2023年1月30日 星期一

題目欣賞:日本學測數學

 每個國家的高中生進入大學前,都需要參加好一些考試,透過這些成績來申請學校。這次,我們一起來欣賞一下我們的鄰居--日本的入學考題,風格和臺灣的學測差異滿大的喔!

日本學測簡介

日本學測,正式名稱為共通テスト(原センター試験),是高三學生進入大學最重要的考試之一。學生參加學測拿到成績單後,再以此成績申請各大學校系,並參加各校的第二階段考試,與臺灣「個人申請」的流程相當類似。不同的是,日本學測的科目分得之細,不像臺灣學測僅有6個考科,日本學測的考科全部列出來有31個科目之多。當然,考生不必全部都考,而是依想申請的學校來做科目的選擇。以頂尖大學--東京大學的理組為例,考生大致需報考以下7個科目:

  • 國語(滿分200分)
  • 社會四選一【日本史、世界史、地理、倫理+政治+經濟】(滿分100分)
  • 自然四選二【物理、化學、生物、地球科學】(滿分100+100分)
  • 數學I+數學A(滿分100分)
  • 數學II+數學B(滿分100分)
  • 外文五選一【英文、德文、法文、中文、韓文】(滿分100分)
咦?為什麼有兩個數學?關於數學的兩個科目,下面會有更詳細的說明。
上面7科目總和是900分,依照過去幾年的數據,錄取第二階段的分數線大約在700分上下徘徊(當然,也和當年度考題的難易度有關)
看起來7科目已經很多了對吧?這還只是第一階段,東大理組的第二階段還需要考以下的科目:

  • 國語(滿分80分)
  • 數學(滿分120分)
  • 自然四選二【物理、化學、生物、地球科學】(滿分120分)
  • 外文四選一【英文、德文、法文、中文】(滿分120分)
  • 面試(僅醫學相關科系,無計分)
最終的成績計算方式為:第一階段(滿分110)+第二階段(滿分440) = 總分。
其中,第一階段原滿分900,將直接按比例換算為滿分110。

由此可見,第二階段才是真正的難關,分數比重非常的重。其實臺灣的個人申請也有類似現象,許多科系第二階段的成績根本不計學測成績。

兩個數學科?

註:日本的課綱也正在調整當中,以下所述為撰寫當前(2023年)所施行的制度

在日本學測中,數學分為兩考科:數學I+數學A(以下簡稱數學IA)、數學II+數學B(以下簡稱數學IIB)。這和臺灣用文組理組分兩科不一樣,這兩個科目基本上所有考生都要參加,差別如下:

數學IA數學IIB
考試範圍高一數學高二數學
總分100分100分
時間限制70分鐘60分鐘
題型題數五大題組
全畫卡
五大題組
全畫卡

可以看到,這兩個數學其實是把一年級和二年級的內容分開來考。此外,與臺灣相同,學測的日期是在1月中,因此學測範圍不會包含高三內容(但第二階段就有可能包含高三內容)。

至於為什麼是IA、IIB呢?日本的數學課綱將高中三年的數學分為六冊,分別取名為I、II、III、A、B、C(改革中),這牽涉到課綱的必修/選修課程設計和一些其他議題,這裡就不細說為什麼名字會這樣取,我們只要知道:一年級修數學I和數學A、二年級修數學II和數學B,在學測分為兩考科進行考試。

日本學測數學考試形式

註:以下試卷為筆者自行翻譯,並以臺灣較常用的寫法編寫,如有疏漏還請見諒

除了考試制度不同,考卷的形式也非常特別,是筆者在各考卷中見過最不一樣的。
先來看看「數學IA」的作答說明:
立刻我們可以看到一個最大的不同點:存在「選答問題」,第一、二大題是必須作答,而第三、四、五大題則是任選二大題作答。此外,填充題的填答格式與臺灣大考相同,但是允許小數點後補0(防猜?)
數學IIB也是類似的:

