一、前言
近幾年隨著科技領域的發展迅速,數學的重要性更顯突出,在VUCA(易變性volatility、不確定性uncertainty、複雜性complexity、模糊性ambiguity)時代,更須培養靈活且富創造力的人才。114學測數學A試題注重數學素養,強調跨單元的靈活,同時注重基礎知識的理解,在數據的設計及選項的安排中極富巧思,鼓勵考生作答,答題的時候會有「山重水複疑無路,柳暗花明又一村」的感覺,對於高低分群都具鑑別力。
二、試題特色
(一)連結國中所學,評量基本觀念
數學學習著重基礎觀念的理解,並進行有脈絡的推廣,同時熟悉運算練習。試題若能連結國中所學,可以讓學生在數學學習上增加信心。今年第1、2、7、9、13等題均以高中所學知識為主,連結到國中所學觀念,例如第1題(P=57%,D=0.61)從9年級古典機率的觀念延伸,利用隨機抽球的情境,評量獨立事件;第2題(P=62%,D=0.65),結合8年級直線方程式與10年級斜率;第7題(P=65%,D=0.31)結合8年級等差數列、10年級等比數列及遞迴數列。第9題(P=44%,D=0.37)結合8年級的一元二次方程式的解與10年級的不等式;第13題(P=48%,D=0.78)結合9年級二次函數與10年級多項式的除法原理、三次函數圖形特徵的概念。
(二)取材生活情境,解讀數學語言
生活中處處是數學!例如數字系統、幾何圖形、被拋出的籃球、天文觀測、每日的採買、活動的安排……等,試著停下忙碌的腳步,注意周遭的環境、新聞報導,閱讀各式各樣的書籍報刊,可以增加許多發現與欣賞。今年第3、12、15等題取自生活常見情境素材,評量運用高中所學,找出解題策略。例如第3題(P=60%,D=0.53)取材三種不同類型的音樂曲目,可以取捨原理、窮舉法或樹狀圖解題;第12題(P=22%,D=0.05)取材金屬比例與合金的波長關係與單位換算,評量二維數據分析的基本觀念;第15題(P=16%,D=0.36)是經典的期望值試題,取材假日市集的攤位販售策略,評量從情境中找出數學策略解題。
(三)連結不同單元,整合運用觀念
數學學習不能是塊狀的記憶及機械式計算,須將所學整合成有脈絡、系統性的內容,今年試題也有跨章節整合的試題,例如第4題(P=44%,D=0.50)結合對數函數圖形與格子點,對於課堂上認真描點畫圖的考生,是可以掌握的題目;第5題(P=30%,D=0.39)結合不等式及三角與排列組合等觀念;第8題(P=48%,D=0.37)結合指數、直線與圓、柯西不等式、平面向量的觀念,取決在選擇解題策略;第11題(P=38%,D=0.28)結合角平分線,平面向量、三角比等觀念;第14題(P=33%,D=0.61)則是空間中平面與直線方程式連結三元一次聯立方程式,本題數字設計充滿巧思,對平時數感或觀察力強的學生,不須繁雜計算即可得出答案。
(四)強調數形結合,鑑別不同能力
「數缺形少直覺,形少數難入微。」簡單的一句話道盡數學的精髓。今年第6、10、16、17與混合題組,正是評量數學幾何與代數的結合。第6題(P=35%,D=0.32)評量從試題中的「三個彼此互相垂直之向量」連結到長方體;第10題(P=38%、D=0.42)則是三角函數圖形結合三角比;第16題(P=18%,D=0.44)與第17題(P=14%,0.16)則是可依據題意畫出圖形,找出其關係解題。混合題組結合國中小所學的數學能力,以11年級矩陣的應用為主軸,連結矩陣運算、平面向量、平行線、三角比等,可以從代數或幾何解題,例如利用旋轉矩陣、矩陣乘法、解二元一次方程式、平面向量的內積等,或是結合旋轉矩陣、平行線、向量夾角的幾何性質解題,布題精彩有趣。
三、回饋高中的教與學
從考題反思教學現場,學生需理解與熟悉基本觀念,進一步連結不同單元,例如以三角形出發,可以思考邊角關係、三角比、面積公式、正餘弦定理、向量、三心性質、行列式等,這些單元都可進行實作與探究,包含三角函數的實作描點繪製,結合網路常見的數學工具軟體繪圖與觀察圖形特徵,再進行嚴謹的推理證明,培養數與形的連結能力。這樣的想法也可以用於對數函數交點個數的探討(第4題)、三角函數圖形(第10題)、不同情境的數據分析(第12題)等,也可跟同學多多討論,激發不同的想法,靈活運用數學觀念。
老師也可從這次的試題出發,提供學生探究題材,例如第6題平行六面體體積,可引導學生從平面上三角形面積出發,如國中小所學的底乘高除以2,到10年級三角形兩相鄰邊長及其夾角求出面積,11年級向量求面積,再推廣到空間的平行六面體,過程中不一定馬上找出標準答案,但可藉此訓練獨立思考的能力。也可鼓勵學生多閱讀不同的書籍,從中發現藏在各種領域的數學,包含簡化與解決問題。
四、結語
有部韓國影片紀錄不同的廚師在面對節目任務時,如何在有限條件中,利用每個食材的特性、結合不同的料理,破框思考、發揮創意,完成任務。今年學測試題,符合數學A測驗範圍,有基本概念,也有連結各單元與不同情境的試題,若細細品味,會發現處處都是精彩的巧思。