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從溫室思考科學PISA

溫室：事實還是幻想？

生物需要能量才能生存，而維持地球生命的能量是來自太陽。由於太陽非常熾熱，因此將能量輻射到太空中。只有一小部分的能量會到達地球。

地球表面的大氣層，就像包裹著我們的星球表面的毯子一樣，保護著地球，使她不會像真空的世界那樣，有極端的溫差變化。

大部分來自太陽的輻射能量，會透過大氣層進入地球。地球吸收了部分能量，其他則由地球表面反射回去。部分反射回去的能量，會被大氣層吸收。

由於這個效應，地球表面的平均溫度比沒有大氣層時的溫度為高。大氣層的作用就像溫室一樣，因此有了「溫室效應」一詞。

溫室效應在二十世紀越來越顯著。

事實顯明，地球大氣層的平均溫度不斷上升。報章雜誌常說，二氧化碳排放量增加，是二十世紀氣溫上升的主要原因。

小德有興趣研究地球大氣層的平均溫度和地球上二氧化碳排放量之間的關係。他在圖書館找到下面兩幅曲線圖。

小德從曲線圖得出結論，認為地球大氣層平均溫度的上升，顯然是由二氧化碳排放增加而引起的。

問題

小德的同學小妮卻不同意他的結論。她比較兩幅曲線圖，指出其中有些資料並不符合小德的結論。

請從曲線圖中舉出一項不符合小德結論的資料，並解釋答案。

★這樣答，得滿分：

能夠指出兩幅圖中，有哪一部分的曲線不是同時上升或下降，並作解釋。比如：

‧（約）在1900-1910 這段時期，CO2增加，但溫度則下降。

‧1980-1983 這段期間，二氧化碳下降而溫度則上升。

‧1800-1900 這段期間，溫度的變化不大，但第一幅圖則持續增加。

‧1950-1980 這段期間，溫度沒有上升，而CO2卻不斷上升。

‧由1940年至1975年，溫度的變化不大，但二氧化碳則大幅增加。

‧1940年的氣溫比1920年的高得多，但二氧化碳的排放則變化不大。

★這樣答，拿部分分數：

1.指出了正確的時期，但沒有給予解釋。比如：

‧1930–1933 ‧1910年之前

2.指出一個年份（而不是時期），並提供合理解釋。比如：

‧在1980年，排放量下降，溫度則仍然上升。

3.舉出了證據，證明小德的結論不是正確的，但卻寫錯了時期。

　（註：這錯誤必須有證據支持—─例：在圖中有一處清楚表示出一個正確答案，但在轉述資料時有錯。）比如：

‧在1950年至1960年期間，溫度下降，二氧化碳排放量卻上升。

4.指出兩條曲線的不同之處，但沒有提及任何特定的時期。比如：

‧在某些地方可以見到排放量下降，溫度上升。

‧開始的時候，二氧化碳的排放量少，但溫度卻高。

‧在圖一，可以見到有穩定的上升，但在圖二則見不到有上升，而是維持不變。（註：「整體上」維持不變。）

‧因為開始時溫度仍高，但二氧化碳則很低。

5.指出其中一幅圖的趨勢轉變。比如：

‧約在1910年，可見到溫度下降，然後開始上升，並維持一段時間。

‧在圖二，可以見到剛在1910年之前，地球溫度下降。

6.指出了兩幅圖的分別，但未能清楚解釋。比如：

‧在1940年至1950年期間，溫度很高，但二氧化碳卻非常低。

（註：這個解釋雖然差，但兩者的分別卻被清楚點出來了。）

★這樣答，得零分：

1.僅僅就其中一條曲線的改變趨勢作出描述，而沒有把改變與兩幅圖連繫在一起。比如：

‧這條曲線首先上升，然後又下滑。 ‧在1930年，曲線向下滑。

2.指出了一段時間（但表達不明確）或指出了一個年份，但沒有提供任何解釋。比如：

‧中間部分。 ‧1910年。

3.其他答案。比如：

‧1940年，平均溫度上升，但二氧化碳排放量沒有增加。

‧1910年左右，溫度上升，排放量卻沒有增加。

【2013-05-20/聯合報】

●試題來源：OECD、台灣PISA國家研究中心 　

●PISA國家研究中心網址：http://pisa.nutn.edu.tw/