從 108 課綱的觀點看 107 學測試題—數學
單維彰.民國 107 年 1 月 31 日
前言
為了參加今 (107) 年的數學科學測試題答案討論會議,我在試題公佈之後就立
即將整份試卷仔細做了一遍,頗有心得,而後在討論會議裡又聽到一些高見。就
解題而言,這份試卷無甚爭議,但是很值得利用這份試卷的題目,作為闡述 108
課綱(特別是所謂的素養評量)的具體範例
1
:正例和反例皆有。因此寫成本文,
就教於數學教育同仁。請讀者留意,以下僅為個人意見,很希望電子報也會呈現
其他觀點,供大家比較與思考。
作者 (2017) 曾在本報分享過〈素養評量芻議〉
(以下簡稱〈芻議〉
)
,本文
討論試題的立場並無改變。在〈芻議〉提出的最主要理念,是認為
素養評量是素養導向之課程的學習成效評量
所以,在素養導向之課程(教材與教法)實踐之前,固然可以探索素養評量,但
實不宜太早定論。承此理念,本文亦非定論,僅以 107 年學測的試題作為〈芻議〉
之各項議題的實例。為此目的,簡略回顧〈芻議〉在技術上的議題包括
題組式命題:雖不符合現行學測的體例,但有些複選題可以考慮改成題
組形式;
允許使用計算機之後,對評量與命題的影響。
而在觀念上則主張數學素養亦可分為
內容向度:即張鎮華 (2017) 所謂「紮實的數學知識,也是素養」,根據
學習者的需求而分成支持終身學習所需的內容,以及預備下一階段學習
所需的內容,後者又簡稱為「學科內容」
;
表現向度:根據李國偉等人 (2013)「國民數學素養」的簡要描述,特別
列出六個關鍵詞的進一步闡述。
本文所列的題號,都來自民國 107 年的學測數學試卷。為節省篇幅,不複製
於文內。請讀者從以下網址取得試題檔案:http://www.ceec.edu.tw/AbilityExam
/AbilityExamPaper/107SAT_Paper/03‐107 學測數學試卷定稿.pdf。
第 1 題:素養內容與表現
作者認為此題所需的數學知識屬素養內容,學生表現出模擬或預測的能力。此題
的評量目標是 108 課綱最在意的主題之一:空間概念。有些同仁認為此題不利於
社會組同學,作者不能苟同。此題的概念,應屬一般人都能在生活經驗中有所體
會也經常有機會遇到實例的基本概念,如果社會組(或文組)學生感到困難,可
1
本文所謂的「課綱」或「108 課綱」
,都是指十二年國民基本教育的數學領域課程綱要(草案)
。
2
能是課程與教學的偏誤所致。這是「素養課程」所要調整的情況之一。
在課程綱要《說明手冊》
(國家教育研究院,2017)的高中階段,有提出使
用直角板作為教法線性質、三垂線定理的教學斟酌或釋例。如果教師按此精神而
使學生有機會親手操作實體教具而體驗空間概念,並在教學過程中隨時連結生活
中的空間經驗,此題應是所有學生應該具備的空間概念,而此題也就可以視為素
養導向課程的學習成效評量。
作者本來建議在 10 年級或 11B 課程裡安排「旋轉體」主題,後來考量教學
時數而未被採納。教師仍可在教學中善用旋轉體。製陶工藝的傳統「轆轤」是旋
轉體的具體例證,經由旋轉而製造的器物,也在生活中隨處可見。如果學生能以
數學的「思維方式」
(素養的表現向度之一)來「辨識」旋轉體,則想必能夠輕
鬆面對此題了。
第 2 題:素養內容與表現
此題的機率知識應屬素養內容,而獲得概數的能力表現則可以是數學溝通,也可
以認作使用工具估算,只是此題不允許使用計算機,而需要運用一個「常識」
:
10
2
1024
1000
,再運用指數律做簡單的心算。此題的數學答案是
10
(1 / 5) ,但
