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素養導向「紙筆測驗」範例試題(第4版)

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素養導向「紙筆測驗」要素與範例試題(草案 V4)

壹、 核心素養之定義與素養導向「紙本評量」之要素 一、核心素養定義與實踐 核心素養是指一個人為適應現在生活及未來挑戰,所應具備的知識、 能力與涵蓋更寬廣和豐富的教育內涵。核心素養的表述可彰顯學習者的主 體性,不再只以學科知識作為學習的唯一範疇,而是關照學習者可整合運 用於「生活情境」,強調其在生活中能夠實踐力行的特質(十二年國民基 本教育課程發展指引,103年1月)。 素養的培養應該適當的結合情境學習、專題導向、生活實踐等教學, 核心素養的培養有賴課程、教學與評量的有效連結(潘文忠編,103年6 月,第18頁),因此本評量草案依據上述兩本素養導向的課綱發展建議書 或指引進行評量試題的轉化與實踐。 二、素養導向紙本評量之要素 根據《十二年國民基本教育課程發展建議書》指出,核心素養是指知 識、能力和態度(實踐力行)的綜合表現(潘文忠編,103年6月,第18 頁),基於此,本草案將素養導向的紙筆評量列出下列基本要素: 1. 佈題強調真實的情境與真實的問題:核心素養定義中非常強調「應 用在生活情境的能力」,不同於以往的紙筆測驗多著墨於知識和理 解層次的評量,素養導向則較強調應用核心知識與技能以解決真實 情境脈絡中的問題。除了真實脈絡之外,素養導向之問題應盡可能 接近真實世界(包含日常生活情境或是學術探究情境)中會問的問 題。 2. 評量的能力強調跨領域(學科)核心素養或是學科素養: (1) 跨領域(學科)核心素養係指如總綱所定義三面九項中所指 出之符號運用、多元表徵、資訊媒體識讀與運用以及系統性 思考等跨學科甚至跨領域的共同核心能力,並非指跨學科的 題材。 (2) 學科素養則強調結合「學習表現」與「學習內容」應用於真 實情境的問題中,知識雖然為素養的基礎,但以知識為主的 評量也很容易導致機械式地背誦學習,素養導向評量強調 「學習表現」和「學習內容」的結合,應用於真實情境中的 問題解決,引導課室脈絡化的教學與學習,避免大量背誦式

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2 的學習。 三、其他說明 基於素養導向的評量推動過程中常被提出的問題,以及在評量設計容 易有的問題,特此提出說明: 1. 素養導向評量未必要以題組的型態來進行,題幹也不見得要很冗長 才能稱為素養試題。 2. 知識、理解、技能常被視為應用的基礎,有些基本知識、概念和技 能是素養培育的重要基礎,因此在學科評量不一定完全採素養導向 的情境題,尤其是學校內的形成性評量,應列入一定比例的基本知 識、概念、能力之評量題目,但評量時也應兼顧學生是否理解能習 得知識之目的,因此應該要有一定比例的素養題,才能讓學生體會 到學習是有用的,進而提升學習的興趣,符應素養導向的十二年國 民基本教育之課綱。 3. 本文以及文中範例,僅針對紙筆測驗進行範例說明,核心素養的培 養應透過多元化的教學與學習情境(如實作、合作問題解決、專題 研究等),輔以多元化的評量方式(如實作評量、檔案評量、動態 評量等)長期培養,尤其是開放性問題或需要歷程觀察的評量,是 紙筆測驗難以達成的限制。 4. 由於素養導向的評量設計開放性大、整合領域的情境設計挑戰高, 建議高風險的紙筆測驗,以現有比例為基準點,初期建議至少20% 至30%的素養導向試題為原則,逐年增加。並朝向建置題庫、結合 教師專業發展工作坊,以擴大試題來源及提升命題品質。 5. 核心素養包括知識、能力與態度,其中態度亦包含心理面向上的態 喜好、立場與價值觀,以及行為面向的習慣與實踐。傳統上態度的 評量多由教師在教學過程中以多元方式(如行為觀察、晤談、檢核 表或自評表)進行。這裡我們主要針對高風險考試的素養導向紙筆 測驗提供檢核要素,關於態度的評量釋例將納入課室評量的教學指 引手冊。

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3 貳、 素養導向評量範例試題 一、 國語文閱讀素養 (一) 國語文閱讀素養評量架構 圖 1:國語文閱讀素養評量架構 國語文閱讀素養導向的試題融入情境、文化與文本脈絡,藉由真實情境中的 提問,來評量學生是否具備「透過閱讀學習」的能力。評量架構分為識字及閱讀 兩部分。識字偏重於字詞規則及語文知識的理解與應用。閱讀則著重篇章理解, 參考 PISA 2015 的評量架構,由低至高的理解層次指標分別為「擷取與檢索」、 「統整與解釋」及「省思與評鑑」,以測量學生是否具有擷取訊息、統整、推論 文意、並評鑑文章內容的能力。著重於評量學生對於文本的深度理解,並能詮釋 現象、省思文本內容及其相關的生活、生涯、生命議題。茲分述如下:

