中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在高中物理考試評價(jià)中的體現(xiàn)

摘 要：教育部為了貫徹在考試評價(jià)中體現(xiàn)“立德樹人”的根本任務(wù)和弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的歷史使命，近年來在考試評價(jià)中加強(qiáng)了對傳統(tǒng)文化要素的融入。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入高中物理試題是核心素養(yǎng)中科學(xué)態(tài)度與責(zé)任在考試評價(jià)中的體現(xiàn)，分析了近兩年來部分省市高考物理試題與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的結(jié)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(xué)方面的科學(xué)價(jià)值、典籍里承載的人文情懷、古代科技成就的現(xiàn)代意義、傳統(tǒng)技藝的傳承等，希望能給高中物理教學(xué)與評價(jià)一些借鑒和啟示。

關(guān)鍵詞：高考物理試題；中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化；物理學(xué)科核心素養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)物理教學(xué)研究。

*通信作者：馮慶（1978-），男，教授，教育部初中物理課標(biāo)組成員，主要研究方向?yàn)槲锢碚n程與教學(xué)論。

教育部考試中心于2019年發(fā)布《中國高考評價(jià)體系》，明確了新改革下的高考評價(jià)內(nèi)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(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”；“四層”為高考的考查內(nèi)容，即“核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識”；“四翼”為高考的考查要求，即“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”［1］。落實(shí)立德樹人根本任務(wù)是高考物理評價(jià)的根本要求，具體體現(xiàn)在將社會主義核心價(jià)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(yōu)秀的傳統(tǒng)文化，這些傳統(tǒng)文化能夠激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)識。傳承優(yōu)秀傳統(tǒng)文化旨在引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)定“四個(gè)自信”，實(shí)現(xiàn)全面育人目標(biāo)，彰顯學(xué)科育人價(jià)值，培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人［2］。在高考試題中恰當(dāng)?shù)厝谌搿爸腥A優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”，不僅創(chuàng)造性地將立德樹人的根本任務(wù)融入到考試評價(jià)中，還有助于實(shí)現(xiàn)高考評價(jià)目標(biāo)與素質(zhì)教育目標(biāo)的內(nèi)在統(tǒng)一［3］。2021年教育部在《中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進(jìn)中小學(xué)課程教材指南》中也提到，“開展中小學(xué)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育，對于永續(xù)中華民族的根與魂，堅(jiān)守中華民族的共同理想信念，筑牢民族文化自信、價(jià)值自信的根基，維護(hù)國家文化安全，增強(qiáng)國家文化軟實(shí)力，培養(yǎng)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(yīng)當(dāng)在落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)“四維目標(biāo)”的基礎(chǔ)上從不同角度去體現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)［5］。通過展現(xiàn)中國傳統(tǒng)技藝的巧妙以弘揚(yáng)古人智慧；通過引用中國古籍里的“物理”，讓學(xué)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(xué)生的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)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(tǒng)計(jì)將傳統(tǒng)文化融入試題評價(jià)中的形式和措施。

教育部發(fā)布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確提出了物理學(xué)科核心素養(yǎng)的具體目標(biāo)要求，強(qiáng)調(diào)關(guān)注科學(xué)技術(shù)對自然環(huán)境、人類生活和社會發(fā)展的影響，認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，體會物理學(xué)對人類認(rèn)識深化及社會發(fā)展的推動作用［6］?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任等要素，這些要素不同于物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)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(xiàn)，若需要體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的要求，就需要將這些要素巧妙地融入到試題中。事實(shí)上，將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入物理試題在很大程度上能夠讓學(xué)生體會到物理學(xué)的本質(zhì)。

1 涉及中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的試題統(tǒng)計(jì)

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(yōu)秀傳統(tǒng)文化。分別從試題難度、體現(xiàn)傳統(tǒng)文化的材料形式、體現(xiàn)的傳統(tǒng)yNBdTusw3xRtDSoOg+CnLg==文化、考查的學(xué)科內(nèi)容、學(xué)科核心素養(yǎng)及分值占比六個(gè)方面對試題展開分析（表1）。

從所選涉及中華優(yōu)秀傳統(tǒng)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(xiàn)的文化形式廣泛，有科學(xué)典籍、傳統(tǒng)技藝、科技成就、傳統(tǒng)建筑等；考查的學(xué)科內(nèi)容大部分都是力學(xué)知識，少部分與電磁學(xué)有關(guān)；部分題目考查的核心素養(yǎng)較為全面，其中科學(xué)思維的考查最為普遍；涉及中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的試題分?jǐn)?shù)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(yōu)秀傳統(tǒng)文化的分值比例在0%～4%。