這不是一般人溝通方式,而且不容易產生數感(全部答對的機率大約是多少)
。
有人表示此題要用 log 做估計值,這樣做固然可以,但是顯得缺乏素養。作者認
為,理想的素養教學成效,是學生從高中畢業多年之後,還能做以下估算:
10
10
7
10
10
1
2
1024
1000
10
5
10
10
10
如前述,此題或許可以禁用計算機。如果能改成題組,把機率部分和估算部
分拆開,更能分辨學生的素養層次。甚至將概數改成手寫,交由學生判斷該用怎
樣的概數來呈現結果?則更能評量學生的溝通能力;但是如此則可能引起「沒有
標準答案」的激辯,所以不宜用在全國性的大型考試。
第 3 題:素養內容與表現
此題的評量目標,可視為數學思維方式的表現。至於其知識內容,作者不希望將
其標示為排列組合,而是基本的乘法原理。理想的數學素養,是學生從高中畢業
多年之後,仍具備以數學方式思考此型問題的能力。具體地說,學生不一定要立
刻套公式而設定機率的分母(樣本空間元素個數)為
7 2
2
(
)
C
,而希望她/他能沉吟
片刻之後「辨識」出來:員工甲的休假日可以任意設定,所以不妨假設是週日和
週一。然後,不論採用正面或反面的思考策略,只要考慮員工乙即可。而且,能
使用組合數
n
k
C
固然可喜,即便忘了,也能經由系統性地列舉而解決問題。
有人認為此題的文字敘述欠精確,因為沒有寫「至少」或「恰有」之類的限
定詞。作者卻支持原本的提問方式:
「發生兩人在同一天休假」
,因為這是一般人
的口語,而且這個句子也足夠清晰,並無混淆之處。數學的素養命題,在邏輯精
確之餘,也應該適度地靠近自然語言,而不必總是用術語來包裝。這也是作者經
3
常呼籲的「講人話」
。所以,此題還兼具閱讀素養的評量效果。
如果允許使用計算機,此題不妨要學生以準到百分位的百分比作答:52%,
這樣更明白地溝通機率的值。
第 4 題:108 課綱的基本練習
對 108 課綱而言,此題或可視為素養內容,但是它已經變成高一上學期的基本操
作練習,可能就不值得作為大考題目了。學習內容 N-10-4 的目標之一就是搭配
計算機而理解任一正數 a 都是 10 的次方,所以此題等價於
10
9
log 2
log 9
10
10
10
x
用計算機(和指數律)轉換成 9 0.301
9.54
x
,剩下的步驟就很簡單了。
作者不太願意推薦此題,原因除了它是基本程序練習以外,主要是此題缺乏
可以想像的脈絡。
〈芻議〉主張素養評量不一定非有情境不可,但是即便沒有情
境也最好能有合理的實用需求性,就像第 1 題,雖然它沒有「生活」情境(是一
道純數學情境的命題)
,卻有合理的、可想像的需求性,所以作者滿心地支持第
1 題而不太支持這一題。
第 5 題:學科內容的「解題」典範
此題的評量目標屬於理工學科的預備知識,而且它是「數學即解題」之教學法
(Mathematics as Problem Solving) 的典範。
「數學即解題」是美國數學教師協會
NCTM 在 1980 年代提出的標語,大意是用精心設計的問題來引導數學的學習。
雖然數學素養也說 Problem Solving,但是同樣兩個字意欲表達的觀念卻不甚相同:
前者關注的是可以帶領學生深入探索數學之幽雅連結的問題,而後者關注的是可
以帶領學生體會數學之妙用威力的問題。因此,臺灣的數教學者很有智慧地將前
者譯作「解題」而後者譯作「解決問題」
。
此題巧妙地連結等差中項、餘弦的和差角公式、廣義同界角三個觀念,讓熟
悉數學這門藝術的人讚賞其美妙,所以說是「解題」的典範。而前述三項觀念的
前兩項,恐怕難以界定為素養內容,僅能確定為理工類組的學科內容。作為一份