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4 1. 擷取與檢索:涉及尋找、選擇和蒐集資訊。讀者需依據問題要求或指明的特 點找出文中清楚寫出的訊息。 2. 統整與解釋:涉及文本內部的統整,了解文本各部分關係或加以推論。 3. 省思與評鑑:涉及利用文本外在知識、想法和價值。將所閱讀的內容與自己 原有的知識、想法和經驗相連結,經過判斷與省思過後,就文本內容提出自 己的見解。 (二) 國語文閱讀素養範例試題 題目名稱 一二三,木頭鳥 情境範疇 個人-環境 題幹 近年來,我們在都市綠地常能觀察到黑冠麻鷺,但在過去牠 其實並不常見,還曾被列為臺灣的稀有鳥類呢!直到這幾十年, 黑冠麻鷺在臺灣的族群數量才大幅成長,不過目前在其他國家, 許多賞鳥人想要一睹牠的廬山真面目還不是件容易的事。全世界 麻鷺屬(Gorsachius)的鳥類共有四種,習性都非常害羞,大多在 森林中活動且數量稀少,是極不容易觀察的鳥類。其中,黑冠麻 鷺的主要活動區域在東南亞、南亞地區及南洋群島,但在這些地 區也不容易觀察到黑冠麻鷺。從前,臺灣的黑冠麻鷺只棲息在靠 近溪流的低海拔樹林中,不過近十年來牠逐漸適應都市,成為臺 灣綠地常見也容易觀察的鳥類。因此,臺灣成為世界上最容易觀 察到野生黑冠麻鷺的地方,每年都有許多國外賞鳥者特地來這座 寶島,探訪這難得一見的有趣大鳥。 黑冠麻鷺是鷺科(Ardeidae)鳥類,體長大約四十五公分,顧 名思義,牠的頭頂有著黑色羽冠,臉上也像戴著藍色面具,尤其 在繁殖期,雄鳥的臉部會呈現顯眼的深藍色,而雌鳥則為淺藍色。 當繁殖期結束,牠們的臉部就會變成淡藍綠色,所以我們可以從 牠們臉部的顏色變化來初步判斷牠們的性別及繁殖階段。黑冠麻 鷺的臉頰、頸部都是紅褐色,背部及翅膀上的羽毛以栗褐色為主, 並且摻雜黑色細紋,當牠佇立不動時,乍看之下還真的與木頭有 些相似呢!當黑冠麻鷺伸長脖子以正面朝向我們,可以發現牠的 喉部到腹部中央有一條明顯的黑褐色縱紋。因此,黑冠麻鷺躲藏 到較高的草叢並且伸長脖子時,常能與草叢融為一體,讓我們不 容易發現牠。無疑的,牠也是一位厲害的躲藏高手!雖然黑冠麻 鷺雄、雌鳥的外型差異不大,但成鳥與亞成鳥有明顯的差異。亞 成鳥的頭部與頸部主要為黑褐色,背側與翅膀上的羽毛呈灰褐色,

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5 全身都夾雜許多白斑。有趣的是,過去的觀察報告發現,黑冠麻 鷺在亞成鳥階段就已經可以繁殖囉! 不管在白天或黑夜,都是黑冠麻鷺的活動時間,但主要集中 在傍晚。除了繁殖與餵養小鳥之外,牠們大多是單獨活動。此外, 我們常能觀察到黑冠麻鷺專心的盯著草地看,這是因為牠們正準 備捕捉大餐!當草地上一有風吹草動,牠們就會以迅雷不及掩耳 的速度上前捕捉獵物,飽食一頓。黑冠麻鷺最愛的食物是蚯蚓, 其他像是昆蟲、青蛙、蜥蜴等,也都是牠們菜單上的佳肴。下雨 過後,土壤中的蚯蚓容易鑽出地面,此時正是黑冠麻鷺大啖美食 的最好時機,所以雨後的草地上,我們總能看到黑冠麻鷺努力與 蚯蚓相互拔河的有趣畫面。另外,傍晚時分在公園或校園散步時, 大家是否曾聽過單調且低沈的「嗚――嗚――」聲呢?原來黑冠 麻鷺的雄鳥正在樹上大肆鳴唱,這也是牠用來吸引母鳥的求偶方 式。不只如此,雄鳥與雌鳥的求偶展示行為也非常有趣,牠們會 豎起頭上的黑色羽冠及頸部羽毛,此時牠們的脖子有如雞毛撢子 一般,而類似的展示行為,在黑冠麻鷺受到威脅或干擾時,也偶 爾會出現。 黑冠麻鷺從過去在臺灣被列為稀有留鳥,到現在已經成為容 易觀察的都市綠地野鳥,表示大家越來越重視環境保育意識,並 且提供許多綠地讓鳥兒們休憩、覓食及躲藏。這樣不僅能保護野 生動物,也能間接提高我們的生活品質。臺灣已經成為全世界最 容易觀察到黑冠麻鷺的地方,希望大家發現牠們時,可以駐足觀 察牠們有趣的行為,並友善的對待牠們,讓這群可愛的木頭鳥持 續在臺灣的綠地帶給我們許多歡樂與驚奇!

