PISA2006年测试题案例分析

PISA2006年测试题案例分析曹宝龙杭州市教育局普通教研室由于PISA考察的是学生解决问题的能力，因此对阅读、数学和科学能力的界定着眼于社会生活的实际应用方面。阅读能力是学生为了达到个人目标，发挥个人知识与潜力，以及有效参与社会所需的理解、应用和反思书面材料的能力。数学能力是能确定和理解数学在社会中所起的作用，辨认、理解并参与数学运算的能力。科学能力是使用科学知识的能力、辨认问题的能力和应用科学观点的能力。PISA的测试内容紧扣生活实际，强调问题情境的真实性。据美国数学和科学教育专家组的研究，2000年PISA的科学能力测试题目中，与实际情景相关联的题目占66%，数学则高达97%。（一）科学测试题例析2006年是PISA第一次对学生的的科学能力进行侧重测试与分析，因此测试的问题体现了一些特色。2003年和2000年对学生的科学能力也进行了测试。例1应禁止转基因玉米（2006）野生生物保护组织要求禁止一种新的转基因（GM）玉米。这种玉米的设计愿意是它不会象传统的玉米那样受一种新的除草剂的影响。这种新的除草剂会杀死长在玉米田里的大多数杂草。保护主义者说，因为这些杂草可以喂养小动物，尤其是昆虫，这种新除草剂在转基因玉米上的使用对环境造成破坏。使用转基因玉米的支持者说，科学研究已经表明了那样的情况不可能发生。上文中提及的科学研究中有这样一些细节：玉米种在不同国家的200块田里；每一块田分成两半。使用新的强除草剂的转基因玉米种植一半田，使用传统除草剂的传统玉米种植另一半；使用新除除草剂的转基因玉米田里与使用传统除草剂的传统玉米田里的昆虫数量几乎是一样的。•（1）玉米种在跨国家的200块田里.为什么科学家使用一个以上的地点？A.这样很多农民能试用新的转基因玉米。B.为了解有多少转基因玉米能够种植。C.为尽可能多的地上能够种植转基因玉米。D.为了涵盖玉米的各种生长情况。正确:D.问题类型：多项选择能力:识别科学问题知识类别:“科学探究”(关于科学的知识)应用领域:“科技前沿”环境:社会的难度:421OECD国的正确率:73.6%（2）下列信息对你有多大兴趣？（每一行你只能勾一格）很有兴趣有兴趣少兴趣没兴趣a)学习有关植物的转基因过程b)了解为什么有的植物不受除草剂的影响c)更好地理解杂交育种与转基因植物的区别问题（2）是调查学生的科学态度的兴趣因素的。例2防晒霜（2006）咪咪和迪安想知道防晒霜产品对皮肤的最佳保护作用。防晒霜产品上有防晒指数SPF（SunProtectionFactor），表达每一种产品对太阳光紫外线成份的吸收程度。一个高SPF的防晒霜比低SPF的更长的防护时间。咪咪想出一种方法来比较一些不同的防晒霜产品。她与迪安选择了下列材料：•两张不吸收太阳光的透明塑料纸；•一张感光纸；•矿物油(M)和含有氧化锌(ZnO)的乳霜；•四种不同的防晒霜命名为S1,S2,S3,andS4。咪咪与迪安采用矿物油的原因是它能让大多数的太阳光透过，而氧化锌几乎能彻底挡住太阳光。迪安将每一种物质在一张塑料纸上分别滴在已经圈定的一个个小圆圈内，然后用第二张纸盖于其上。他用一本大书放在两张塑料纸上并按压。咪咪再把这二张塑料纸放在感光纸上。感光纸随它在太阳下暴晒的时间增加会由灰变白（或非常浅的灰色）。最后，迪安将它们放在太阳下。（1）下列哪一科学描述的作用是比较防晒霜与矿物油和氧化锌的的效果的？A.矿物油与氧化锌都是被测试的因子。B.矿物油是被测试因子而氧化锌是参照物质。C.矿物油是参照物质而氧化锌是被测试因子。D.矿物油和氧化锌都是参照物质。正确:D.问题类型:多项选择能力:识别科学问题知识类别:“科学探究”(关于科学的知识)应用领域:“健康”环境:个人的难度:588OECD国的正确率:40.5%（2）下列哪个问题是咪咪与迪安想回答的？A.每一种防晒霜与其它三种比较在防护效果上如何？B.防晒霜是如何保护你的皮肤免遭紫外线的？C.是否有防晒霜防护效果比矿物油还差？D.