學科交叉型問題例析

程寶紅

【摘要】縱觀近幾年各地的物理中考試題，我們不難發現，命題已著意貫徹“跨學科學習”這一理念，越來越走向生活、走向綜合，注重多學科間的聯系，從而打破學科界限，提高學生的綜合能力。

【關鍵詞】物理 學科 交叉 中考 熱點

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10-0147-02

近幾年，學科交叉問題成了中考的熱點，當遇到學科交叉問題時，往往只從單一物理角度去處理問題，而忽視與其他學科的橫向聯系，又在很大程度上限制了思維的發展。下面結合自己教學經驗，談幾點關于物理與多學科間交叉的綜合性內容，并舉一些例子來說明。

一、物理與語文的交叉

中國漢語博大精深，它們內容深刻、意存高遠，既能陶冶情操、加強修養、豐富思想，又包含許多哲理，在許多古詩佳句、民諺俗語、古典成語中都含有豐富的物理知識。

例1：“掩耳盜鈴”這一成語在《詞典》中這樣解釋：捂住自己的耳朵去偷盜鈴鐺。后世多比喻自欺欺人。

解析：從物理學的角度來分析，此題考查了減少噪聲的途徑。這個偷鈴的人只注意到了在人耳處，且是在自己耳朵處減弱。這樣做，別人照樣可以聽到鈴聲。很顯然，是自欺欺人。

二、物理與數學的交叉

學好物理首先必須學好數學知識，很多物理題目是通過分析和閱讀圖表，并應用物理學知識來得出結果。

例2：一物體做勻速直線運動，其運動的路程—時間圖像如圖1甲所示，根據甲圖在乙圖中畫出其運動的速度—時間圖像。

解析：在物理中考中經常出現用數學圖像法表達各物理量之間關系的題目，用數學圖像法通常與物體運動、物態變化、壓強和浮力變化及電學方面相交叉。

三、物理與英語的交叉

在物理教學中，我們經常要與一些代表不同物理量或單位的英文字母打交道。它們往往是物理量或單位的英文單詞的縮寫，了解這些英文字母的來歷，可以幫助學生理解和掌握其所代表的意義。

例3：下列關于物理量及其對應的單位正確的是（ ）

A.P—電功率—千瓦時（kW·h） B.W—電能—焦耳（J）

C.R—電阻—伏特（V） D.U—電壓—歐姆（Ω）

解析：power，英語中意為權利、政權，在物理中指功率，在日常電器使用中指電源。work，英語中指工作，物理上卻指做功。電壓、電流、電阻、電功率的單位都是為了紀念科學家對物理學做的貢獻，而以他們的名字來命名的。

四、物理與化學的交叉

例4：一同學在做如圖2所示實驗過程中，閉合開關后，用滴管向盛有稀硫酸的燒杯中逐漸滴入氫氧化鋇溶液。下列圖像能表示電磁鐵磁性強弱隨氫氧化鋇溶液質量變化關系的是（ ）

解析：這是一道和化學密切聯系的題型，向盛有稀硫酸的燒杯中逐漸滴入氫氧化鋇溶液，稀硫酸和氫氧化鋇溶液發生化學反應，生成不溶于水的硫酸鋇和水，燒杯中導電的離子逐漸減少，溶液的導電性能逐漸減弱，電磁鐵磁性也隨之逐漸減弱，如果稀硫酸和氫氧化鋇恰好完全反應，燒杯中沒有了導電離子，電路沒有電流通過，則電磁鐵沒有磁性，隨著過多的氫氧化鋇溶液的加入，溶液中導電離子的逐漸增多，電流逐漸增大導致電磁鐵磁性增強。

五、物理與政治的交叉

例5：閱讀材料，回答問題：我國是世界上13個最缺水的國家之一，人均淡水資源世界排名第121位。隨著社會發展，大量工業和生活污水，使有限的淡水資源遭到嚴重污染。為此，我國于1989年頒布了《中華人民共和國水法》，從立法角度確立了保護水資源、節約用水、高效用水的法律。

（1）讀后你最強烈的感受是_____________。

（2）你家所在地在利用水資源方面存在的問題有：①_____； ②_____。

（3）“從我做起”，請提出你在生活中節約用水的措施：

①___________；②___________；③___________。

解析：這類題目以政治知識為背景，通常與人類的可持續發展、環境保護、能源危機、節約水電為題材，滲透著人文教育和價值觀，從公民對社會的責任角度，喚起學生對人類生存問題的關注，激發學生的社會責任感，并進一步提出節約用水的措施，對學生初步認識科學技術、對于社會發展、自然環境以及人類生活的影響，具有十分重要的意義。

