I dette vedlegget presenterer vi fire oppgaveenheter fra PISA 2015. En oppgaveenhet er en samling oppgaver som hører til et tema. Tre av oppgaveenhetene er fra hovedundersøkelsen og én er fra generalprøven som ble gjennomført våren 2014.

Løping i varmt vær

Denne oppgaveenheten, som er fra generalprøven, beskriver en naturvitenskapelig undersøkelse av temperaturregulering hos langdistanseløpere som løper i et område der været noen ganger er varmt og/eller fuktig. Simuleringen gir elevene anledning til å endre lufttemperaturen og luftfuktigheten. I tillegg kan de velge om løperen drikker vann eller ikke. For hver simulering vises dataene for alle de valgte variablene i en tabell. Løperens svettemengde, væsketap og kroppstemperatur blir også vist i toppen av simuleringen. Når innstillingene som eleven har valgt, resulterer i dehydrering eller heteslag, blir disse helsefarene markert med røde tekstbokser.



Løping i varmt vær: Øvelse

For å bli kjent med hvordan simuleringen fungerer får elevene først en øvingsoppgave der de blir bedt om å endre på de ulike variablene. Elevene får samtidig informasjon om hvordan de går fram for å velge eller slette en rad med data i resultattabellene. Denne informasjonen kan også hentes fram underveis, etter at elevene har begynt å svare på oppgavene i oppgaveenheten. Informasjonen ligger tilgjengelig under fanen «Hvordan kjøre simuleringen», som vises i bildet til oppgave 1.



Løping i varmt vær: Oppgave 1



Oppgave 1 ber elevene om å kjøre en simulering og bruke resultatet, det vil si dataene som kommer fram, til å finne ut om personen som løper under de gitte forholdene, står i fare for enten å bli dehydrert eller få heteslag. Elevene må også svare på om den eventuelle helsefaren som løperen utsettes for, skyldes svettemengde, væsketap eller kroppstemperatur. Dersom elevene har satt inn de riktige verdiene før de kjører simuleringen, vil det komme fram en rød tekstboks med informasjon om at løperen utsettes for dehydrering på grunn av væsketap.

Dette er et eksempel på en oppgave som krever at eleven gjennomfører en enkel prosedyre og viser at de tolker resultatene av simuleringen riktig. Oppgaven har en vanskegrad tilsvarende nivå 3 og er den enkleste i oppgaveenheten. Tabellen nedenfor viser hvordan oppgaven for øvrig er kategorisert med tanke på oppgavetype, kompetanse, kunnskap og kontekst.

Oppgavetype Kompleks flervalg
Kompetanse Tolke data og evidens på en naturvitenskapelig måte
Kunnskap – system Metode – Levende
Kontekst Personlig – Helse og sykdom
Vanskegrad 495 – Nivå 3

Løping i varmt vær: Oppgave 2



Oppgave 2 ber elevene stille inn lufttemperatur og luftfuktighet til oppgitte verdier og variere om løperen drikker vann eller ikke. Deretter må de svare på spørsmålet: «Hvordan ville løperens risiko for dehydrering og heteslag bli påvirket dersom han drikker vann under løpet?»

Forutsatt at elevene kjører simuleringen med de oppgitte verdiene for lufttemperatur og luftfuktighet og velger at løperen ikke drikker vann, vil dette føre til at løperen utsettes både for dehydrering og heteslag. Dersom elevene krysser av for at løperen drikker vann, vil risikoen for dehydrering reduseres, men ikke faren for heteslag. Elevene må kjøre simuleringen to ganger for å samle inn data som støtter det svaret de har valgt.

Denne oppgaven er vanskeligere enn oppgave 1 fordi elevene må manipulere en variabel og sammenlikne resultatene fra to forsøk. For å få full skår må elevene krysse av for svaralternativet «Å drikke vann reduserer risikoen for dehydrering, men ikke for heteslag», og velge de to følgende radene i tabellen:
  • Lufttemperaturen satt til 35 °C, 60 prosent luftfuktighet og «nei» på drikker vann, og:
  • Lufttemperaturen satt til 35 °C, 60 prosent luftfuktighet og «ja» på drikker vann
Elevene kan få et delvis riktig svar ved å velge «Å drikke vann reduserer risikoen for dehydrering, men ikke for heteslag», men velge feil eller ufullstendige data i tabellen.

Tabellen nedenfor viser hvordan oppgave 2 er kategorisert.

