中华优秀传统文化在高中物理考试评价中的体现

摘 要：教育部为了贯彻在考试评价中体现“立德树人”的根本任务和弘扬中华优秀传统文化的历史使命，近年来在考试评价中加强了对传统文化要素的融入。中华优秀传统文化融入高中物理试题是核心素养中科学态度与责任在考试评价中的体现，分析了近两年来部分省市高考物理试题与中华优秀传统文化的结合情况，从命题角度、试题形式等方面，分别就不同案例加以归类说明与分析，包括古代典籍在物理学方面的科学价值、典籍里承载的人文情怀、古代科技成就的现代意义、传统技艺的传承等，希望能给高中物理教学与评价一些借鉴和启示。

关键词：高考物理试题；中华优秀传统文化；物理学科核心素养

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2024）10-0042-4

收稿日期：2024-04-10

作者简介：李沁懋（2000-），女，硕士研究生，主要从事中学物理教学研究。

*通信作者：冯庆（1978-），男，教授，教育部初中物理课标组成员，主要研究方向为物理课程与教学论。

教育部考试中心于2019年发布《中国高考评价体系》，明确了新改革下的高考评价内涵由“一核”“四层”“四翼”组成［1］：“一核”是高考的核心功能，即“立德树人、服务选才、引导教学”；“四层”为高考的考查内容，即“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”；“四翼”为高考的考查要求，即“基础性、综合性、应用性、创新性”［1］。落实立德树人根本任务是高考物理评价的根本要求，具体体现在将社会主义核心价值观铸入到考核过程中。中华民族几千年的历史沉淀出了许多优秀的传统文化，这些传统文化能够激发学生的爱国情怀，启发学生对科学的认识。传承优秀传统文化旨在引导学生坚定“四个自信”，实现全面育人目标，彰显学科育人价值，培养担当民族复兴大任的时代新人［2］。在高考试题中恰当地融入“中华优秀传统文化”，不仅创造性地将立德树人的根本任务融入到考试评价中，还有助于实现高考评价目标与素质教育目标的内在统一［3］。2021年教育部在《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》中也提到，“开展中小学中华优秀传统文化教育，对于永续中华民族的根与魂，坚守中华民族的共同理想信念，筑牢民族文化自信、价值自信的根基，维护国家文化安全，增强国家文化软实力，培养青少年做堂堂正正的中国人，具有重要意义”［4］。如今的高考物理试题也应当在落实物理学科核心素养“四维目标”的基础上从不同角度去体现立德树人的根本任务［5］。通过展现中国传统技艺的巧妙以弘扬古人智慧；通过引用中国古籍里的“物理”，让学生体会到中华文化的魅力；通过展示古代器件、科技成就，来深化学生的科学态度，增强民族自信心。本文以近两年来部分省份的高考物理试题为研究对象，统计将传统文化融入试题评价中的形式和措施。

教育部发布的《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》明确提出了物理学科核心素养的具体目标要求，强调关注科学技术对自然环境、人类生活和社会发展的影响，认识科学本质，体会物理学对人类认识深化及社会发展的推动作用［6］。科学态度与责任主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素，这些要素不同于物理观念、科学思维和科学探究，其水平无法在试题中被直接考查，只能以素材形式呈现，若需要体现科学态度与责任的要求，就需要将这些要素巧妙地融入到试题中。事实上，将中华优秀传统文化融入物理试题在很大程度上能够让学生体会到物理学的本质。

1 涉及中华优秀传统文化的试题统计

本次选取2022年、2023年各地方卷及全国卷的35份高考物理卷为研究对象，其中有8份试卷的9道题目涉及到中华优秀传统文化。分别从试题难度、体现传统文化的材料形式、体现的传统yNBdTusw3xRtDSoOg+CnLg==文化、考查的学科内容、学科核心素养及分值占比六个方面对试题展开分析（表1）。

从所选涉及中华优秀传统文化试题的总体情况来看，这类物理题难度一般偏中等；呈现的文化形式广泛，有科学典籍、传统技艺、科技成就、传统建筑等；考查的学科内容大部分都是力学知识，少部分与电磁学有关；部分题目考查的核心素养较为全面，其中科学思维的考查最为普遍；涉及中华优秀传统文化的试题分数在一整套试卷中的占比不高。总体而言，每套高考物理试卷中涉及中华优秀传统文化的分值比例在0%～4%。

