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1、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

2、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

3、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。1 2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

4、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

5、. 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

6、 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 325 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 ，(

7、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. 白晝閱下面資後，回答下問題。2002 6 月 22 日的白晝今天，當半球慶祝他們一當中最長的一個白晝時，澳洲人同時間也正在過他們一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 下，白晝的長 有 9 小時 32

8、 分鐘。相對地，南半球今最長 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 下，白晝的長有14 小時 47 分鐘。天文學會主席維赫斯先生，南半球之所以會有季節的變化，是因為地軸傾斜 23 。*墨爾本是澳洲的城市，位於赤道以南、南緯38 左右的地方。問題 1： 哪一項敘述可以解釋為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、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

9、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 7 月。下星期我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。這幾選自賽邁爾維斯（1818-1865）的日記，描述導致很多 婦產後死亡的傳染病產褥熱的可怕影響。折線圖呈現 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，很多內科醫生都知道產褥熱的真正病因。每一百名產婦中，死於產褥熱

10、的人數死 15亡 105第一病房 人 第二病房數 1841 1842 1843 1844 1845 1846 份圖解日記又寫著：1846 12 月。為什麼這麼多順利生產的產婦，產後死於這疾病？個世紀以 的科學研究告訴我們，她們都是死於一種看的傳染病，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 生活的代，很多人，即使是科學家都會相信這樣的法！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大可能是這疾病的起 因。他根據所搜集到的資，嘗試去服他的同事（圖解）。問題1：假設你是

11、賽邁爾維斯，請根據 賽邁爾維斯 所收集的資，提出一個由，明為什麼地震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與前一天去世產婦的解剖，然後再檢查剛生產完的產婦。與解剖 後他們並太注意清潔自己，有的學生甚至以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，發現症與患產褥熱導致死亡的產婦相同。於是，賽邁爾維斯又有新的想法。問題2： 賽邁爾維斯的新想法與產房的高死亡和學生的為是有關的。他的想法是什麼呢？(

12、A)學生在與解剖後清潔自己，應會使產褥病的病發低。(B)學生應與解剖，因為他們會割傷自己。(C)學生身上有味道，因為他們在與解剖後沒有清洗乾淨。(D)學生為要顯示自己有多努力，如此一來，他們替產婦檢查時就會小心。問題3：賽邁爾維斯最終成功地減少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）高溫可以幫助低病人染病的機會？問題4：抗生素可以醫治很多疾病，但近來有些抗生素醫治產褥熱的成功卻低。 為什麼？(A)抗生素一旦製造出來，其效力就會慢慢下。(B)

13、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)由於近來公共衛生環境明顯改善，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

14、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。.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

15、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。.問題 2：為什麼：殺蟲劑 A 殺死蒼蠅的效果愈來愈差農

16、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底下一篇關於 5 隻小牛如何誕生的文章。1993 2 月，位於法國布瑞森-菲兒（Bresson-Villiers）的國家農業研究院 團隊成功複製五隻小牛（具有相同基因的小牛，雖然他們由同的母牛所 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琪 1 號（Blanche 1）的母牛身上取出大約 30 個細胞，並將每一個細胞

17、的細胞核移除。然後，研究人員們從另一隻名為布琪 2 號（Blanche 2）的母牛身上取 得一個大約含 30 個細胞的胚胎。研究人員們將布琪 2 號胚胎中的 30 個細胞分成一個個獨的細胞。 接著，他們將細胞核從每個獨的細胞中擷取出，再注入從布琪 1 號的 30個細胞中（這些細胞已經移除細胞核）。最後，這 30 個被注射細胞核的細胞被移植到 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，將可為養牛人家帶經濟上的效益。問題 1： 法國這項關於牛的實驗結果證實一個主要想法，請問這個主要想法是麼？問題 2：小牛複製底下的敘述哪些

18、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.題組9. 玉米細想下新聞報導。荷人將玉米當作燃 佛文達的火中有一些木材，正以小火溫和地燃燒著。他從火旁的紙袋，抓起一把玉米丟入火燄中。火焰刻燃燒的為劇。看這佛文達：火的玻璃窗，仍然保持乾淨、透明，所以燃燒是完全的。佛文達談一個事實：玉米能當作燃，也能當作乳牛的食物。對他而言，這是未。佛文達指出，當作乳牛食物的玉米，事實上也是一種燃。牛隻藉著吃玉米，而從玉米獲得能。但是，佛文達解釋，對農夫而言，將玉米做為燃販賣，會比作為牛隻的食物的有益。佛文達確信

19、，最終，玉米將會廣泛的 作為燃使用。他想像要如何收割、 儲存、乾燥和包裝玉米，以銷售。佛文達正在進研究，以解是否整 株玉米都可做為燃，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。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 圖低二氧化碳的排放。過，佛文達：有許多科學家，二氧化碳 並非造成溫室效應的主要原因。問題1： 佛文達比較玉米當燃，以及玉米當食物。 下表第

20、一，是燃燒玉米時，會發生的事情。 玉米當作動物體內的燃時，則下表第一所述的事情，是否也會發生？ 請在下表第二各，圈選是或否。燃燒玉米時： 玉米作為動物體內的燃時， 左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。 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，只二氧化碳和氧氣與，還有多的物質與這個轉換。此一轉換可以下方式表示：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：科學家二氧化碳並非造成溫室效應的主要原因。 卡發現，四種氣體所造成的相對溫室效應，如下表

21、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1 30 160 17 000只從上表，卡無法推斷，溫室效應的增加，主要是由何種氣體造成。上表的據必須和其他資相結合，卡才能推斷，哪種氣體是造成溫室效應增加的主要因素。請問，下何者是卡還需要收集的資？(A) 關於這四種氣體源的資。(B) 關於植物對這四種氣體吸收的資。(C) 關於這四種氣體分子大小的資。(D) 關於大氣中這四種氣體含的資。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

22、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 14）。

23、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)HIVAIDS 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

24、）。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213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。109876543不同國家每人蛀牙的平均數量2120 40 60 80 100

25、 120 140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

26、。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. 鼠痘有很多類型的