PISA科学试题

PISA试题选

“酸雨”

题干：以下是超过2500年前建造于雅典卫城名为女像柱的雕像照片。这些雕像是用一种名为大理石的岩石制造。大理石由碳酸钙组成。1980年，原始的雕像被迁移到卫城博物馆内，并由复制品取代。因为原始的雕像受到了酸雨的侵蚀。

问题1：正常的雨水略带酸性，因为它从空气中吸收了一些二氧化碳。酸雨比正常的雨水更酸，因为它还同时吸收了如硫氧化物和氮氧化物之类的气体。空气中的硫氧化物和氮氧化物是从哪里来的？

问题2：一片大理石薄片在被浸泡在醋里一整夜之前的质量是2.0克。隔天大理石薄片被取出并且干燥，干燥后大理石薄片的质量将会是多少？

A.少于2.0克 B.精确的2.0克 C.在2.0克至2.4克之间 D.多于2.4克

问题3：进行这项实验的学生也将一些大理石薄片在纯净（蒸馏）水中放置了一整夜。请解释学生为什么要在他们的实验中设计这个步骤。

问题4：对于下列问题，你感兴趣的程度有多少？请在每一行内只勾选一个方格。

高度兴趣 中等兴趣 少量兴趣 没有兴趣

a）知道哪些人类活动造成的酸雨最多 □1 □2 □3 □4

b）得知减少导致酸雨的气体排放的科技 □1 □2 □3 □4

c）了解修复遭酸雨破坏的建筑物的方法 □1 □2 □3 □4

问题5：对于下列陈述，你同意的程度有多少？请在每一行内只勾选一个方格。

非常同意 同意 反对 非常反对 a）古老遗迹的保存应该建立在与破坏原因相关的科学证据的基础上 □1 □2 □3

□4

b）关于酸雨原因的陈述应该建立在科学研究的基础上 □1 □2 □3 □4

酸雨单元题以自然界中大气污染现象为切入点，通过介绍酸雨的成因，考查学生对于碳酸钙与醋酸反应的了解，进而通过创设情景，模拟自然现象，在实验室中设计实验，让学生亲身感受环境污染的严重性，培养学生的社会责任感，从而有效地激发了学生研究和学习减少酸雨方法的求知欲。其命题立意及其建构图见表2。

表2酸雨命题立意与建构图的对应

题目

题目形式 能力及其层次

问题1

问题2

问题3

问题4

问题5 开放式回答

单项选择题

开放式回答

等级评定

等级评定 科学地解释现象（水平3）

使用科学证据（水平2）

识别科学问题（满分水平6，部分得分水平3）

科学兴趣

支持科学探究

PISA对于科学素养的测评，反映了西方发达国家对科学教育的理解，体现了科学教育的发展方向。PISA注重测试学生未来发展的潜能，关注学生的人文素养、运用知识的能力、探究能力、实践能力和情感态度，而不仅仅局限在鉴别学生当前掌握知识的状况，这对于解决我国教育评价改革中的难题具有借鉴意义。当前基础教育课程改革也倡导提高我国全民科学素养。PISA测试对于我们研究如何改进我国中考、高考等各类教育考试，考查学生的科学探究能力，改进我国基础教育教学评价提供了有益的启示和借鉴。

以下以PISA2006科学素养测试真题温室效应[9]为例，展示PISA单元题目形式，单元中各个问题与建构图的对应关系、双位编码的考查方式。评分标准每个编码后均有大量学生反应样例，在此，限于篇幅略过。

