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 describeexplainevaluate 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。