注意到數學IIB的答案卡多了四個欄位:a、b、c、d,也就是答案中有可能出現符號!(更難猜了......QQ)

區分必答題和選答題的意義何在呢?這就要談到各大題的命題範圍了。臺灣的學測是將整個考試範圍混在一起考,有時甚至一題就要用到不同單元的知識。但日本學測五個大題的命題範圍卻是相當穩定的:
 
題號數學IA數學IIB
一(必)數與式(含二次方程式、不等式)
圖形與計量(三角比)
圓方程式
三角函數
指數與對數函數
二(必)二次函數
邏輯、集合
數據分析
微分、積分
(含三次函數的圖形)
三(選)機率(含條件機率)機率分布與統計推論
四(選)整數的性質(含一次不定方程式)數列與級數
五(選)圖形的性質(平面幾何)向量(含三維向量,不含外積)


雖然以上各單元都是必修,但是這個考試允許你選擇「相對有把握的單元」來作答,是不是很有趣呢?(雖然,會不會某一大題比較難,就不知道了...)

實際來看一個題組

講了許多介紹,切回正題,來觀摩一下日本學測的題目長什麼樣子。
以下介紹2021年數學IA的「第三大題」。(其餘大題以及答案置於文末)

哇,字是不是超多的?
但是仔細看,這並不是在題目裡面亂塞情境充字數而已,題目給的每一段文字,其實都是引導。一開始從最簡單的情形問起,帶領考生做觀察,得出一些小結論,再以此出發做更難的情況。如果把前面的題目都遮掉,直接做最後一題,恐怕相當有難度。

這樣子的題幹敘述,對於有好好理解數學原理,並且有一定經驗的學生來說,應該很容易可以看懂題目希望我們做的事情;但是對於只有背公式、背題型的考生,大概只會一臉懵吧。不得不說,用這樣子的形式來鑑別考生的「數學思考能力」,確實滿有意思。考題中還加入了「探究」的要素,可以感受到出題者的用心。

不過,畢竟這是一個時限只有70分鐘的考試,總共要做答四大題,閱讀和計算速度不夠快也是行不通的。而且,上面貼出來的,是佔20分的【選答題】,題目已經算比較短了,總共只有2頁。考【二次函數】和【數據分析】的必答題第二大題才是真的閱讀地獄,(原文)總共長達11頁(包含大量圖表),這邊礙於版面限制,就不貼出來了,有興趣的讀者可以點下面的連結:

2021數學IA:試題原文中文翻譯版(筆者自行翻譯)

成績分布

上面貼出來這一題,說難不難,說簡單也不簡單。最能反映難易度的,當然就是考出來的成績了。這個考科全國總共有356493人應考,總平均為57.68分。除了平均以外,官方另外還有公開「階段分數表」,這個「階段分數」是使用「標準九分(stanine)」計算得到,按照得分的高低,將成績分成9的等級,最高等級(等級9)佔全體的4%,次高(等級8)佔全體7%,可以參考維基百科。這份考題的階段分數表如下:
*對應五標:由於採用的定義不同,我們無法直接與臺灣的「五標」做對應,此處採用最接近的等第來對應,例如頂標原應為第88百分位數,而等級9和等級8總共佔全體11%,因此「大約」可以對應至頂標。

等級分數對應五標*
992~100
883~91頂標
773~82前標
663~72
552~62均標
442~51
333~41低標
223~32底標
10~22


和臺灣的學測相比,整體的分數高了一些,或許這是因為各大題都有好一些「基本題」讓有讀書的考生不至於完全做不出來。但也因此,高分群的鑑別力就比較低,考在92分以上的考生佔了4%(約14260人),這也難怪東大這樣的頂尖學校,必須將甄選重心放在第二階段。

總結

本次和大家分享日本學測數學科的題目,各位讀者的想法如何?觀迎在留言區討論!
這邊也將完整的題目附上,有興趣的朋友可以來寫寫看,也可以分享一下你覺得考題難度如何喔!
2021數學IA:試題原文中文翻譯版(筆者自行翻譯)




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