我該選 HSC 化學嗎?Year 10 實用指南
這份實用指南幫助 Year 10 學生判斷 HSC 化學是否符合自己的興趣、數學能力、課業負擔偏好與未來升學計畫。
你加熱一條鎂帶,最後得到一種白色固體,而且它的重量竟然比一開始的鎂更重。這似乎不太合理。如果質量守恆,那多出來的質量是從哪裡來的?
繼續閱讀之前,先做個預測。答案是鎂與空氣中的氧氣發生了反應:
\[
\ce{2Mg + O2 -> 2MgO}
\]
多出來的質量並不是憑空產生的。氧氣從一個你不容易直接看見的地方進入了反應。HSC 化學充滿了這類問題。你先觀察人類尺度下發生的現象,再想像原子和分子可能正在做什麼,然後利用方程式和測量結果,檢驗你的解釋是否合理。
與其問「我是不是適合讀科學的人?」,這其實是判斷自己是否該選化學更好的方法。真正需要考慮的是,你是否喜歡這種結合了推理、計算、看不見的粒子模型、實驗操作,以及相當精確的科學寫作的學習方式。
01首先,弄清楚你實際上會選到哪一套化學課程
如果你在 2026 年於 NSW 就讀 Year 10,通常會在 2027 年開始 Year 11。這一點很重要,因為課綱即將更改。
新的 Chemistry 11-12 Syllabus 將從 2028 年的 Year 11 開始實施。2027 年開始 Year 11 的學生仍會修讀目前的 Chemistry Stage 6 Syllabus (2017),而且升上 Year 12 後也會繼續沿用這套課綱。(NSW Government)
按照這套課綱,Chemistry 是一門 2-unit Board Developed Course。NESA 並沒有為 Year 11 Chemistry 設定正式的先修科目或共修科目。不過,你的學校可能會根據你 Year 10 Science 或 Mathematics 的成績,提供自己的選科建議。(NSW Government)
課程大致如下:
| Year 11 | 實際上主要學什麼 |
|---|---|
| Properties and Structure of Matter | 原子、化學鍵、材料、混合物,以及不同物質為什麼具有不同性質 |
| Introduction to Quantitative Chemistry | 測量化學物質的量、莫耳、濃度、方程式與計算 |
| Reactive Chemistry | 物質為什麼會反應、不同的反應類型、金屬,以及反應速率 |
| Drivers of Reactions | 能量變化,以及某些化學變化為什麼會發生 |
Year 12 接著會學到平衡、酸與鹼、有機化學,以及化學分析。(NSW Government)
課程中的探究活動也比一些學生預期的多得多。目前的課程規定,每一年至少要進行 35 小時的實驗探究,另有 15 小時的課程時間分配給 depth studies。(NSW Government)
所以,化學並不只是「背元素週期表的知識,然後去考試」。
02讀化學實際上是什麼感覺?
想像你把鹽溶解在水裡。
一開始,你可以描述自己看到的現象:晶體消失了。
化學要求你再往前一步。鹽並沒有消失。你需要想像帶電粒子彼此分開,並被水分子包圍。接著,你可能要計算溶解了多少鹽、預測如果再加入更多鹽會發生什麼、設計實驗、分析測量數據,並使用正確的化學語言解釋結果。
在不同層次之間來回轉換,是這門科目最具代表性的特徵之一:
觀察 -> 粒子 -> 符號 -> 數學 -> 解釋
一個有用的比喻是把它想成不同語言之間的翻譯。實驗可能告訴你:「形成了一種無色氣體。」粒子模型描述分子做了什麼。化學方程式則用符號表達同一件事。計算則告訴你理論上應該發生多少。
不過,這個比喻也有侷限,因為它們並不只是用不同詞語表達完全相同的內容。每一種表示方法都可能揭示其他表示方式沒有呈現的資訊。
喜歡在這些不同視角之間切換的學生,往往會喜歡化學。
如果你希望每個主題都完全具體、看得見摸得著,則可能會覺得它令人挫折。
03數學有多少?
化學並不是穿著實驗袍的 Mathematics Extension 2。
但它也絕對不是沒有數學。
有些學生聽到化學「比物理少數學」,便以為計算幾乎不重要。這種理解並不準確。化學使用的數學本身通常不算非常高深,但你需要準確而反覆地運用相對簡單的數學。
你應該對代數、比例、科學記號、圖表、單位、百分比,以及公式變形有相當程度的熟悉。
關鍵是要熟悉,而不是完美。
來看一個簡單的例子。
範例:你能配平化學方程式嗎?
