年上海中考改革，“跨学科案例分析”加入综合测试，计入中考成绩。
什么是跨学科案例分析？需要掌握哪些学科核心概念？培养哪些综合能力？《中学科技》邀请沪上多位专家、教研员与一线名师，为大家带来干货满满，包括专家精选的跨学科情境材料、能力训练、能力解析、思维导图以及拓宽知识储备的知识链接。
详见下文↓
案例
▲情境材料
苏州河之变
19世纪80年代以前，苏州河是上海居民饮用水的来源之一。随着上海开埠，工业发展和人口剧增带来的工业废水、废料和生活污水等未经处理就被直接排入了苏州河。时间久了，苏州河水质急剧恶化，素有“上海母亲河”之称的苏州河变成了上海的“黑丝带”。
为了恢复苏州河的清洁，上海市投入大量资金，采取多种举措，例如重新铺设排污管道、污水集中处理后再排放、疏浚底泥、曝气复氧（即给河流做“人工呼吸”，打入纯氧，提高水中溶解氧的比例）等措施。同时，人们意识到“先污染后治理”的道路行不通，更要加强利用科技手段对河水水质的监测。遥感技术被用于大面积水体的监测，通过传感器探测水体中浮游植物、悬浮颗粒等物质的吸收峰，吸收峰越高，水体反射率越高，由此可以推断出水体中物质组成和浓度变化。
▲能力训练
01
下图为苏州河一处河段的生态系统，河道中流入一定量的生活污水，造成藻类繁殖。经过一段时间后，河道又自动恢复到以前的状态，这是因为。
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河水具有一定的自净能力
02
下图为上海河流水系示意图，A点交汇的水系是。
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苏州河与*浦江
03
下列不属于从恢复水体生态系统角度治理苏州河的措施是（）。
A.水下种水草
B.水里养鱼虾
C.喷洒药剂除藻
D.曝氧放细菌
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C
04
如果要检测苏州河是否适宜鱼类生存，且仅允许使用一种传感器，你将选择以下哪个传感器？（）
A.浊度传感器
B.溶解氧传感器
C.TOC传感器（用于分析水体有机物污染情况）
D.氨氮传感器（可同时测量水体的氨氮含量、pH、铵离子、钾离子）
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B
05
利用遥感技术监测苏州河水质，以下判断依据表述错误的是（）
A、当藻类密度较高时，水体在nm附近出现了叶绿素a的吸收峰，此时水体光谱反射率曲线在该处呈现谷值
B、浮游植物体内含有叶绿素，在可见光为—nm范围内，叶绿素a在蓝紫光波段出现一个平坦的吸收峰，水体反射率较高
C、水体中悬浮物微粒对入射进水的光发生散射和反射，增大水体的反射率
D、清水的反射率在可见光波段较低，随着波长增大，反射率继续降低，水体成了全吸收体
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B
06
从上海苏州河的变迁历史中，你认为人口增长、经济发展和生态环境之间存在什么样的关系呢？
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人口增长、经济发展与生态环境之间是既相互制约又相互促进的辩证关系。（1）相互制约体现在：人口增长和经济发展会增加对生态环境资源的消耗，比如占用土地资源、消耗水资源等，同时产生废气、废水、固体废弃物等，对生态环境造成污染。生态环境遭到破坏，则会影响人类健康、制约经济发展，过度保护生态环境，也可能会阻碍经济发展和人类生活水平的提升。（2）相互促进体现在：保护生态环境为人类提供优质的生存环境，利于人类健康和人类社会的永续发展，保护生态环境本质上是保护资源、保护生产力，有助于经济效益的持续增长。人口增长、经济发展能够为生态环境保护提供更多的物质和技术条件。
能力训练分析
Part1
生态系统的自我调节能力是有限的。本题考查信息提取与处理能力，要求考生能识别情境中的事物、现象。根据题目描述和图示可知，本题考查考生对河水自净能力概念的理解。Part2
