PISA科学试题
P I S A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。
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。
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世纪越来越显着。
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：
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。
代码12：赤道的倾斜角度在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），但地轴的倾斜角度不在10°～45°角范围内，或没有标注出地轴。
代码13：赤道的倾斜角度在10°～45°角范围内，地轴的倾斜角度在10°～45°角范围内，但北半球和南半球没有正确地标注出（没有标注出其中之一，或两个都没有标注出）。
错误回答
代码01：只正确地标注出了北半球和南半球（或只标注出其中之一）。
代码02：只正确地标注出了赤道的倾斜角度在10°～45°角范围内。
代码03：只正确地标注出了地轴的倾斜角度在10°～45°角范围内。
代码04：没有正确的回答或其它回答。
代码99：未作答
PISA2006样题：适合饮用的水（一）
作者：见正文????文章来源：本站编译????点击数：667????更新时间：2008-2-9
?PISA2006样题:适合饮用的水（二）
作者：见正文????文章来源：本站编译????点击数：846????更新时间：2008-7-25
上图表示城市住宅饮用水的处理过程。
问题 1.1
有一个良好的饮用水源很重要。在地底下发现的水被称为地下水。
为什么地下水比湖水和河水等地表水有更少的细菌和颗粒污染，请给出一个原因。
问题1.1评分及注解
满分
编号11：回答提到地下水渗透地面从而被过滤
?当水通过沙子和小颗粒时就干净了。
?它能被自然地过滤。
?因为水透过地面时会被岩石和沙子过滤。
编号12：回答提到地下水被封闭于地下因此防止了可能的污染；或地表水更容易受污染?地下水在地球内部，因此空气污染不可能将水弄脏。
?因为地下水是不开放的，它在某些东西的下面。
?湖水和河水会被空气污染，而且你可能在里面游泳等等，所以水不干净。
?因为湖水和河水被人和动物污染。
编号13：其它正确回答
?地下水中没有细菌的食物，所以细菌无法生存。?地下水不在太阳底下，有蓝绿色藻类。
不得分
编号01：回答提到地下水非常干净（已知信息）?因为它已经很干净。
?因为湖水和河水里面有垃圾。[没有解释为什么] ?因为那里细菌比较少。
编号02：回答明显提到图中提供的清洁过程
?因为地下水经过过滤器并加入氯。
?地下水经过过滤器，使之彻底清洁。
编号03：其它回答
?因为它总是运动着。
?因为它没有被搅动，因此不会带起底下的淤泥。编号99：空缺
题目类型：开放性回答
能力：科学地解释现象
知识类别：地球与空间系统（科学知识）
应用领域：自然资源
背景：全球
该题聚焦于水质量的两个方面——颗粒和细菌污染物。回答该问题要求应用科学知识来解释为什么未经处理的地下水比未经处理的地表水有更少污染物。
清洁饮用水的应用对各地人们的每一天都很重要，虽然作为一个问题它的重点会随着具体情况而不同。题目的类别和在现象解释中抽取科学知识的必要性一致。
该题在考查中具有很好的区分度，难度中等，约2/3的学生能作出正确回答。
问题 1.2
水的清洁处理通常有包括不同技术的几个步骤。清洁过程如图中的4个步骤（数字1－4）。在第二个步骤，水收集在沉积池中。
该步骤通过什么方式让水更干净？
A.水中细菌死亡
B.水中加入氧
C.砾石和沙子沉入底部
D.有毒物质被分解
问题1.2评分及注解
满分
编号1：C.砾石和沙子沉入底部
不得分
编号0：其它回答
编号9：空缺
题目类型：选择题
能力：科学地解释现象
知识类别：物质系统（科学知识）
应用领域：健康
背景：社会
该单元背景明确了水分配给各家各户前收集在水库和湖中的清洁方式。该题涉及认知或推论沉积池的用途。因此它评价学生关于水中颗粒在重力作用下沉淀的知识。
本领域的考查显示该题具有一般难度和良好的区分度，尽管第二个选项（B）是个比较弱的错误选项。
问题 1.3
在清洁过程的第四步要把氯气加入水中，为什么要这样做呢？
问题1.3 评分及注解
满分
编号1：
回答提到除掉、杀死或分解细菌（或微生物或病毒或病菌）
?使其免受细菌影响。
?氯气杀死细菌。
?杀死所有的藻类。
不得分
编号0：其它回答
?水获得少量的酸将不会有藻类。
?就像氟化物一样。
?清理更多一些的水并杀死遗留下来的东西。[“东西”这个词不够具体。]
?为了保持清洁和可饮用性。
编号9：空缺
题目类型：开放性回答
能力：科学地解释现象
知识类别：生命系统（科学知识）
应用领域：健康
背景：社会
和前面的题目一样，该题背景与市民日常生活相关，他们应该知道一些关于饮用水处理的事情。
在解释为什么在水中加入氯气时，要应用氯气对生物的影响的知识。因此知识类别是“生命系统”。
在本领域的考查中，该题相当好地呈现出适当的区分度。整体上它是一个具有中低难度的题目，但在少数一些国家显得比较难。
