一、前言
115學年度分科測驗物理考科係依據108學年度實施之「十二年國民基本教育課程綱要國民中小學暨普通型高級中等學校—自然科學領域」（以下簡稱自然領綱）之第五學習階段—物理科學習內容命題。全卷分為兩個部分，第壹部分為選擇題，其中單選題有11題，每題3分，多選題有6題，每題5分，共計17題，占63分；第貳部分為混合題或非選擇題，共有三大題的題組，每一大題12~13分不等，占37分。
本次試卷取材多元化，基本題與素養導向試題兼顧，除評量學生熟不熟悉物理基本公式或概念外，亦看重學生能不能統整物理觀念並運用於學術與生活情境。此外，也注重實驗操作及數據分析。以下為本次物理考科試題特色的分析與說明。
二、試題特色
（一）試題著重核心的基本概念
本次分科測驗有相當比例的基本題，包含評量考生是否能夠理解基本的物理規則、學說、定律及原理。部分試題屬於基本原理的定性判斷，例如：第11題 （P=52%，D=0.59），考生仍需具備完整的物理概念，但不須計算即可判斷答案。部分試題屬於一般基礎練習題，例如：第1題 （P=80%，D=0.44）、第2題 （P=54%，D=0.52）、第3題 （P=52%，D=0.61）、第4題 （P=55%，D=0.71）、第10題 (P=65%，D=0.64)，在各版本之教科書習題中均屬常見試題，本次透過數字設計或選項呈現方式的設計，希望能夠瞭解學生是否具備基本能力。
（二）取材融入生活情境與學術情境
本次測驗試題取材廣泛，部分試題結合生活情境，例如：第5題 （P=56%，D=0.50）為手機接收頻率範圍，高中的基礎物理我們知道手機通訊是透過無線電波波段傳送訊號，透過計算結合國際單位的前綴詞即可得到答案；第7題 （P=57%，D=0.64）為電磁感應定律的應用，透過變壓器的匝數轉換，使得高壓電能夠降低電壓為家庭生活的電器使用；第12題 （P=68%，D=0.49）為氣笛喇叭，透過高壓氣體分子快速噴出，氣體分子對外界作正功，使得溫度下降，這樣的現象在卡式爐的瓦斯罐或其他高壓氣瓶（如：痠痛噴劑、冷卻降溫噴罐等）都可以見到類似的現象；第13題 （P=69%，D=0.34）為四旋翼無人機，無人機很常出現大型晚會活動的燈光秀或許因為價格普及亦會出現在家庭中，拍攝記錄活動使用；第24題為蝴蝶顏色在不同視角下會有不同顏色的現象，課本也常舉肥皂泡泡與蝴蝶翅膀或鈔票上的顏色改變，這些並非其本來的顏色，而是透過光產生干涉、繞射產生的。本題透過計算或概念解說，使考生推論得到隨著入射光與反射光夾角改變，眼睛看到的最大強度的光波波長會隨之改變，也就是考生應該可以得到隨著入射光與反射光的夾角變大，翅膀的顏色會從藍色變為紫色。本次試題多採取情境化的素材，強調可以將高中物理所學知識應用於生活中，思考生活現象背後的物理成因。
部分試題取材自學術情境，例如：第8題（P=61%，D=0.50）提到感應式旋轉磁感測器，從題目敘述感覺十分困難，但深究其背後原理，其實就是電磁感應的應用；第9題（P=42%，D=0.47）透過油滴實驗讓學生重新思考重力與電磁力交互作用的關係，進而推論油滴質量。
本次試題充分展現108課綱所強調的素養導向，透過生活與學術情境的包裝，讓學生能應用所學於生活或學術情境，進一步去思考可以如何運用知識改善生活或讓生活可以更進步。
（三）強調實驗操作與推論能力
自然領綱中「牛頓第二定律實驗」實驗為透過待測物體透過紙帶與打點計時器連結，藉由打點計時器的數據進行分析推論。由第18題的結果可知，計算出來的數值與真實重力加速度量值存在極大差異，實驗者發現此現象之後，如何找尋實驗誤差來源進行透過理論假設得到較佳的實驗數值。例如，第20題假設實驗存在量值固定的阻力，導致個別實驗所測得的重力加速度存在不確定度，透過理論推算消彌阻力帶來的影響，提高測量的準確度，這對於設備及經費有限的少年科學家而言，無異是指引了一條方向。
第21題至第23題的混合題組以「電路設計與量測」為主題，評量考生如何三用電表量測待測材料的電壓值與電流值是否瞭解。此外，對於電路的相關物理量，除直接計算外，在設備量測範圍限制下，是否可以透過電路設計繞開限制，藉由量測其他元件的物理量間接得到待測元件的測量數值以及如何進行數據分析。此混合題組不僅評量電路設計、數據分析外，呼應課綱期許學生具備「透過以個人或團體方式設計不同的實驗步驟，或創造新的實驗方法。」的能力。而這能力更貼近真實實驗情境可能會遇到的問題，例如：想測量某電路元件的電壓其電壓可能高達2000 V，但現有設備最多只能測量500 V，是否可以換個方式，透過電路設計，測量其他元件電壓後進行反推，這會是很高明的實驗技巧。
