應用「雙向細目分析表」於自然科紙筆測驗之探討

應用「雙向細目分析表」於自然科紙筆測驗之探討應用「雙向細目分析表」於自然科紙筆測驗之探討白榮銓 93年05月18日

自然科紙筆測驗編製計劃 • 確立測驗的目的和目標 • 設計雙向細目表 (參考台南市復興國中國文段考評析範例) • 選定測驗的題型

基本學力測驗以能力指標為依據 • 試題取材之一般性原則如下： • 以能經由紙筆測驗評量之能力指標為主 • 以評量學生所習得之基本能力為目的 • 以符合綱要不涉及素材(版本)之選取為方針

分段能力指標的分析 • 教育目標型：動詞加名詞，假定的主詞是學生。 • 2-4-4-1知道大氣的主要成分 • 2-4-2-1探討植物各部位的生理功能，動物各部位的生理功能 • 2-4-4-2探討物質的物理性質與化學性質 • 3-4-0-2能判別什麼是觀察的現象，什麼是科學理論 • 4-4-1-1了解科學、技術與數學的關係 • 6-3-3-1能規劃、組織探討活動

分段能力指標的分析 • 表現水準型-動詞加名詞，另有形容詞與副詞的加入 • 1-4-5-1能選用適當的方式登錄及表達資料 • 1-4-5-3將研究的內容作有條理的、科學性的陳述 • 5-4-1-1知道細心的觀察以及嚴謹的思辨，才能獲得可信的知識 • 5-4-1-3了解科學探索，就是一種心智開發的活動 • 6-3-3-2體會在執行的環節中，有許多關鍵性的因素需要考量 • 6-4-4-1養成遇到問題，先行主動且自主的思考，謀求解決策略的習慣 • 6-4-4-2在不違背科學原理的最低限制下，考量任何可能達成目的的途徑 • 7-4-0-1察覺每日生活活動中運用到許多相關的科學概念 • 7-4-0-3運用科學方法去解決日常生活的問題

分段能力指標的分析 • 教學活動型：在教育目標型句型或是表現水準型句型之前，加了一個教師教學活動或學生學習活動的語句。 • 1-4-2-3能在執行實驗時，操控變因，並評估「不變量」假設成立的範圍 • 1-4-5-2由圖表、報告中解讀資料，了解資料具有的內涵性質 • 1-4-5-6善用網路資源與人分享資訊 • 2-4-1-1由探究的活動，嫻熟科學探討的方法，並經由實作過程獲得科學知識和技能 • 2-4-5-7觀察力的作用與傳動現象，察覺力能引發轉動、移動的效果。 • 3-4-0-8認識作精確信實的紀錄、開放的心胸、與可重做實驗來證實等，是維持「科學知識」可信賴性的基礎 • 7-4-0-2在處理個人生活問題(如健康、食、衣、住、行)時，依科學知識來做決定。

分段能力指標的分析 • 發展目標型：在教育目標型句型或是表現水準型句型之後，加了一個更一般的發展目標語句。 • 3-4-0-3察覺有些理論彼此之間邏輯上不相關連，甚至相互矛盾，表示尚不完備。好的理論應是有邏輯的、協調一致、且經過考驗的知識體系 • 3-4-0-4察覺科學的產生過程雖然嚴謹，但是卻可能因為新的現象被發現或新的觀察角度改變而有不同的詮釋。 • 6-4-1-1在同類事件，但由不同來源的資料中，彙整出一通則性。 • 6-4-2-1依現有的理論，運用類比、轉換等推廣方式，推測可能發生的事。 • 6-4-4-2在不違背科學原理的最低限制下，考量任何可能達成目的的途徑。 • 6-4-5-2處理問題時，能分工執掌，做流程規劃，有計畫的進行操作。 • 8-4-0-2利用口語、影像(如攝影、錄影)、文字與圖案、繪圖或實物表達創意與構想。