2 高考物理試題融合中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的分類

2.1 以古代典籍為引入，學(xué)習(xí)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(jié)晶，其中不乏有很多涉及到物理知識的現(xiàn)象。分析承載著中華傳統(tǒng)的古籍背后的物理學(xué)原理，要求學(xué)生在特定情境中能夠喚起腦海中的物理觀念，并靈活運(yùn)用科學(xué)思維對問題進(jìn)行抽象概括、分析綜合。這既為傳統(tǒng)文化的美妙注入了現(xiàn)代味道，更是實(shí)現(xiàn)了對學(xué)生物理觀念、科學(xué)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(zhuǎn)筒車往稻田里引水的場景（圖1）。引水過程簡化如下：兩個(gè)半徑均為 R 的水輪，以角速度 ω 勻速轉(zhuǎn)動。水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有 n 個(gè)，與水輪間無相對滑動。每個(gè)水筒離開水面時(shí)裝有質(zhì)量為 m 的水，其中的60%被輸送到高出水面 H 處灌入稻田。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?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(nóng)耕時(shí)所用的引水器械“高轉(zhuǎn)筒車”為素材，考查了學(xué)生的模型建構(gòu)能力，模擬水流的運(yùn)動來考查學(xué)生對功的定義、計(jì)算式和物理意義等物理觀念的掌握情況?！短旃ら_物》是專屬于中國古代的農(nóng)業(yè)科技巨著，是世界上第一部關(guān)于農(nóng)業(yè)兼手工業(yè)生產(chǎn)的著作，對于中國的科技發(fā)展意義非凡。古籍里的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)器械不僅蘊(yùn)含了古代的物理學(xué)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(xué)生了解傳統(tǒng)器械背后的科學(xué)原理，激發(fā)學(xué)生對傳統(tǒng)文化的熱愛，認(rèn)識到豐富中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要價(jià)值。

2.2 以古代科技成就為載體，感受古人的智慧，傳承科學(xué)精神

物理學(xué)科核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)了科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度成為了現(xiàn)在物理教學(xué)體系里至關(guān)重要的一步，評價(jià)體系里也應(yīng)該融入對科學(xué)態(tài)度的考查。在中華傳統(tǒng)里有不少古代科技成就值得我們代代傳承，這里面蘊(yùn)含了古人的智慧，流淌著中華民族血脈里的求真、務(wù)實(shí)、探索精神；將這些優(yōu)秀文化融入高考試題是對我們民族科學(xué)發(fā)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(zhuǎn)動，水管口持續(xù)有水流出，過一段時(shí)間桶會翻轉(zhuǎn)一次，決定桶能否翻轉(zhuǎn)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(dāng)?shù)卣宫F(xiàn)了中華傳統(tǒng)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(xué)生體會到了古代科學(xué)技術(shù)與辯證思維的巧妙結(jié)合。這道題旨在考查學(xué)生的科學(xué)思維能力，以古代器具為模型考查學(xué)生對重心的掌握程度，對客觀現(xiàn)象背后的本質(zhì)原理進(jìn)行分析綜合的能力，以幫助學(xué)生掌握基本的物理規(guī)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(jìn)了人們對地磁場的認(rèn)識，現(xiàn)代科技可以實(shí)現(xiàn)對地磁場的精確測量。

（1）如圖3所示，兩同學(xué)把一根長約10 m的電線兩端用其他導(dǎo)線連接一個(gè)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(shù)約2 mV。粗略估算該處地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)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(dāng)外加與薄片垂直的勻強(qiáng)磁場時(shí)，M、N 兩電極間產(chǎn)生的電壓為 U。已知薄片單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為 n，電子的電荷量為 e。求磁感應(yīng)強(qiáng)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(qū)地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)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(fā)明之一，是古人利用地磁場來指明方向的工具，除實(shí)用性外最關(guān)鍵的是它的發(fā)明意味著我國古代已經(jīng)開始研究磁場的作用了，這是物理學(xué)發(fā)展的一大進(jìn)步，體現(xiàn)了我國古人思想的先進(jìn)，以及科技血脈傳承的智慧。由古代對磁場的研究到現(xiàn)代科技對磁場的精準(zhǔn)掌握，古今聯(lián)系自然，很好地體現(xiàn)了立德樹人的教育宗旨。這道題在物理觀念方面考查學(xué)生對磁場、電生磁、霍爾效應(yīng)的掌握程度；在科學(xué)思維方面考查建立數(shù)學(xué)模型和物理模型的科學(xué)方法；在科學(xué)探究方面考查學(xué)生靈活應(yīng)用已學(xué)知識推導(dǎo)、演算的能力；在科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面結(jié)合古代科技成就命題，鍛造學(xué)生科技強(qiáng)國的價(jià)值觀，增強(qiáng)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(tǒng)技藝為載體，弘揚(yáng)民族精神，傳承優(yōu)秀文化