问题 1.4
假设科学家们在检测自来水厂的水时发现，清洁处理过程完成后的水中有一些危险的细菌。
人们在家中饮用该水之前应该作什么处理？
问题1.4 评分及注解
满分
编号11：回答提到将水煮沸
? 煮沸它。
编号12：回答提到能在家中安全操作的其它可能的清洁方式
? 用氯化净水药片处理水。
? 使用微孔过滤器。
不得分
编号01：回答提到不可能在家中安全进行或在家中实施不切实际的“专业”净水方法
? 在桶里将水和氯化物混合然后再喝。
? 更多氯化物、化学和生物设备。
? 提炼水。
编号02：其它回答
? 再净化一次。
? 使用咖啡过滤器。
? 买瓶装水直到清洁过程合格。[回避提出的问题]
编号99：空缺
题目类型：开放性回答
能力：科学地解释现象
知识类别：生命系统（科学知识）
应用领域：健康
背景：社会
该题要求学生知道能在家里进行的杀死细菌或从水中去除细菌的实用方法。因此知识类别是“生命系统”。
问题1.5评分及注解
满分
编号1：3个回答都正确：否、是、否，按此顺序
不得分
编号0：其它回答
编号9：空缺
题目类型：复杂选择题
能力：科学地解释现象
知识类别：生命系统（科学知识）
应用领域：健康
背景：个人
该题评价关于一些常见病（遗传的、细菌的、病毒的）能否在水中传播的知识。
题目类型：态度
态度：关于科学学习的兴趣
设计该题是为了评估学生对学习更多与饮用水相关的科学问题的兴趣。它出现在本单元的最后，这样学生在被询问意见前对背景有所熟悉。
兴趣通过学生提供的指标显现出来，即他们想获知关于水污染3个不同方面和饮用水处理的信息的程度。
本领域测试结果的探索性因子分析表明，所有这3个陈述明显定位在一个“兴趣”维度。学生对学习哪些疾病在饮用水中传播（陈述c）表现出非常强烈的兴趣，因为这里面与个人健康和安全相关的内容最多。
PISA(2000/2003)科学试题?巧克力
［作者：佚名????点击数：414????更新时间：2007-8-31 ］
巧克力
阅读并回答下面的问题。
一篇报道中讲述了一个22岁的学生的经历，她名叫Jessica，以“巧克力为饮食”。她声称除
了每隔5天的一顿“适当的进餐”之外，每周吃90条巧克力，不再吃其它食物，仍然身体健康，并保持着50公斤的体重。一名营养学家评论：“我对有人能够依靠这样的饮食活着感到惊讶。脂肪供给身体能量，但是她没有得到均衡的饮食。在巧克力中有一些矿物质和营养成分，却没有足够的维生素，她会在以后的生活中遇到严重的健康问题。”
问题1：（问答题，12分）
一本关于营养的书中给出巧克力中的营养成分数据，如表1所示。假设所有数据适合于Jessica 吃的巧克力，也假设她吃的每条巧克力质量是100克。
从表中得知，100克巧克力中含有32克脂肪，能提供2142千焦的能量。营养学家指出：“脂肪供给身体能量……”。
如果某人吃了100克巧克力，那么所有能量（2142千焦）都来自于32克脂肪吗？利用表格中的数据解释你的答案。
问题2：（选择题，5分）
营养学家说Jessica“几乎没有足够的维生素”，巧克力中缺乏维生素C，也许她通过“每隔5天一顿的适当进餐”来补充维生素C。
下面列有一食谱：
1．鱼
2．水果
3．大米
4．蔬菜
为了帮助Jessica补充她所缺乏的维生素C，你推荐食谱中的哪两种食物？
A．1和2
B．1和3
C．1和4
D．2和3
E．2和4
F．3和4
PISA2006科学题目:棘鱼的习性
作者：见正文????文章来源：本站编译????点击数：875????更新时间：2008-5-11
?S433：棘鱼的习性
棘鱼是一种容易在玻璃缸中饲养的鱼类。
? 在繁殖期，雄棘鱼的腹部将由银色变为红色。
? 雄棘鱼会袭击并赶走任何到他领域寻衅的雄棘鱼。
? 如果银白色的雌棘鱼靠近，他会带她进入自己的巢穴，便于雌鱼产卵。
? 在实验中，学生想调查什么因素会使雄棘鱼表现出好斗的习性。
学生的玻璃缸里仅有一条雄棘鱼。该学生将3种不同颜色蜡制模型绕上金属线，将模型以相同时间分别吊进玻璃缸中。然后学生记下雄棘鱼对3种蜡制模型的攻击次数。
实验结果如下：
问题1：
该实验试图回答的是什么问题？
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
棘鱼的习性评分标准1
正确回答
代码1：什么颜色会引起雄棘鱼的强烈攻击？
? 雄棘鱼对红色模型的攻击性大于对银色的模型吗？
? 颜色和攻击性有联系吗？
? 是鱼的颜色引起雄棘鱼的攻击吗？
? 雄棘鱼认为对他威胁最大的是什么颜色的鱼？
错误回答
代码0：其他没有涉及刺激物、模型、鱼的颜色的答案。
? 什么颜色导致了雄棘鱼的攻击行为。[注：没有比较的意思]
? 雄棘鱼的攻击是由雌棘鱼的颜色决定的吗？[注：第一个实验没有提到鱼的性别]
? 雄棘鱼对哪个模型反应最强烈？[注：要特别提出模型、鱼的颜色]
代码9：空白
问题2：
在繁殖期，如果雄棘鱼看到异性会向对方求爱，这个过程类似于跳舞。在第二个实验中，以求爱行为作为研究对象。
然后，3种蜡制模型被穿在一根金属线上。一只是红色，另外两只都是银色。一只肚子平平的，另一只肚子圆圆的。学生记下雄棘鱼对模型的求爱次数（给定时间内）。
实验结果如下：
三个学生对第二次的实验结果得出了结论：
从图片给出的信息中能够这些结论吗
红色引起求爱行为