提供給全體高中生的數學試卷,作者認為此題的用途是為了鑑別理工類科的考
生。
第 6 題:素養的表現
十二年國教總綱將素養劃分成三個向度:知識,技能與態度。此題在知識和技能
方面,都不屬於高中數學的範疇。所以,這一題倒是可以當作「態度」評量的示
範了;即使面臨陌生的情境,也能根據定義做理性的思維。在此意義之下,作者
推薦此題為素養評量的試題。
此題巧妙地布置了一個「陷阱」
:第一週和第三週的成本都是 50(單位略),
單純的學生可能以為售價就應該相同,而誤以為 x 是 120。其實根據定義算出來
的 x 卻超過 120。此題具備教學價值,理由有二:
(1) 直覺固然可貴,但理性的思考有時候可以突破直覺的盲點,這是我們受教育
4
以及學習數學的真諦。這是此題提供的「態度」學習機會。
(2) 在答案研討會議上,新北高中的蔡老師指出此題的意義是:物價一旦漲上去
就跌不回來了的道理。這是很有素養的洞察,可以作為跨領域(公民、經濟)
的溝通或寫作題材。
第 7 題:學科內容,題幹需閱讀素養
此題所需的基本知識,其實屬於國中階段:等腰三角形的中垂線性質、三角形的
外角性質等等,只是被包裝成平面向量了。由此可見,此題僅是將向量作為溝通
的形式,並未觸及向量的特殊性質(威力)
。根據前述觀點,作者雖然可將此題
列為學科內容的試題,卻不推薦它。
此題若能改編為題組,先測驗學生可否「辨識」OA、OB、OC 線段在一圓
內的可能相對位置,或者 ABC
的可能形狀,則這一個小題可以成為素養評量,
就連 11B 的學生都該習得此種素養。
有些學生說他/她讀不懂「內接於」這樣的「倒裝句」
。但是作者支持原本的
題幹措辭,認為「 ABC
內接於圓心為 O 之單位圓」是精確而優美的數學語句,
而讀懂它是學生該具備的素養。
第 8 題:素養的表現
這一題所需的數學知識與技能,比第 6 題還要少,肯定屬於評量數學態度的題目。
但是這一題的文字實在太多了,作者也懷疑它作為一道數學試題的實用性。讓作
者還是推薦它作為素養試題的原因是:它應該是學生最熟悉的情境之一。
我們說不上來解決此題所需的數學工具是什麼?其實就是邏輯而已。邏輯固
然「瀰漫」在整個數學的學習歷程中,但是如果將邏輯作為獨立的學習單元,則
有時候難以拿捏其分寸,而且難以維持學習動機。就好像英語文的教育,已經不
再將「文法」當作獨立的教學單元(在中小學階段)
。108 課綱將邏輯設定為一
項學習內容 (N-10-7),以便明訂高中數學所需涵蓋的邏輯課題,但是也指明此學
習內容不應設置獨立章節,而應該搭配數學的具體內容作為實例,在適當的時機
帶出邏輯的教學。此一設計,還需教科書作者及全體教師同仁的理解與支持。
第 9 題:108 課綱之不當試題
108 課綱在 10 年級的多項式教學,比 99 課綱更專注於多項式函數的學習,最終
目標在於徹底了解三次多項式函數圖形的特徵。在此教學目標之下,雖然還是有
多項式的除法原理,以及從它推論的因式定理和餘式定理,但是學習目標是用來
推導綜合除法和關於多項式函數圖形(大域、局部)的辨識與理解,作為接下來
學習微積分的準備。換個角度說,108 課綱的 10 年級多項式課程,不希望延續
過去以多項式為主題的課程,更沒有虛根和根與係數關係;這些課題移到了高三
選修數學甲。
作者明白此題算是「簡單」的,學生的答對率可能列在這份試卷的前矛,但
是並不能因為它在評量上的便利性,而將這一項既不是素養內容(是支持終身學
習的基本數學語言嗎?)
,也很難被列為學科內容的課題(是大學生普遍需要的
5
數學基礎嗎?)
