PISA科学.docx
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PISA科学
題組1.生物多樣性
生物多樣性
（一）
閱讀底下報導並回答下列問題。
生物多樣性是維持生態環境的關鍵
以生態體系而言，高生物多樣性（有著許多種不同生物）的體系，比低多樣性的體系更能夠適應人類環境帶來的變化。
請看下面食物網的圖解。
箭頭由食物的方向指向獵食者的方向。
雖然比起真實的食物網，這兩個食物網是陽春了點，但他們還是能夠展示高多樣性與低多樣性生態體系的差別。
食物網B呈現的是低生物多樣性的情形，其中在某些階層的食物路徑中只有單一種生物。
食物網A展示的則是高生物多樣性的體系，也因此，有著許多條不同方向的餵食路徑。
一般而言，生物多樣性的喪失應被認真看待。
原因不只在於：
物種的滅絕是人類的大損失（就倫理與實質利益而言），也因為存活下來的物種更抵擋不住（暴露於）即將來臨的滅絕。
食物網A食物網B
桉金合歡茶樹
甲蟲葉蝗蟲蝴蝶幼蟲
蜘蛛寄生蜂食蜜鳥
蜥蜴知更鳥
金合歡
葉蝗蟲
寄生蜂
蜥蜴知更鳥
蛇白舌鳥袋貓蛇百舌鳥袋貓
問題1：
報導的第7，8兩行寫著：
「食物網A展示的則是高生物多樣性的體系，也因此，有著許多條不同方向的餵食路徑。
」
請看食物網A。
在這個食物網中，只有兩個動物有著三個直接的食物源。
是哪兩個？
（A）袋貓與寄生蜂，（B）袋貓與百舌鳥，（C）寄生蜂與葉蝗蟲，
（D）寄生蜂與蜘蛛，（E）袋貓與食蜜鳥
問題2：
食物網A與B是來自不同的地點。
想像一下如果兩個地方的跳蟲都絕種了，底下哪個描述最能夠預測與解釋葉蝗蟲滅絕對兩個食物網的影響？
（A）對食物網A的影響會較大，因為寄生蜂在食物網A只有一個食物源。
（B）對食物網A的影響會較大，因為寄生蜂在食物網A有多個食物源。
（C）對食物網B的影響會較大，因為寄生蜂在食物網B只有一個食物源。
（D）對食物網B的影響會較大，因為寄生蜂在食物網B有多個食物源。
題組2.公車
問題1：
一輛公車正沿著筆直的道路行駛，名叫瑞的公車司機，將一杯水放在儀錶板上。
12
水行駛方向
突然間，瑞必須猛力踩煞車。
杯中的水最可能發生哪種情形呢？
（A）水會保持水平。
（B）水會從1那一側濺出來。
（C）水會從2那一側濺出來。
（D）水會濺出來，但無法判斷會從1那一側或2那一側濺出來。
問題2：
跟大多數的公車一樣，瑞的公車是由汽油引擎發動的，這些公車會造成環境污染。
有些城市擁有無軌電車：
是由電力引擎發動的。
電力引擎所需的電壓是由電車上頭架高的電線提供（如電力火車；註：
像台鐵自強號），所需電流由使用化石燃料的發電廠供應。
城市中支持使用無軌電車人士認為這些公車不會造成環境汙染。
這些支持人士對嗎？
請說明理由
不對，因為發電廠同樣也會造成環境汙染。
對，但這只是對城市本身而言是真的；可是發電廠也會造成環境污染。
題組3.生物複製
請閱讀以下這一篇新聞報導內容後，回答下列問題。
拷貝生物的機器？
無庸置疑地，如果1997年有一
場動物選舉的話，桃莉必然會勝出！
如照片所示，桃莉是一隻蘇格蘭綿羊。
但桃莉不是一
5隻普通的羊，她是另一隻羊的複製品。
所謂生物複製就是：
拷貝，也就是「從某一原版」進行拷貝。
科學家已成功地創造複製羊（也就是桃莉），並確認
10桃莉就是「原版羊的複製品」。
這個為羊所設計的「拷貝機器」
是由蘇格蘭一位名叫伊恩．威爾姆特的科學家所設計出來的。
他從一頭成熟羊（羊1）
