例談地理試題中學(xué)科融合的意義

江蘇 聞春晶

(作者單位：江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué))

學(xué)生在解決復(fù)雜情境下的地理問題時，調(diào)用基礎(chǔ)知識是解決問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，當(dāng)這些被調(diào)用的基礎(chǔ)知識涉及一些跨學(xué)科的基本概念、原理、技術(shù)時，學(xué)生在解題過程中往往顯得孤立、無助，甚至出現(xiàn)解題障礙。然而在解答許多地理試題時都需要以其他學(xué)科的基礎(chǔ)性知識為載體，才能降低學(xué)生的解題難度，順利解決試題中的問題。這種以融合其他基礎(chǔ)學(xué)科知識，側(cè)重考查學(xué)生解決地理問題的能力的試題，能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生形成綜合思維，構(gòu)建完整的解題策略。下面通過典型例題來透析如何在解題過程中借助其他學(xué)科的基礎(chǔ)性知識解決地理問題。

一、融入語文學(xué)科知識的解題評析

【例1】宋河中府浮梁，用鐵牛八維之，一牛且數(shù)萬斤。治平中，水暴漲絕梁，牽牛，沒于河，募能出之者。真定憎懷丙以二大舟實(shí)土，夾牛維之，用木為權(quán)衡狀鉤牛，徐去其土，舟浮牛出。下圖為懷丙撈牛示意圖，據(jù)此完成下列小題。

1.牽牛沒于河的季節(jié)為

( )

A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季

2.從流水作用角度考慮，撈牛位置可能位于鐵牛沉落位置的

( )

A.原地 B.上游 C.下游 D.不確定

3.影響懷丙撈牛最大的水文因素是

( )

A.水位 B.流量 C.流速 D.含沙量

【答案】1.B 2.B 3.A

【語文背景知識】此段古文的翻譯內(nèi)容如下：宋代河中府有一座浮橋，用八頭鐵鑄的牛來固定著它，一頭鐵牛有幾萬斤重。宋英宗治平年間，洪水暴漲把浮橋沖斷，牽動鐵牛沉沒到河底，廣泛征集能夠打撈出鐵牛的人。真定有個名叫懷丙的和尚，用兩只大船填滿土石使船沉入水底，把鐵牛用繩子綁在兩只大船之間的橫木上，借助水的浮力將鐵牛吊起，慢慢地去掉船上的土石，船浮出水面，鐵牛被打撈出來。

【試題評析】第1題，古文中提及“水暴漲絕梁，牽牛，沒于河”，翻譯原文后可知因洪水暴漲把浮橋沖斷，牽動鐵牛沉沒到河底。說明是河流豐水期出現(xiàn)的事件，我國河流多以雨水補(bǔ)給為主，降水多集中于夏季，因此選項(xiàng)B正確。

第2題，受沉牛阻擋，其下方水流速度較慢，泥沙也因此會發(fā)生沉積。鐵牛上游一側(cè)流水引起阻擋，產(chǎn)生擾動，流水形成的渦旋侵蝕其前部泥沙，搬運(yùn)至下游。侵蝕后，鐵牛上游一側(cè)會出現(xiàn)凹陷，鐵牛因重力失衡滾落其中，也就是逆流而上的現(xiàn)象。因此，如果不是當(dāng)即打撈鐵牛，在受到流水作用后打撈就要在上游尋其蹤跡了，因此選項(xiàng)B正確。

第3題，結(jié)合翻譯內(nèi)容可知懷丙和尚是借助水的浮力將鐵牛吊起的。船吃水越深，產(chǎn)生的浮力越大，只有水位足夠高，才能滿足其產(chǎn)生巨大浮力的條件，進(jìn)而利用巨大力量將牛撈起。因此選項(xiàng)A正確。

二、融入物理學(xué)科知識的解題評析

【例2】秦嶺山脈主峰太白山海拔3 767 m，不同坡向降水隨海拔的變化特征不同。冬季北坡降水較多，其他季節(jié)南坡降水多。最大降水高度南坡平均約2 200 m，北坡平均約2 300 m。下圖為“秦嶺南、北坡1—12月份氣溫直減率變化圖”。