Oppgavetype Flervalg/åpen
Kompetanse Tolke data og evidens på en naturvitenskapelig måte
Kunnskap – system Innhold – Levende
Kontekst Personlig – Helse og sykdom
Vanskegrad 581 – Nivå 4

Løping i varmt vær: Oppgave 3A og 3B



Oppgave 3 er delt i to deler. Den første delen, oppgave 3A, går ut på at elevene først krysser av for riktig svaralternativ og velger to riktige rader med data i tabellen for å støtte det svaret de har valgt. Den andre delen, oppgave 3B, går ut på at elevene gir en forklaring på den biologiske årsaken til hvorfor svettemengden øker under de gitte forholdene.

Oppgave 3A

I denne oppgaven er verdien for luftfuktighet oppgitt til 60 prosent, og for å kunne svare på hvordan en økning i lufttemperatur påvirker svettemengde, må elevene kjøre simuleringen med minst to ulike verdier for lufttemperatur (for eksempel 20 °C i én rad og 25 °C i den neste, eller 35 °C i én rad og 40° C i den neste). I begge tilfellene må innstillingene for «Drikker vann» være den samme (enten «ja» eller «nei»).

Et fullstendig og riktig svar krever at elevene først krysser av for svaralternativet «Svettemengden øker» og deretter velger to rader med data som støtter svaret. Oppgaven har en vanskegrad på nivå 3 og er kategorisert slik tabellen nedenfor viser.

Oppgavetype Flervalg/åpen
Kompetanse Vurdere og planlegge naturvitenskapelige undersøkelser
Kunnskap – system Metode – Levende
Kontekst Personlig – Helse og sykdom
Vanskegrad 530 – Nivå 3

Oppgave 3B

For å få et godkjent svar på denne oppgaven må elevene forklare at svette bidrar til å kjøle ned eller regulere kroppstemperaturen, for eksempel:
  • Svette fordamper og kjøler ned kroppen ved høye temperaturer
  • En økning i svettemengde ved høye temperaturer forhindrer at kroppen blir for varm
  • Svette bidrar til å holde kroppstemperaturen på et trygt nivå
 

Oppgave 3B krever at elevene bruker kunnskap innenfor biologi (innholdskunnskap) til å forklare at svette bidrar til å kjøle ned kroppen ved høye temperaturer. Oppgaven har en vanskegrad på nivå 5 og er den vanskeligste i oppgaveenheten.

Oppgavetype Åpen
Kompetanse Forklare fenomener på en naturvitenskapelig måte
Kunnskap – system Innhold – Levende
Kontekst Personlig – Helse og sykdom
Vanskegrad 644 – Nivå 5

Løping i varmt vær: Oppgave 4



I oppgave 4 er verdien for én variabel oppgitt, og eleven må kjøre minst to simuleringer for å kunne svare riktig. Et riktig svar krever at eleven:
  • klikker på svaralternativet «35 °C», og:
  • velger en rad med data som viser 40 prosent luftfuktighet og lufttemperatur 35 °C, og en rad med data som har 40 prosent luftfuktighet og en lufttemperatur på 40 °C, og:
  • skriver en forklaring som innebærer at 35 °C er den høyeste lufttemperaturen en person kan løpe i når luftfuktigheten er 40 prosent, fordi dataene i tabellen viser at ved en lufttemperatur på 40 °C vil løperen få heteslag.
Elevene må bruke metodekunnskap for å forklare hvordan dataene de henter inn med simuleringen, støtter svaret de har valgt. For å få et delvis riktig svar på oppgave 4 må de ha gjort minst to av de tre kulepunktene ovenfor riktig. Tabellen viser hvordan oppgaven er kategorisert:

Oppgavetype Åpen
Kompetanse Vurdere og planlegge naturvitenskapelige undersøkelser
Kunnskap – system Metode – Levende
Kontekst Personlig – Helse og sykdom
Vanskegrad 593 – Nivå 4

Løping i varmt vær: Oppgave 5



Denne oppgaven krever at elevene utvikler en hypotese om hvor trygt det er å løpe når lufttemperaturen er 40 °C og luftfuktigheten er 50 prosent. Simuleringen gir kun resultater for 40 og 60 prosent luftfuktighet, så elevene må selv gjøre en tolkning utover de dataene de får fram i tabellen.

