將傳統文化融入化學試題的命制*

趙孝潔 鄭柳萍

（福建師范大學化學與材料學院 福建福州 350007）

一、問題的提出

中華優秀傳統文化是五千年來中華民族的文明陳釀和智慧之果，其中蘊含了豐富的化學知識，若加以恰當利用，可以成為我們命制相關化學試題、滲透傳統文化教育、落實立德樹人培養目標的寶貴資源。2021 年2 月，教育部頒布《中華優秀傳統文化進中小學課程教材指南》，明確提出了中小學課程教材要結合各學科的特點，有機融入中華優秀傳統文化，并在附件中提出了化學學科要注重融入我國的工藝科技、古典名著等素材的相關建議。2014年，教育部考試中心姜鋼提出：“在高考命題中，要高度重視傳統文化對于立德樹人的獨特功能，弘揚和考查中華優秀傳統文化，體現高考為國選材的重大使命”。［1］

中華優秀傳統文化在實際教學中的應用大都集中于文科性質的學科。其原因主要是文、理學科之間存在的固有壁壘，使得傳統文化與化學學科的融合存在一定的局限，導致化學課堂教學以及相關試題中較為缺失中華優秀傳統文化的滲透與應用。因此，在學科教學和測評中應當關注我國優秀傳統文化的滲透，提高學生的文化素養。

融合中華優秀傳統文化于化學試題中，具有多方面的意義：首先，有助于培養學生的化學學科核心素養。古代勞動人民取得的輝煌成就中蘊涵著豐富的化學知識和深厚的文化底蘊，在化學試題命制中，恰當地融入我國傳統文化，有利于提高學生的核心素養水平；其次，有利于培養學生以化學學科的視角剖析問題，幫助學生形成化學學科的思維，體會化學知識在人類生活中的重要應用價值；最后，在運用化學知識解決問題的同時，還能讓學生充分體會到我國傳統文化的博大精深，促進學生人文素養的提高。

二、融合傳統文化的化學試題的命制策略

1.精選素材，創設情境

融合傳統文化的化學試題的命制，首先要選定合適的素材。由于化學學科的特殊價值，在生活、生產中具有十分廣泛的應用，可以選擇古籍文獻記載的傳統工藝技術作為載體，創設貼近生活的問題情境，對學生化學學科的關鍵能力進行考察，讓學生充分體會化學的價值，引導其樹立正確的價值觀。

以下選取傳統技藝、傳統飲食以及詩詞歌賦3 個方面，為傳統文化的選材和命題提供思路。

（1）傳統技藝類

①古代染色技術

紅花在我國古代印染史上，是主要的紅色染料之一。紅花中含有紅、黃兩種色素，采摘后為了減少紅色素的損失，可將其制作成紅花餅或干紅花，此過程利用紅花素溶于堿而不溶于水和酸，黃色素溶于水和酸而不溶于堿的特性以提取紅色素、去除黃色素。《天工開物》中對紅花餅的制作方法有如下描述：“帶露摘紅花，搗熟，以水淘，布袋絞去黃汁；又搗以酸粟或米泔百二清，又淘，又絞袋去汁。以青蒿覆一宿，捏成薄餅，陰干收貯”。［2］

該流程大致可分為四個步驟：

初淘：即用石舂或以研具研磨，將紅花搗爛，破壞花中的細胞結構，再放在水中清洗，讓大部分黃色素溶于水，以達到分離的效果，其中蘊含著溶解的操作方法。

復淘：在酸性溶液中進行，利用黃色素溶于酸而紅色素不溶于酸的特點，進一步去除殘余的黃色素。

發酵：青蒿有抑菌的效用，用青蒿覆蓋一夜，使花中的纖維素分解，溶液的pH更低，并防止微生物的影響而過分破壞紅花素。［3］

曬干：由于紅花素的主要成分紅花甙在高溫下易受到破壞，因此采用陰干的方式捏成紅花餅或曬成紅花干，該步驟涉及干燥的操作方法。

制成紅花餅后，便可以從中提取紅色素進行染色。明代方以智《物理小識》中記載：“河水浸紅花，次日囊盛，洗去黃水，又以溫水洗之，又以豆萁灰淋，水洗之，乃泡烏梅湯點，褪烏梅與干紅花等分，帛籍黃孽而染紅”。［4］不論用河水或是溫水都是為了進一步洗去余下的黃色素，再以堿性的豆萁灰（現代以草木灰代替）浸出紅色素，由于在酸性介質中方能著色，最后加入烏梅水使溶液呈酸性。