4.判斷①②線分別對應(yīng)的坡向(南坡或北坡)，并說明判斷理由。

【答案】①為北坡；②為南坡；理由：夏季北坡為背風(fēng)坡，存在焚風(fēng)效應(yīng)；①線夏季氣溫直減率高，與背風(fēng)坡下沉增溫的焚風(fēng)效應(yīng)一致。

【物理背景知識】理想氣體狀態(tài)方程是描述理想氣體在處于平衡態(tài)時，壓強(qiáng)、體積、物質(zhì)的量、溫度間關(guān)系的狀態(tài)方程。其方程為PV=nRT。P是指理想氣體的壓強(qiáng)，V為理想氣體的體積，n表示氣體物質(zhì)的量，而T則表示理想氣體的熱力學(xué)溫度；還有一個常量R，為理想氣體常數(shù)。一般情況下，水的三態(tài)冰、水、水蒸氣，分別對應(yīng)著固體、液體和氣體這三種水的狀態(tài)，三種狀態(tài)是可以相互轉(zhuǎn)化的，轉(zhuǎn)化過程中也伴有能量的變化。如圖所示，蒸發(fā)是液態(tài)變氣態(tài)的汽化過程，此時會吸收熱量；降水是水體由氣態(tài)變液態(tài)的液化過程，此過程會釋放熱量。

【試題評析】根據(jù)所學(xué)知識，北溫帶大部分東西走向的山體南坡為陽坡，因此，秦嶺南坡為夏季風(fēng)迎風(fēng)坡，降水豐富。南坡近地面因水汽蒸發(fā)吸收大氣熱量使得近地面溫度相對較低，迎風(fēng)坡高空降水，水汽液化釋放熱量使得高空同海拔溫度相對較高，因此，南坡夏季的氣溫直減率較低，所以②曲線是南坡。北坡為夏季風(fēng)背風(fēng)坡，盛行下沉氣流，依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，下沉氣流增加近地面的氣壓，P增大，P增大的同時，氣溫T升高，因此，受下沉氣流影響，近地面氣溫升高，即焚風(fēng)效應(yīng)，使得夏季北坡的氣溫直減率較高，所以①曲線是北坡。

三、融入化學(xué)學(xué)科知識的解題評析

【例3】如圖是我國某石灰?guī)r分布廣泛地區(qū)的等高線圖，圖中A河流被稱為“白水河”，人們發(fā)現(xiàn)這條河流的底部呈乳白色；而B河流被稱為“黑水河”，人們發(fā)現(xiàn)這條河流的底部沉積了大量黑色的淤泥。圖中左圖是右圖中M處由天然的碳酸鈣沉積作用形成的水池，并且還在不斷地增多和擴(kuò)大，科學(xué)術(shù)語被稱為“鈣化池”，鈣化池光滑平整，水平如鏡，清澈見底。據(jù)此完成5，6題。

5.圖中M處鈣化池形成的碳酸鈣來源于

( )

A.A河流 B.B河流 C.C山脊 D.D河流

6.從鈣化池的形成中可以判斷下列說法正確的是

( )

①池的外邊緣流速較池內(nèi)小

②池的外邊緣較池內(nèi)流速大

③池內(nèi)沉積作用快于池的邊緣

④池的邊緣沉積作用快于池內(nèi)

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

【答案】5.B 6.B

四、融入數(shù)學(xué)學(xué)科知識的解題評析

【例4】下列陰影表示黑夜部分，讀圖回答7～9題。

7.直射點(diǎn)的緯度________，BC的緯度是________。

8.為使40°N某地正午太陽能熱水器獲得最大能量，該日太陽能板與地面的夾角應(yīng)為________。

9.若A點(diǎn)經(jīng)度為60°E，圖中此刻，全球太陽高度角的空間分布規(guī)律是________。

【答案】7.20°N；80°N 8.20° 9.以太陽直射點(diǎn)(20°N，120°W)為中心呈同心圓向晨昏圈遞減

【數(shù)學(xué)背景知識】原理一：兩直線平行內(nèi)錯角相等；原理二：直角三角形的兩個銳角互余；為了便于總結(jié)推理，筆者將此試題作出局部調(diào)整，即如圖甲所示，推理過程如下：