15的乳房中取出很小的一塊組織，並將這塊組織的細胞核
取出。
然後他將此細胞核植入
另一頭母羊（羊2）的卵細胞內。
由於卵細胞所產生的物質決定了羊2的性狀，在將細胞
20核植入卵細胞之前，他必須先將卵細胞中所有物質都移除
掉。
伊恩．威爾姆特再將羊2被處理過的卵細胞植入另一頭母羊（羊3）的體內。
使得羊3
25懷孕，有了一頭小羊：
也就是
桃莉。
有些科學家認為，再過幾年，複製人也有可能會出現。
但許多國家已經決定立法
禁止複製人類。
問題1：
桃莉是複製自哪一頭羊？
（A）羊1，（B）羊2，（C）羊3，（D）桃莉的爸爸
問題2：
在第15行中有提到乳房的一部分，文中將之描述為：
「很小的一塊組織」，根據本篇文章內容來看。
你覺得「很小的一塊組織」指的是：
（A）一個細胞，（B）一段基因，（C）一個細胞核，（D）一段染色體
問題3：
本文最後一段寫到：
許多國家已經決定立法禁止人類的複製。
之所以有此決定，是基於以下兩個可能的理由。
你覺得這些理由是科學的理由嗎？
請分別就這兩個理由圈出「是」或「否」。
理由：
是否科學？
（1）複製人可能會比一般人容易得到某些疾病。
是／否
（2）人類不應該逾越萬物創造者的角色。
是／否
題組4.白晝
閱讀下面資料後，回答下列問題。
2002年6月22日的白晝
今天，當北半球慶祝他們
一年當中最長的一個白晝
時，澳洲人同時間也正在
度過他們一年當中最短的
一個白晝。
在澳洲墨爾本*，太陽將於早上7：
36升起，下午
5：
08落下，白晝的長度有9小時32分鐘。
相對地，南半球今年最長的白晝預計在12月22日。
那天的太陽將於早上5：
55升起，
晚上8：
42落下，白晝的長度有
14小時47分鐘。
天文學會主席維拉赫斯先生說
，南北半球之所以會有季節的
變化，是因為地軸傾斜了23度。
*墨爾本是澳洲的城市，位於赤道以南、南緯38度左右的地方。
問題1：
哪一項敘述可以解釋為什麼地球會有白晝和黑夜？
（A）地球繞著軸心自轉。
（B）太陽繞著軸心自轉。
（C）地軸是傾斜的。
（D）地球繞著太陽公轉。
問題2：
下圖呈現的是太陽光照射到地球上的情形。
太陽光
地球
請在上圖中畫出地軸、北半球、南半球和赤道，並標示出每一部位的名稱，假設太陽光的照射墨爾本今天的白晝最短。
☆地球自轉：
地球繞地軸自西向東的轉動，從北極點上空看呈逆時針旋轉，從南極點上空看呈順時針旋轉
題組5.賽邁爾維斯日記
賽邁爾維斯日記
（一）
「1846年7月。
下星期我便要到維也納總醫院婦產科第一病房當醫生。
那裡的病人死亡率實在高得可怕。
在這個月內，208名產婦中，竟有36名死亡，而全部都死於產褥熱。
生孩子就像得到第一級肺炎那樣危險。
」
這幾行選自賽邁爾維斯（1818-
1865）的日記，描述了導致很多婦女產後死亡的傳染病—產褥熱
的可怕影響。
折線圖呈現了賽邁爾維斯所搜集到的產褥熱病人死亡數量，分別來自於第一和第二病房。
包括賽邁爾維斯在內，很多內科醫生都不知道產褥熱的真正病因。
每一百名產婦中，死於產褥熱的人數
死15
亡
10
5
第一病房
人第二病房
數
184118421843184418451846年份
圖解
日記又寫著：
「1846年12月。
為什麼這麼多順利生產的產婦，產後死於這疾病？
數個世紀以來的科學研究告訴我們，她們都是死於一種看不見的傳染病，原因可能是空氣的變化或外太空的影響或地球本身的活動，如地震。
」
時至今日，很少人會相信外太空影響或地震是這疾病的可能起因，但是在賽邁爾維斯生活的年代，很多人，即使是科學家都會相信這樣的說法！
