中華優秀傳統文化在高中物理考試評價中的體現

摘 要：教育部為了貫徹在考試評價中體現“立德樹人”的根本任務和弘揚中華優秀傳統文化的歷史使命，近年來在考試評價中加強了對傳統文化要素的融入。中華優秀傳統文化融入高中物理試題是核心素養中科學態度與責任在考試評價中的體現，分析了近兩年來部分省市高考物理試題與中華優秀傳統文化的結合情況，從命題角度、試題形式等方面，分別就不同案例加以歸類說明與分析，包括古代典籍在物理學方面的科學價值、典籍里承載的人文情懷、古代科技成就的現代意義、傳統技藝的傳承等，希望能給高中物理教學與評價一些借鑒和啟示。

關鍵詞：高考物理試題；中華優秀傳統文化；物理學科核心素養

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2024）10-0042-4

收稿日期：2024-04-10

作者簡介：李沁懋（2000-），女，碩士研究生，主要從事中學物理教學研究。

*通信作者：馮慶（1978-），男，教授，教育部初中物理課標組成員，主要研究方向為物理課程與教學論。

教育部考試中心于2019年發布《中國高考評價體系》，明確了新改革下的高考評價內涵由“一核”“四層”“四翼”組成［1］：“一核”是高考的核心功能，即“立德樹人、服務選才、引導教學”；“四層”為高考的考查內容，即“核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識”；“四翼”為高考的考查要求，即“基礎性、綜合性、應用性、創新性”［1］。落實立德樹人根本任務是高考物理評價的根本要求，具體體現在將社會主義核心價值觀鑄入到考核過程中。中華民族幾千年的歷史沉淀出了許多優秀的傳統文化，這些傳統文化能夠激發學生的愛國情懷，啟發學生對科學的認識。傳承優秀傳統文化旨在引導學生堅定“四個自信”，實現全面育人目標，彰顯學科育人價值，培養擔當民族復興大任的時代新人［2］。在高考試題中恰當地融入“中華優秀傳統文化”，不僅創造性地將立德樹人的根本任務融入到考試評價中，還有助于實現高考評價目標與素質教育目標的內在統一［3］。2021年教育部在《中華優秀傳統文化進中小學課程教材指南》中也提到，“開展中小學中華優秀傳統文化教育，對于永續中華民族的根與魂，堅守中華民族的共同理想信念，筑牢民族文化自信、價值自信的根基，維護國家文化安全，增強國家文化軟實力，培養青少年做堂堂正正的中國人，具有重要意義”［4］。如今的高考物理試題也應當在落實物理學科核心素養“四維目標”的基礎上從不同角度去體現立德樹人的根本任務［5］。通過展現中國傳統技藝的巧妙以弘揚古人智慧；通過引用中國古籍里的“物理”，讓學生體會到中華文化的魅力；通過展示古代器件、科技成就，來深化學生的科學態度，增強民族自信心。本文以近兩年來部分省份的高考物理試題為研究對象，統計將傳統文化融入試題評價中的形式和措施。

教育部發布的《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》明確提出了物理學科核心素養的具體目標要求，強調關注科學技術對自然環境、人類生活和社會發展的影響，認識科學本質，體會物理學對人類認識深化及社會發展的推動作用［6］?？茖W態度與責任主要包括科學本質、科學態度、社會責任等要素，這些要素不同于物理觀念、科學思維和科學探究，其水平無法在試題中被直接考查，只能以素材形式呈現，若需要體現科學態度與責任的要求，就需要將這些要素巧妙地融入到試題中。事實上，將中華優秀傳統文化融入物理試題在很大程度上能夠讓學生體會到物理學的本質。

1 涉及中華優秀傳統文化的試題統計

本次選取2022年、2023年各地方卷及全國卷的35份高考物理卷為研究對象，其中有8份試卷的9道題目涉及到中華優秀傳統文化。分別從試題難度、體現傳統文化的材料形式、體現的傳統yNBdTusw3xRtDSoOg+CnLg==文化、考查的學科內容、學科核心素養及分值占比六個方面對試題展開分析（表1）。

從所選涉及中華優秀傳統文化試題的總體情況來看，這類物理題難度一般偏中等；呈現的文化形式廣泛，有科學典籍、傳統技藝、科技成就、傳統建筑等；考查的學科內容大部分都是力學知識，少部分與電磁學有關；部分題目考查的核心素養較為全面，其中科學思維的考查最為普遍；涉及中華優秀傳統文化的試題分數在一整套試卷中的占比不高?？傮w而言，每套高考物理試卷中涉及中華優秀傳統文化的分值比例在0%～4%。