六、物理與歷史的交叉

許多試題與中國古代史相結合，這類試題既了解我們祖先的聰敏才智，并考查學生對物理知識的掌握情況。

例6：如圖3所示是古書《天工開物》中描述人們舂米來搗谷時的情景。若在A點懸掛的物重為90N，OA：OB=4：3，則搗谷人在B點至少需施加豎直向下___N的力（不計桿自重），并在圖中畫出該力的示意圖。

解析：根據題意，由杠桿平衡條件可得：

F1L1=F2L2，又OA：OB=4：3，

即L2/L1=4/3，

那么，F1=F2L2/L1=90N×4/3=120N。圖略。

七、物理與生物的交叉

生物學上的魚鰾與浮力的聯系、血壓與壓強的關系、光合作用與能量轉化和守恒定律體現了生物與物理學科的交叉。

例7：在世界最深的太平洋馬里亞納海溝，深潛到10000米的海底時，科學家們發現一條長約30厘米的扁魚在海底游動，證實了在世界最深處也有高度發達的脊椎動物，這條魚受到的海水壓強約是多少？

解： 由液體壓強公式得：

p = ρgh = 1000kg/m3×9.8N/kg×10000m = 9.8×107Pa

此題學生了解脊椎動物的活動區域并結合生物知識對學生考查液體壓強的基本計算能力。

八、物理與地理的交叉

許多試題通常將物理知識中的大氣壓、機械能、物態變化、比熱容與地理中的氣候、地形圖相聯系。

例8：如圖4是我國能源結構的統計圖，根據此圖的數據，請你完成下列各題。

（1）總結出我國能源結構或現狀的規律。

（2）提出解決這種現狀的合理化建議。

解析： 這類試題考查了地理和物理涉及的能源問題，教育學生應節能降耗，大力開發新能源的價值觀。

九、物理與計算機的交叉

例9：某電子信箱的地址如下：Zhang Hua@ Server.com.cn這表示信箱用戶名_____，服務器名叫_____，其中“cn”是____的簡寫。

解析：全球信息網的建立，使人們通過一臺聯網的電腦，只要輕輕點擊鼠標，就可以做到“秀才不出門，便知天下事”。人們可以通過網絡通信系統查閱資料、看新聞、購物、進行視頻點播；也可以收發電子郵件、上網聊天；還可以進行遠程教育、遠程醫療等。這是物理信息的傳遞知識和計算機知識相聯系的典型例題。

十、物理與音樂的交叉

例10：鋼琴與小提琴分別有“樂器之王”和“樂器皇后”的美稱，當它們合奏同一旋律的樂曲，我們仍能分辨出它們的聲音，這是因為它們有不同的（ ）

A.音調 B.響度 C.音色 D.頻率

解析：本題與音樂中的樂器知識聯系，要求學生利用物理知識來解釋不同物體能發出不同的聲音的原因。

十一、物理與體育的交叉

例11：我國優秀運動員劉翔在雅典奧運會上勇奪110米跨欄金牌，成績是12.9秒。這項奧運會記錄的運動速度是多少？

解析：本題一方面考查學生對體育知識的了解程度，另一方面也考查學生對運動學的知識掌握情況。v = s/t = 110 m/12.9s = 8.52s

十二、物理與美術的交叉

物理試題中的許多作圖題要求學生具備一定的美術功底，才能美觀、正確；還涉及顏料的搭配等。

例12：小明一次到野外寫生，等到給樹葉上色時，發現顏料盒中的綠色顏料忘帶了，其余顏料都在，怎么辦呢？小明突然一拍腦瓜，說聲“有了”！接著便用顏料盒中的顏料調出了綠色，你知道他是怎么做的嗎？

解析：根據顏料混合規律，黃色顏料與青色顏料混合后可得到綠色顏料。

十三、物理與多學科的綜合

例13：如圖5，將一盆綠色植物放在一個密閉的裝有NaOH溶液的容器內，玻璃導管一端插入密閉的容器，另一端經橡膠管與U形管相連，U形管中裝有一定量的水，將此裝置放在黑暗處2h后。

（1）U形管右側液面將_____（填“上升”或“下降”）

（2）U形管右側液面發生變化的主要原因是_______（用化學方程式表示）

解析：這是一道物理、生物、化學多學科綜合習題，考查了植物的光合作用、化學反應、大氣壓強等知識。