我們現在已知道這疾病的起因是與衛生條件有關。
賽邁爾維斯知道外太空的影響或地震不大可能是這疾病的起因。
他根據所搜集到的資料，嘗試去說服他的同事（見圖解）。
問題1：
假設你是賽邁爾維斯，請根據賽邁爾維斯所收集的資料，提出一個理由，說明為什麼地震不大可能是產褥熱的病因。
賽邁爾維斯日記
（二）
醫院裡有部分的研究是解剖，就是將屍體剖開找出死因。
根據賽邁爾維斯的報告，在第一病房工作的學生通常會參與前一天去世產婦的解剖，然後再檢查剛生產完的產婦。
參與解剖後他們並不太注意清潔自己，有的學生甚至以留在自己身上的氣味而感到自豪，證明他們在停屍房是多麼努力的工作！
賽邁爾維斯有一個朋友在這樣的解剖過程中割傷自己而死亡。
賽邁爾維斯解剖他的屍體時，發現症狀與患產褥熱導致死亡的產婦相同。
於是，賽邁爾維斯又有了新的想法。
問題2：
賽邁爾維斯的新想法與產房的高死亡率和學生的行為是有關的。
他的想法是什麼呢？
（A）學生在參與解剖後清潔自己，應會使產褥病的病發率降低。
（B）學生不應參與解剖，因為他們會割傷自己。
（C）學生身上有味道，因為他們在參與解剖後沒有清洗乾淨。
（D）學生為了要顯示自己有多努力，如此一來，他們替產婦檢查時就會不小心。
問題3：
賽邁爾維斯最終成功地減少了由產褥熱引起的死亡數，但時至今日，產褥熱仍然是一種難以消除的疾病。
難以醫治的產褥熱仍是醫院要面對的問題。
現在，醫院訂立了很多規範程序來控制這個問題，其中一項是用高溫清洗床單。
解釋為什麼（在清洗床單時）高溫可以幫助降低病人染病的機會？
問題4：
抗生素可以醫治很多疾病，但近年來有些抗生素醫治產褥熱的成功率卻降低了。
為什麼？
（A）抗生素一旦製造出來，其效力就會慢慢下降。
（B）細菌對抗生素產生抗藥性。
（C）這些抗生素只對產褥熱有效，對其他疾病無效。
（D）由於近年來公共衛生環境明顯改善了，對抗生素的需求自然減少。
題組6.氣候變遷
氣候變遷
（一）
閱讀下列訊息並回答下列問題。
人類活動對氣候變遷會產生什麼樣的影響？
煤、石油、與天然氣的燃燒，就如同森林的砍伐以及各式各樣的農業與工業活動一樣，改變了大氣的組成，也造成了氣候的變遷。
這些人類的活動增加了大氣中懸浮微粒的濃度，也製造出會造成溫室效應的氣體。
圖1所呈現的是導致氣溫改變因素的相對重要性。
二氧化碳及甲烷濃度的增加將導致氣溫上升；而懸浮微粒濃度的增加會藉由兩種方式導致氣溫下降，第一種方式稱為「浮粒」，第二種方式稱為「成雲效應」。
氣溫下降相對重要性氣溫上升
二氧化碳甲烷
浮粒
成雲效應
已知的效應可能的效應
圖1︰導致氣溫改變因素的相對重要性從中線延伸至右方的長條表示氣溫上升的效果。
從中線延伸至左方的長條表示氣溫下降的效果。
「浮粒」與「成雲效應」的效果仍無法確定：
淺灰色的長條即表示它們可能造成的效應。
問題1：
氣候變遷
使用圖1的訊息說明我們為何要減少因人類活動而產生的二氧化碳。
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題組7.蒼蠅
蒼蠅
（一）
閱讀下列短文，並回答下列問題。
蒼蠅有位農夫在農業試驗所，擔任乳牛的管理工作。
牛舍裡蒼蠅很多，影響動物健康。
所以，農夫用含有「殺蟲劑A」的溶液，噴灑牛舍及乳牛。
這種殺蟲劑幾乎殺死所有的蒼蠅。
然而，過了一段時間，又有很多蒼蠅。
於是，農夫再度噴灑一次這種殺蟲劑。