②古代造紙技術

造紙術是我國古代四大發明之一，具有豐富的歷史研究價值。在紙出現以前，人們使用甲骨、木片、絹帛等作為記錄文字的載體，直到漢代，紙的發明徹底改變了書寫方式，對知識、文化的交流與傳播有著深遠的影響。在古代造紙技術方面，最重要的著作當屬明代宋應星所著《天工開物》，以圖文結合的方式，對竹紙的加工工藝展開了較為詳盡的介紹，結合民間傳統造紙技術，其步驟大致為以下幾步：

備料：竹纖維原料中的化學成分主要是纖維素、半纖維素和木質素，其中纖維素是植物細胞壁的主要成分，具有吸水后膨脹的特點，原料中的纖維素含量越高，紙張的強度也越高。因此，要造出質優的紙就需選擇纖維素含量較高的原料。

制漿：將漂浸洗凈的原料依次置于石灰、柴灰液、稻草灰等物質中進行蒸煮，讓原料在堿液中脫膠，并分散成纖維狀，再用水碓等工具舂料制漿。由于木質素易被氧化，對紙張的強度影響較大，利用柴灰液等物質的堿性以達到去除木質素的目的。［5］

撈紙：即蕩料入簾，將竹簾插入盛放紙漿的紙槽，然后提起濾水，使紙漿在竹簾上交織成薄片狀的濕紙，竹簾入槽時，若用力輕，著簾的漿料就少，抄成的紙張就薄；若重蕩，竹簾的漿料大大增加，抄成的紙張必然會厚。此處涉及過濾的操作。

曬紙：將濕紙通過自然曬干或貼于磚砌火墻的方式去除水分，即干燥。

（2）傳統飲食類

①傳統制鹽工藝

制鹽業在我國古代經濟中具有舉足輕重的地位。關于歷史上制鹽技術的發展，初期以“煮海為鹽”的方式為主，雖操作簡單但效率低下。后期發展為“淋鹵煎煉”，至宋朝已經形成一套較為完善的淋土技術。

宋朝樂史撰《太平寰宇記》中記載：“亭地干爽，先用人牛牽挾刺刀取土，經宿鋪草藉地，復牽爬車，聚所刺土于草上成溜，大者高二尺，方一丈以上。鍬作鹵井于溜側，多以婦人、小丁執蘆箕，名之黃頭，欿水灌澆，蓋從其輕便。食頃，則鹵流入井，取石蓮十枚，嘗其厚薄”。［6］這表明天晴土地干燥的時候，人們以刺刀刮取富含鹽分的泥土，并將其堆集于鋪好的茅草上，于其側挖掘鹵井，當海水淋于泥土上時，其中的鹽分便會溶于海水流進一旁的鹵井中儲存，然后投入石蓮測試鹵水的濃度，當濃度較高時置于鍋中煎煉便可得食鹽結晶。此法雖繁復，但鹵水的雜質少、純度高，便于后續工序的加工。其中涉及到溶解與過濾操作，而鹵水中除了有氯化鈉，還含有Ca2+、Mg2+、SO2-4等多種離子。煎煉則是利用氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大的性質，蒸發溶劑獲得結晶。

②豆腐制作技術

我國豆腐制作技術由來已久。據文獻考究，豆腐制作最早可追溯至漢代的打虎亭壁畫，當時人們就已經掌握了豆腐的制作方法。古代生產豆腐一般以大豆為原料，石磨為工具，以石膏、酸漿、鹽鹵等物質為凝固劑點漿。明代李時珍曾在《本草綱目》中描述豆腐的做法：“水浸硙碎，濾去渣，煎成，以鹽鹵汁或山葉或酸漿、醋淀就釜收之”，［7］據此大致可以總結出古代豆腐的制作工序大致如下：

浸泡：大豆中富含大量的蛋白質，充分浸泡可以在磨豆時使蛋白質從豆渣中分離出來。

磨豆：加入一定量的水，用石磨將大豆磨碎成生豆漿，該步驟被古人稱作“硙碎”。

濾漿：用棉布將生豆漿中的豆渣濾去，雖然過濾效果不盡如人意，但操作簡便。

煮漿：將豆漿加熱煮沸。在這一過程中，蛋白質在高溫下發生變性，凝結形成蛋白質的膠體溶液。

點漿：向豆漿中加入凝固劑使豆漿凝結成豆腐。常用的凝固劑有石膏、鹽鹵、酸漿等，它們都屬于電解質。由于蛋白質膠粒帶電，當加入鹽鹵等帶有電荷的電解質時，二者相互吸引發生凝聚，當凝聚的顆粒足夠大時膠粒就從溶液里聚沉出來。豆腐是豆漿的聚沉產物。［8］

