基于傳統文化的高中化學試題命制策略探究

周邦毅 鄭柳萍 黃玉梓

［摘 要］高中化學試題命制應當加強對中華優秀傳統文化的考查，突出文化立意，弘揚民族精神。文章依據“一核四層四翼”高考評價體系對高考試題命制的要求，結合《抱樸子·內篇》相關化學素材，對傳統文化融入高中化學試題的策略進行論述，并展示試題命制過程。

［關鍵詞］傳統文化；高中化學；試題命制；評價體系

［中圖分類號］ ? ?G633.8 ? ? ? ?［文獻標識碼］ ? ?A ? ? ? ?［文章編號］ ? ?1674-6058（2024）02-0056-04

一、問題的提出

習近平總書記在全國宣傳思想工作會議上指出，中華民族創造了源遠流長的中華文化，對我國傳統文化，要堅持古為今用，去粗取精、去偽存真，經過科學的揚棄后使之為我所用。高考試題是引導教學的重要素材，《國務院關于深化考試招生制度改革的實施意見》中明確指出，高考試題命制應當全面貫徹黨的教育方針，堅持立德樹人，加強社會主義核心價值體系教育，完善中華優秀傳統文化教育。為此，高考試題命制過程中，各學科命題者應當加強中國優秀傳統文化融入本學科知識的考查，突出試題的文化立意，傳承民族文化，弘揚民族精神，遵循“以考育人”“立德樹人”的教育導向，引導學生樹立民族自信心和自豪感。

將中華優秀傳統文化融入高中化學試題，應當以“一核四層四翼”高考評價體系為基礎，以傳統文化所傳達的立德樹人精神為核心，篩選更契合考查要求的傳統文化背景，讓學生在研讀、思考試題的過程中，潛移默化地達到德育的目的。

二、基于傳統文化的化學試題命制策略

（一）篩選恰當素材，創設試題情境

欲將傳統文化中的素材與化學試題相融合，首先應當基于情境性原則和導向性原則，結合考查內容及要求，選取合適的素材，創設恰當的試題情境。以《抱樸子》為例，該書著于東晉時期，是關于生命、疾病、煉丹養生方術的集大成之作，凝聚了作者葛洪對古代化學學科發展的多項貢獻。在煉丹以求長生這一荒誕追求的背景下，作者打破固有框架，提出了諸多合乎科學原理、具有化學思維的方法。書中詳細記述了前人和葛洪自己煉丹的方法和技術，記載了他們觀察到的諸多化學現象和所取得的科學成就。通過煉丹術，古人積累了大量的化學操作經驗，發明了許多化學實驗儀器，認識了多種天然礦物并煉制了諸多藥物，為古代化學發展增添了濃墨重彩的一筆。此外，《抱樸子》中還包含了諸多的自然科學思想，將其融入試題中可實現以考育人的目的。但由于該典籍的宗教屬性強烈，迷信思想濃厚，因此在選擇其中素材作為載體時，應當謹慎篩選，并創設更為貼切生活實際的問題情境，以考查學生的化學學科關鍵能力，讓學生充分感悟學科核心價值的同時，避免受其中錯誤思想的影響。下面筆者從《抱樸子·內篇》中的煉丹方術出發，從化學實驗操作、古代藥物特性以及物質間的轉化等三個角度對素材進行加工。

（1）以煉丹方術創設化學實驗操作的考查情境

《抱樸子·內篇》中涉及大量的煉丹操作，主要分為火法煉丹及水法煉丹兩類。火法煉丹大致包括煅、煉、炙、熔、抽、飛（升）、伏等，水法煉丹則主要包括化、淋、封、煮、熬、養、釀、點、澆、漬等。本文以火法煉丹中的升丹法和水法煉丹中的化丹法為例。

升丹法：“取雌黃、雄黃，燒下其中銅，鑄以為器，覆之三歲淳苦酒上，百日，此器皆生赤乳，長數分，或有五色瑯玕。”其煉丹實質其實是加熱升華固體，利用各種藥物氣化溫度的不同進行分離提純。

化丹法：“以丹砂內玄水液中……又和以云母水，內管中漆之，投井中，百日化為赤水。”其煉丹實質對應的是化學操作中的溶解。

（2）以古代藥物特性創設物質化學性質的考查情境

丹砂（HgS）：“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂。”其反應原理為HgS在加熱條件下發生可逆反應。

鉛丹（Pb3O4）：“鉛性白也，而赤之以為丹；丹性赤也，而白之而為鉛。”這是說鉛可以轉變為鉛白，即堿式碳酸鉛，鉛白又可以變成赤色的鉛丹，即四氧化三鉛；而鉛丹又可以變回鉛白，最后恢復為鉛。