這次的噴灑效果，與第一次噴灑的效果相似。
雖沒有殺死全部蒼蠅，但讓大多數蒼蠅死亡。
再經過一段時間，蒼蠅又很多。
於是，又再一次的噴灑殺蟲劑。
這樣的事情一再發生，總共噴灑了五次殺蟲劑：
結果很明顯的，「殺蟲劑A」殺死蒼蠅的效果越來越差。
農夫注意到了他的噴藥過程，他先配好一大瓶的殺蟲劑溶液，這五次噴藥都用這一瓶溶液。
因此，殺死蒼蠅效果越來越差的可能原因，農夫所提出的建議是：
殺蟲劑因存放時間過久而分解。
問題1：
農夫所提的建議是：
殺蟲劑因存放時間過久而分解。
如何驗證這個建議？
請簡要說明之。
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...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
問題2：
為什麼：
「殺蟲劑A殺死蒼蠅的效果愈來愈差…」農夫的解釋是：
殺蟲劑因為存放時間過久而分解。
除了農夫的解釋之外，請你舉出兩個不同的解釋。
解釋1：
對此種殺蟲劑具抗藥性的蒼蠅存活下來，並將此一抗藥性遺傳給所繁衍的子代
解釋2：
環境條件的改變（如溫度），或殺蟲劑施放方法的改變。
•
題組8.小牛複製
小牛複製
閱讀底下一篇關於5隻小牛如何誕生的文章。
1993年2月，位於法國布瑞森-菲力兒（Bresson-Villiers）的國家農業研究院團隊成功複製了五隻小牛（具有相同基因的小牛，雖然他們由不同的母牛所產出）。
這項複製是一個複雜的過程。
首先，研究人員們從一隻名為布蘭琪1號（Blanche1）的母牛身上取出大約30個卵細胞，並將每一個卵細胞的細胞核移除。
然後，研究人員們從另一隻名為布蘭琪2號（Blanche2）的母牛身上取得一個大約含30個細胞的胚胎。
研究人員們將布蘭琪2號胚胎中的30個細胞分離成一個個獨立的細胞。
接著，他們將細胞核從每個獨立的細胞中擷取出來，再注入從布蘭琪1號的30個卵細胞中（這些卵細胞已經移除了細胞核）。
最後，這30個被注射了細胞核的卵細胞被移植到30頭代孕的母牛體內。
9個月後，其中5頭代孕的母牛產下了複製小牛。
其中一位研究人員表示大規模地應用這項複製技術，將可為養牛人家帶來經濟上的效益。
問題1：
法國這項關於牛的實驗結果證實了一個主要想法，請問這個主要想法是什麼？
問題2：
小牛複製
底下的敘述哪些是真的？
請圈選是或否。
敘述：
（1）5隻牛都具有相同的基因型式。
是／否
（2）5隻牛都具有相同的性別。
是／否
（3）5隻牛都具有相同的毛色。
是／否
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題組9.玉米
細想下列新聞報導。
荷蘭人將玉米當作燃料佛文達的火爐中有一些木材，正以小火溫和地燃燒著。
他從火爐旁的紙袋，抓起一把玉米丟入火燄中。
火焰立刻燃燒的更為劇烈。
「看這裡」佛文達說：
「火爐的玻璃窗，仍然保持乾淨、透明，所以燃燒是完全的。
」佛文達談論了一個事實：
玉米能當作燃料，也能當作乳牛的食物。
對他而言，這是未來。
佛文達指出，當作乳牛食物的玉米，事實上也是一種燃料。
牛隻藉著吃玉米，而從玉米獲得能量。
但是，佛文達解釋，對農夫而言，將玉米做為燃料來販賣，會比作為牛隻的食物來的更有利益。
佛文達確信，最終，玉米將會廣泛的作為燃料使用。
他想像要如何收割、儲存、乾燥和包裝玉米，以便銷售。
佛文達正在進行研究，以了解是否整株玉米都可做為燃料，但這個研究尚未完成。