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6 問題一 根據本文敘述,在哪個時間、地點比較容易看到黑冠麻鷺? ① 清晨濕地 ② 午間河岸 ③ 傍晚草地 ④ 夜晚高山 答案 (評分準 則) ③ 學習階段 第四階段 核心素養 自主行動-系統思考與解決問題 評量架構 擷取與檢索 學習內容 Ac-Ⅳ-3 文句表達的邏輯與意義 學習表現 5-Ⅳ-2 理解各類文本的句子、段落與主要概念,指出寫作的目 的與觀點 (此題僅針對「理解文本的句子、段落與主要概念」) 試 題 概 念 與分析 本文第三段提到「不管在白天或黑夜,都是黑冠麻鷺的活動時 間,但主要集中在傍晚。除了繁殖與餵養小鳥之外,牠們大多 是單獨活動。此外,我們常能觀察到黑冠麻鷺專心的盯著草地 看,這是因為牠們正準備捕捉大餐!」評量學生是否有確實讀 到「主要集中」和「常能觀察」兩項訊息。

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7 問題二 黑冠麻鷺被稱之為「木頭鳥」的主要原因為何?請從文章中找證 據,以支持你所判斷黑冠麻鷺被稱為「木頭鳥」的主要原因。 答案 (評分準 則) 2 分:正確答出毛色與行為的相關內容。 毛色:黑冠麻鷺的臉頰、頸部都是紅褐色,背部及翅膀 上的羽毛以栗褐色為主,並且摻雜黑色細紋。 行為:當牠佇立不動時,乍看之下還真的與木頭有些相 似呢! 1 分:僅答出毛色或行為其中一項。 0 分:答案錯誤或其他答案。 學習階段 第四階段 核心素養 自主行動-系統思考與解決問題 評量架構 統整與解釋 學習內容 Ac-Ⅳ-3 文句表達的邏輯與意義 學習表現 5-Ⅳ-2 理解各類文本的句子、段落與主要概念,指出寫作的目 的與觀點 (此題僅針對「理解文本的句子、段落與主要概念」) 試題概念與 分析 摘要文本中的重點訊息。從文本描述黑冠麻鷺的各種訊息中, 找出與「木頭鳥」相關的證據,包含黑冠麻鷺的毛色與木頭的 顏色相近,以及黑冠麻鷺靜止不動時,像木頭。

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8 問題三 小如在校園的樹下發現一隻黑冠麻鷺,拍照和同學們分享。 鳥的成長階段分為雛鳥、亞成鳥、成鳥。根據本文所描述的黑 冠麻鷺外型特徵,你判斷牠屬於哪一個成長階段?並請說明理 由。 答案 (評分準 則) 2 分:正確答出亞成鳥與全身夾雜許多白斑的相關內容。 1 分:僅答出亞成鳥或白斑其中一項。 0 分:答案錯誤或其他答案。 學習階段 第四階段 核心素養 自主行動-系統思考與解決問題 評量架構 省思與評鑑 學習內容 Ad-Ⅳ-1 篇章的主旨、結構、寓意與分析 學習表現 5-Ⅳ-4 應用閱讀策略增進學習效能,整合跨領域知識轉化為解 決問題的能力 試 題 概 念 與分析 本題透過圖文轉換,評量學生是否能將文本中所描述黑冠麻鷺 的特徵運用於真實生活情境。學生須區辨文本中有關黑冠麻鷺 在不同成長階段的體徵描述,並比對文本中的文字訊息與題幹 圖片有何相符之處,進而判斷圖片中的黑冠麻鷺屬於哪一個成 長階段。 以上評量,依據素養評量的要素檢核如下: 1. 符合真實性的問題:這是一篇描寫黑冠麻鷺的文章,牠生活於都市綠地中。 2. 跨領域或跨學科:生物文本。 3. 結合「學習表現」與適當的「學習內容」:如上表 4. 符應解決生活問題:透過閱讀習得黑冠麻鷺的特性,並運用於詮釋動物與生 活環境的關係。

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9 二、 英語文閱讀素養 (一) 英語文閱讀素養評量架構 英文邏輯思考、 判斷與創造力 使用文本內容 直接提取 歸類、擷取 推論分析 猜測 與外在知識連 結 詮釋整合 歸納、排序、 因果 比較評估 比較、類推、 預測 圖 2:英語閱讀素養評量架構 英語文的學習表現強調英語文聽、說、讀、寫、綜合應用等技能,其學習 內容著重在語言運用、學習策略、邏輯思考、判斷與創造力、國際觀的五個面 向,其中在邏輯思考、判斷與創造力之面向為十二年英語文課綱之推行重點。 受限於 TASA 的經費與人力,將優先評估學生聽、讀兩項能力。因此,在現階 段的 TASA 英文科素養評量,優先研發邏輯思考、判斷與創造力等素養題型融 入在聽、讀兩種形式的語言技能中。 其中在邏輯思考、判斷與創造力之面向,架構參考 PIRLS 的素養題型架 構,並統整十二年課綱學習表現與內容之意涵,其評量架構,包括以下四個目 標:直接提取、推論分析、詮釋整合與比較評估等面向。 1. 直接提取:包括能進行訊息的歸類、理解文中的基本詞彙及關鍵訊息、解 讀文中語句的意義與關係、掌握文本大意與重要訊息等面向。 2. 推論分析:包括能解讀文中的人事物關係、依據文本訊息之關聯度來猜測 等面向。 3. 詮釋整合:能找出文中支持的論點與立場、判斷因果關係、分析與歸納全 文大意、比較跨段訊息等面向。 4. 比較評估:能比較分辨主客觀事實與主觀意見、能找出透過寫作手法判斷 文章的鋪陳方式、能類推原則、預測結果、找出問題解決的方法。