配平:
\[
\ce{H2 + O2 -> H2O}
\]
第 1 步:計算方程式兩邊的原子數
左邊有 2 個氫原子和 2 個氧原子。
右邊一個水分子含有 2 個氫原子和 1 個氧原子。
氧原子的數量不平衡。
第 2 步:在水前面加上係數 2
\[
\ce{H2 + O2 -> 2H2O}
\]
現在右邊有 4 個氫原子和 2 個氧原子。
第 3 步:配平氫
在 \(\ce{H2}\) 前面加上係數 2:
\[
\ce{2H2 + O2 -> 2H2O}
\]
現在兩邊都有 4 個氫原子和 2 個氧原子。
重要的能力不是把最後的方程式背下來,而是同時追蹤好幾個數量,並在改變其中一項時,不小心破壞其他已經平衡的部分。
如果你覺得這類問題還算能應付,這是一個好跡象。
如果你目前覺得它很難,也不代表你不適合選化學。它只是告訴你有哪些地方需要練習。
04計算會變得更複雜
到了後面,化學經常要求你把幾個小概念連接起來,而不是完成某一個高難度的數學運算。
假設將 5.85 g 的氯化鈉溶解,配製成 500 mL 的溶液。氯化鈉的摩爾質量是 \(58.5\text{ g mol}^{-1}\)。它的濃度是多少?
這更接近你需要逐漸熟悉的多步驟思考方式。
範例:求溶液的濃度
第 1 步:計算氯化鈉的物質的量
關係式為
\[
n = \frac{m}{M}
\]
其中 \(n\) 是以莫耳表示的物質的量,\(m\) 是以克表示的質量,而 \(M\) 是以每莫耳多少克表示的摩爾質量。
代入數值:
\[
n = \frac{5.85}{58.5} = 0.100\text{ mol}
\]
第 2 步:把體積換算成公升
\[
500\text{ mL} = 0.500\text{ L}
\]
第 3 步:計算濃度
濃度為
\[
c = \frac{n}{V}
\]
其中 \(c\) 是以莫耳每公升表示的濃度,\(n\) 是以莫耳表示的物質的量,而 \(V\) 是以公升表示的體積。
\[
c = \frac{0.100}{0.500}
= 0.200\text{ mol L}^{-1}
\]
因此,這個溶液的濃度為
\[
\boxed{0.200\text{ mol L}^{-1}}
\]
注意,讓這道題變難的並不是高深的數學。你需要知道哪些量重要、選擇兩個關係式、進行單位換算,並且不能搞混每個數字代表什麼。
這正是非常典型的化學思考方式。
05「我的數學不太好。」那是不是代表我不該選化學?
不一定。
以下兩種情況之間有很大的差別:
「我有時會在代數上出錯,但只要有人解釋,我就能理解。」
以及
「我真的很不喜歡計算,只要能避開就會避開,而且也不想練習。」
第一種學生完全可以培養出化學需要的能力。
第二種學生則應該更仔細思考,這門科目日常的學習方式是否真的適合自己。
化學計算也具有累積性。如果最基本的莫耳計算一直沒有打好基礎,之後涉及濃度、化學計量、酸、平衡和化學分析的內容就會困難得多。
所以真正的問題並不是你現在的數學是否已經非常厲害,而是你是否願意補上不足,而不是讓這些缺口跟著你兩年。
如果你同時也在考慮 senior mathematics 應該選哪一門,我們的 Maths Extension 1 vs Extension 2 指南會說明這兩門課實際上有哪些改變。
06你也需要解釋,而不只是計算
有些學生以為化學會獎勵這類簡短的事實陳述:
「溫度升高會加快反應速率。」
這句話可能是正確的,但還算不上充分的解釋。
你可能還需要把觀察結果連結到碰撞理論:溫度升高會增加粒子的平均動能,因此碰撞變得更頻繁,而且有更高比例的碰撞具有足夠能量發生反應。
其中有一條因果鏈:
改變 -> 粒子行為 -> 後果 -> 觀察到的結果
這代表英文能力也很重要。
你不需要寫出優美的創意文章,但你確實需要仔細閱讀題目、分辨 describe、explain 和 evaluate 等指令詞、恰當地使用證據,並有邏輯地寫出答案。
NESA 的評量要求除了知識與理解外,也相當重視 Working Scientifically 技能。在現行課綱下,Year 11 規定的評量比重為 Working Scientifically 技能 60%,知識與理解 40%。至於具體使用哪些評量任務,則由各學校自行決定。(NSW Government)
所以,能夠背熟筆記當然有幫助,但光靠背誦並不足夠。
07實驗呢?