古籍《天工開物》中記載了我國古代農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，其中大量的手工藝被祖輩傳承下來，這些傳統(tǒng)技藝往往蘊(yùn)含了從古至今勞動人民所倡導(dǎo)的民族精神和積極的生活態(tài)度。大部分的傳統(tǒng)技藝都運(yùn)用了力學(xué)的知識，如果將物理命題與這些技藝巧妙結(jié)合，既可以呈現(xiàn)新穎的題目形式，又可以很好地幫助學(xué)生理解這些民族遺產(chǎn)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(shí)，連接 AB 的輕繩處于繃緊狀態(tài)。O 點(diǎn)是三根輕繩的結(jié)點(diǎn)，F(xiàn)、F1和F2分別表示三根繩的拉力大小，F(xiàn)1=F2，且∠AOB =60°。下列關(guān)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(nóng)用工具在家家戶戶中被使用，承載著我國鄉(xiāng)村的歷史，具有濃厚的文化內(nèi)涵。石磨磨豆腐這道工藝更是蘊(yùn)藏著一種周而復(fù)始、鍥而不舍的沂蒙精神，象征著積極向上、堅(jiān)韌不拔，是寶貴的文化遺產(chǎn)。命題角度建立在石磨這個(gè)工藝品上，可以考查學(xué)生對力的正交分解法的應(yīng)用以及共點(diǎn)力平衡這一概念的熟悉程度，在學(xué)生解完這道題的同時(shí)，也熟悉了一門傳統(tǒng)工藝的結(jié)構(gòu)原理，這正是將繼承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與育人思想高度結(jié)合的典范。

3 總 結(jié)

總而言之，中華優(yōu)秀傳統(tǒng)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(jié)晶，將古代科學(xué)典籍、傳統(tǒng)技藝、科技成就、傳統(tǒng)建筑等形式的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化引入到物理試題中能夠有效推動學(xué)生認(rèn)識科學(xué)、社會、技術(shù)、環(huán)境間的關(guān)系，認(rèn)識物理學(xué)科中蘊(yùn)含的科學(xué)本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，從而促進(jìn)當(dāng)下青年學(xué)子成為擔(dān)任科技強(qiáng)國、民族復(fù)興任務(wù)的時(shí)代新人。這樣的命題形式應(yīng)當(dāng)秉持著“傳承優(yōu)秀文化、弘揚(yáng)民族精神”的理念去選擇命題載體，同時(shí)將其有效融合到學(xué)科知識內(nèi)容與素養(yǎng)發(fā)展中去。例如，我國有兩千多年歷史的象棋文化蘊(yùn)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(xiàn)了人們認(rèn)知的躍遷，還有中國五大戲曲文化綜合了傳統(tǒng)文學(xué)、音樂、舞蹈、武術(shù)、表演藝術(shù)等。

本文總結(jié)了近兩年來部分省份高考試題的傳統(tǒng)文化涉及情況，發(fā)現(xiàn)某些題目將優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與學(xué)科核心素養(yǎng)高度融合，但總覆蓋率偏低，部分省市的高考卷甚至兩年內(nèi)的題目都沒有涉及到傳統(tǒng)文化。在遵循高考評價(jià)體系要求的基礎(chǔ)上，希望能挖掘出更多具有價(jià)值導(dǎo)向功能的傳統(tǒng)文化素材于考試評價(jià)與測量中。

參考文獻(xiàn)：

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［3］荊長城.基于“立德樹人 提升物理核心素養(yǎng)”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(guān)于印發(fā)《革命傳統(tǒng)進(jìn)中小學(xué)課程教材指南》《中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進(jìn)中小學(xué)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(tǒng)文化試題賞析［J］.中學(xué)生理科應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）［S］.北京：人民教育出版社，2020.

（欄目編輯 鄧 磊）