以上制作豆腐的工序在不同地區有一些差異，也出現了各具特色和風味的豆腐品種。但時至今日，傳統的豆腐制作工藝仍與古時大致相同。

（3）詩詞歌賦類

古詩詞是中華文化的瑰寶之一。人們現今仍在反復吟唱古人創作的詩詞歌賦。通過吟唱古代詩詞，學生不但能夠領略到那個時代的風物，還可以被傳統文化熏陶。若在化學試題中融入古代詩詞的相關內容，不但有利于加強文、理學科之間的聯系，還可以讓學生在嶄新的情境中學習化學知識。

2.精讀細節，設計選項

設計選項是命制選擇性試題的重要一環，可以直接選取素材當中已有的信息進行命題，也可以通過素材進行適當延伸進行命題。要以素材為中心，圍繞主要內容，創設真實的測試情境。通過分析高考試題，發現以中華優秀傳統文化為載體的試題，大都是以客觀題的形式命制。這些試題可以考查學生的學科關鍵能力。例如：2019年全國Ⅱ卷第7題，用詩句“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”為素材，以“蠶絲”和“蠟炬”為載體，既考察了學生的必備知識（蠶絲的成分和類別），也考察了學生分析與推測的學科關鍵能力（蠟燭的成分）。［9］

3.精心打磨，優化試題

從確定試題雛形到最終完成試題，還需進行不斷打磨優化試題。首先，為了保證試題的科學性，在設計試題時應當查閱相關知識和文獻，力求表述準確、邏輯嚴謹，避免學生在理解上產生偏差。其次，要排除試題當中非化學問題因素造成的失分。譬如涉及古籍文獻的題目往往較為晦澀難懂，若學生無法讀懂題干信息就會造成答題錯誤，這道題目就失去了測試的價值。例如：2020年全國Ⅱ卷第7題，選取了《夢溪筆談》中關于濕法煉銅的記載，雖以文言文形式表達，但題干中“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”的表述，學生能夠理解，以此為切入點所命制的試題學生容易理解。最后，要保證試題的美感。試題的美感是指試題在形式以及語言文字上的美感。［10］客觀題的命制，一般要求選項的長度大致相同，以體現和諧統一的特點，同時也可避免考生根據選項長度進行猜答。命題時還要注意語言文字的美感，例如：2019 年全國Ⅰ卷第7題，比起開門見山的提問方式，事先對陶瓷加以介紹，如“陶瓷是火與土的結晶，是中華文明的結晶”，則更加富有美感。

三、模擬試題命制示例

本文選取前面所介紹的傳統技藝、傳統飲食以及詩詞歌賦方面的素材，對融合中華優秀傳統文化的化學試題的命制進行探索，通過解題，培養學生以化學的視角看待、分析試題提出的問題，在掌握化學知識的同時提升核心素養和文化底蘊。

1.傳統技藝類

（1）以古代染色技術為情境進行命題

模擬試題1：［2］

【原試題】紅花中含有紅、黃兩種色素，紅色素溶于堿而不溶于水和酸，黃色素反之，制作紅花餅是將紅花搗碎后反復以水、酸性溶液淘之，便能除去黃色素，保留紅色素。以下說法錯誤的是（ ）

A.紅花中含有大量纖維素，具有可溶于水的特點

B.紅色素存在的適宜環境是中性和酸性環境

C.紅花餅的制作方法中蘊含著萃取的原理

D.古人染色時常使用明礬、青礬等，起固色作用

該試題專注原理的闡述而缺乏對試題背景的介紹，情境性較低，部分選項的答案能直接從題干中獲得，與題干相關性較低，因此對其進行修改。

【修改后的試題】古代服飾的染色通常采用從植物中提取色素。《天工開物》中記有紅色染料的原料來源——紅花餅的制作方法：“帶露摘紅花，搗熟，以水淘，布袋絞去黃汁；又搗以酸粟或米泔百二清，又淘，又絞袋去汁。以青蒿覆一宿，捏成薄餅，陰干收貯”。［2］以下說法錯誤的是（ ）