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(二) 英語文閱讀素養範例試題 題目名稱 Annie's Talk show 情境範疇 個人-生活內容 食物

題幹 Annie: Welcome to Annie’s Talk Show. I’m Annie. Today, we’re very happy to have Jacky Brown with us.

Jacky: Hi, everyone.I’m Jacky. Nice to see you all.

Annie: Jacky, in your movie On the Sea, you eat fish every day. But do you really like it?

Jacky: Well, in fact, I hate anything that swims. Annie: So, do you eat meat?

Jacky: Yes, I eat some two-leg animals, but not four-leg ones. Annie: Are you saying that you don’t eat steak? Come on! That’s

delicious.

Jacky: Not for me. Vegetables are my favorite. Eggs and chicken are okay for me.

Annie: I see. Now we know what Jacky likes and doesn’t like to eat. Next time when you see him, don’t give him the wrong food. 取材說明 或是 出題理念 此題的情境設在廣播節目中,討論食物的偏好。在日常生活中,若 有接待外國友人,常有需要介紹台灣飲食文化的需求,在此的情境 為了解他人需求,並提供適合的飲食建議。

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問題一 What are they talking about? (A) Jacky’s new movie. (B) Jacky’s eating habits. (C) Jacky’s life on the sea. (D) Jacky’s favorite animals. 答案 (評分準 則) B 學習階段 第四階段 核心素養 溝通互動-符號運用與溝通表達 評量架構 直接提取 學習內容 3-Ⅳ-7 能瞭解對話的主要內容 學習表現 3-IV-13 能熟悉重要的閱讀技巧,如擷取大意、猜測字意、推敲文 意、預測後續文意等 試 題 概 念 與分析 理解文本中主旨,依據上下文的敘述脈絡,正確的判斷。

問題二 Which of the following may Jacky like to eat? (A) Fish soup.

(B) Beef noodles. (C) Lettuce salad. (D) Pork hamburgers. 答案 (評分準 則) C 學習階段 第四階段 核心素養 溝通互動-符號運用與溝通表達 評量架構 推論分析 學習內容 D-III-3 依綜合資訊做簡易猜測 學習表現 9-Ⅳ-1 能綜合相關資訊作合理的猜測 試 題 概 念 與分析 能依據文章中所呈現的敘述脈絡,做合理的推論與猜測。

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問題三 Amy is Jacky’s new assistant. She has never seen the talk show. She bought him a lunch box and found that he didn’t eat some dishes. Which dishes did Jacky NOT eat? Please check .

□(糖醋 排骨 圖) □(蝦仁 炒蛋 圖) □(青椒 牛肉 圖) □(清炒高麗 菜圖) □(小黃瓜拌 雞絲圖) 答案 (評分準 則) ABC 學習階段 第四階段 核心素養 溝通互動-符號運用與溝通表達 評量架構 詮釋整合 學習內容 D-V-3 多項訊息共通點或結論的分析及歸納 學習表現 9-V-4 能分析、歸納多項訊息的共通點或結論 試 題 概 念 與分析 能綜整歸納全文大意,找出最符合文本內容的答案。

問題四 Please explain why you choose these dishes according to the conversation.

(中英文作答皆可) 答案

(評分準 則)

1. I hate anything swims.所以不吃蝦仁炒蛋。

2. I eat some two-leg animals, but not four-leg ones. 所以不吃糖醋 排骨及青椒牛肉

3. Vegetables are my favorite. 故吃清炒高麗菜。

4. Vegetables are my favorite. 及 Eggs and a little chicken are okay for me. 故吃小黃瓜拌雞絲 學習階段 第四階段 核心素養 自主行動-系統思考與解決問題 評量架構 詮釋整合(能分析與歸納全文大意) 學習內容 D-V-3 多項訊息共通點或結論的分析及歸納 學習表現 9-V-7 能評估不同資訊,提出合理的判斷或建議

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13 試 題 概 念 與分析 能綜整歸納全文大意,寫出最適當的理由。 題目名稱 Penpal 情境範疇 個人-交友 題幹 Dear Hannah,

I am so happy to get your letter. And I want to say HAPPY BIRTHDAY!!! I can’t believe it. You and I are both January girls.

From the picture you sent, I can see you live in a beautiful town with blue lakes and green hills! It looks lovely and I hope I can visit it one day. In my city, we have a lot of shopping malls and night markets. I love living here! For a shopaholic like me, there is no better place than my city.

Please write back soon and tell me about your school life.