（四）重視推導計算能力
本次試題強調學生推導計算，高中課程教學有些時候可能為了快速得到答案，避免學生在緊張時得到錯誤的結果，因此建議學生特別記憶原理延伸的公式。例如像第17題 （P=41%，D=0.34）評量考生對於波耳氫原子模型的理解，以往高中會評量各物理量變因（如：能階、半徑、週期等）與量子數及原子序的關係，但本次用緲子取代電子的方式，探討質量變因對物理量的影響。考生必需回歸波耳氫原子模型的假設推導各物理量與質量的關係，不啻再提醒學生，學習仍須回歸到最基本的原理。
部分試題則評量學生對於數字計算的能力，例如第18題及第20題，自由落體實驗為高中常作實驗之一，學生透過紙帶分析，即可得到數值，但由於計算量稍大，考生若沒有足夠的耐心，可能無法得到答案。本題組擺於第貳部分，相信可以有效鑑別出學習高成就的學生。
三、回饋高中的教與學
（一）強調素養導向教學
分科物理測驗範圍涵蓋必修物理、探究實作與選修物理三大部分。在課綱的引領之下，希望學生能夠成為終身學習者，高中畢業多年之後，也許許多物理知識都遺忘了，但當自己需要用到的時候又能夠再次學習並且進行探究。這樣的理念下，與其講求學生學會艱深的知識，倒不如將試著知識與生活作連結，例如：當要打開緊閉的瓶蓋時，可以用敲打的方式，讓空氣進入解除真空狀態；可以尋求更有力量的人協助，增加手指與瓶蓋間的正向力，增加摩擦力；可以使用粗糙的抹布，提高摩擦係數；可以利用工具夾住瓶蓋，增加施力力臂，增加旋轉力矩。物理教學並非要將每個人都養成物理學家，高中畢業之後因為學涯或職涯的選擇，可能不再繼續接觸物理，但透過物理知識與生活現象的連結，卻可以幫助每個人都是生活智慧王，運用物理知識解決生活中的難題。
(二)了解科學發展脈絡
很多人會把科學史納入考題，評量學生能不能熟悉誰提出了什麼理論？但科學發展有兩件事情需要學生們了解，1.一項重大的科學發展很難突然憑空產生，它需要許多人的努力。如同牛頓：「我站在巨人的肩膀上，所以看得更高、更遠。」2.科學的發展是一連串論證的結果。如同光學發展，牛頓與惠更斯各自提出粒子說與波動說，科學界的主流理論由粒子說轉為波動說又再度回到粒子說，最終以「波粒二象性」結束。過程中，論點的轉換學生是否能夠掌握其中的原因與證據？記憶哪位科學家提出什麼理論也許是重要的，但是更重要的是科學家提出論點之後的攻防戰，支持的論點為何？反對的論點為何？細細品味科學家如何將觀點透過實驗或理論去驗證，這件事情是很有趣的。
（三）帶領學生閱讀課本
每次發書時，學生都會拿到課本、學習講義跟相關配套，除了學習講義外，課本就是一本彩色圖書，除此之外，就沒有然後了，這樣十分可惜。各家出版社課本由教授或高中教師撰寫，除知識內容外搭配精彩的實例介紹，但往往大家因課本內容過於冗長而直接選擇內容精鍊提示重點的學習講義。事實上，培養自行閱讀資料並進行統整是一個重要的能力。
（四）帶領學生進行實驗
學生應理解實驗設計的背後理論及實驗設計、數據處理方式、實驗數據與誤差分析、實驗討論等，以及實驗結果分享與溝通。帶領學生了解科學家如何進行實驗以及如何用證據說服別人，這件事情之所以重要，是因為由於網路訊息快速傳播以及AI濫用，錯誤的訊息真假難辨，透過思辨、論證才能辨識許多包裹在糖衣下的偽科學。
四、結語
綜觀本次分科測驗物理考科試卷，取材多為情境命題，強調科學原理與生活實例結合，呼應課綱強調的素養導向教學。研究顯示當教學與測驗形式一致時，則可以有效評量學生能力。這並不是說考試領導教學，而是講求素養教學的同時，亦必須發展素養導向試題，避免辜負了高中現場教師們的努力。
最後建議在學習的過程中，學生應多了解物理基本原理與建構理論的基本條件，而非一味記憶公式進行解題。過去這些年來，應該有發現試題用了許多情境素材進行包裝，此外也強調物理實驗操作過程、數據分析與實驗討論，因此考生若能先了解實驗目的及相關理論，抓住主軸後再進行後續的題目理解可能有助解題。物理發展其實就是理論與實驗兩者相輔相成的論證歷程。