是否有防晒霜防护效果比氧化锌还好？正确:A问题类型:多项选择能力:识别科学问题知识类别:“科学探究”(关于科学的知识)应用领域:“健康”环境:个人的难度:499OECD国的正确率:58.3%（3）为什么在按压第二张塑料纸？A.为了使滴物不致于变干。B.为了尽可能地把滴物甩远。C.为了使滴物保持在圈定圆圈内。D.为了使滴物有相同的厚度。正确:D问题类型:多项选择能力:识别科学问题知识类别:“科学探究”(关于科学的知识)应用领域:“健康”环境:个人的难度:574OECD国的正确率:43.0%（4）当感光纸晒于太阳下会由灰色褪成浅灰色，当长时间晒于太阳下则会变成白色。下列哪幅图显示的形式可能发生的？解释你的选择理由。答：解释：正确:A.需要解释的是ZnO滴物仍然保持灰色（因为它挡住了光线），而矿物油滴物变成白色了（因为矿物油几乎不吸收光线）。部分得分:A.对氧化锌滴物或矿物油滴物的任何一个作出正确解释，但没有全部。问题类型:开放结构的问答能力:使用科学证据知识类别:“科学解释”(关于科学的知识)应用领域:“健康”环境:个人的难度:满分629，部分得分616OECD国的正确率:27.1%例3（阅读课文后回答问题）衣服（2006）英国的一个科学研究小组开发了一种衣服会给残疾儿童以说话的“功能”。这种儿童马甲用一种特殊的电子纺织品（electrotextile）制成，与语言合成器（speechsynthesiser）连接，轻叩触敏（touch-sensitive）材料，儿童就能简单在理解。这种材料是由普通布料与能导电的精制浸碳纤维网（carbon-impregnatedfibres）做成的。当对纤维施压时，通过导电纤维的信号形式发生了变化，计算机芯片能够检测出衣服被触及的地点。这样任何一个连接于它的电子装置都能被触发，而它赶不上两个火柴盒的大小。“这个小东西的精巧之处在于能放入任意编织的纤维，通过任何输送给它的信号——我们可以编入已有纤维中，这样你就看不到它了”，一个科学家说。这种材料洗涤、缠绕在物体上或折卷起来都不会损坏。科学家们声称能够低成本大批量生产这种材料。（1）上文中提到的这些科学家的宣称在实验室里通过科学研究能验证吗？这种材料能够被实验室内通过科学实验能够验证吗？洗涤后不损坏是/否绕在物体上不损坏是/否折卷起来不损坏是/否低成本大批量生产是/否正确:是,是,是,否问题类型:复合多项选择能力:识别科学问题知识类别:“科学探究”(关于科学的知识)应用领域:“科技前沿”环境:社会的难度:567OECD国的正确率:47.9%（2）为了检测纤维是否导电，需要下列哪个实验仪器?A.伏特表B.灯箱C.螺旋测微仪（千分尺）D.测声仪正确:A问题类型:多项选择能力:科学地解释现象知识类别:“技术系统”(科学的知识)应用领域:“科技前沿”环境:社会的难度:399OECD国的正确率:79.4%例4大峡谷（2006）大峡谷位于美国的沙漠地区。它既大又深，涵盖许多岩石层。以前的某一时期，地壳运动使这些岩层上升了。现在大峡谷的某些地区有1.6km深。科罗拉多河穿过峡谷的底部。下图摄于峡谷的南部边缘地带C。在峡谷壁上可看到不同的岩层。（1）每年约有五百万人参观大峡谷国家公园。那么多游客进入，我们担心是否会对公园造成伤害。用科学研究能否回答下列问题？下列问题能否用科学研究来回答“是”或“否”游客的行走造成了多少磨损？是/否公园与100年前相比较是否一样美丽？是/否正确:是，否问题类型:多项选择能力:识别科学问题知识类别:“科学探究”(关于科学的知识)应用领域:“环境”环境:社会的难度:485OECD国的正确率:61.34%（2）大峡谷的气温从00C以下到超过400C。虽然是沙漠地区，岩石的裂缝中有含也有水。这种温度变化与岩石中水份是如何促进岩石崩裂的？A.沸水分解（dissolve）热岩石。B.水将岩石粘合在一起。C.冰对岩石表面丰收光滑作用。D.水的凝固使岩缝膨胀。