Et godkjent svar forutsetter at eleven:
  • krysser av for «Farlig», og:
  • velger en rad med data som viser 40 prosent luftfuktighet, lufttemperatur på 40 °C og «ja» på «Drikker vann», i tillegg til en rad med 60 prosent luftfuktighet, lufttemperatur på 40 °C og «ja» på drikker vann, og:
  • gir en forklaring som viser til at løperen vil få heteslag ved 50 prosent luftfuktighet, fordi både 40 og 60 prosent luftfuktighet fører til heteslag under ellers like vilkår.
For å få et delvis riktig svar på denne oppgaven må eleven krysse av for «Farlig» og enten velge to riktige rader med data eller gi en riktig forklaring.

Oppgavetype Åpen
Kompetanse Vurdere og planlegge naturvitenskapelige undersøkelser
Kunnskap – system Metode – Levende
Kontekst Personlig – Helse og sykdom
Vanskegrad 599 – Nivå 4

Fugletrekk: Oppgave 1



For å få et godkjent svar på denne oppgaven må eleven velge alternativet «Fugler som flyr alene eller i små flokker, har mindre sannsynlighet for å overleve og få avkom».

Oppgaven er plassert i nedre del av nivå 3 og krever at eleven kan trekke en riktig konklusjon om den evolusjonære fordelen fugler har med å trekke i større flokker.

Oppgavetype Flervalg
Kompetanse Forklare fenomener på en naturvitenskapelig måte
Kunnskap – system Innhold – Levende
Kontekst Global – Miljø
Vanskegrad 503 – Nivå 3

Fugletrekk: Oppgave 2



Denne oppgaven krever at eleven identifiserer minst én faktor som kan påvirke nøyaktigheten av tellingen av fugler. For eksempel at
  • skyer eller regn kan gjøre det vanskelig å få øye på noen av fuglene
  • fuglene trekker om natten
  • de frivillige er ikke alle steder hvor fugler trekker
  • de frivillige kan telle feil
Det å kunne identifisere og forklare mulige begrensninger i datasett er en viktig del av naturfag i PISA, og for å få et godkjent svar på oppgave 2 i oppgaveenheten «Fugletrekk» må eleven bruke metodekunnskap til å identifisere en faktor som kan føre til unøyaktig telling av trekkfugler. Oppgaven er plassert på nivå 5.

Oppgavetype Åpen
Kompetanse Vurdere og planlegge naturvitenskapelige undersøkelser
Kunnskap – system Metode – Levende
Kontekst Global – Miljø
Vanskegrad 637 – Nivå 5

Fugletrekk: Oppgave 3



For å svare riktig på denne oppgaven må eleven velge de to svaralternativene: «Kartene viser at for noen heiloer er nordgående trekkruter forskjellig fra sørgående trekkruter» og «Kartene viser at heiloer som trekker, tilbringer vinteren i områder som ligger sør og sørvest for områdene der de hekker».

Denne oppgaven krever at elevene forstår hvordan dataene er representert i to kart, og bruker denne informasjonen til å sammenlikne trekkrutene for heilo om høsten og om våren. Oppgaven er plassert på nivå 4 og krever at elevene tolker dataene og finner hvilke av svaralternativene som er riktige.

Oppgavetype Kompleks flervalg
Kompetanse Tolke data og evidens på en naturvitenskapelig måte
Kunnskap – system Metode – Levende
Kontekst Global – Miljø
Vanskegrad 578 – Nivå 4

Meteoroider og kratere: Oppgave 1



Det riktige svaret på denne oppgaven er «Meteoroiden blir tiltrukket av jordas masse». For å kunne velge det riktige svaret må eleven bruke enkel naturfaglig kunnskap som forklarer hvorfor et objekt øker hastigheten når det nærmer seg jorda.

Oppgavetype Flervalg
Kompetanse Forklare fenomener på en naturvitenskapelig måte
Kunnskap – system Innhold – Fysiske og kjemiske
Kontekst Global – Nyvinninger og ledende forskning innen naturvitenskap og teknologi
Vanskegrad 484 – Nivå 2

Meteoroider og kratere: Oppgave 2



Oppgave 2 ber eleven velge to svaralternativer som forklarer hvordan antall kratere på en planets overflate avhenger av tykkelsen på planetens atmosfære og sannsynligheten for at meteoroider brenner opp i atmosfæren. Elevene svarer på oppgaven ved å fullføre en setning slik at resonnementet blir som følger: «Jo tykkere atmosfære en planet har, jo færre kratere har den, fordi flere meteoroider brenner opp i atmosfæren.»

