PISA 2009 練習題可樂噴泉問題1： 試題分析： 試題內容：

PISA 2009 練 習 題可 樂 噴 泉小 華 某 天 在 網 路 上 看 到 一 則 影 片 : 將 曼 陀 珠 加 入 可 樂 中 , 瞬 間 產 生 噴 泉 現 象 。好 奇 的 小 華 想 知 道 噴 泉 發 生 的 原 因 , 因 此 做 了 數 個 實 驗 來 檢 視 他 的 推 論 是 否 正確 。問 題 1:忠 明 高 中 陳 必 榮試 題 分 析 :試 題 類 型 : 選 擇 題科 學 能 力 : 形 成 科 學 議 題 能 力知 識 類 別 : 科 學 探 究應 用 範 圍 : 科 學 與 科 技 的 探 索背 景 : 個 人試 題 難 易 度 : 層 級 二試 題 內 容 :小 華 推 測 應 與 可 樂 的 成 分 有 關 , 可 能 是 水 、 二 氧 化 碳 、 糖 、 香 料 和 色 素 。因 此 做 了 下 列 實 驗 :將 曼 陀 珠 丟 入 純 水 碳 酸 水 雪 碧 可 樂( 純 水 加 入 高壓 二 氧 化 碳 )( 無 色 透 明 含糖 碳 酸 飲 料 )測 量 噴 泉 高 度 0 cm 30 cm 31 cm 50 cm下 列 解 釋 何 者 最 合 理 ?A. 無 色 的 純 水 沒 反 應 , 深 色 的 可 樂 噴 最 高 , 可 見 得 顏 色 愈 深 , 噴 泉 愈 高 。B. 雪 碧 比 碳 酸 水 高 了 1cm, 因 此 糖 是 造 成 噴 泉 的 主 因 。C. 主 因 可 能 是 二 氧 化 碳 , 因 為 含 碳 酸 的 皆 有 噴 泉 現 象 。D. 純 水 沒 反 應 , 就 算 可 樂 乾 掉 仍 能 和 曼 陀 珠 產 生 噴 泉 。

評 分 標 準 :滿 分 :代 號 1:A零 分 :代 號 0: 其 他 答 案代 號 9: 沒 有 作 答試 題 說 明 :本 問 題 要 求 學 生 對 「 科 學 探 究 」 的 本 質 要 有 一 般 性 的 了 解 , 以 及 能 從 對 照 組 中 發現 有 CO 2 就 有 噴 泉 , 沒 有 CO 2 就 沒 有 噴 泉 , 推 測 可 樂 成 分 中 的 CO 2 可 能 是 造 成噴 泉 的 主 因 。並 且 能 利 用 無 色 透 明 的 碳 酸 水 與 飲 料 , 推 翻 色 素 是 主 因 的 假 設 。 學 生 必 須 利 用 數據 判 斷 變 因 的 影 響 效 果 , 雖 然 雪 碧 比 碳 酸 水 多 了 糖 分 , 但 是 噴 泉 只 增 加 1cm, 很明 顯 糖 分 不 是 主 因 。學 生 必 須 了 解 , 即 使 純 水 沒 有 噴 泉 , 但 不 代 表 噴 泉 不 需 要 水 。問 題 2:苗 栗 高 商 劉 演 澤試 題 分 析 :試 題 類 型 : 問 答 題科 學 能 力 : 以 科 學 解 釋 現 象知 識 類 別 : 科 學 探 究應 用 範 圍 : 科 學 與 科 技 的 探 索背 景 : 個 人試 題 難 易 度 : 層 級 二試 題 內 容 :小 華 在 不 同 的 實 驗 條 件 下 , 將 曼 陀 珠 丟 入 可 樂 中 , 並 記 錄 其 觀 察 到 的 情 形 如 下 :