2 高考物理試題融合中華優秀傳統文化的分類

2.1 以古代典籍為引入，學習古籍中的物理，傳承人文情懷

我國很多古代典籍都記載了古人的生活場景、娛樂形式等，是古人智慧的結晶，其中不乏有很多涉及到物理知識的現象。分析承載著中華傳統的古籍背后的物理學原理，要求學生在特定情境中能夠喚起腦海中的物理觀念，并靈活運用科學思維對問題進行抽象概括、分析綜合。這既為傳統文化的美妙注入了現代味道，更是實現了對學生物理觀念、科學思維的考查。

例1 《天工開物》中記載了古人借助水力使用高轉筒車往稻田里引水的場景（圖1）。引水過程簡化如下：兩個半徑均為 R 的水輪，以角速度 ω 勻速轉動。水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有 n 個，與水輪間無相對滑動。每個水筒離開水面時裝有質量為 m 的水，其中的60%被輸送到高出水面 H 處灌入稻田。當地的重力加速度為 g，則筒車對灌入稻田的水做功的功率為（ ）

A. B.

C. D.nmgωRH

該題目以《天工開物》中古人農耕時所用的引水器械“高轉筒車”為素材，考查了學生的模型建構能力，模擬水流的運動來考查學生對功的定義、計算式和物理意義等物理觀念的掌握情況。《天工開物》是專屬于中國古代的農業科技巨著，是世界上第一部關于農業兼手工業生產的著作，對于中國的科技發展意義非凡。古籍里的傳統農業器械不僅蘊含了古代的物理學知識，更向我們傳遞了從古至今中華民族所傳承的科技精神。此類題目能使學生了解傳統器械背后的科學原理，激發學生對傳統文化的熱愛，認識到豐富中華優秀傳統文化的重要價值。

2.2 以古代科技成就為載體，感受古人的智慧，傳承科學精神

物理學科核心素養強調了科學態度，培養學生的科學態度成為了現在物理教學體系里至關重要的一步，評價體系里也應該融入對科學態度的考查。在中華傳統里有不少古代科技成就值得我們代代傳承，這里面蘊含了古人的智慧，流淌著中華民族血脈里的求真、務實、探索精神；將這些優秀文化融入高考試題是對我們民族科學發展歷程的賞析。

例2 如圖2所示，公園里有一仿制我國古代欹器的 U 形水桶，桶可繞水平軸轉動，水管口持續有水流出，過一段時間桶會翻轉一次，決定桶能否翻轉的主要因素是（ ）

A.水桶自身重力的大小

B.水管每秒出水量的大小

C.水流對桶撞擊力的大小

D.水桶與水整體的重心高低

欹器是古代一種傾斜易覆的盛水器，水少則傾，中則正，滿則覆，寓意“滿招損，謙受益”。這道題以欹器為原型建立U形水桶的物理模型，不僅恰當地展現了中華傳統文化中的古代科技成就，還傳遞了中國古代人民的智慧，讓學生體會到了古代科學技術與辯證思維的巧妙結合。這道題旨在考查學生的科學思維能力，以古代器具為模型考查學生對重心的掌握程度，對客觀現象背后的本質原理進行分析綜合的能力，以幫助學生掌握基本的物理規律。

例3 指南針是利用地磁場指示方向的裝置，它的廣泛使用促進了人們對地磁場的認識，現代科技可以實現對地磁場的精確測量。

（1）如圖3所示，兩同學把一根長約10 m的電線兩端用其他導線連接一個電壓表，迅速搖動這根電線。若電線中間位置的速度約10 m/s，電壓表的最大示數約2 mV。粗略估算該處地磁場磁感應強度的大小 B。

（2）如圖4所示，一矩形金屬薄片，其長為a，寬為b，厚為c。大小為 I 的恒定電流從電極P流入，從電極 Q 流出，當外加與薄片垂直的勻強磁場時，M、N 兩電極間產生的電壓為 U。已知薄片單位體積中導電的電子數為 n，電子的電荷量為 e。求磁感應強度的大小 B；