Oppgavetype Kompleks flervalg
Kompetanse Forklare fenomener på en naturvitenskapelig måte
Kunnskap – system Innhold – Jordas og universets
Kontekst Global – Nyvinninger og ledende forskning innen naturvitenskap og teknologi
Vanskegrad 450 – Nivå 2

Meteoroider og kratere: Oppgave 3A og 3B



Denne oppgaven er delt i to deler: oppgave 3A og oppgave 3B. Oppgave 3A ber elevene organisere kratrene på bildet i riktig rekkefølge, basert på hvor store meteoroider som har dannet dem. Riktig rekkefølge er A, C, B. Dette svaret krever enkel tolkning av data og hverdagslig kunnskap om at et større objekt vil skape et større krater og et mindre objekt vil danne et mindre krater. Oppgaven var den enkleste oppgaven i naturfag i PISA 2015.

I oppgave 3B må eleven organisere kratrene i riktig rekkefølge basert på hvor gamle kratrene er. Riktig rekkefølge er C, A, B. Denne oppgaven er litt vanskeligere enn den forrige fordi elevene må sammenlikne de tre kratrene på bildet og finne ut i hvilken rekkefølge de ble dannet, basert på hvordan de overlapper hverandre. For eksempel må krater C ha blitt dannet først fordi krater A overlapper krater C noe, og krater B må være det nyeste fordi det befinner seg inni krater A.

Oppgavetype Kompleks flervalg (dra og slipp)
Kompetanse Folkedata og evidens på en naturvitenskapelig måte
Kunnskap – system Innhold – Jordas og universets
Kontekst Global – Nyvinninger og ledende forskning innen naturvitenskap og teknologi
Vanskegrad 3A: 293 – Nivå 1b3B: 438 – Nivå 2

Undersøkelse av dalsider: Innledning



Undersøkelse av dalsider: Oppgave 1



Oppgaveenheten «Undersøkelse av dalsider» inneholder tre oppgaver, to av dem blir presentert her. Den første oppgaven er åpen og krever at elevene viser forståelse for hvorfor det er en fordel å bruke to uavhengige måleinstrumenter i hver dalside for å undersøke forskjellen i vegetasjon mellom dalsidene. Et riktig svar kan for eksempel vise til at det handler om å korrigere for variasjoner innenfor én og samme dalside eller at målingen i hver dalside blir mer presis. Eksempler på godkjente svar:
  • Dataene vil bli mer nøyaktige
  • I tilfelle et instrument ikke fungerer
  • For å øke presisjonen innenfor en dalside
  • Fordi det sannsynligvis er variasjoner innenfor en dalside
Oppgaven er på nivå 3 og krever kunnskap om epistemologi for å forklare utformingen av undersøkelsen som er beskrevet.

Oppgavetype Åpen
Kompetanse Vurdere og planlegge naturvitenskapelige undersøkelser
Kunnskap – system Epistemologi – Jordas og universets
Kontekst Lokal/nasjonal – Naturressurser
Vanskegrad 520 – Nivå 3

Undersøkelse av dalsider: Oppgave 3



I denne oppgaven må elevene vurdere to påstander ved å tolke de dataene som er oppgitt, som inkluderer konfidensintervallet rundt gjenomsnittet av målinger for solstråling, jordfuktighet og nedbør. Elevene må vise forståelse for hvordan målingens usikkerhet har en effekt på nøyaktigheten til en spesifikk naturvitenskapelig måling. Dette er en viktig del av kunnskap om epistemologi.

Det riktige svaret på oppgaven er «Elev 1» og en forklaring som viser til at det er en forskjell i solstråling mellom de to dalsidene og/eller at det ikke er en forskjell i nedbør. Eksempler på godkjente svar:
  • Dalside B får mye mer solstråling enn dalside A, men samme mengde regn.
  • Det er ingen forskjell i mengden nedbør de to dalsidene får.
  • Det er stor forskjell i hvor mye solstråling dalside A får i forhold til dalside B.
Oppgavetype Åpen
Kompetanse Tolke data og evidens på en naturvitenskapelig måte
Kunnskap – system Epistemologi – Jordas og universets
Kontekst Lokal/nasjonal – Naturressurser
Vanskegrad 594 – Nivå 4