,放在 10 年級讓所有高中生都非得學習不可。
108 課綱的國中階段刪除了多項式除法的「分離係數法」
,而高中階段也沒
有將它補回。這樣做的目的在於宣示一般次數的多項式除法,不再列於所有高中
生都必須學習的項目。
最後,此題的題幹值得商榷。雖然「多項式
( )
f x
」的確是教科書、教師的
慣用語言,但是這個說法是過於簡化的,在口語上講還情有可原,作為正式文件
的書面語則有待商榷。108 課綱的第一條理念就說數學是一種語言,先把語言釐
清,數學觀念才不至於混淆。題幹的修改方式之一,如「已知 x 的多項式 P 除以
2
1
x
…。令多項式函數
( )
f x
P
,試選出…。」
第 10 題:學科內容,接近題組與素養評量,題幹之句構不良
此題的評量目標應該是理工學科的預備知識,故列為學科內容的題目。就「解題」
的挑戰程度而言,比第 5 題單純一些,需要連結的數學知識並不太多。此外,就
像第 7 題,雖然以向量入題,但是並未觸及向量的本質,只是以向量符號表達平
面幾何的關係而已;即使不用向量內積,還是可以從畢氏定理而得知 ABC
為直
角三角形,其中 C
為直角。
此複選題的選項設計,已經接近題組的想法,具有逐步引導的效果。另一方
面,只要學生精密製圖,已經可以決定選項 (1)、(4)、(5),而當他/她懷疑 (2) 的
時候,希望能想到運用畢氏定理(的逆敘述)
。當然,為了運用畢氏定理,學生
需能發揮數學思維,將點 A 設為原點,並能計算兩點之間的距離;其實僅需距
離的平方即可,不必真的算距離。如果用上述方法解決了選項 (2),則 (3) 是更
基礎的素養。如果題目能評量學生是否可以不用向量,也不用行列式,而用上述
基本概念解決此題(題組)
,則此題可作為素養評量的題目。
提到「精密製圖」
,這是 108 課綱大加鼓勵的學習方法與思考方法,也是「運
用工具」的數學素養表現。所以學生用上述方法幫助解題,不僅不應禁止,反而
是素養導向教學的正途。考試時,應該准許學生使用圓規、有刻度的直尺、直角
板、量角器和計算器,甚至允許攜帶方格紙當作計算紙。一名學生從高中畢業多
年之後,還能記得向量內積的機率不高(除非成為理工專業人才)
,但是還記得
如何運用精密製圖與基本的畢氏定理來解決問題的機率較高。
最後贅言一項忠告:雖然我們是數學老師,還是應該盡量寫出正確而文雅的
書面語,就像第 7 題那樣。此題的「已知… ABC
,其中…」是不正確的句構,
還沒有說出已知什麼,就要連接下一句了。
「 ABC
」是為三角形名字,沒有揭
露任何關於它的資訊,所以它不能算是「已知」的受詞。就好像一句話「已知單
維彰,他…」並沒有把話說完,得說例如「已知單維彰超過 50 歲,他…」才算完
成了「已知…」的句構。修改此題題幹的方式之一,如「已知坐標平面上 ABC
之
( 4, 3)
AB
且…。」
臺灣學生的閱讀能力偏低,造成各種學習、表達、乃至於創造力的障礙,已
經是教育同仁共體的問題;許多數學教師同仁也關心這個議題,而各地皆開始舉
辦數學閱讀(與寫作)的課程或活動。然而,學生最常閱讀的數學文本,無非就
6
是教材與試題。如果不在這些日常性的數學閱讀材料上,潛移默化學生的數學閱
讀素養,反而另外增加課程、另外設計活動,並且另外指定課外讀物,豈不是捨
本而逐末了?