Revised Bloom Taxonomy(Anderson & Krathwohl,2001) • 能力 = 知識 + 認知歷程

知識向度－事實知識 • 術語的知識 • 特定細節和元素的知識

知識向度－概念知識 • 分類和類別的知識 • 原理和通則的知識 • 理論、模式、結構的知識

知識向度－程序知識 • 特定學科的技能和演算知識 • 特定學科的技術和方法知識 • 運用規準的知識

知識向度－後設認知知識 • 策略知識：解決問題的方法 • 認知任務知識：因應不同情境表達 • 自我知識：自己的意見、自己能力優缺點、偏好的策略、動機信念察覺

認知歷程向度(Cognitive Process Dimension) 1.記憶(Remember) 1.1 再認(Recognizing) 1.2 回憶(Recalling) 2.了解(Understand) 2.1 詮釋(Interpreting) 2.2 舉例(Exemplifying) 2.3 分類(Classifying) 2.4 摘要(Summarizing) 2.5 推論(Inferring) 2.6 比較(Comparing) 2.7 解釋(Explaining) 3.應用(Apply) 3.1 執行(Executing) 3.2 實行(Implementing)

認知歷程向度(Cognitive Process Dimension) 4.分析(Analyze) 4.1 辨別(Differentiating) 4.2 組織(Organizing) 4.3 歸因(Attributing) 5.評鑑(Evaluate) 5.1 檢查(Checking) 5.2 評論(Critiquing) 6.創造(Create) 6.1 產生(Generating) 6.2 計畫(Planning) 6.3 製作(producing)

1.記憶 • 再認：從長期記憶中提取重要知識和所呈現的訊息加以比較 • 回憶：當給予提示或線索時，可以從長期記憶中提取出重要訊息

記憶/再認示例_1 圖(三)為洋蔥根尖的組織切片，下列何者為箭頭所指的構造？ (A)葉綠體 (B)染色體 (C)細胞壁 (D)細胞核

記憶/再認示例_2 有關汽油的敘述，下列何者正確？ (A)沸點比水高 (B)是液化石油氣的俗稱 (C)主要成份是甲烷 (D)是數種碳氫化合物的混合物

記憶/再認示例_3 雙氧水進行分解反應，產生水與氧氣的化學反應式如下： 2H2O2→ 2H2O+O2 下列有關此反應的敘述，何者錯誤？ (A)反應式中係數可表示反應的快慢 (B)加熱雙氧水溶液，可加快雙氧水分解 (C)溶液中雙氧水的濃度愈高，反應速率愈快 (D)反應中用MnO2做催化劑以增快反應速率

命題說明 • 能力指標：2-4-7-1 認識化學反應的變化，並指出影響化學反應快慢的因素。 • 測驗內容：化學反應快慢的影響因素

記憶/回憶示例_1 阿威早餐吃了饅頭，下列何者可以消化饅頭中的澱粉？ (A)唾液 (B)膽汁 (C)胃液 (D)大腸黏液

記憶/回憶示例_2 下列各種家庭廢棄的物質中，何者可用來作為製造肥皂的主要原料？ (A) 食醋 (B) 廢紙 (C) 回鍋油 (D) 吃剩的米飯

命題說明 • 日常生活題 • 能力指標：2-4-8-3 認識各種天然與人造材料及其在生活中的應用，並嘗試對各種材料進行加工與運用 • 內容：218-4e 能在生活中具體實踐，減少廢棄物與資源回收的行動。

2了解 • 了解：從教學訊息(在課堂中、在書本中或電腦螢幕上的口語、書面與圖形訊息)中創造意義(make sense)；建立所學新知識與舊經驗的連結。 • 了解的認知歷程包括：詮釋、舉例、分類、摘要、推論、比較、解釋。

2了解-2.1詮釋 • 詮釋：在不同知識表徵間從事表徵轉換。 • 從文字表徵轉換到另外其它的文字表徵(可稱為轉述) • 從圖畫表徵轉換到文字表徵(可稱為讀圖的能力) • 從文字表徵轉換到圖畫表徵 • 從數字表徵轉換到文字表徵 • 從文字表徵轉換到數字表徵