2 高考物理试题融合中华优秀传统文化的分类

2.1 以古代典籍为引入，学习古籍中的物理，传承人文情怀

我国很多古代典籍都记载了古人的生活场景、娱乐形式等，是古人智慧的结晶，其中不乏有很多涉及到物理知识的现象。分析承载着中华传统的古籍背后的物理学原理，要求学生在特定情境中能够唤起脑海中的物理观念，并灵活运用科学思维对问题进行抽象概括、分析综合。这既为传统文化的美妙注入了现代味道，更是实现了对学生物理观念、科学思维的考查。

例1 《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景（图1）。引水过程简化如下：两个半径均为 R 的水轮，以角速度 ω 匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有 n 个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为 m 的水，其中的60%被输送到高出水面 H 处灌入稻田。当地的重力加速度为 g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（ ）

A. B.

C. D.nmgωRH

该题目以《天工开物》中古人农耕时所用的引水器械“高转筒车”为素材，考查了学生的模型建构能力，模拟水流的运动来考查学生对功的定义、计算式和物理意义等物理观念的掌握情况。《天工开物》是专属于中国古代的农业科技巨著，是世界上第一部关于农业兼手工业生产的著作，对于中国的科技发展意义非凡。古籍里的传统农业器械不仅蕴含了古代的物理学知识，更向我们传递了从古至今中华民族所传承的科技精神。此类题目能使学生了解传统器械背后的科学原理，激发学生对传统文化的热爱，认识到丰富中华优秀传统文化的重要价值。

2.2 以古代科技成就为载体，感受古人的智慧，传承科学精神

物理学科核心素养强调了科学态度，培养学生的科学态度成为了现在物理教学体系里至关重要的一步，评价体系里也应该融入对科学态度的考查。在中华传统里有不少古代科技成就值得我们代代传承，这里面蕴含了古人的智慧，流淌着中华民族血脉里的求真、务实、探索精神；将这些优秀文化融入高考试题是对我们民族科学发展历程的赏析。

例2 如图2所示，公园里有一仿制我国古代欹器的 U 形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（ ）

A.水桶自身重力的大小

B.水管每秒出水量的大小

C.水流对桶撞击力的大小

D.水桶与水整体的重心高低

欹器是古代一种倾斜易覆的盛水器，水少则倾，中则正，满则覆，寓意“满招损，谦受益”。这道题以欹器为原型建立U形水桶的物理模型，不仅恰当地展现了中华传统文化中的古代科技成就，还传递了中国古代人民的智慧，让学生体会到了古代科学技术与辩证思维的巧妙结合。这道题旨在考查学生的科学思维能力，以古代器具为模型考查学生对重心的掌握程度，对客观现象背后的本质原理进行分析综合的能力，以帮助学生掌握基本的物理规律。

例3 指南针是利用地磁场指示方向的装置，它的广泛使用促进了人们对地磁场的认识，现代科技可以实现对地磁场的精确测量。

（1）如图3所示，两同学把一根长约10 m的电线两端用其他导线连接一个电压表，迅速摇动这根电线。若电线中间位置的速度约10 m/s，电压表的最大示数约2 mV。粗略估算该处地磁场磁感应强度的大小 B。

（2）如图4所示，一矩形金属薄片，其长为a，宽为b，厚为c。大小为 I 的恒定电流从电极P流入，从电极 Q 流出，当外加与薄片垂直的匀强磁场时，M、N 两电极间产生的电压为 U。已知薄片单位体积中导电的电子数为 n，电子的电荷量为 e。求磁感应强度的大小 B；