第 11 題:學科內容,空間課題學習成效的探針
此題還是屬於為大學理工學科做準備的學科內容。此題有空間中兩平面和一直線,
乍看之下頗為嚇人,但是只要能「鼓起勇氣」讀完選項,應該發現此題幾乎是送
分題,其牽涉的知識與技能皆非常基本,若不是因為需要正式的數學語言(方程
式)來解題,作者會將此題視為素養評量。
正因為此題出乎意料地簡單,作者主張此題的答「錯」率可以當作「有多少
學生放棄空間坐標幾何」的指標。如果相當高,則不僅是高中數學教師的警訊,
更應該作為高中數學教育的警訊:或許這個問題已經不是教材教法的層級能夠解
決的,而必須在課程綱要的層次來處理。作者寫到這裡的時候,還沒有資訊可供
討論,請讀者們一起等待大考中心公佈此題的統計數據吧。
第 12 題:超出 108 課綱
二次曲線的標準式及基本性質,被 108 課綱移到了高三選修數學甲。雖然 11B
的學習內容包含圓錐曲線 (S-11B-2),但重點在於「由平面與圓錐截痕,視覺性
地認識圓錐曲線,及其在自然中的呈現」
。雖然《說明手冊》為了溝通的需要而
列出其標準式,但那僅止於素養導向的認識而不含焦點坐標的決定。所以此題超
出 108 課綱的 11 年級範圍。
即使針對 99 課綱,此題太過於倚重記憶和計算,可能也不算是一道大型考
試的好題目。
適當地改造第 1 選項,使得學生可以僅用拋物線的旋轉與平移來辨識焦點位
置,則可能將此題改編為適合 11B 課程的素養試題。
第 A 題:接近素養內容
此題連結直線斜率和常用對數,而作者更希望教師引導學生從更基本的比例關係
來辨識此題的數學內涵。亦即,從以下比例式求解 b,然後
log 3
y
b
即為所求
3 : (log 6 log 3)
9 :
b
運用直線斜率或比例式的部分,屬於素養內容。如果考生能夠使用計算機求得近
似解,則計算 y 的部分也是素養內容。如果使用對數律來計算 y,則是理工類組
的學科內容。
第 B 題:違背素養精神的情境試題範例
〈芻議〉認為素養試題未必需要情境的包裝,反之,用情境包裝也未必就是素養
試題。此題就是用情境包裝,但是違背素養精神的試題。國教院測驗及評量研究
中心的任宗浩主任,恰好就在演說中以類似此題的情境,當作素養評量的「反例」
(任宗浩,2017)。此題的情境違反常識,在數學概念上沒有價值,也不具備實用
性。
根據
量梯
牆上
境,
例試
教院
用計
是雲
為
AB
(1)
(2)
(3)
點,
都是
有吸
照以
態合
以就
第 C
此題
越過
認為
然很
也屬
在 A
。基於同樣
據常識想一
梯子長度的
上嗎?
任宗浩主
,就會合理
試題》定稿
院示範試題
計算機,所
右圖是消
雲梯的基座
公尺,5
OA
。一
為測量 OA
25
時
若求救者位
尺。試求雲
能使點 P 恰
若雲梯最多
立面的最低
算,單位為
有人說數
,重點是有
是寫實的,許
吸引力的荒
以下第 C、
合情合理,甚
就算沒有情
C 題:素養
題對於「溝通
過這道門檻
為這一部分
很好,但是
屬於素養內
AB 的中垂線
樣的理由,呂
一想,如果已
的道理?更務
主任在演講中
得多。不久
稿文件(國教
題的啟發,我
所有數據皆為
消防雲梯車與
座,線段 OP
30
。直線
一些問題如下
的距離,消
,點 P 觸碰
位於點 B,根
雲梯該伸長為
恰為點 B?