Love, Ann 取材說明 或是 出題理念 國中生進入交友階段,此題設在交筆友的情境。在文中則和筆友 分享自己的住家環境與興趣。

問題一 (1) What might the picture look like?

(A) (B) (C) * (D) (學習表現:3-Ⅳ-8 能瞭解短文、簡訊、書信的主要內容。) 答案 (評分準 則) D 學習階段 第四階段 核心素養 溝通互動-符號運用與溝通表達 評量架構 直接提取 學習內容 3-IV-13 能熟悉重要的閱讀技巧,如擷取大意、猜測字意、推敲文 意、預測後續文意等 學習表現 3-Ⅳ-8 能瞭解短文、簡訊、書信的主要內容 試 題 概 念 與分析 能分析全文大意,提出合理的判斷。

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問題二 文本中,你從哪些訊息看出 Ann 和 Hannah 是筆友?。 答案

(評分準 則)

a. I am so happy to get your letter.

b. I will tell you about my school life in the next letter. c. Please write back soon and tell me about your school life. 學習階段 第四階段 核心素養 自主行動-系統思考與解決問題 評量架構 推論分析 學習內容 3-IV-13 能熟悉重要的閱讀技巧,如擷取大意、猜測字意、推敲文 意、預測後續文意等 學習表現 3-Ⅳ-8 能瞭解短文、簡訊、書信的主要內容 試 題 概 念 與分析 能解讀文中的人事物關係,並提出合理的推論與判斷。 以上評量,依據素養評量的要素檢核如下: 1. 符合真實性問題:這兩個範例都是運用英語文時所可能發生的真實情境。 2. 跨領域或跨學科:在解決問題時,會需要系統思考與解決問題的能力(如A

Annie's talk show 第 4 題,penpal 中的第 2 題)。 3. 結合「學習表現」與適當的「學習內容」:如上表

4. 符應解決生活問題:這些都是用來評估是否具有解決生活問題的能力(如 Annie's talk show 第 1, 2, 3 題,Penpal 第 1 題)。

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16 三、 數學素養 (一) 數學素養評量架構 圖 3:數學閱讀素養評量架構 1. 數學內容 十二年國民教育數學領域之主題類別:國民中學階段是數與量(N)、空間與形狀 (S)、坐標幾何(G)、關係(r)、代數(A)、函數(f)、資料與不確定性 (D)。

2. 數學思考(H.Verhage & J.de Lange(1997))

層次一(再製、基本)50%:指再製、歷程、概念和定義,如基本事實的認 識、回憶數學物件與性質、標準算則的運用、專門技巧的發展,也就是執行常 規程序。 層次二(連結)30%:不同領域的連結(數學領域內部或跨領域的連結)與整 合,能判別與闡述定義、主張、例子、條件斷言、證明等,並做數學的決定 (應用、分析與解非例行性的問題),訊息融入、、決定採用何種工具解題、解 非例行性問題。 層次三(分析、建模、一般化)20%:數學建模、數學化、數學的思維、一般 化與洞察,將問題情境數學化、分析、詮釋發展個人模式和策略、提出數學論

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17 證、一般化或推論。這類的問題通常允許開放式的作答反應,會有多種答案的 呈現。 3. 數學素養(林福來、李源順、單維彰、鄭章華,2014) 「知」就是「學什麼」,指的是數學內容;包括數學素養所強調的數與量 (N)、空間與形狀(S)、坐標幾何(G)、關係(r)、代數(A)、函數(f)、資 料與不確定性(D)。 「行」就是「怎麼用」,指的是學生所能展現出來的數學能力,包括程序執行、 解題、溝通、論證等等現今數學教育主要的能力面向。 「識」就是「為什麼」、「你認為」,指的是對數學的內在認知與情意涵養,包括 概念理解、推理、連結、後設認知、以及欣賞數學的美。

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18 (二) 數學素養範例試題 題目名稱 開車自助 情境範疇 個人 題幹 阿里在歐洲某一國家租車自助旅行, 從 A 地租車出發至 B 地還車, 該租車公司的政策是滿油還車, 租車時油箱是滿的,還車時油箱也必須加滿。 問題一 如果阿里以每小時 80 公里的速率開車,請問約幾小時可以到達 B 地 (取到小數點第 1 位即可)。 答案 (評分準 則) 做法或理由: AB 的距離量測約 3.5 公分,1 公分是 100 公里 AB 的距離約 350 公里(AB 的距離在 320~360 之間,都是可以接 受) 350÷80≒4.4 約 4.4 小時可以到達 B 地 評分準則: 算出距離和時間得滿分 僅算出距離或時間,部份給分 其他 不給分 學習階段 第三階段 核心素養 自主行動-系統思考與解決問題 評量架構 ■數與量 空間與形狀 ■行(怎麼用) ■層次二連結 學習內容 N-5-9 整數、小數除以整數(商為小數):整數除以整數(商 為小數)、小數除以整數的意義。教師用位值的概念說 明直式計算的合理性。能用概數協助處理除不盡的情況。 熟悉分母為 2、4、5、8 之真分數所對應的小數。 N-5-11 解題:對小數取概數。具體生活情境。四捨五入法。知道商 除不盡的處理。理解近似的意義。近似符號「≒」的使用。 N-6-7 解題:速度:比和比值的應用。速度的意義。能做單位換算