已知：太陽光是平行光，HD‖IE(兩直線平行內(nèi)錯角相等)；結(jié)論：∠HDI=∠DIO；

已知：DI是經(jīng)過D點(diǎn)的切線；結(jié)論：∠ODI=90°，即⊿IOD為直角三角形；

已知：⊿IOD為直角三角形(直角三角形的兩個銳角互余)；結(jié)論：∠DIO=90°-∠DOE；

由以上推理可知：∠HDI=90°-∠DOE=HD=90°-(∠DOF-∠EOF)(∠DOF為D點(diǎn)的緯度，∠EOF為E點(diǎn)的緯度)；

已知：A點(diǎn)位于晨昏線，A點(diǎn)太陽高度為0；結(jié)論：OA⊥AG；

已知:OA⊥AG；結(jié)論：⊿AOB為直角三角形，∠ABO=90°-∠AOB；

已知：BM為過B點(diǎn)的切線；結(jié)論：∠MBO=90°，則∠ABO=90°-∠GBM；

∠GBM=∠AOB(即A、B兩地的緯度差)；

總結(jié)概況如下：

推論一：任意一點(diǎn)的正午太陽高度=90°-|直射點(diǎn)與所求地點(diǎn)的緯度差|；

推論二：地方時為0時的太陽高度剛好等于該地點(diǎn)的緯度與極晝點(diǎn)的緯度差；

【試題評析】7.由上圖可知，圖中A、D兩地所在的緯線剛好出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，其最小太陽高度為0°，最大(正午)太陽高度為40°；HD=90°-(∠DOF-∠EOF)，A、D兩地同緯度，則緯度相等，即∠DOF=∠AOJ。E點(diǎn)太陽光線與晨昏線垂直，即∠AOE為90°，則∠AOJ與∠EOF互余，即∠DOF與∠EOF互余(直射點(diǎn)緯度剛好與極晝地點(diǎn)的緯度互余)?！螪OF=∠AOJ=90°-∠EOF，將其帶入可知HD=90°-(∠DOF-∠EOF)=90°-(90°-∠EOF-∠EOF)=2∠EOF=40°，則直射點(diǎn)緯度等于∠EOF，等于20°，故此時太陽直射20°N。BC所在緯線與A點(diǎn)所在緯度相差10°，故BC所在的緯線的緯度是80°N。

8.結(jié)合推論一，40°N的正午太陽高度為90°-(40°-20°)=70°，為了獲得最大太陽能，太陽光線應(yīng)該與太陽能熱水器的集熱板垂直，太陽能熱水器集熱板與地面的夾角與正午太陽高度角互余，因此，太陽能板與地面夾角是20°。

9.由上圖可知，A點(diǎn)(60°E)的地方時為0時，則120°W的地方時是12時，故此時太陽直射點(diǎn)在(20°N，120°W)，太陽直射點(diǎn)是晝半球的中心，此時全球太陽高度角的分布規(guī)律：以太陽直射點(diǎn)(20°N，120°W)為中心呈同心圓向晨昏圈遞減。

高考試題中學(xué)科融合類試題的出現(xiàn)，既說明了地理學(xué)科與其他學(xué)科知識的相關(guān)性，也體現(xiàn)了其他學(xué)科在解決地理問題時的重要性。語文閱讀能力是學(xué)生審題和提取解題信息的重要工具，在分析地理問題的過程中，強(qiáng)化了學(xué)生構(gòu)建語言與運(yùn)用素養(yǎng)的能力；地理學(xué)科與物理學(xué)科的融合，尤其是反映生活情境類的試題，是形成科學(xué)思維的重要途徑，學(xué)生在不同層次中認(rèn)識地理事物的多樣性，這種宏觀辨識與微觀探析相結(jié)合的考查方式也利于學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的提升；而利用數(shù)學(xué)學(xué)科的邏輯推理、運(yùn)算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析，建模等能力也是解決地球運(yùn)動試題的必要基礎(chǔ)。學(xué)生在持續(xù)接受多元化的知識和信息的過程中，仍然要以地理學(xué)科思想為主線，以培養(yǎng)學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，避免偏、難、怪的題目影響有效教學(xué)。