程寶紅
【摘要】縱觀近幾年各地的物理中考試題,我們不難發(fā)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(fā)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(yǎng)、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(tài)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(fā)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(fā)展,大量工業(yè)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(jié)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?zhí)岢瞿阍谏钪泄?jié)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(xù)發(fā)展、環(huán)境保護、能源危機、節(jié)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(fā)學生的社會責任感,并進一步提出節(jié)約用水的措施,對學生初步認識科學技術、對于社會發(fā)展、自然環(huán)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(fā)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(fā)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(qū)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(tài)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(tǒng)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(guī)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(jié)能降耗,大力開發(fā)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(tǒng)查閱資料、看新聞、購物、進行視頻點播;也可以收發(fā)電子郵件、上網聊天;還可以進行遠程教育、遠程醫(yī)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(fā)出不同的聲音的原因。
十一、物理與體育的交叉
例11:我國優(yōu)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(fā)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(guī)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(fā)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。