A.紅花中含有大量纖維素，具有可溶于水的特點

B.紅色素存在的適宜環境是中性和酸性環境

C.“絞去黃汁”所用的麻布屬于天然高分子材料

D.“陰干收貯”涉及的操作原理為干燥

【答案】A

【解析】紅花中含有的纖維素屬于高分子化合物，具有不可溶于水及一般有機溶劑的特點，故選A。

（2）以古代造紙技術為情境進行命題

模擬試題2：

【原試題】古代造紙術過程大致可歸納為備料、制漿、撈紙和曬紙等步驟。其中沒有涉及到的操作是（ ）

A.溶解 B.過濾 C.萃取 D.干燥

由于原題目過于簡潔，因此對原題目進行背景和出處的完善。

【修改后的試題】造紙術是我國古代“四大發明”之一，在《天工開物·殺青》篇中系統地總結了一套完整的造紙工藝，其過程大致可歸納為備料、制漿、撈紙和曬紙等步驟。其中沒有涉及到的操作是（ ）

A.溶解 B.過濾 C.萃取 D.干燥

【答案】C

【解析】制漿就是將漂浸洗凈的原料放在石灰、柴灰液等物質中進行蒸煮，讓原料在堿液中脫膠，并分散成纖維狀，即溶解；撈紙即將竹簾插入盛放紙漿的紙槽，然后將漿料撈起，使紙漿在竹簾上交織成薄片狀的濕紙，即過濾；第四步曬紙，即把濕紙曬干或晾干，即干燥。故選C。

2.以傳統飲食類為情境進行命題

（1）以傳統制鹽工藝為情境進行命題

模擬試題3：［11］

【原試題】北宋沈括《夢溪筆談》中記載“蓋巫咸乃濁水，入鹵中，則淤淀鹵脈，鹽遂不成”。下列選項中錯誤的是（ ）

A.鹵水學名鹽鹵，主要含氯化鎂、氯化鈣等鹽

B.“淤淀鹵脈”的過程屬于化學變化

C.“鹽遂不成”是因為發生了膠體的聚沉

D.上述過程與豆漿加鹽鹵制作豆腐的原理相似

由于涉及文言文，題給信息較少，學生可能難以理解題意，因此對題干內容進行適當修改。由于原選項過于簡潔，因此對選項的語言表達和長度進行微調，使題目更加豐富和生動。

【修改后的試題】北宋沈括《夢溪筆談》中有關于制鹽的記載：“大鹵之水，不得甘泉和之不能成鹽。唯巫咸水入則鹽不復結……原其理，蓋巫咸乃濁水，入鹵中則淤淀鹵脈，鹽遂不成”，下列選項中錯誤的是（ ）

A.文中的“鹵”指鹽鹵，主要含氯化鎂、氯化鈣等鹽

B.“淤淀鹵脈”的過程是由于產生了沉淀，屬于化學變化

C.“鹽遂不成”，無法制得鹽是因為發生了膠體的聚沉

D.鹽鹵制鹽的過程與豆漿加鹽鹵制作豆腐的原理相似

【答案】B

【解析】鹵水用淡水稀釋后可獲得鹽，但與巫咸水混合則不能，究其原理是由于巫咸水中含有膠體，與含有電解質的鹵水相遇后發生了膠體的聚沉，［12］故“淤淀鹵脈，鹽遂不成”，屬于物理變化，故選B。

（2）以豆腐制作技術為情境進行命題

模擬試題4：［7］

【原試題】明代李時珍曾在《本草綱目》中描述了豆腐的做法：“凡黑豆、黃豆及白豆、泥豆、豌豆、綠豆之類，皆可為之。水浸硙碎，濾去渣，煎成，以鹽鹵汁或山葉或酸漿、醋淀就釜收之。”下列說法正確的是（ ）

A.大豆的主要成分為淀粉

B.濾去渣時所用的棉布屬于天然高分子材料

C.豆漿中蛋白質變性的過程是可逆的

D.向豆漿中加入鹽鹵形成豆花的過程屬于化學變化

在試題命制后經過再三審讀，發現原題目中引用的文獻過于冗長，要進行刪減。由于題干涉及的古文較為晦澀，因此在題干中增加了豆腐制作工序的簡要介紹，并對選項考查的內容進行適當修改，以提升試題的情境水平。

