例谈地理试题中学科融合的意义

江苏 闻春晶

(作者单位：江苏省镇江第一中学)

学生在解决复杂情境下的地理问题时，调用基础知识是解决问题的关键环节，当这些被调用的基础知识涉及一些跨学科的基本概念、原理、技术时，学生在解题过程中往往显得孤立、无助，甚至出现解题障碍。然而在解答许多地理试题时都需要以其他学科的基础性知识为载体，才能降低学生的解题难度，顺利解决试题中的问题。这种以融合其他基础学科知识，侧重考查学生解决地理问题的能力的试题，能够很好地引导学生形成综合思维，构建完整的解题策略。下面通过典型例题来透析如何在解题过程中借助其他学科的基础性知识解决地理问题。

一、融入语文学科知识的解题评析

【例1】宋河中府浮梁，用铁牛八维之，一牛且数万斤。治平中，水暴涨绝梁，牵牛，没于河，募能出之者。真定憎怀丙以二大舟实土，夹牛维之，用木为权衡状钩牛，徐去其土，舟浮牛出。下图为怀丙捞牛示意图，据此完成下列小题。

1.牵牛没于河的季节为

( )

A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季

2.从流水作用角度考虑，捞牛位置可能位于铁牛沉落位置的

( )

A.原地 B.上游 C.下游 D.不确定

3.影响怀丙捞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

【语文背景知识】此段古文的翻译内容如下：宋代河中府有一座浮桥，用八头铁铸的牛来固定着它，一头铁牛有几万斤重。宋英宗治平年间，洪水暴涨把浮桥冲断，牵动铁牛沉没到河底，广泛征集能够打捞出铁牛的人。真定有个名叫怀丙的和尚，用两只大船填满土石使船沉入水底，把铁牛用绳子绑在两只大船之间的横木上，借助水的浮力将铁牛吊起，慢慢地去掉船上的土石，船浮出水面，铁牛被打捞出来。

【试题评析】第1题，古文中提及“水暴涨绝梁，牵牛，没于河”，翻译原文后可知因洪水暴涨把浮桥冲断，牵动铁牛沉没到河底。说明是河流丰水期出现的事件，我国河流多以雨水补给为主，降水多集中于夏季，因此选项B正确。

第2题，受沉牛阻挡，其下方水流速度较慢，泥沙也因此会发生沉积。铁牛上游一侧流水引起阻挡，产生扰动，流水形成的涡旋侵蚀其前部泥沙，搬运至下游。侵蚀后，铁牛上游一侧会出现凹陷，铁牛因重力失衡滚落其中，也就是逆流而上的现象。因此，如果不是当即打捞铁牛，在受到流水作用后打捞就要在上游寻其踪迹了，因此选项B正确。

第3题，结合翻译内容可知怀丙和尚是借助水的浮力将铁牛吊起的。船吃水越深，产生的浮力越大，只有水位足够高，才能满足其产生巨大浮力的条件，进而利用巨大力量将牛捞起。因此选项A正确。

二、融入物理学科知识的解题评析

【例2】秦岭山脉主峰太白山海拔3 767 m，不同坡向降水随海拔的变化特征不同。冬季北坡降水较多，其他季节南坡降水多。最大降水高度南坡平均约2 200 m，北坡平均约2 300 m。下图为“秦岭南、北坡1—12月份气温直减率变化图”。

4.判断①②线分别对应的坡向(南坡或北坡)，并说明判断理由。

【答案】①为北坡；②为南坡；理由：夏季北坡为背风坡，存在焚风效应；①线夏季气温直减率高，与背风坡下沉增温的焚风效应一致。

【物理背景知识】理想气体状态方程是描述理想气体在处于平衡态时，压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程。其方程为PV=nRT。P是指理想气体的压强，V为理想气体的体积，n表示气体物质的量，而T则表示理想气体的热力学温度；还有一个常量R，为理想气体常数。一般情况下，水的三态冰、水、水蒸气，分别对应着固体、液体和气体这三种水的状态，三种状态是可以相互转化的，转化过程中也伴有能量的变化。如图所示，蒸发是液态变气态的汽化过程，此时会吸收热量；降水是水体由气态变液态的液化过程，此过程会释放热量。

【试题评析】根据所学知识，北温带大部分东西走向的山体南坡为阳坡，因此，秦岭南坡为夏季风迎风坡，降水丰富。南坡近地面因水汽蒸发吸收大气热量使得近地面温度相对较低，迎风坡高空降水，水汽液化释放热量使得高空同海拔温度相对较高，因此，南坡夏季的气温直减率较低，所以②曲线是南坡。北坡为夏季风背风坡，盛行下沉气流，依据理想气体状态方程PV=nRT，下沉气流增加近地面的气压，P增大，P增大的同时，气温T升高，因此，受下沉气流影响，近地面气温升高，即焚风效应，使得夏季北坡的气温直减率较高，所以①曲线是北坡。