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19 (大單位到小單位)。含不同時間區段的平均速度。含「距離=速 度×時間」公式。用比例思考協助解題。 S-6-2 解題:地圖比例尺。地圖比例尺之意義、記號與應用。地圖 上兩邊長的比和實際兩邊長的比相等。 學習表現 n-III-7 理解小數乘法和除法的意義,能做直式計算與應用。 n-III-8 理解以四捨五入取概數,並進行合理估算。 n-III-9 理解比例關係的意義,並能據以觀察、表述、計算與解題, 如比率、比例尺、速度、基準量等。 試題概念 與分析 試題主要是地圖比例尺與速率的應用,是真實情境的簡化版本, 開車從葡萄牙的首都里斯本至北部大城波爾多,需花費多少時 間。 問題二 阿里所租的車子,每公升的汽油可以跑 20 公里,B 地的油價 1 公 升約 1.5 歐元,請問阿里還車時,約需花費多少油錢 (請換算成 新台幣,1 歐元 =40 元新台幣)。 答案 (評分準 則) 做法或理由: AB 的距離約 350 公里(AB 的距離在 320~360 之間,都是可以接 受) 350÷20=17.5 17.5×1.5× 40=1050 約 1050 元 學習階段 第三階段 核心素養 自主行動-系統思考與解決問題 評量架構 ■數與量 ■行(怎麼用) ■層次二連結 學習內容 N-3-5 容量:「公升」、「毫升」。實測、量感、估測與計算。 單位換算。 N-5-8 小數的乘法:整數乘以小數、小數乘以小數的意義。乘 數為小數的直式計算。教師用位值的概念說明直式計算 的合理性。處理乘積一定比被乘數大的錯誤類型。 N-5-11 解題:對小數取概數。具體生活情境。四捨五入法。知 道商除不盡的處理。理解近似的意義。近似符號「≒」的使用。 N-6-7 解題:速度:比和比值的應用。速度的意義。能做單位換算 (大單位到小單位)。含不同時間區段的平均速度。含「距離=速 度×時間」公式。用比例思考協助解題。 學習表現 n-II-7 理解長度、角度、面積、容量、重量的常用單位與換算,培

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20 養量感與估測能力, 並能做計算和應用解題。認識體積。 n-III-7 理解小數乘法和除法的意義,能做直式計算與應用。 n-III-8 理解以四捨五入取概數,並進行合理估算。 n-III-9 理解比例關係的意義,並能據以觀察、表述、計算與解題, 如比率、比例尺、速度、基準量等。 試題概念 與分析 試題主要是容積、速率與小數計算的應用,是真實情境的簡化版 本,從車子的油耗量,估計油錢。 題目名稱 吸血鬼 情境範疇 科學 題幹 根據聯合國公布的資料顯示,全世界人口總數在 2012 年已經超過 70 億。古老的歐洲有吸血鬼的傳說,如果吸血鬼吸了一個人的血, 那個被吸血的人,也會變成吸血鬼。我們來試著挑戰一下「世界上 有沒有吸血鬼的證明」。 假設一個吸血鬼,一個月只吸一個人的血,從 2012 年的 1 月開始, 只有 1 位吸血鬼;2012 年的 2 月就會有 2 位吸血鬼;2012 年的 3 月就會有 4 位吸血鬼 取材說明 題幹取材自美國佛羅里達大學物理系教授 Costas Efthimiou 和其同 事的研究發表(https://arxiv.org/abs/physics/0608059)。 問題一 將 70 億用科學記號表示,則可以用以下哪種方式表達? (1)70x108 (2)7x109 (3)70x1010(4) 7x1010 答案 (評分準 則) 正確答案 (2) 做法或理由: 70x108=7x109 (1)沒有將實數 70 轉換成小於 10 的數字。 (3)70億共有10位數,誤以為是70x1010。 (4) 70 億共有 10 位數,誤以為是 7x1010 學習階段 第四階段 核心素養 自主行動-系統思考與解決問題 評量架構 ■數與量 ■行(怎麼用) ■層次一再製 學習內容 N-7-8 科學記號:以科學記號表達正數,此數可以是很大的數(次 方為正整數),也可以是很小的數(次方為負整數)。 學習表現 n-IV-3 理解非負整數次方的指數和指數律,應用於質因數分解與 科學記號,並能運用到日常生活的情境解決問題。

