新課標背景下古代技術在試題應用中的研究分析

摘要：文章針對2022至2023年江蘇省13市中考物理試題，通過六個維度對比古代技術情境在試題中的應用情況，再通過分析2024年蘇州市部分古代技術情境試題，進而對新課標實施以來的命題導向進行分析，以期對未來的一線物理教學提出對策.

關鍵詞：初中物理；中考試題;古代技術

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2025）08-0086-03

收稿日期：2024-12-15

作者簡介：陸楚雅，研究生，二級教師，從事中學物理教學研究.

《普通高中物理課程標準（2017年版）》中提出有機融入社會主義核心價值觀和中華優秀傳統文化[1].這標志著中國科技史成為科學教學內容的一部分，教師需要在講解部分基礎概念時有意識地以我國古代科技應用為例.在此之后，《義務教育物理課程標準（2022年版）》提出將社會主義先進文化、革命文化、中華優秀傳統文化、國家安全、生命安全與健康等重大主題教育有機融入課程，增強課程思想性，并且在課程內容的一級主題“跨學科學習”下的二級主題“物理學與工程實踐”中進一步強調，要讓學生了解我國古代的技術應用案例[2].

1新課標中古代技術應用比例加大

我國古代科技十分豐富，根據李約瑟的《中國科學技術史》，我國古代科技不可謂不先進，其中《天工開物》《考工記》《齊民要術》等傳統古代農林文獻中的記載成為這些輝煌燦爛的科技文化有力的證據.龍骨筒車、齒輪指南車……這些傳統的機械時至今日都充滿了科學的神奇.也正因為如此，《天工開物》被列入2021年教育局制定的“中華優秀傳統文化進中小學課程教材指南”中[3].文章將以2022至2024年江蘇省中考試題為例，探究新課標實施以來試題中古代技術情境的應用情況.

2新課標實施前后古代技術情境對比研究

由于《義務教育物理課程標準（2022年版）》在6月左右刊印發行，文章選取2022—2023年的江蘇十三市中考卷作為樣本對比分析，通過六個維度展開.

2.1維度一：知識主題

新課程標準有五個一級主題，第四個主題為跨學科實踐，第五個主題為實驗探究，古代科技本身便是物理和歷史結合的跨學科實踐活動，并不涉及實驗探究.文章只關注其在物質、能量、運動及相互作用中設計的一級主題，其中物質主題編號為1，運動和相互作用編號為2，能量主題編號為3.

2.2維度二：題目難度

出現古代科學技術名稱試題的難度.

2.3維度三：題量比重

根據試卷中所有涵蓋古代技術情境試題的分值與全卷分值對比分析.

2.4維度四：題型特點

將題目分為選擇、填空、解答三種類型，其中計算題、實驗題均視為解答題進行分析.由于畫圖題中很難識別出古代技術的應用，該題型忽略不計.

2.5維度五：關聯程度

分析試題中古代技術原理和考查的物理知識是否關聯.

2.6維度六：呈現形式

2023年各市均采用圖文結合的形式考查，通過圖片幫助學生更直觀地了解古代科技.值得一提的是，無錫卷中的該題通過桔槔提水、放桶時人施加力的計算，讓學生深入理解該機械背后的原理，它既可以成為省力杠桿，也可以成為費力杠桿.雖然難度有所提升，但真正做到了傳統文化與物理知識相結合，而不是將傳統文化作為試題背后隨時可以更換的背景來考查.同樣需要學生費一番腦筋思考的是徐州卷的木梁承重問題，該題考查的是我國古建筑中的梁柱承重知識.眾所周知，我國極具特色的斗拱、梁架結構使房屋做到“墻倒屋不倒”，很多建筑（如佛光寺）成為我國物質文化遺產.該問題考查的是《營造法式》中“材分九等”背后的力學原理，是將物理知識與傳統工業進行了深度結合.

連云港市和鹽城市這次“撞了題”，不約而同地考查了銅壺滴漏的知識.事實上，銅壺滴漏是目前發現最早的準確的時鐘，其發明在惠更斯的擺鐘之前，而西方鐘擺中擒縱結構正是從中國的水鐘中借鑒的.正是由于有一群技藝高超的鐘表匠，西方才能制造出偏差極小的零部件，從而將蒸汽機從圖紙變為現實.在最新版的蘇科版物理教材中，銅壺滴漏也被增添了進去.可能正是這一原因，兩市都將其作為情境試題來考查.

52024年蘇州部分古代科技情境試題分析

5.1部分蘇州試題節選

2024年的蘇州中考卷中13至15題以及第21題都考查了中華傳統文化，整理數據為表3.其中第13題是以詩詞為情境不在此贅述，本文主要關注第14、15、21題.

第21題的配圖，如圖1所示，從圖中可以得知圭表在各個節氣的影子長度.以下是第21題的各小題題目部分.

第21題圖（1）我國古代天文學家用使表豎直；

（2）郭守敬提高測量精度的措施有；

（3）一年中，學校的旗桿正午桿影最長的是二十四節氣中的；

（4）地面上深10 cm，面積為1 m2的水池裝滿水，在相同時間內，太陽光垂直照射水面使水升高的溫度為Δt直，與水平方向成60°照射水面使水升高的溫度為Δt斜，則Δt直：Δt斜=（忽略其他因素的影響）.

6結束語

隨著命題人對古代科技應用情境考查的增多，一線教師在教學中也需要更關注古代的一些傳統機械，最好能夠帶領學生了解一些經典機械如桿秤等，真正掌握這些機械背后的物理原理.俗話說，要有一壺水才能倒出一碗水，倘若要能夠在教學中對我國古代技術案例信手拈來，教師必須有意識地進行積累，多閱讀我國古代科技書籍，多研究一些文物背后的物理學原理，自己多動手進行一些制作.比如，教師可以自己制作織布機并嘗試加入彈簧成為飛梭，從而在講解彈力時應用到課堂之中；在講熱機時學生對于曲桿聯動的知識普遍比較迷茫，倘若教師自制一個曲桿聯動模型演示學生會清晰許多.當今的社會，急需自動化機械、電氣等方面的工科人才，倘若在初中階段的物理課堂中，教師能夠有意識地通過制作傳統機械等項目化學習來增強學生的核心素養，培養學生的工程意識和動手探究熱情，定能為學生未來的發展打下堅實的基礎.

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2017.

[2] 中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2022版）[M].北京：人民教育出版社，2022.

[3] 程春梅，黃玉梅.中考物理試題中融入中華優秀傳統文化的研究[J].數理化學習（初中版），2023（12）：52-56.

［責任編輯：李璟］