理解地图上的方位，识别地图的主要图例。本题主要考查信息提取与处理能力，要求考生在所获取的有用信息之间，建立复合学科逻辑的关联。从水系图上看，可以判断出上北下南的方位以及崇明岛的位置。河流自西向东流经A点的是苏州河，自南向北流经A点的是*浦江，经B点注入长江。Part3
理解某些有害物质会通过食物链不断积累。本题考查问题分析与质疑能力，要求考生运用地理与生命科学知识，使用证据或数据，对问题作出分析或推断。选项中A种水草，一方面为水生动物提供食物来源，另一方面利用水草光合作用释放氧气，提高河水氧容量，维持河水生态系统。选项B养鱼虾是一种建立食物链的方式改善水体质量。选项D向水体通入氧气，引入降解污染物的细菌，降低河水中有*有害污染物，可以保护其他水生生物，进而维持水体生态系统的稳定。故选项A、B、D均属于生物方法。选项C属于化学方法，喷洒药剂除藻会导致药剂沿食物链传递，在生物体内富集，某个营养级的生物死亡，则河水生态系统的稳定性将遭到破坏。Part4
理解生物的生存依赖一定的环境。本题主要考查问题分析与质疑能力，判断所给出的问题是否可通过探究来进行验证，或针对现象、事实提出可探究的问题。水质监测是预防河水污染的重要环节，水质监测就是对水体质量进行监测。水体质量可以用水体的物理特征（如浊度、臭味等）、化学特性（如pH、有机物含量等）和生物成分（如微生物种类、底栖动物数量等）来衡量。以前人们要利用各种复杂的检测分析方法来检测水质，耗时又费力。如今各类功能强大的水质传感器大大简化了检测过程。比如，浊度传感器可以通过检测透过水的光量来测定水中的悬浮固体，悬浮固体含量增高，就表明水体质量下降；溶解氧传感器可以测定水体中溶解的氧含量；TOC传感器可以测定水体有机物含量，氨氮传感器可以测定水体的氨氮含量、pH、铵离子和钾离子含量，反映河水被污染的程度。此题根据鱼类生存这一信息判断出水中溶氧量是水体质量的关键，因此选B。Part5
理解绿色植物的光合作用，藻类植物的特征。本题考查问题分析与质疑能力，要求能找到支持可探究问题的证据、数据，或对数据进行合理的处理。遥感技术监测水质的主要原理是依赖传感器在可见光和近红外波段接收到的辐射通量值来分析水质参数。在水体表面的传感器能够探测到水体的离水辐亮度，即水中散射亮度和水中反射亮度，由于内陆水体中影响光谱离水辐亮度的因素主要是浮游植物（如藻类）、有机碎屑（如生物死亡后产生的碎屑）和无机悬浮颗粒（如底泥）、溶解性有机物，以及浅水水底的反射，而且，含有不同物质的水体具有不同的光谱特性，因此，分析离水辐亮度的特征值就可以推导出水体中的物质组成及其浓度，那么，通过长时间的连续监测，能够获得水体中物质组成及其浓度变化的数据，从而达到监测水质的目的。本题中，水体叶绿素越多，吸收峰峰值越高，水体反射率就越高。选项B中描述平坦的吸收峰，则不可能出现反射率较高的现象，因此选B。Part6
理解人与自然可持续发展的重要性，举例说明城市发展与生态环境是相互依存的。
本题主要考查结论阐释与创新能力，能依据得到的结论或模型等，解释其他相关事物的原因、机制。根据苏州河变迁的过程，可知清洁的河水可供给周边城市居民用水、提供宜居环境，而污染的河道对其流域居民的健康造成危害，阻碍城市建设、经济发展，同时要治理河道污染，还需要花费高昂代价。因此，可以得出结论，城市发展与生态环境之间存在相互依存的关系，表现在相互制约和相互促进两个方面。一方面，相互制约体现在：城市经济发展会增加生态环境资源的消耗，同时产生废弃物污染生态环境。生态环境遭到破坏，则会影响城市居住条件和经济发展，但是，过度保护生态环境，也不利于城市经济发展和人类生活水平的提升。另一方面，相互促进体现在：保护生态环境为人类提供良好的生存环境，利于城市人类健康和人类社会的永续发展，保护生态环境本质上是保护资源、保护生产力，有助于经济效益的持续增长。经济持续发展能够为生态环境保护提供更多的物质和技术条件。
跨学科思维导图
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（本案例由李慧老师供稿）
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