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21 試題概念 與分析 試題主要評量科學記號的表示方式。 問題二 請估算一下,幾個月後,全世界的人都變成吸血鬼? 答案 (評分準 則) 210>1000=103 210x210 x210>103 x103x103 210x210 x210=230,需要 30 個月 2x2 x2 x230>7 x109 2x2 x2 x230=233 故需要 33 個月 學習階段 第四階段 核心素養 自主行動-系統思考與解決問題 評量架構 ■數與量 ■行(怎麼用) ■層次三分析 學習內容 N-7-8 科學記號:以科學記號表達正數,此數可以是很大的數(次 方為正整數),也可以是很小的數(次方為負整數)。 N-7-7 指數律:以數字例表示「同底數的乘法指數律」(𝑎𝑚× 𝑎𝑛 = 𝑎𝑚+𝑛、(𝑎𝑚)𝑛 = 𝑎𝑚𝑛、(𝑎 × 𝑏)𝑛 = 𝑎𝑛× 𝑏𝑛,其中 𝑚, 𝑛 為非負整數) 以數字例表示「同底數的除法指數律」(𝑎𝑚÷ 𝑎𝑛 = 𝑎𝑚−𝑛,其中 𝑚 ≥ 𝑛 且 𝑚, 𝑛 為非負整數)。 學習表現 n-IV-3 理解非負整數次方的指數和指數律,應用於質因數分解與 科學記號,並能運用到日常生活的情境解決問題。 試題概念 與分析 試題主要是運用指數律和科學記號,證明吸血鬼不存在。 以上評量,依據素養評量的要素檢核如下: 1. 符合真實性的問題:第一題是在真實的情境脈絡中解決問題,透過地圖比例 尺和油耗量,計算旅程可能花費的時間和油資。第二題是科學情境中的問 題,人口數據是真實的,情境是有趣的。 2. 跨領域或跨學科:第一題第二題皆是數學內跨領域之連結的題目。 3. 結合「學習表現」與適當的「學習內容」:如上表 4. 符應解決生活問題:第一題是旅行時,實際會面臨的問題。第二題是解決數 學論證破除日常生活中的謠言。

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22 四、 科學素養 (一) 自然科學素養評量架構 圖 4:科學素養評量架構 科學素養評量著重於學習內容(探究內容)與學習表現(探究方法)的結 合,並於生活情境中作問題解決。探究的內容可以是經驗的數據、既有的科學 知識或理論,或是異例,而問題解決區分為辨認議題、解釋現象、運用證據等 三大類。本架構進一步將科學探究方法分為歸納的、演繹的以及批判多元的探 究方法。歸納法主要強調透過一系列觀察對事物(經驗數據或既有的科學知 識)進行類推,常見的基本能力包含分類、比較、看出規律性、事物間的關係 或趨勢。演繹法則是基於既有的科學知識、假設或理論,透過邏輯,對現象進 行解釋或是預測。批判法則是強調對於事物進行客觀的分析與反思,不斷地透 過正向的邏輯檢驗和尋找反例來挑戰預設的前提。

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23 (二) 自然科學素養評量範例試題 題目名稱 蓋斑鬥魚 情境範疇 地區-環境生態 題幹 蓋斑鬥魚原產於東亞各國,生活於水流平緩處。這種環境 恰好也是蚊子的繁殖地。一隻野生蓋斑鬥魚一天可捕食 300 隻 孑孓,因此對於防治病媒蚊有很大的效果。蓋斑鬥魚很容易飼 養,最佳生長的水溫範圍約為攝氏 20 度到 27 度,但仍可存活 在攝氏 4 度到攝氏 38 度的水溫中。蓋斑鬥魚的繁殖行為很有 趣,過程如下: 1. 在繁殖時,成熟的雄蓋斑鬥魚會在水面上吐泡泡,築 成「泡巢」。 2. 在雌魚排卵後,雄魚排出精子使卵受精。隨後,雄魚 將卵含在口中,吐到泡巢上固定。 3. 雄魚負責守護泡巢及受精卵,並且不斷地補強泡巢。 4. 卵孵出幼魚後,雄魚持續照顧幼魚,直到幼魚可自行 游開覓食為止。 取材說明 本試題改寫自:1. 維基百科-蓋斑鬥魚 http://zh.wikipedia.org/ ; 2. 王湘瑜等,2006,科學教育月刊 294:23-33

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24 問題一 大仁準備了 12 組飼育容器,編號 1 至 12 號。每一個飼育容器 中放入一對雌魚和雄魚。1 至 4 號飼育容器水溫控制在 20℃。5 至 8 號飼育容器水溫控制在 25℃。9 至 12 號飼育容器水溫控制 在 30℃。大仁每天觀察紀錄雄魚吐泡巢次數。實驗結果呈現如 下圖: 請問這個實驗是在探討什麼問題? 答案(評 分準則) 編碼 1:下列類型之一的正確答案 (1) 學生寫出「水溫是否影響雄鬥魚的繁殖行為?」這一類答案 指出題目所描述的方法可用來探討因果關係。答案提及到 「水溫」、「雄魚」(或「鬥魚」或「臺灣鬥魚」)、「繁殖」 (或「吐泡巢次數」)。答案可使用疑問句,也可使用直述句 描述實驗目的,但不應直接陳述實驗的結果。 (2) 學生寫出「水溫是否和雄鬥魚的繁殖行為有關?」這一類答 案指出兩個變項間的相關關係,而非因果關係。 (3) 其他正確答案 編碼 0:錯誤、不明確或是無關答案。如 (1) 學生直接陳述實驗結果,如「溫度越高、雄魚吐泡巢次數越 多」。 (2) 探討鬥魚適合的繁殖環境(不明確)。 核心素養 自主行動-系統性思考與解決問題 評量架構 問題解決:■辨識議題、□解釋現象、□運用證據 探究內容:■經驗數據、□科學理論、□異例 探究過程:□歸納、■演繹、□批判 學習內容 INe-Ⅲ-12:生物的分布和習性,會受環境因素的影響;環境改 變也會影響生存於其中的生物種類。 學習表現 po-Ⅳ-2:能辨別適合科學探究或適合以科學方式尋求解決的問 題(或假說),並能依據觀察、蒐集資料、閱讀、思考、討論 等,提出適宜探究之問題。

