(北京市勁松第一中學 北京朝陽 100021)
人類的知識正在不斷向綜合化系統化方向發展,學科融合是當前課程改革的一個熱點話題,可以提供一種全新的思路和視角來看待新時代的教育方式,隨著該方面理論研究的深入和理論體系框架的構建,學科融合將煥發新的生機和活力。下面,我就各學科知識在物理學科中的融合舉例分析。
中國是文化底蘊非常深厚的國家,古人給我們留下了非常豐富的文化財富。其中文學作品中很多都滲透了物理學的知識。初中物理中有關這類的試題活化了物理知識,激發了學生的學習興趣,培養了學生的分析和解決問題的能力。
例1:宋代范仲淹的《岳陽樓記》中蘊含了豐富的光學知識,文學詞句與物理知識相符合的是( )
A.“錦鱗游泳”,看到水里的魚是實像
B.“皓月千里”,皎潔的月亮是光源
C.“浮光躍金”,湖面波動的光閃著金色是光的折射現象
D.“靜影沉璧”,如玉璧一樣月亮的倒影是光的反射現象
解析:要解決此題,需要搞清楚這段文字的意思,湖面上大片煙霧完全消散,皎潔的月光一瀉千里,波動的光閃著金色,靜靜的月影像沉入水中的玉璧。A選項中魚的像是光的折射現象,是虛像;B選項中皓月指的是月亮,月亮靠反射太陽光,自身不能發光,不是光源;C選項中湖面波動的光閃著金色是光的反射現象;D選項中靜影沉璧是指靜靜的月影卻像沉在水中的碧玉,是人從水面看到月亮的虛像,所以月亮通過水面反射而形成的。
生物在物理中的滲透主要體現在眼睛的認識;人體肌肉骨骼結構;心臟跳動等。眼睛跟照相機的成因相似,成倒立、縮小、實像,近視眼和遠視眼的視力糾正都運用到了物理上的凸透鏡成像的知識;人體骨骼各個部分的工作原理離不開物理中的杠桿知識;心臟跳動跟物理中的液體壓強知識密不可分。
例2:矯正遠視眼的眼鏡的鏡片應選用_______透鏡。(選填“凸”或“凹”)
解析:看近處的物體很吃力,只有把物體拿到離眼睛較遠處才能看清楚,這種眼睛叫“遠視眼”,其特點是“怕近不怕遠”。由于眼球在前后方向上過短,視網膜距晶狀體過近,或者晶狀體比正常眼扁些,品狀體太薄,折光能力太弱,平行光的會聚點在視網膜后,因此,來自近處一點的光還沒有會聚成一點就到達視網膜了,在觀網膜上形成一個模糊的光斑。矯正遠視眼,可配戴用凸透鏡制成的遠視眼鏡,使入射的平行光經凸透鏡會聚后再射入眼睛,會聚點就能移到視網膜上。
化學和物理屬于“兄弟”學科,有著密切的聯系并且是相互完善的。化學學科強調微觀領域,比如化學中的原子結構為基礎,我們才能解釋物理中的摩擦起電;蓄電池的電能是以化學反應的形式儲存和釋放的等等。
例3:電動車蓄電池接在電路上充電時,電池屬于_____是把_____能轉化為_____能;電動車行駛時,蓄電池放電,這時電池屬于_____,是把_____能轉化為_____能。
解析:充電就是在電池內部發生了氧化還原反應,把電能儲存在化學物質中,所以電動機電池屬于用電器,充電是電能轉化為化學能;不充電時,電池內部發生氧化還原反應再把電能放出,所以電動車行駛時是屬于電源,是把電能轉化為機械能。此題設計了能量守恒定律的原則,物質的狀態變化一般伴隨著,化學變化不但生成新物質,而且還會伴隨著能量的變化,這種能量變化經常表現為熱能、光能和電能的放出或吸收。反之,其他形式的能也可以轉化為化學能儲存起來。
物理和地理是兩門聯系十分密切的學科,天氣的變化、天體的運行、地球的物質運動與變化等現象中往往涉及物理學、地理等多學科的知識,要深刻理解某些地理問題,很大程度上依賴于對物理知識的運用;另一方面,地理知識又為某些物理規律的獲取提供了大量詳實、生動的背景材料。
例4:若假想地磁場是由地球內部一塊大磁鐵產生的,能合理描
述這塊大磁鐵的是( )
A.地磁場的形狀與條形磁鐵相似,地磁場的北極在地理南極附近
B.地磁場的形狀與條形磁鐵相似,地磁場的北極在地理北極附近
C.地磁場的形狀與U形磁鐵相似,開口朝向地理北極
D.地磁場的形狀與U形磁鐵相似,開口朝向地理南極
解析:地球是一個大磁體,地磁場的形狀與條形磁鐵相似,地磁場的南北極與地理南北極相反,即地磁的北極在地理的南極附近。
每個學科、每個知識都不可能僅僅是獨立的存在,它們之間存在著許多的相似和相同之處,如果我們能好好加以整理和理解,打破學科的界限,必定能對現有的知識進行有效的重組,形成新的特色課程。