多僅能旋轉
低和最高高
為公尺。
數學試題的情
有沒有「意義
許多情節荒
荒唐嗎?學生
第 D 題,雖
甚至有點趣
情境也可以被
養內容與表現
通」的需求
檻之後,要知
分屬於素養內
是不能也無妨
容。接下來
線上。最後
呂溪木 (200
已經能夠測
務實地想想
中指出,同
久之後,國教
教院,2018
我想到一些合
為舉例,規
與火災樓房
P 代表雲梯
線 AB 表示火
下。
消防員發現
碰
AB
。試求
根據其樓層
為幾公尺,
轉 75
,試求
度;所謂「
情境不一定
義」(meanin
荒唐的小說也
生只是行禮
雖然都沒有
趣味,一般人
被考慮為素
現
求頗高,學生
知道
PAB
是
內容。如果
妨,只要知
來,運用數
後算出等腰直
7
07) 也反對
測量 ABC
想,當梯子的
樣是「梯子
教院公告了
8)
,裡面示
合理的情境
規定答案一律
房的數學模型
,其長度可
火災樓房的營
現當
15
OP
求 OA 。
層位置得知
向火場旋轉
求此雲梯能夠
「高度」從點
定要「真實」
ngful 或者
也能吸引大
禮如儀地不得
有(生活)情
人根據常識
素養試題。
生必須能根
是直角三角
能夠辨識 P
知道 P 越「高
數學的思維方
直角三角形
對「雞兔同籠
,又能獲得
的斜率僅有
子」問題,如
了《素養導
示範了一道消
境問題。以下
律準到
1
或
型圖,點 O
可任意伸縮
營救立面,
5 公尺且
19
AB
公
轉多少度,
夠到達營救
點 A 向上計
」
。作者也認
make sense
大批讀者。可
得不讀題,也
情境,但是
識可以接受該
根據文字而想
角形,其中弦
P 點落在以
高」則三角
方式,將可
形面積的步驟
籠」這一類
得 sin EFC
有 3/4 時,它
如果用消防
向「紙筆測
消防雲梯的
下問題都假
或 0.1 公尺。
O
公
救
計
認為「真實
e)?就好像暢
可是這一題
也不得不解
是題幹描述的
該狀態有實
想像一組變
弦長固定為
以 AB 為直徑
角形面積越大
可斷言 P 的最
驟,則可能
類問題。請讀
,豈有不能
它真的能夠搭
防雲梯救火的
測驗」要素與
的試題。受到
假設學生可以
。
實」與否並非
暢銷小說未
題的情境,屬
解題而已吧
的(數學)
實用的可能
變動中的關係
為
5
AB
;作
徑的半圓上
大即可,而
最高位置發
能比較遠離素
讀者
能測
搭在
的情
與範
到國
以使
非重
未必
屬於
?對
狀
,所
係。
作者
,當
而這
發生
素養
8
內容,而比較接近學科內容。但是整體而言,作者推薦此題為素養評量試題。
第 D 題:接近素養內容
如果此題從一個四邊形出發,要求考生辨識其為長方形,然後問圓
的最大可能
面積,則肯定屬於素養評量。再複雜一點,如果把題幹裡的四條不等式換成四條
直線方程式,並說明
落在這四條直線所圍成的封閉區域內,作者還是會將此題
列為素養試題。可是,目前寫成四條聯立不等式之解區間的命題方式,則稍微超
過了素養一點點,而略微跨進學科內容的範圍了;而且此題可以視為理工商管的
共同學科內容。如果此題的區域改成平行四邊形或梯形,就肯定是自然組的學科
內容了。
第 E 題:提供公式則可列為素養,若使用計算機則必為素養試題
此題決定 ABC
之頂點位置的部分,可以勉強算是素養內容。運用數學公式計算
cos ACB
的部分,則本來應該屬於理工類組的學科內容,可是因為試題本的第
7 頁提供公式表,讓學生有機會辨識適用的公式並應用之,所以此題可列為素養
試題。
如果允許使用計算機,則即使不提供公式表,此題也可以視為素養的範疇。
方法之一是:令 D 為 AB 中點,則 CDA
為直角三角形,其中
1
tan (1 / 2)
ACD
,
而
2
ACB
ACD
,算出 ACB
之後再算其 cos,可得 0.6。以上解題思維,僅
需要基本的幾何知識,基本的三角比定義,以及運用工具的能力。這是 108 課綱
的素養導向課程,最希望達成的教育成效。
第 F 題:用方程包裝單純的程序執行,不宜多取
我們數學老師有一種本事,就是將所有數學課題,指對數也好,三角也好,向量
也好,甚至機率統計,全都可以設計成二元一次聯立方程組的問題。這雖然也是
一種數學內部連結,但是就作者的經驗而言,此種連結鮮少表現出各主題的內容
