例談地理試題中學科融合的意義

江蘇 聞春晶

(作者單位：江蘇省鎮江第一中學)

學生在解決復雜情境下的地理問題時，調用基礎知識是解決問題的關鍵環節，當這些被調用的基礎知識涉及一些跨學科的基本概念、原理、技術時，學生在解題過程中往往顯得孤立、無助，甚至出現解題障礙。然而在解答許多地理試題時都需要以其他學科的基礎性知識為載體，才能降低學生的解題難度，順利解決試題中的問題。這種以融合其他基礎學科知識，側重考查學生解決地理問題的能力的試題，能夠很好地引導學生形成綜合思維，構建完整的解題策略。下面通過典型例題來透析如何在解題過程中借助其他學科的基礎性知識解決地理問題。

一、融入語文學科知識的解題評析

【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土，夾牛維之，用木為權衡狀鉤牛，徐去其土，舟浮牛出。下圖為懷丙撈牛示意圖，據此完成下列小題。

1.牽牛沒于河的季節為

( )

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的事件，我國河流多以雨水補給為主，降水多集中于夏季，因此選項B正確。

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

第3題，結合翻譯內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，產生的浮力越大，只有水位足夠高，才能滿足其產生巨大浮力的條件，進而利用巨大力量將牛撈起。因此選項A正確。

二、融入物理學科知識的解題評析

【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：夏季北坡為背風坡，存在焚風效應；①線夏季氣溫直減率高，與背風坡下沉增溫的焚風效應一致。

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

【試題評析】根據所學知識，北溫帶大部分東西走向的山體南坡為陽坡，因此，秦嶺南坡為夏季風迎風坡，降水豐富。南坡近地面因水汽蒸發吸收大氣熱量使得近地面溫度相對較低，迎風坡高空降水，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。北坡為夏季風背風坡，盛行下沉氣流，依據理想氣體狀態方程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，即焚風效應，使得夏季北坡的氣溫直減率較高，所以①曲線是北坡。

三、融入化學學科知識的解題評析

【例3】如圖是我國某石灰巖分布廣泛地區的等高線圖，圖中A河流被稱為“白水河”，人們發現這條河流的底部呈乳白色；而B河流被稱為“黑水河”，人們發現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大，科學術語被稱為“鈣化池”，鈣化池光滑平整，水平如鏡，清澈見底。據此完成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小

②池的外邊緣較池內流速大

③池內沉積作用快于池的邊緣

④池的邊緣沉積作用快于池內

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

【答案】5.B 6.B

四、融入數學學科知識的解題評析

【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為________。

9.若A點經度為60°E，圖中此刻，全球太陽高度角的空間分布規律是________。

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

【數學背景知識】原理一：兩直線平行內錯角相等；原理二：直角三角形的兩個銳角互余；為了便于總結推理，筆者將此試題作出局部調整，即如圖甲所示，推理過程如下：

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

已知：DI是經過D點的切線；結論：∠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)；結論：∠DIO=90°-∠DOE；

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

已知：A點位于晨昏線，A點太陽高度為0；結論：OA⊥AG；

已知:OA⊥AG；結論：⊿AOB為直角三角形，∠ABO=90°-∠AOB；

已知：BM為過B點的切線；結論：∠MBO=90°，則∠ABO=90°-∠GBM；

∠GBM=∠AOB(即A、B兩地的緯度差)；

總結概況如下：

推論一：任意一點的正午太陽高度=90°-|直射點與所求地點的緯度差|；

推論二：地方時為0時的太陽高度剛好等于該地點的緯度與極晝點的緯度差；

【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極晝現象，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(直射點緯度剛好與極晝地點的緯度互余)。∠DOF=∠AOJ=90°-∠EOF，將其帶入可知HD=90°-(∠DOF-∠EOF)=90°-(90°-∠EOF-∠EOF)=2∠EOF=40°，則直射點緯度等于∠EOF，等于20°，故此時太陽直射20°N。BC所在緯線與A點所在緯度相差10°，故BC所在的緯線的緯度是80°N。

8.結合推論一，40°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(60°E)的地方時為0時，則120°W的地方時是12時，故此時太陽直射點在(20°N，120°W)，太陽直射點是晝半球的中心，此時全球太陽高度角的分布規律：以太陽直射點(20°N，120°W)為中心呈同心圓向晨昏圈遞減。

高考試題中學科融合類試題的出現，既說明了地理學科與其他學科知識的相關性，也體現了其他學科在解決地理問題時的重要性。語文閱讀能力是學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，強化了學生構建語言與運用素養的能力；地理學科與物理學科的融合，尤其是反映生活情境類的試題，是形成科學思維的重要途徑，學生在不同層次中認識地理事物的多樣性，這種宏觀辨識與微觀探析相結合的考查方式也利于學生化學素養的提升；而利用數學學科的邏輯推理、運算、直觀想象、數據分析，建模等能力也是解決地球運動試題的必要基礎。學生在持續接受多元化的知識和信息的過程中，仍然要以地理學科思想為主線，以培養學生地理學科核心素養為目標，避免偏、難、怪的題目影響有效教學。