了解/詮釋示例_1 小文在實驗中使用伏特計測量某種電源之電壓結果如圖(一)下列何者為該電源的電壓? (A)2伏特 (B)10伏特 (C)20伏特 (D)30伏特

了解/詮釋示例_2 圖(四) 為學力湖近一百年來每一個月的平均水位變化圖，具有下列何種演化適應的魚類最有可能終年在此環境生存？ (A)需較深的池沼生活環境 (B)具流線型身體能快速游動 (C)在淺水的下層泥濘中仍能存活 (D)在環境惡劣時具改變性別的能力

了解/詮釋示例_3 有關臭氧的分子組成，用下列哪一圖形來表示最適宜？(○代表氧原子) (A) (B) (C) (D)

了解/詮釋示例_4 化學反應是原子重新排列組合形成新物質的過程，若圖中○與●分別代表兩種不同的原子，則此圖用來表示哪一個反應最適當？ (A) 2O2＋N2→2NO2 (B) 2C＋O2→2CO(C) N2＋O2→2NO (D) 2CO＋O2→2CO2

了解/詮釋示例_5 如圖為雙氧水分解反應的示意圖。若以○與分別表示氧原子和氫原子，則圖中空格內應填入下列何者？ (A) (B) (C) (D)

了解/詮釋示例_6 已知氧化鈉中鈉與氧的原子數比2：1，則鈉和氧反應產生氧化鈉的反應式，下列何者正確？ (A) 2Na＋O→Na2O(B) Na2＋O2→2NaO(C) 4Na＋O2→2Na2O(D) Na＋O2→NaO2

了解/詮釋示例_7 大智用顯微鏡觀察水中的生物，發現一種會動的微小生物，其形狀描繪如甲圖，經專家鑑定得知此生物屬於原生動物。大智設計了四組實驗來培養這種生物，在每一組實驗的數個培養液中只改變一種變因，而讓其他因素控制一樣且適合此生物的生存，最後測量此種生物在一小時期間的存活百分率（假設此生物在一小時期間的繁殖量可忽略不計），並將結果作成圖。圖(一)、(二)、(三)、(四)所改變的變因分別是溫度、溶液的pH 值、化合物甲的含量和化合物乙的含量，其結果如下：

題目附圖

命題說明 • 題組取材融合「生物學」與「化學」課程學習內容，及統整「實驗」與「圖表判讀」的基本能力。 • 題組試題設計用以評量自然學科知識整合學習成效，並進而鑑別學生學習內化的科學素養。學生在國中自然學科課程中正常學習，不論使用哪一版本均可學得本題組評量所需之基本能力與知識，毋須習讀所有版本。

了解/詮釋示例_7_1 1. 下列有關該生物的敘述何者錯誤？ (A)具有細胞核 (B)為一種單細胞生物 (C)分泌酵素在體外消化食物 (D)細胞膜外的纖毛可助其運動

命題說明 • 能力指標：2-4-2-2 由動物生理及生殖、遺傳與基因，瞭解生命體的共同性及生物的多樣性。 • 測驗內容：細胞構造與功能的暸解

了解/詮釋示例_7_2 2. 下列有關此生物的敘述何者正確？ (A)在圖(一)的實驗條件下，此生物在60℃溶液中仍可生存 (B)在圖(二)的實驗條件下，此生物適於生活在微酸性的溶液中 (C)在圖(三)的實驗條件下，化合物甲為此生物生存必需的物質 (D)在圖(四)的實驗條件下，此生物無法生存於化合物乙含量低於0.4ppm 的溶液中

命題說明 • 能力指標：1-4-5-2 由圖表、報告中解讀資料，瞭解資料具有的內涵性質。 • 測驗內容：實驗資料蘊涵意義的解讀 • 說明：只要經過國中階段正常實驗課程學習，即能判讀實驗數值(紀錄曲線)及轉化數值大小所蘊涵的意義，不論使用哪一版本均可以作答，毋須習讀所有版本。