本質,而是換個形式做基本的程序執行而已。如此的命題設計,可謂「為考試而
考試」
,偶爾為之在所難免,但是不宜多取。例如此題就屬不宜,放在學測這種
等級的考試,更屬不宜。
有人說這種題目是社會組學生可以拿分的題目,所以有它的價值。作者實難
苟同。社會組並不是只要背誦數學來應付考試就達到學習目標的,而社會組的數
學教育也不僅是讓他/她們能夠在考試得分而已,社會組的學生(特別指商管金
融,也可以包含部分的生醫農牧)確實需要數學,他/她們的需求也該在中學階
段受到重視,否則台灣的經濟發展與人才培育,就總是失衡的。108 課綱的高三
選修數學乙,迥異於以前的數乙,就是在上述理念之下重新設計的。
此題所需的知識與技能,是自然組與社會組共同需要的學科內容。在答案討
論會議上,有教授認為既然只是考矩陣相乘的程序執行,不妨就大方地問 z 的值
即可。作者贊成此議。
9
第 G 題:可製圖而得,使用計算機更佳
此題如果僅問
:
BD DC ,則屬素養試題。求的前述比例之後,要轉化為向量的線
性組合形式,就是理工類組的學科內容了。此題的數據設計恰好形成相似三角形,
但是此題的數學思維應該還是正弦定律比較適當。如果試卷提供了公式,而且可
以使用計算機,則此題換掉數據也是素養試題(僅求線段比)
。
如同第 10 題,此題也可以經由精確製圖而測量出線段比。雖然製圖無法精
確到無理數的等級,但是此題僅為簡單整數比,製圖之後應該看得出來。
108 課綱希望將分點公式放在線性組合的脈絡之中教學,可以先理解
OC
OA
OB
是從 A、B 兩點決定 C 點的方法,再理解在
1
的特殊情
況,C 點落在 AB 直線上,如果更特殊而
0
,
1
,則 C 點落在 AB 線段上;
也可以反過來,從最具體的 C 點落在 AB 線段的狀況出發,推廣到 C 點落在 AB
直線上,再推廣到一般的線性組合意涵。
作者本來希望將上述觀念推廣到空間向量,讓學生明白,當
0
, ,
1
且
1
,則線性組合
OA
OB
OC
的結果是空間中的 ABC
。但是經
討論之後,此項目沒有納入課綱。此觀念非常合適用來處理像 105 年學測第 G
題那樣的問題。
第 H 題:若使用計算機則為「素養」好題
雖然命題同仁將此題放在最後,暗示此題最難,但是作者認為此題所需的知識,
屬於素養內容。如同〈芻議〉也寫過的:素養試題無關難易。這份試卷的第一題
和最後一題相映成趣,彷彿替 108 課綱提早宣告「空間概念」的重要性,作者很
喜歡。作者對此題的意見與第 1 題相同:此題的情境應是在生活中經常遭遇的,
譬如摺紙就會遇到,如果學生感到困難,可能是課程與教學的偏誤所致。
但是,稍微美中不足的是,因為不能使用計算機,此題刻意安排 3:4:5 的直
角三角形,一則強烈地暗示幾何解法,二則限制了數據,使得此題與部分學校的
段考試題或習題完全相同;前者提高了解題的難度,而後者降低了測驗學生理解
能力的效度。
如果准許使用計算機,則此題的數據(長方形的邊長)就能任意調整,而除
了使用子母相似的幾何方法解題以外,也不阻攔學生設坐標而用直線方程式的交
點協助解題。
結語
首先,這份試卷相當著重空間概念,首尾兩題恰好都在空間中佈題,似乎是個呼
應。雖然空間思維的試題對考生顯得嚴峻了些,但這個主題也是 108 課綱認為我
國數學教育的弱項之一,有待所有中學數學教育同仁,共同努力來補強它。
其次,這份試卷似乎出現頗多次的對數,但是皆為常用對數,且其技術需求
皆屬基本,這與 108 課綱對待「對數」的看法,完全一致。
第三,試卷內的學科內容,大多屬於理工類組所需的預備知識,相對缺乏商
管財經類組的學科內容。未來的 A 類課程學測,必須更注意理工、商管兩大類
10
型的平衡。
第四,在〈芻議〉列舉的關鍵「素養表現」中,此試卷的素養試題僅觸及其
中幾項,還有幾項始終未被觸及。這或許是因為目前的學測試題並未完全地素養
導向,而且我們大家都還沒有開發那些試題的經驗。這是一塊新的園地,有待數
學教育同仁一起開墾。
最後,作者認為此份試卷的整體品質很好,而且多處呼應 108 課綱的設計理
念,在此向匿名的命題同仁致敬與致謝。
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