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25 試題概念 與分析 本題要求學生運用演繹思考針對實驗的數據進行科學問題的辨 識。 問題二 大仁同時記錄了蓋斑鬥魚雌魚的產卵次數。他將平均每一條雄 魚和雌魚繁殖行為出現的次數呈現如下圖。 下列那一項是依據上圖資料所能得到的結論?請選擇對的答 案。 A. 在 20℃的水溫下,雄魚活力會降低而雌魚會死亡 B. 在 30℃的水溫下,雄魚和雌魚的繁殖次數較 25℃及 20℃的 水溫下多 C. 白天日照時間越長,則雄魚和雌魚的繁殖次數就越多 D. 在水溫 30℃下,魚卵的孵化率比水溫 25℃及 20℃的時候高 答案(評 分準則) B 核心素養 自主行動-系統性思考與解決問題 評量架構 問題解決:□辨識議題、□解釋現象、■運用證據 探究內容:■經驗數據、□科學理論、□異例 探究過程:■歸納、□演繹、□批判 學習內容 INe-Ⅲ-12:生物的分布和習性,會受環境因素的影響;環境改 變也會影響生存於其中的生物種類。 學習表現 tc -Ⅲ-1:能就所蒐集的數據或資料,進行簡單的紀錄與分類, 並依據習得的知識,思考資料的正確性及辨別他人資訊與事實 的差異。 試題概念 與分析 本題要求學生運用實驗的數據看出變項之間的關係。 這類看出異同、關係、趨勢的能力屬於歸納能力。

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26 問題三 大仁想探討攝氏 20 度至 30 度之間蓋斑鬥魚的繁殖行為。在設 計實驗前,大仁去找了實驗地點每月最高氣溫圖(下圖)。 他為什麼要去找這份資料? 答案(評 分準則) 編碼 1:合理答案,如 (1) 在 1 月到 3 月間做實驗時,需要提高水溫 (2) 了解實驗環境的溫度變化範圍,以準備適當的控溫器材 編碼 0:無關或不合理答案,如 (1) 7-8 月氣溫最高 核心素養 自主行動-系統性思考與解決問題 評量架構 問題解決:■辨識議題、□解釋現象、□運用證據 探究內容:■經驗數據、□科學理論、□異例 探究過程:□歸納、■演繹、□批判 學習內容 INe-Ⅲ-12生物的分布和習性,會受環境因素的影響;環境改變 也會影響生存於其中的生物種類。 學習表現 pe-Ⅳ-1:能辨明多個自變項、應變項並計劃適當次數的測試、 預測活動的可能結果。在教師或教科書的指導或說明下,能了 解探究的計畫,並進而能根據問題特性、資源(如設備、時 間)等因素,規劃具有可信度(如多次測量等)的探究活動。 試題概念 與分析 本題要求學生由提供的資訊中發現事件的意義,依據資料數據 顯示的相關性,推測其背後可能的因果關係,依據結果,提出 可行的實驗設計。

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27 問題四 大仁想進一步探討蓋斑鬥魚對環境的影響。他提出了三個研究 問題。這些問題是否能透過科學方法來回答? 1. 除了溫度以外,是否還有其他因素影響蓋斑鬥魚繁殖?(是/ 否) 2. 我國是否應該讓蓋斑鬥魚大量繁殖?(是/否) 3. 蓋斑鬥魚的數量對登革熱防治會造成什麼影響?(是/否) 答案(評 分準則) 是、否、是 核心素養 自主行動-系統性思考與解決問題 評量架構 問題解決:■辨識議題、□解釋現象、□運用證據 探究內容:□經驗數據、■科學理論、□異例 探究過程:□歸納、□演繹、■批判 學習內容 INe-Ⅲ-12:生物的分布和習性,會受環境因素的影響;環境改 變也會影響生存於其中的生物種類。 學習表現 po-Ⅳ-2:能辨別適合科學探究或適合以科學方式尋求解決的問 題(或假說),並能依據觀察、蒐集資料、閱讀、思考、討論 等,提出適宜探究之問題。 試題概念 與分析 本題測驗學生是否能辨識適合進行科學探究的議題,除了判定 與研究問題直接相關的科學影響因素,也能考慮自然環境、生 態平衡等面向。 以上評量,依據素養評量的要素檢核如下: 1. 符合真實性問題:這是飼養鬥魚時可能發生的真實情境。 2. 跨領域或跨學科:問題四評量的能力。 3. 結合「學習表現」與適當的「學習內容」:如上表。 4. 符應解決生活問題:問題一、二、三評量的能力。

參考文獻

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