。非選擇題同樣融入探究實作的精神，前半部分測試考生的探究與實作中，論證與建模（分析資料和呈現證據）以及表達與溝通（利用文字、圖像等方式表達成果）這幾項能力，對於習慣於選擇題作答的考生而言，這類題型是全新的挑戰。一般題目是看著已完成的圖示據以作答，但如何由資料重建及呈現自己的推理過程並繪成有意義的圖示。此繪圖題有些難度，後半部分的計算亦有要求列出算式，用意是提醒考生此為嚴謹的科學態度之必要。

三、回饋高中的教與學

（一）物理

引導學生解讀圖表數據。平時老師們教學時，可以試著分享生活時事及科普文章，讓學生閱讀後統整文章內容的重點及其脈絡，藉由學生先自行解讀圖表中數據進行推論後再與文章中作者的推論比較，學習如何藉由證據說話，或者看完文章後進行反思，思考實驗內容的合理性或提出其他疑問。這些方式都可以幫助學生對於科學議題產生理解並進行反思真實性或可靠性，深化學生成為具有科學素養的公民。

（二）化學

此次舉例化學科的試題，涵蓋探究與實作與必修化學的學習內容，試題的設計呼應本中心一再對外界的宣示，探究與實作的課程內容是考試的範圍以及基本題也會是測試的重點之一。這兩點說明，也希望高中在教學時，能夠按部就班，精熟課綱所涵蓋的內容。

（三）生物

就測驗目標而言，生物科試題兼顧了評量學生的知識、理解、應用和分析等能力；就作答過程來看，大部分的題目和選項都需要閱讀理解、分析思考、邏輯判斷和解釋推理方能解題。在科學的學習過程中，避免僅是記憶片段或零碎的知識，而應兼重科學知能與探究素養，理解並應用基礎概念於情境中進行分析、解釋和推論之能力。部分試題凸顯出現代公民科學素養對全球重要議題的關心和理解之重要性，亦鼓勵學生將所學多與日常生活中的應用聯結，並嘗試瞭解科學新知之發展。

（四）地球科學

根據上面地球科學的混合題題組形式，新課綱考試前，部分教師擔心是否基礎科學知識就不重要了？這項疑惑應該可以釋懷了。在未舉例的第壹部分試題中，也有一定數量、難易度不同的基礎知識試題，第貳部分試題則如前面所提，即使是探究主題文章，也需要以學科內容作一些推測和判讀。同時也可以想想探究與實作課程出現的意涵，過往太重視解（選擇）題的訓練而忽略其它科學能力，例如發現問題，指出變因與設計探究方式，到後續的呈現資料、討論與敘事發表等等，這些長期培養才能內化及看出效果的能力，也會更顯重要。另外還有一點值得教師向學生傳達的，保持對地科的好奇心—地科素材可以廣泛應用於其它學門，這部分就放在另一篇，給學生的叮嚀吧！

四、結語

108 課綱強調核心素養之培養，在新課綱上路之後的首次學測自然考科試題中，各科試題可見情境化和領域整合的資訊呈現，且兼重評量考生的觀察、邏輯思考及推理判斷等探究能力。核心素養「符號運用與溝通表達」、「系統思考與解決問題」及「規劃執行與創新應變」等均充分展現於試題設計中，亦顯示了對於「社會參與」核心素養之重視。以科學學習而言，期待學生學得的不是考後即忘的零碎知識，盼望課堂中能培養更多元的能力，能帶著走、不隨時間衰減的綜合科學能力，以面對未來生活各式新情境和解決科技發展過程遇到的新問題。學測考試，是一種學生學習效果的檢驗，若是考完後，有學生持續針對試題中實作可行性進行更深入的查詢和討論，也可作為科學素養的養成過程。

另外，108 課綱首次納入自然領域的探究與實作課程，111 學測自然亦針對此部分設計試題，希望此項設計有助於高中教學的正常化。整份試卷中有許多實驗/探究情境，且大多搭配著圖表資料，需要從學科知識出發，結合題幹與圖表分析，與自然領綱中的探究與實作的精神相互呼應。如：第 11 題的層析法、第 23 題的基因轉殖、第 37-42 題的黑碳、第 43-45 題的海階演變、第 46-48 題的冠狀病毒 RNA、第 49-54 題的血流儀、第 55-57 題的六價鉻、第 58-60 題的電磁天平等。希望能引導師生除了課本文字之外，圖片、表格、實驗、探究與實作等，同樣是學習科學中非常重要的部分。

最後，自然科學強調生活應用、關心環境問題的核心價值，也提醒考生可多方涉獵不同的知識，能對科學產生興趣，進而發現問題、尋找答案，達到終身學習的目標。