正确:D问题类型:多项选择能力:科学地解释现象知识类别:“地球与空间系统”(科学的知识)应用领域:“环境”环境:社会的难度:451OECD国的正确率:67.6%（3）在大峡谷的岩层A的石灰岩中有大量的蚌、鱼等海洋动物的化石。几百万年前发生了什么才能解释这些化石的存在？A.在古时候，人们从海洋带了海产品到这一地区。B.海洋曾经是十分风急浪狂的，海洋生物被巨浪冲到了内地。C.海洋在那时候覆盖了这一地区，后来消退了。D.一些海洋生物曾经生活在陆地上，后来迁徙到海洋。正确:C问题类型:多项选择能力:科学地解释现象知识类别:“地球与空间系统”(科学的知识)应用领域:“自然资源”环境:社会的难度:411OECD国的正确率:75.8%（4）对下列下列叙述你有多少同意的？（每行只能选一项）完全同意同意不同意完全不同意d）化石的系统研究是重要的e）保护国家公园不受损害应该建立在科学证据的基础上f）地质岩层的科学研究是重要的例5玛丽·梦特娇（2006）阅读下列报纸文章，回答后面的问题。疫苗接种的历史玛丽·梦特娇（MaryMontague）是一个美丽的女子。1715年，她患上天花病后得以生存，但留下疤痕。1717年，住在土耳其的时候，她看到一种预防接种的方法在那里普遍使用。这种治疗方法就是找一种弱型的天花病毒植入健康的年轻人的皮肤，于是被接种者就生病了，但多数情况下病情只是轻微程度。玛丽·梦特娇信任这种接种方法的安全性，于是就让她的儿子和女儿都接种了。1796年，爱德华·杰纳（EdwardJenner）用一种与天花病毒相联系的牛痘的病毒接种，在体内产生了天花的抗体。与接种天花相比，这种治疗方法几乎不产生副作用，且接种者也不会传染他人。这种疗法就是著名的疫苗接种。（1）哪种疾病可以用接种方法来抵抗的？A.象血友病这样的遗传疾病。B.象脊髓灰质炎这样的由病毒引起的疾病。C.象糖尿病这样的身体功能退化的疾病。D.任何一种没法治疗的疾病。正确:B.问题类型:多项选择能力:科学地解释现象知识类别:“生命系统”(科学的知识)应用领域:“健康”环境:社会的难度:436OECD国的正确率:74.9%（2）如果动物或人生了细菌性传染病后康复了，引起疾病的这类细菌往往不太会再使人生病。这种情况的原因是什么？A.身体杀灭了可能引起疾病的所有细菌。B.这种细菌繁殖前就被身体内产生的抗体杀灭了。C.红血球杀灭了所有可能引起同一种疾病的细菌。D.红血球浮获并从身体内除掉了这类细菌。正确:B.问题类型:多项选择能力:科学地解释现象知识类别:“生命系统”(科学的知识)应用领域:“健康”环境:社会的难度:431OECD国的正确率:75.1%（3）给出一个理由说明为什么尤其要推荐儿童和老年人接种流感疫苗？评分：答案要求提及儿童或老年人比其他人群的免疫系统更弱一些，或类似的答案。例如：这些人抵抗力弱，容易得病。老年人与儿童不象其它人那样容易抗病。他们似乎更易得流感。如果他们得流感，结果更糟。因为儿童和老年人的机体更弱一些。老年人和儿童更容易得病。问题类型:开放结构的问答能力:科学地解释现象知识类别:“生命系统”(科学的知识)应用领域:“健康”环境:社会的难度:507OECD国的正确率:61.7%（4）你对下列叙述有多大程度同意？（每行只选一项）完全同意同意不同意完全不同意a）我支持开发新株流感疫苗的研究b）一种疾病的起因只有通过科学研究才能确定c）对疾病的非传统治疗的效果应该服从于科学研究例6体育活动（2006）有规律的适度体育活动对我们的身体是有益的。（1）有规律的体育活动的益处是什么？（每一个陈述中填“是”或“否”）有规律的体育活动是否有益处？“是”或“否”体育活动能够预防心脏病和血液循环病是/否体育活动导致健康的食欲是/否体育活动使我们不致于身体超重是/否正确:是、否、是问题类型:复合多项选择能力:科学地解释现象知识类别:“生命系统”(科学的知识)应用领域:“健康”环境:社会的难度:545OECD国的正确率:56.6%（2）肌肉得到锻炼时会发生什么情况？（每一陈述选“是”或“否”）当肌肉