三、融入化学学科知识的解题评析

【例3】如图是我国某石灰岩分布广泛地区的等高线图，图中A河流被称为“白水河”，人们发现这条河流的底部呈乳白色；而B河流被称为“黑水河”，人们发现这条河流的底部沉积了大量黑色的淤泥。图中左图是右图中M处由天然的碳酸钙沉积作用形成的水池，并且还在不断地增多和扩大，科学术语被称为“钙化池”，钙化池光滑平整，水平如镜，清澈见底。据此完成5，6题。

5.图中M处钙化池形成的碳酸钙来源于

( )

A.A河流 B.B河流 C.C山脊 D.D河流

6.从钙化池的形成中可以判断下列说法正确的是

( )

①池的外边缘流速较池内小

②池的外边缘较池内流速大

③池内沉积作用快于池的边缘

④池的边缘沉积作用快于池内

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

【答案】5.B 6.B

四、融入数学学科知识的解题评析

【例4】下列阴影表示黑夜部分，读图回答7～9题。

7.直射点的纬度________，BC的纬度是________。

8.为使40°N某地正午太阳能热水器获得最大能量，该日太阳能板与地面的夹角应为________。

9.若A点经度为60°E，图中此刻，全球太阳高度角的空间分布规律是________。

【答案】7.20°N；80°N 8.20° 9.以太阳直射点(20°N，120°W)为中心呈同心圆向晨昏圈递减

【数学背景知识】原理一：两直线平行内错角相等；原理二：直角三角形的两个锐角互余；为了便于总结推理，笔者将此试题作出局部调整，即如图甲所示，推理过程如下：

已知：太阳光是平行光，HD‖IE(两直线平行内错角相等)；结论：∠HDI=∠DIO；

已知：DI是经过D点的切线；结论：∠ODI=90°，即⊿IOD为直角三角形；

已知：⊿IOD为直角三角形(直角三角形的两个锐角互余)；结论：∠DIO=90°-∠DOE；

由以上推理可知：∠HDI=90°-∠DOE=HD=90°-(∠DOF-∠EOF)(∠DOF为D点的纬度，∠EOF为E点的纬度)；

已知：A点位于晨昏线，A点太阳高度为0；结论：OA⊥AG；

已知:OA⊥AG；结论：⊿AOB为直角三角形，∠ABO=90°-∠AOB；

已知：BM为过B点的切线；结论：∠MBO=90°，则∠ABO=90°-∠GBM；

∠GBM=∠AOB(即A、B两地的纬度差)；

总结概况如下：

推论一：任意一点的正午太阳高度=90°-|直射点与所求地点的纬度差|；

推论二：地方时为0时的太阳高度刚好等于该地点的纬度与极昼点的纬度差；

【试题评析】7.由上图可知，图中A、D两地所在的纬线刚好出现极昼现象，其最小太阳高度为0°，最大(正午)太阳高度为40°；HD=90°-(∠DOF-∠EOF)，A、D两地同纬度，则纬度相等，即∠DOF=∠AOJ。E点太阳光线与晨昏线垂直，即∠AOE为90°，则∠AOJ与∠EOF互余，即∠DOF与∠EOF互余(直射点纬度刚好与极昼地点的纬度互余)。∠DOF=∠AOJ=90°-∠EOF，将其带入可知HD=90°-(∠DOF-∠EOF)=90°-(90°-∠EOF-∠EOF)=2∠EOF=40°，则直射点纬度等于∠EOF，等于20°，故此时太阳直射20°N。BC所在纬线与A点所在纬度相差10°，故BC所在的纬线的纬度是80°N。

8.结合推论一，40°N的正午太阳高度为90°-(40°-20°)=70°，为了获得最大太阳能，太阳光线应该与太阳能热水器的集热板垂直，太阳能热水器集热板与地面的夹角与正午太阳高度角互余，因此，太阳能板与地面夹角是20°。

9.由上图可知，A点(60°E)的地方时为0时，则120°W的地方时是12时，故此时太阳直射点在(20°N，120°W)，太阳直射点是昼半球的中心，此时全球太阳高度角的分布规律：以太阳直射点(20°N，120°W)为中心呈同心圆向晨昏圈递减。

高考试题中学科融合类试题的出现，既说明了地理学科与其他学科知识的相关性，也体现了其他学科在解决地理问题时的重要性。语文阅读能力是学生审题和提取解题信息的重要工具，在分析地理问题的过程中，强化了学生构建语言与运用素养的能力；地理学科与物理学科的融合，尤其是反映生活情境类的试题，是形成科学思维的重要途径，学生在不同层次中认识地理事物的多样性，这种宏观辨识与微观探析相结合的考查方式也利于学生化学素养的提升；而利用数学学科的逻辑推理、运算、直观想象、数据分析，建模等能力也是解决地球运动试题的必要基础。学生在持续接受多元化的知识和信息的过程中，仍然要以地理学科思想为主线，以培养学生地理学科核心素养为目标，避免偏、难、怪的题目影响有效教学。