佛文達也需要考慮，外界對二氧化碳的關切。
二氧化碳被視為是增加溫室效應的主要原因。
溫室效應的增加，被認為是導致地球大氣平均溫度上升的原因。
然而，佛文達的觀點認為，二氧化碳並沒有任何問題。
反之，他認為，植物吸收二氧化碳，並且為人類轉變成氧氣。
但是，佛文達的計畫可能與政府的計畫相衝突。
而這些政府的計畫，是企圖降低二氧化碳的排放量。
不過，佛文達說：
「有許多科學家說，二氧化碳並非造成溫室效應的主要原因。
」
問題1：
佛文達比較了玉米當燃料，以及玉米當食物。
下表第一欄，是燃燒玉米時，會發生的事情。
若玉米當作動物體內的燃料時，則下表第一欄所述的事情，是否也會發生？
請在下表第二欄各列，圈選「是」或「否」。
燃燒玉米時：
玉米作為動物體內的燃料時，左欄所述的事情是否會發生？
（1）消耗氧氣。
是/否
（2）產生二氧化碳。
是/否
（3）產生能量。
是/否
問題2：
在本文中，二氧化碳的轉變，被描述為：
「…植物吸收它，並且將它轉變成氧氣…」此一轉換，不只二氧化碳和氧氣參與，還有更多的物質參與這個轉換。
此一轉換
可以下列方式表示：
二氧化碳＋水氧氣＋請在空格內，填寫物質的名稱。
問題3:
在本文最後，佛文達指稱：
科學家說二氧化碳並非造成溫室效應的主要原因。
卡林發現，四種氣體所造成的相對溫室效應，如下表所示：
每一氣體分子的相對溫室效應
二氧化碳甲烷氧化亞氮氟氯碳化物
13016017000
只從上表，卡林無法推斷，溫室效應的增加，主要是由何種氣體造成。
上表的數
據必須和其他資料相結合，卡林才能推斷，哪種氣體是造成溫室效應增加的主要
因素。
請問，下列何者是卡林還需要收集的資料？
（A）關於這四種氣體來源的資料。
（B）關於植物對這四種氣體吸收的資料。
（C）關於這四種氣體分子大小的資料。
（D）關於大氣中這四種氣體含量的資料。
題組10.適合飲用
水源
（水庫或湖泊）
自來水
（1）柵門→
→
（2）沉澱池→（3）過濾器→（4）添加了氯→（5）測試水質
上圖顯示城市中的水如何供應到家庭中，以使其適合飲用。
問題1：
具備良好飲用水的水源是重要的。
發現於地面下層的水稱為地下水。
請舉出一個原因，說明為什麼地下水的細菌和粒子污染少於來自於湖泊及河流的地面水源。
地下水通過地面時可以被過濾。
當它流過沙和塵土時，水可以被清潔。
它被自然地過濾。
因為當水往下流經過地面的時候，它被沙石過濾。
地下水因為被封在地底，因而受到保護免於任何可能的汚染。
地下水在地面裡面，因而空氣汚染不可能將它弄髒。
因為地下水不是開放的，它位於某些東西的底下。
湖泊和河流有可能被空氣污染，而且你們可以在那裡游泳等等，因此不乾淨。
問題2：
水的清潔通常是透過幾個步驟來完成，其中包括不同的技術。
圖解中所顯示的清潔程序包含四個步驟（編號1—4）。
在第二個步驟中，水被收集在沉澱池裡。
這步驟使用了什麼方法使水更為乾淨？
（A）水中的細菌死掉。
（B）水中添加了氧。
（C）碎石和沙粒沉到水底。
（D）有毒的物質被瓦解。
問題3：
在清潔程序的第四個步驟中，水中添加了氯。
為什麼要在水中添加氯？
問題4：
假設在水廠參與水測試的科學家們，在清潔程序完成之後，發現水中有一些危險的細菌。
人們在家中飲用之前應該如何處理這個水？
問題5：
飲用受汚染的水能導致下列的健康問題嗎？
就各種情況，圈選「是」或「否」。
飲用受汚染的水會導致此健康問題嗎？
是或否？
（1）糖尿病是／否
（2）腹瀉是／否
（3）HIV╱AIDS是／否
題組11.