你不需要是那種迫不及待想戴上護目鏡,家裡還想擺十七支試管的人。
但你應該願意從實驗中學習。
在化學裡,實驗並不是與理論分開的。假設某個反應最後得到的產物,只有你計算預測量的一半。你可能需要思考:反應是否沒有完全進行?轉移過程中是否有部分產物流失?測量是否不準確?還是你一開始使用的模型本身就是錯的?
這就是科學推理。
一項實驗任務可能要求你決定要測量什麼、控制變因、記錄數據、計算不確定度、找出限制,並解釋證據是否真的支持某項結論。
如果你在 Year 10 Science 最喜歡的部分只是看老師讓某樣東西變色,那麼 HSC 的實驗課可能會和你想像的不太一樣。你會愈來愈被要求理解為什麼實驗要這樣設計,以及測量結果代表什麼。
08選化學前的簡短自我檢查
不要替自己計分。並不存在一個有用的「化學人格分數」。相反地,請盡可能具體地回答以下問題。
- 當某個結果看起來不合理時,你通常會想弄清楚為什麼,還是你主要只想知道正確答案,然後繼續下一題?
- 你能不能對基本公式進行變形、使用比例、換算單位和閱讀圖表,即使你有時仍需要複習?
- 你是否願意學習像 \(\mathrm{Na}^{+}\)、\(\ce{SO4^2-}\) 和 \(\ce{H2SO4}\) 這類符號,直到它們不再看起來像一堆亂碼?
- 相較於死背零散事實,你是否更喜歡理解背後的機制或規律?
- 即使課堂已經進入後面的內容,你能否持續複習較早的主題?
- 你是否願意解釋實驗結果、評估證據,而不只是完成計算?
- 化學是否對你正在認真考慮的大學課程有幫助,還是你只是因為有人告訴你它「看起來不錯」才選?
- 你是否真的看過一題 Year 11 化學題目,而不是只根據 Year 10 Science 來判斷整門課?
有幾題回答「不」並不是問題。
更重要的是,哪些問題讓你回答了「不」。
「我還沒有學會這些數學」是可以改善的。
「我幾乎不喜歡這門課所建立在其上的所有活動」則是一個更值得重視的警訊。
09哪些人比較可能喜歡化學?
化學通常適合喜歡為看得見的現象尋找隱藏解釋的學生。
鐵鏽為什麼會形成?為什麼提高溫度會改變反應速率?為什麼兩種含有相似原子的物質,性質卻可能完全不同?化學家要怎麼測出未知溶液的濃度?
在觀察到的現象背後,通常存在一套系統。
如果你喜歡找出這套系統,化學可能會讓你很有滿足感。
它也可能適合喜歡多種學習方式混合,而不是只依賴單一模式的學生。課程中一段典型的學習內容,可能同時包含理論、方程式、計算、圖表、實驗數據、實驗操作和書面解釋。
相對的代價是,你無法永遠只依賴自己最強的一項能力。數學很好的學生仍然需要解釋化學概念。記憶力很強的學生仍然需要解決沒見過的問題。
10哪些人可能會覺得化學很難?
一個很容易產生的誤解,是認為化學主要就是背誦。
確實有不少內容需要記住:術語、反應規律、公式、結構和實驗技術。
但如果只有背誦而沒有理解,這些記憶很快就會變得不可靠。
想像你背下「離子化合物通常具有較高的熔點」這句話。你當然可以直接記住它。但化學能力更扎實的學生會進一步思考:離子固體在粒子層次看起來是什麼樣子?要讓它熔化,必須克服哪些作用力?這種結構又如何解釋它的性質?
這種更深入的模型,能讓你回答沒看過的題目,而不是只能等到題目剛好和你以前見過的一樣。
因此,如果你非常偏好那種可以學會一套固定答案,之後幾乎不需要變通就能原樣重現的科目,那麼化學可能不太適合你。
如果你經常把小小的不理解一直拖著不處理,化學也可能變得很困難。化學有個令人頭痛的特點,就是以前的概念會不斷再次出現。Module 2 結束之後,莫耳可不會很有禮貌地自動消失。
11課業量有多重?
沒有一個適用於所有人的統一答案,因為不同學校安排課堂、作業、depth studies 和評量任務的方式都不一樣。
官方課程在 Year 11 的建議課時為 120 小時,而實驗探究和 depth-study 的要求都已包含在這些時數內。(NSW Government)
更實際的問題是,課外需要做多少。
比起穩定規律的學習,化學更容易讓不規律的讀書習慣付出代價。剛發現自己在莫耳換算上犯錯時,用十分鐘立刻把問題弄懂,往往比三週後重新讀完整個章節更有用。
你大概需要安排時間練習計算、複習累積下來的內容、完成實驗或研究工作、學習化學語言,以及訂正以前做題時犯的錯。
你可以直接問你自己的學校的化學老師,學生實際上需要完成哪些內容。具體的評量計畫是由學校制定的,所以其他人的時間表不一定和你相同。(NSW Government)
12大學一定需要化學嗎?