温室效应 阅读下文并回答问题。

温室效应：事实还是幻想？

生物需要能量才能生存，而维持地球生命的能量来自太阳。太阳非常炽热，将能量辐射到太空中，但只有一小部分的能量会到达地球。

地球表面的大气层，就像包裹着我们的星球表面的毯子一样，保护着地球，使它不会像真空的世界那样，有极端的温差变化。

大部分来自太阳的辐射能量，会穿过大气层进人地球。地球吸收了部分能量，其他则由地球表面反射回去。部分反射回去的能量，会被大气层吸收。

由于这个效应，地球表面的平均温度比没有大气层吸收能量时的温度高。大气层的作用就像温室一样，因此有了“温室效应”一词。

温室效应在20世纪越来越显著。

事实表明，地球大气层的平均温度不断上升。报刊杂志上常说，二氧化碳排放量增加，是20世纪气温上升的主要原因。

小德有兴趣研究地球大气层的平均温度和地球上二氧化碳排放量之间的关系。

他在图书馆找到下面两幅曲线图。

小德从曲线图中得出结论，认为地球大气层平均温度的上升，显然是由二氧化碳排放增加而引起的。

问题1：温室效应

曲线图中有什么数据支持小德的结论？

评分标准

满分

编码为11：指出（平均）温度与二氧化碳排放量均上升。

编码为12：指出一般而言，气温与二氧化碳的排放量有正相关。

零分

编码为01：指出（平均）温度或二氧化碳排放量其中一项有上升。

编码为02：指出气温与二氧化碳之间有关系，但没有清楚表明两者有什么关系。

编码为99：没有作答。

问题2：温室效应

小德的同学小妮却不同意他的结论。她比较两幅曲线图，指出其中有些资料并不符合小德的结论。

请从曲线图中举出一项不符合小德结论之处，并说明理由。

评分标准

满分 编码为2：能够指出两幅图中，有哪一部分的曲线不是同时上升或下降，并作解释。

部分得分

编码为1：指出了正确的时期，但没有给予解释。

或

举出了证据，证明小德的结论不是正确的，但却写错了时期。

零分

编码为0：仅仅就其中一条曲线的改变趋势作出描述，而没有把改变与两幅图联系在一起。

编码为9：没有作答。

问题3：温室效应

小德坚持自己的结论，即地球平均温度的升高，是由于二氧化碳排放的增加而引起的，但小妮则认为他的结论太草率。她说：“在接受这个结论之前，你必须确定在大气层内其他会影响温室效应的因素维持不变。”

请写出小妮所指的其中一个因素。

评分标准

满分

编码为11：能够写出一个因素，该因素与太阳发出的能量或辐射有关。

编码为12：写出一个自然成分，或污染物。

零分 编码为01：写出影响二氧化碳浓度的因素。

编码为02：不够明确或不够具体的因素。

编码为03：其他错误因素或其他答案。

编码为99：没有作答。

命题立意

本题以当前世界上日益严重的环境问题——温室效应为入手点，考查了观察图像并从图中获取信息，以及对图形、数据进行分析并得到相关结论的能力。具体情况如下表所示：

题目 题目形式 能力及其层次 科学知识 关于科学的知识

问题l

问题2

问题3 开放性回答

开放性回答

开放性回答 使用科学证据（水平3）

使用科学证据（水平5）

科学解释现象（水平6）

地球和空间系统 科学解释

科学解释

试题特点

（l）试题突出考查了学生从图中获取信息的自学能力。

题中所有的证据都是以图像的形式给出的，学生需要在读懂图像的基础上，发挥自己进行比较、归纳，分析得出自己的结论，因此本题较好地考查了学生的思维能力。

（2）试题鼓励学生的创造性思维。

PISA2006科学题目:白昼

作者：见正文 文章来源：本站编译 点击数： 855 更新时间：2008-5-8

S129: 白昼

阅读以下信息并回答其后的问题。

2002年6月22日的白昼

今天，当北半球的白天最长时，奥大利亚人将经历他们最短的白天。

在奥大利亚的墨尔本，太阳将于上午7:36升起下午5:08落下,一天有9小时32分钟的白昼。

和今天相比较,在南半球这一年最长的白昼期于12月22日出现,那时太阳将于上午5:55 升起下午8:42落下,一天有14小时47分钟的白昼。

天文学协会的Perry Vlahos先生说北半球和南半球季节的变化与地球23度倾斜有关。

﹡墨尔本是奥大利亚南纬约38度的一座城市。

问题1：

下面哪一个论述能解释为什么地球上会出现白昼和黑夜？

A、地球围绕其轴自转。

B、太阳围绕其轴自转。

C、地球的自转轴是倾斜的。

D、地球围绕太阳公转。

问题1

情景：全球的

能力：科学解释现象 知识：地球空间领域

白昼评分标准1

正确回答

代码1：A、地球围绕其轴自转。

错误回答

代码0：其它回答

代码9：不回答

问题2：

如插图所示,太阳光照耀地球。

插图：太阳光

假设这是墨尔本最短的一天。

在插图中指出地球的自转轴、北半球、南半球和赤道。标注出你回答的每一部分。

问题2

情景：个人的

能力：科学解释现象

知识：地球空间领域

白昼评分标准2

注意：评分时请根据以下几个要点。

1、地球的自转轴要与竖直线成10°～45°角范围且朝向太阳方向倾斜方能得分：参照下图：

在与竖直线成10°～45°角范围之外：不得分。

2、只清晰地标注出一个半球和清晰地标注出两个半球视为相同回答。

3、赤道要与水平方向成10°～45°角范围之内且朝向太阳方向倾斜方能得分：参照下图： 既可用虚线也可用实线画赤道。

在与水平方向成10°～45°角范围之外：不得分。

正确回答

代码21：所画的赤道要朝着太阳倾斜并与水平方向成10°～45°角范围之内，并且地轴要朝着太阳倾斜并与竖直线成10°～45°角范围，并且北半球和南半球都能正确标注出（或只正确地标注出一个半球，另一个就不言而喻了）

部分正确回答

代码11：地轴的倾斜角度在10°～45°角范围内，能正确地标注出北半球和南半球（或只正确地标注出一个半球），但赤道的倾斜角度不在10°～45°角范围内或没有标注出赤道。