蛀牙
生活在我們口中的細菌導致齲齒（牙齒蛀蝕）。
自1700年代起，蔗糖工業擴展，糖隨時可以取得後，齲齒便成了一個問題。
今天，我們對於齲齒所知甚多。
例如：
導致齲齒的細菌以糖為食物。
糖轉成酸性物質。
酸性物質破壞牙齒表面。
刷牙對預防齲齒有幫助。
牙齒
1–糖
2–酸性物質
3–牙齒琺瑯質覆蓋物的礦物
2
1
3
細菌
問題1：
蛀牙S414Q01
為什麼細菌會造成齲齒？
（A）細菌產生琺瑯質
（B）細菌產生糖
（C）細菌產生礦物
（D）細菌產生酸性物質
問題4：
蛀牙S414Q04
下列圖表顯示不同國家糖的消耗量和齲齒的總量。
在圖表中每一個國家都以一個小圓點來表示。
10
9
8
7
6
5
4
3
不同國家每人蛀牙的平均數量
2
1
20406080100120140
平均糖消耗量（克/人/日）
圖表所提供數據支持下列哪一個陳述？
（A）有些國家的人較常刷牙（比起其他國家的人）。
（B）人們吃越多糖，得到齲齒的機會越大。
（C）近年來，許多國家的齲齒比率已上升。
（D）近年來，許多國家的糖消耗量已經增加。
問題8：
蛀牙
某個國家的人民有很高的蛀牙數量。
下列關於這個國家的蛀牙問題能否透過科學實驗來回答？
就每個問題，圈選
「是」或「否」：
這個關於蛀牙的問題能否透過科學實驗來回答？
是或否？
（1）在供水系統中加入氟化物對蛀牙會造成什麼影響？
是／否
（2）看一次牙醫的收費應該多少？
是／否
題組12.
炎熱的工作
問題1：
炎熱的工作
彼德正在從事修補一間舊房子的工作。
他在汽車內放了一瓶水、一些金屬釘子
和一塊木材。
汽車在太陽下留置三小時後，車內的溫度高達40℃。
請問汽車內的物品會有什麼狀況發生？
就各項陳述，圈選「是」或「否」。
汽車內的物品會發生此狀況嗎？
是或否？
（1）它們的溫度都相同。
是╱否
（2）過了一段時間後，水開始沸騰。
是╱否
（3）過了一段時間後，金屬釘子發熱變紅。
是╱否
問題3：
炎熱的工作
彼德為自己準備了一杯溫度約為90℃的熱咖啡，與一杯溫度約為5℃的冷
礦泉水來當作一天的飲料。
兩個杯子的樣式和尺寸完全一樣，而每杯飲料的容
積也相同。
彼德把這兩杯飲料放在室溫約為20℃的房間中。
請問10分鐘後，咖啡和礦泉水的溫度可能會是多少？
（A）70℃和10℃
（B）90℃和5℃
（C）70℃和25℃
（D）20℃和20℃
題組13.鼠痘
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