（3）假定（2）中的裝置足夠靈敏，可用來測量北京地區地磁場磁感應強度的大小和方向，請說明測量的思路。

指南針是家喻戶曉的中國古代四大發明之一，是古人利用地磁場來指明方向的工具，除實用性外最關鍵的是它的發明意味著我國古代已經開始研究磁場的作用了，這是物理學發展的一大進步，體現了我國古人思想的先進，以及科技血脈傳承的智慧。由古代對磁場的研究到現代科技對磁場的精準掌握，古今聯系自然，很好地體現了立德樹人的教育宗旨。這道題在物理觀念方面考查學生對磁場、電生磁、霍爾效應的掌握程度；在科學思維方面考查建立數學模型和物理模型的科學方法；在科學探究方面考查學生靈活應用已學知識推導、演算的能力；在科學態度與責任方面結合古代科技成就命題，鍛造學生科技強國的價值觀，增強民族自信心?？傮w而言，這道題無論是命題角度還是考查范圍，都是比較全面值得借鑒的一道題目。

2.3 以傳統技藝為載體，弘揚民族精神，傳承優秀文化

古籍《天工開物》中記載了我國古代農業和手工業的生產技術，其中大量的手工藝被祖輩傳承下來，這些傳統技藝往往蘊含了從古至今勞動人民所倡導的民族精神和積極的生活態度。大部分的傳統技藝都運用了力學的知識，如果將物理命題與這些技藝巧妙結合，既可以呈現新穎的題目形式，又可以很好地幫助學生理解這些民族遺產背后的原理和故事。

例4 圖5是可用來制作豆腐的石磨。木柄AB 靜止時，連接 AB 的輕繩處于繃緊狀態。O 點是三根輕繩的結點，F、F1和F2分別表示三根繩的拉力大小，F1=F2，且∠AOB =60°。下列關系式正確的是（ ）

A.F=F1 B.F=2F1

C.F=3F1 D.F=F1

石磨是一種石頭類工藝，專門用來磨豆腐，在以前作為一種農用工具在家家戶戶中被使用，承載著我國鄉村的歷史，具有濃厚的文化內涵。石磨磨豆腐這道工藝更是蘊藏著一種周而復始、鍥而不舍的沂蒙精神，象征著積極向上、堅韌不拔，是寶貴的文化遺產。命題角度建立在石磨這個工藝品上，可以考查學生對力的正交分解法的應用以及共點力平衡這一概念的熟悉程度，在學生解完這道題的同時，也熟悉了一門傳統工藝的結構原理，這正是將繼承中華優秀傳統文化與育人思想高度結合的典范。

3 總 結

總而言之，中華優秀傳統文化承載著國家與民族的精神血脈，是中華幾千年歷史的智慧結晶，將古代科學典籍、傳統技藝、科技成就、傳統建筑等形式的中華優秀傳統文化引入到物理試題中能夠有效推動學生認識科學、社會、技術、環境間的關系，認識物理學科中蘊含的科學本質，培養學生嚴謹的科學態度，從而促進當下青年學子成為擔任科技強國、民族復興任務的時代新人。這樣的命題形式應當秉持著“傳承優秀文化、弘揚民族精神”的理念去選擇命題載體，同時將其有效融合到學科知識內容與素養發展中去。例如，我國有兩千多年歷史的象棋文化蘊含著各種斗智斗勇的巧思，隨朝代更迭而演變的中國漢字展現了人們認知的躍遷，還有中國五大戲曲文化綜合了傳統文學、音樂、舞蹈、武術、表演藝術等。

本文總結了近兩年來部分省份高考試題的傳統文化涉及情況，發現某些題目將優秀傳統文化與學科核心素養高度融合，但總覆蓋率偏低，部分省市的高考卷甚至兩年內的題目都沒有涉及到傳統文化。在遵循高考評價體系要求的基礎上，希望能挖掘出更多具有價值導向功能的傳統文化素材于考試評價與測量中。

參考文獻：

［1］教育部考試中心.中國高考評價體系說明［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［2］2023年河北省普通高中學業水平選擇性考試物理試題評析［J］.考試與招生，2023（10）：7-9.

［3］荊長城.基于“立德樹人 提升物理核心素養”高考命題的研究［J］.理科考試研究（高中版），2021，28（5）：37-41.

［4］中華人民共和國教育部.關于印發《革命傳統進中小學課程教材指南》《中華優秀傳統文化進中小學課程教材指南》的通知［EB/OL］.（2021-01-19）.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-02/05/content_5585136.htm.

［5］李曉青.2021年高考物理試題中傳統文化試題賞析［J］.中學生理科應試，2022（4）：21-25.

［6］中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）［S］.北京：人民教育出版社，2020.

（欄目編輯 鄧 磊）