了解/詮釋示例_8 大智為探索不同固體溶質對水的降溫效果，設計了一個實驗。以下是大智的實驗步驟：一、室溫下取4克乾淨的試管貼標籤以作為識別，在每一試管中分別倒入5克的水。二、分別在每一試管中加入固體甲1~4克，攪拌混合後立即測量所達到的最低溫度，並記錄所降低的溫度。三、分別以固體乙、丙、丁取代固體甲，重覆前面的步驟，結果如表(四)所示。表(四) (上表中各試管中的固體皆完全溶解於5克水中)

了解/詮釋示例_8_1 (A) 若以不同的曲線分別表示甲、乙、丙、丁等四種固體的降溫效果，則下列各圖形，何者可表示大智的實驗結果？ (C) (B) (D)

了解/詮釋示例_8_2 室溫下分別在5克的水中，加入下列哪一項固體，所得的水溶液溫度最低？ (A) 1克甲(B) 2克乙(C) 3克丙(D) 4克丁

了解/詮釋示例_8_3 在5克的水中，比較加入溶質的降溫效果，下列敘述何者符合大智的實驗結果？ (A)對不同的溶質而言，當溶質為1克時，甲的降溫效果最佳(B)對不同的溶質而言，當溶質為4克時，乙的降溫效果最佳(C)對同一種溶質而言，當加入溶質為4克時，其降溫效果最佳(D)對同一種溶質而言，當加入溶質為3克或4克時，兩者降溫效果相等

了解/詮釋示例_9 某分子的結構模型如圖(十三)所示，圖中黑球表碳原子，白球表氫原子。下列有關分子的敘述何者錯誤？ (A)此分子是有機化合物(B)此分子的分子式是C3H8(C)此分子在常溫常壓下是液體(D)此分子是液化石油氣的主要成份

了解-2.2舉例 • 舉例：對一般概念或原則知識，給一個特定的例子。 • 舉例涉及：指認出一般概念或原則的定義性特徵；使用這些特徵來選擇或建構一個特定的例子。

了解/舉例示例_1 下列各種生物的作用，何者所產生的變化為物理變化？ (A)動物體內對食物所進行的消化作用 (B)生物為獲得能量所進行的呼吸作用 (C)水份由葉片散失到空氣中的蒸散作用 (D)植物在葉綠體中製造養份的光合作用

了解/舉例示例_2 水於下列各種狀態的變化過程中，何者會放出熱量？ (A) 山中的雪熔化成水(B) 大氣中水氣的凝結(C) 水潑在地上後蒸發變成水蒸氣(D) 空氣中的霧變成水蒸氣消散掉

了解/舉例示例_3 在日常生活中，下列何種狀況沒有光的折射現象？ (A)戴近視眼鏡所看到的像(B)使用放大鏡看報紙的小字體(C)站在水深及膝的溪中看水中的腿，有變短的感覺(D)山路轉彎處所設的凸面鏡，可看到另一方向來車

了解/舉例示例_4 由於月球缺乏地球表面上的大氣層和水，因此容易造成那項事實？ (A)溫室效應比地球表面強 (B)流星數目遠比地球上所觀察到的多 (C)在同樣的面積，月球表面所偵測到的紫外線和宇宙射線的量較地球為高 (D)月表上的水循環速率較地球上的為快(水循環：蒸發→凝結→降雨和降雪)

了解-2.3分類 • 分類：指認出某物(特定的例子)隸屬於某一特定類目(概念或原則)。 • 分類涉及：偵測出相關特徵或組型，使其匹配於示例與概念或原理之間。

了解/分類示例_1 李老師利用圖(一)、圖(二)兩圖和學生玩遊戲，大部份學生認為圖(二)中的黑圈較圖(一)中的大。這是哪一種訊息處理的結果？(A)錯覺 (B)遺忘 (C)記憶 (D)視覺疲勞圖(一) 圖(二)

了解/分類示例_2 小茹根據表（一）所示之檢索表，可查出圖（一）昆蟲所屬的類別為下列何者？ (Ａ)甲　(Ｂ)乙(Ｃ)丙　(Ｄ)丁

應用 「 雙向細目分析表 」 於自然科紙筆測驗之探討