（3）假定（2）中的装置足够灵敏，可用来测量北京地区地磁场磁感应强度的大小和方向，请说明测量的思路。

指南针是家喻户晓的中国古代四大发明之一，是古人利用地磁场来指明方向的工具，除实用性外最关键的是它的发明意味着我国古代已经开始研究磁场的作用了，这是物理学发展的一大进步，体现了我国古人思想的先进，以及科技血脉传承的智慧。由古代对磁场的研究到现代科技对磁场的精准掌握，古今联系自然，很好地体现了立德树人的教育宗旨。这道题在物理观念方面考查学生对磁场、电生磁、霍尔效应的掌握程度；在科学思维方面考查建立数学模型和物理模型的科学方法；在科学探究方面考查学生灵活应用已学知识推导、演算的能力；在科学态度与责任方面结合古代科技成就命题，锻造学生科技强国的价值观，增强民族自信心。总体而言，这道题无论是命题角度还是考查范围，都是比较全面值得借鉴的一道题目。

2.3 以传统技艺为载体，弘扬民族精神，传承优秀文化

古籍《天工开物》中记载了我国古代农业和手工业的生产技术，其中大量的手工艺被祖辈传承下来，这些传统技艺往往蕴含了从古至今劳动人民所倡导的民族精神和积极的生活态度。大部分的传统技艺都运用了力学的知识，如果将物理命题与这些技艺巧妙结合，既可以呈现新颖的题目形式，又可以很好地帮助学生理解这些民族遗产背后的原理和故事。

例4 图5是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB 静止时，连接 AB 的轻绳处于绷紧状态。O 点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1=F2，且∠AOB =60°。下列关系式正确的是（ ）

A.F=F1 B.F=2F1

C.F=3F1 D.F=F1

石磨是一种石头类工艺，专门用来磨豆腐，在以前作为一种农用工具在家家户户中被使用，承载着我国乡村的历史，具有浓厚的文化内涵。石磨磨豆腐这道工艺更是蕴藏着一种周而复始、锲而不舍的沂蒙精神，象征着积极向上、坚韧不拔，是宝贵的文化遗产。命题角度建立在石磨这个工艺品上，可以考查学生对力的正交分解法的应用以及共点力平衡这一概念的熟悉程度，在学生解完这道题的同时，也熟悉了一门传统工艺的结构原理，这正是将继承中华优秀传统文化与育人思想高度结合的典范。

3 总 结

总而言之，中华优秀传统文化承载着国家与民族的精神血脉，是中华几千年历史的智慧结晶，将古代科学典籍、传统技艺、科技成就、传统建筑等形式的中华优秀传统文化引入到物理试题中能够有效推动学生认识科学、社会、技术、环境间的关系，认识物理学科中蕴含的科学本质，培养学生严谨的科学态度，从而促进当下青年学子成为担任科技强国、民族复兴任务的时代新人。这样的命题形式应当秉持着“传承优秀文化、弘扬民族精神”的理念去选择命题载体，同时将其有效融合到学科知识内容与素养发展中去。例如，我国有两千多年历史的象棋文化蕴含着各种斗智斗勇的巧思，随朝代更迭而演变的中国汉字展现了人们认知的跃迁，还有中国五大戏曲文化综合了传统文学、音乐、舞蹈、武术、表演艺术等。

本文总结了近两年来部分省份高考试题的传统文化涉及情况，发现某些题目将优秀传统文化与学科核心素养高度融合，但总覆盖率偏低，部分省市的高考卷甚至两年内的题目都没有涉及到传统文化。在遵循高考评价体系要求的基础上，希望能挖掘出更多具有价值导向功能的传统文化素材于考试评价与测量中。

参考文献：

［1］教育部考试中心.中国高考评价体系说明［M］.北京：人民教育出版社，2019.

［2］2023年河北省普通高中学业水平选择性考试物理试题评析［J］.考试与招生，2023（10）：7-9.

［3］荆长城.基于“立德树人 提升物理核心素养”高考命题的研究［J］.理科考试研究（高中版），2021，28（5）：37-41.

［4］中华人民共和国教育部.关于印发《革命传统进中小学课程教材指南》《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》的通知［EB/OL］.（2021-01-19）.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-02/05/content_5585136.htm.

［5］李晓青.2021年高考物理试题中传统文化试题赏析［J］.中学生理科应试，2022（4）：21-25.

［6］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）［S］.北京：人民教育出版社，2020.

（栏目编辑 邓 磊）