項 實 驗 條 件觀 察 結 果目1 可 樂 瓶 打 開 即 加 入 曼 陀 珠 產 生 極 多 氣 泡 , 同 時 噴 高 , 高 度 最 高2 可 樂 瓶 打 開 3 分 鐘 後 加 入 曼 陀 珠 產 生 氣 泡 , 同 時 噴 高 , 高 度 次 之3 可 樂 瓶 打 開 30 分 鐘 後 加 入 曼 陀 珠 產 生 氣 泡 , 無 噴 高4 可 樂 瓶 打 開 120 分 鐘 後 加 入 曼 陀 珠 無 法 產 生 氣 泡從 小 華 所 觀 察 出 來 的 實 驗 記 錄 中 , 造 成 可 樂 噴 泉 產 生 高 低 的 現 象 ,可 能 是 何 者 因 素 造 成 ?評 分 標 準 :滿 分 :( 氣 體 )CO 2 在 汽 水 中 含 量 多 寡 造 成 噴 泉 的 高 低 現 象 。CO 2 在 汽 水 中 , 打 開 後 氣 體 跑 走 。零 分 : 其 他 答 案沒 有 作 答試 題 說 明 :本 問 題 要 求 學 生 對 科 學 探 究 要 有 了 解 , 汽 水 中 CO 2 含 量 多 寡 , 造 成 可 樂 噴 泉 高度 的 差 異 , 背 景 是 個 人 關 注 , 可 從 實 驗 中 找 出 CO 2 含 量 的 變 項 。問 題 3:草 屯 商 工 陳 吉 棋試 題 分 析 :試 題 類 型 : 開 放 式 問 答科 學 能 力 : 以 科 學 解 釋 現 象知 識 類 別 : 科 學 探 究應 用 範 圍 : 科 學 與 科 技 的 探 索背 景 : 個 人 的試 題 難 易 度 : 層 級 二

試 題 內 容 :小 華 經 由 上 述 的 實 驗 推 論 出 何 種 物 質 和 曼 陀 珠 反 應 後 效 果 最 明 顯 。 但 他 想 要 進 一步 的 了 解 是 曼 陀 珠 的 哪 一 個 特 性 影 響 冒 泡 的 現 象 , 於 是 他 取 了 下 列 物 質 : 一 般 的曼 陀 珠 (A)、 經 過 拋 光 處 理 的 曼 陀 珠 (B)、 表 面 磨 的 更 為 粗 糙 的 曼 陀 珠 (C)、表 面 光 滑 的 彈 珠 , 放 入 相 同 條 件 的 可 樂 中 , 得 到 以 下 的 數 據 :物 質 A B C D可 樂 噴 出 的 高度 ( 公 分 )50 10 60 5請 推 論 影 響 可 樂 噴 出 的 高 度 為 何 ?評 分 標 準 :滿 分 :1. 由 數 據 得 知 表 面 愈 粗 糙 愈 容 易 使 可 樂 噴 出 的 高 度 愈 高 。2. 粗 糙 和 噴 出 高 度 有 正 相 關 。3. 粗 糙 愈 高 。4. 光 滑 愈 低 。零 分 :1. 其 他 答 案 。2. 曼 陀 珠 。3. 彈 珠 。4. 沒 有 作 答 。試 題 說 明 :本 問 題 所 關 注 的 是 在 「 科 學 探 究 」 中 , 如 何 使 用 技 巧 來 控 制 變 項 。 學 生 必 須 瞭 解描 述 技 術 的 目 的 在 於 表 面 的 粗 糙 與 否 , 表 面 愈 粗 糙 得 到 的 數 據 愈 大 。 因 為 探 究 的方 法 學 是 「 科 學 探 究 」 問 題 的 焦 點 。 這 是 高 壓 氣 體 溶 於 水 的 應 用 , 而 背 景 是 個 人關 注 的 。正 確 的 答 案 是 , 學 生 要 能 藉 由 數 據 察 覺 表 面 的 粗 糙 與 否 與 可 樂 噴 出 的 高 度 關 係 。因 此 , 本 題 具 有 層 級 二 的 特 性 。

問 題 4:新 民 高 中 曾 健 睿試 題 分 析 :試 題 類 型 : 選 擇 題科 學 能 力 : 形 成 科 學 議 題 能 力知 識 類 別 : 科 學 探 究應 用 範 圍 : 科 學 與 科 技 的 探 索背 景 : 個 人試 題 難 易 度 : 層 級 二試 題 內 容 :請 問 在 曼 陀 珠 和 可 樂 的 實 驗 當 中 , 那 ㄧ 個 項 目 不 是 影 響 噴 泉 高 度 的 主 要 因 素 ?A. 汽 水 中 二 氧 化 碳 含 量B. 裝 汽 水 的 瓶 子 造 型C. 曼 陀 珠 的 顆 粒 大 小D. 曼 陀 珠 的 表 面 粗 糙 或 平 滑評 分 標 準 :滿 分代 號 1: B. 裝 汽 水 的 瓶 子 造 型零 分代 號 0: 其 他 答 案代 號 9: 沒 有 作 答試 題 說 明 :