有時候,化學很有幫助,因為之後的大學科目會假設你已經理解相關內容。有時候,它完全不是入學要求。
這兩件事並不一樣。
prerequisite 是你必須符合的入學條件。assumed knowledge 則表示大學預期你具備這些背景知識,但即使沒有,也可能仍然讓你入學。
不同大學、學位和年份的要求都不一樣,所以不要只因為聽到「讀醫一定要化學」或「所有科學學位都需要化學」這類模糊說法,就決定選化學。
例如,University of Sydney 目前將 HSC Chemistry 的知識列為部分大一 Chemistry 科目的 assumed background,同時也為沒有這些背景的學生提供其他入門途徑。(The University of Sydney)
實際的判斷方式很簡單:如果你已經有幾個可能想讀的大學學位,就查看每一個學位目前的課程頁面,並特別尋找科目先修要求、assumed knowledge 和 bridging options。
到了 Year 12 再檢查一次,因為大學要求可能會改變。
13是否應該只是因為 ATAR scaling 而選化學?
光靠這個理由並不充分。
你是在選一門大約要讀兩年的課程,而不是在購買一張神奇的 ATAR 優惠券。
不管你聽過什麼關於 scaling 的說法,你仍然必須在實際科目中取得成績。一門符合你的興趣、準備程度和學習方式的課,至少能讓你有一個適合自己發揮的基礎。一門純粹因為有人說它是「scaling 很好的科目」而選的課,則可能讓你花兩年時間一直和自己根本不想學的內容搏鬥。
Scaling 可以是你考慮的一項資訊,但它不應該取代對課程適合度的判斷。
14化學還是物理?
學生經常同時考慮這兩門科目,因為它們都涉及計算、模型、實驗和科學推理。但兩者的風格並不相同。
化學有很大一部分時間在研究物質由什麼組成、粒子如何互相作用、物質為什麼發生反應,以及如何測量化學物質的量。
物理則更常建立運動、力、場、波、電,以及其他物理系統的數學模型。
這兩段描述本身並不能告訴你你應該選哪一門。
一個有用的測試方式,是比較真正的題目。你覺得計算拋射物為什麼以某種方式運動更有趣,還是解釋為什麼某個反應會進行,並計算會產生多少產物更有趣?
如果你的選科表上也有 Physics,可以閱讀 Should I Choose HSC Physics? A Practical Year 10 Guide,比較兩門科目的實際學習內容,而不是只看它們各自的名聲。
15如果我 Year 10 Science 的成績只是普通呢?
Year 10 的表現是一項有用的參考,但它並不能決定你的未來。
更仔細地看看你為什麼會拿到目前的分數。
如果你失分是因為沒有複習、算術出錯、太匆忙處理圖表,或寫出的解釋太含糊,這些都是可以明確辨認的問題。
如果科學概念經過清楚教學後你能理解,而且你願意練習,那就仍然有進步空間。
另一方面,也不要忽視持續出現的困難,並假設 Year 11 開始後一切就會自動重置。Senior Chemistry 的進度更快,也要求更高程度的自主學習。
比較合理的反應不是「我化學很差」。
而是更具體地說:
「我不太會做公式變形。」
「我不理解離子。」
「我算得出答案,但不會解釋。」
「考完之後我就把內容忘了。」
具體的弱點,才會讓你知道 Year 11 開始之前該修補什麼。
16提交選科之前,先試試這件事
向你的學校、老師,或從目前的課綱教材中找一道真正的 Year 11 Chemistry 練習題。
花大約 20 分鐘做它,不必太在意最後得幾分。
注意一下自己腦中發生了什麼。
如果你碰到陌生符號時想到:「我現在還不懂,但我想知道它是怎麼運作的」,這能告訴你一些事情。
如果每一個計算、粒子模型、實驗和解釋,都讓你覺得是自己完全不想連續做兩年的工作,那也同樣能告訴你一些事情。
接著,問你未來可能任教的化學老師三個實際問題:他們期望學生具備哪些數學基礎、你學校的 Year 11 評量計畫是什麼樣子,以及學生通常在 Term 1 覺得什麼最困難。
真正需要決定的,不是化學是不是一門「好科目」,而是這門課特有的思考方式,是否值得占用你的兩個 units。
下一個有用的步驟,是把這個答案和其他同樣在爭取你課表空間的科目進行比較,而且要根據實際課綱內容和樣題,而不是只憑科目的名聲。