【修改后的試題】明代李時珍曾在《本草綱目》中描述了豆腐的做法：“（以豆）水浸硙碎，濾去渣，煎成，以鹽鹵汁或山葉或酸漿、醋淀就釜收之”。豆腐制作的主要工序是：浸泡、磨漿、濾漿、煮漿、點漿等。下列說法正確的是（ ）

A.浸泡豆子的目的在于使其吸收水分以提取其主要成分淀粉

B.濾渣時所用的棉布為人工制造，屬于天然高分子材料

C.煮漿時溫度過高，導致豆漿中蛋白質變性的過程是可逆的

D.向豆漿中加入鹽鹵形成豆花的過程屬于化學變化

【答案】B

【解析】A 選項，大豆主要成分為蛋白質，并非淀粉；C選項，高溫會導致蛋白質的變性，并且是不可逆的；D 選項，向豆漿中加入鹽鹵，發生膠體聚沉，屬于物理變化，故選B。

3.以詩詞歌賦類為情境進行命題

模擬試題5：

【原試題】一些古詩詞中蘊含化學原理。下列說法正確的是（ ）

A.“日照香爐生紫煙”屬于化學變化

B.“爐火照天地，紅星亂紫煙”的現象是發生了物理變化

C.“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”中的“絲”指的是纖維素

D.“黑云壓城城欲摧，甲光向日金鱗開”中的霧具有丁達爾效應

由于原題目中部分選項的提問方式過于直接，或難度較低，且各選項長短不一，因此對該題進行優化。

【修改后的試題】古詩詞是古人為我們留下的寶貴精神財富。關于下列詩句的說法正確的是（ ）

A.“客從南溟來，遺我泉客珠。”其中珍珠的主要成分是二氧化硅

B.“大漠孤煙直，長河落日圓。”其中的“煙”指氣體小顆粒

C.“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干。”中的“絲”指纖維素

D.“日照香爐生紫煙。”其中“紫煙”的產生是由于物理變化

【答案】D

【解析】A項中珍珠的主要成分為碳酸鈣。B項中“大漠孤煙直”中的煙指的是固體小顆粒；C項中“春蠶到死絲方盡”中的“絲”并非纖維素而是蛋白質。故選D。

模擬試題6：

【原試題】詩人劉禹錫在《浪淘沙》中寫道：“日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隈。美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來”。下列說法正確的是（ ）

A.淘金的原理與化學操作中的過濾一致

B.“日照澄洲江霧開”其中“霧”的分散質粒子直徑大于100 nm

C.“沙中浪底來”指的是金的化合物

D.沙子是修筑建筑和公路必不可少的原料，其主要成分是硅

對本題的題干的背景和選項的設問方式進行完善和優化。

【修改后的試題】

唐代詩人劉禹錫在《浪淘沙》中詳盡描寫了當時人們的生活狀況：“日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隈。美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來”。下列說法正確的是（ ）

A.“大浪淘沙”的原理與化學操作中的過濾的原理一致

B.“日照澄洲江霧開”其中“霧”的分散質粒子直徑大于100 nm

C.“沙中浪底來”指的是單質金，它可以被濃鹽酸氧化生成氯化金（金為+3價）

D.沙子是修筑高樓和公路必不可少的原料，其主要成分是單質硅

【答案】A

【解析】選項B，“霧”的分散質粒子直徑在1～100 nm之間，并非大于100 nm；選項C，單質金不能和濃鹽酸反應；選項D，沙子主要成分為硅酸鹽，并非單質硅。故選A。

四、結語

在新時代背景下加強對學生進行傳統文化的教育，落實立德樹人的目標，樹立文化自信的觀念，是教育工作者的要務之一。在化學試題中融入傳統文化是加強對學生進行文化教育的重要途徑之一。英國作家毛姆曾言：“對于詩人和圣徒來說，只要每天在瀝青路面上辛勤澆水，總有一天會長出美麗的百合花來。”因此，對教育工作者而言，命題素材的收集、整理和篩選等顯得尤為重要。教育工作者除了掌握完備的學科專業知識和實驗技能之外，提升自身的文化修養也十分重要。教育工作者應當廣泛涉獵各個領域的知識，深度挖掘多種多樣的傳統文化在課堂教學和試題命制當中的應用價值，使學生能在中華優秀傳統文化的熏陶和浸潤中，潛移默化地提高自己的文化素質和科學素養。