（3）以煉丹過程的現象創設物質轉化及化學反應的考查情境

單質砷的制取：“雄黃……或先以硝石化為水，乃凝之，或以玄胴腸裹蒸之于赤土下，或以松脂和之，或以三物煉之。”其化學實質為：先發生化學反應As4S4+12KNO3＝4K3AsO4+4SO2↑+12NO↑，再借富碳物質如松脂等還原得單質砷，進而可以去除藥物中的劇毒砷化物。

濕法煉銅：“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅。”其中提及的“曾青”指的是可溶性銅鹽，通常指代CuSO4，故此處的化學反應式為：CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu。對于該處的文言文表述學生并不難理解，因此可用于考查學生剖析題干、提煉解題模型的能力。

（二）打破學科壁壘，搭建認知過程

在將選取的素材用于試題命制之前，有時需要對素材進行科學化加工，以打破文學與理學之間天然的學科壁壘，其中包括對晦澀的古文內容進行注釋，對受限于時代背景的錯誤內容進行修訂，以及對相關的反應實質進行簡要說明，等等。例如，2020年高考全國Ⅲ卷化學第1題對孔雀石和藍銅礦的成分進行了科學的注解，確保學生能夠準確把握其堿式鹽的化學本質。

（三）精讀素材細節，確定命題方向

高考試題是教學深廣度的體現，因此試題命制過程更應該聚焦必備知識，深化學生對學科知識的理解。對學生關鍵能力的考查則是基于素材中體現的必備知識，以素養為導向，考查學生建構思維模型解決問題的能力，諸如對古文素材及相關原理的理解能力、解決實際問題的應用能力等。為此，命題時應從素材本身出發，精讀素材內容，整理分析其中涉及的化學必備知識，確定命題方向。

（四）打磨試題細節，優化試題設置

初步形成試題框架之后，還需要對試題細節進行打磨，包括文化背景介紹、文本表述的美化和古文的科學性表達。

（1）文化背景介紹。試題的文化背景介紹不能忽視，不能為了讓學生把握其中的化學本質而忽略情境的創設，同時也要避免題目冗長、重點模糊等問題，因此試題的文化背景介紹應當簡明扼要。

（2）文本表述的美化。在設計客觀題時，應當盡量保證選項文案具有文學美感，同時選項文本的長度盡可能相近，使選項整體觀感和諧。

（3）古文的科學性表達。優化情境時應當保證素材的真實性和科學性，文本的科學化加工過程應當反復雕琢，避免學生在理解上產生偏差。

例如，2019年高考新課標Ⅰ卷第7題以“陶瓷是火與土的結晶，是中華文明的象征之一”為背景，該背景介紹簡明扼要，表述具有文學美感；同時，其四個選項長度相近，對“秦兵馬俑”名稱及材質的表述準確嚴謹。

三、以《抱樸子·內篇》為素材的試題命制過程示例

本文以《抱樸子·內篇》素材為例，依照高考評價體系的要求，對融合中華優秀傳統文化的化學試題的命制進行探索，旨在讓學生通過解題過程，逐步學會從化學視角看待古代科技發展，并培養透過背景剖析問題的能力，同時提升核心素養和人文底蘊。

下面以物質轉化的相關素材為例，展示高中化學試題基本命制過程。

（一）命題素材篩選

晉代煉丹家、醫學家葛洪所著的《抱樸子·內篇》“仙藥卷”中記載：“雄黃……或先以硝石化為水，乃凝之，或以玄胴腸裹蒸之于赤土下，或以松脂和之，或以三物煉之。”其記述了東晉時期去除雄黃毒性的方術。

（二）認知過程搭建

查詢文獻資料對素材進行科學考究，其中提及的雄黃的主要成分為As4S4，硝石的主要成分為KNO3。結合文獻資料不難得出，去除雄黃毒性的實質是利用氧化還原反應將砷化合物中的砷元素轉化為單質砷去除，其原理如下。

首先發生反應：As4S4 + 12KNO3 ＝ 4K3AsO4 + 4SO2↑+ 12NO↑。

再借富碳物質如松脂等將砷酸鉀還原得到單質砷，進而可以去除藥物中的劇毒砷化物。

由此，將晦澀的古文材料轉化為科學的化學學科語言，以此來打破學科壁壘，幫助學生在剖析材料的過程中準確捕捉化學信息。

（三）設計考題方向

由素材提及的傳統藥物雄黃出發，檢索該傳統藥物所具有的特性可知，雄黃具大毒，入藥時須去除毒性，且雄黃在空氣中加熱到一定溫度可以被氧化成劇毒物質三氧化二砷（As2O3），即砒霜。由于古代生產技術落后，制得的砒霜中會混有少量的硫和硫化物，因此可利用銀針驗毒。

從該素材出發查詢相關古文發現，唐代《真元妙道要略》中有云：“以硫黃、雄黃合硝石并蜜燒之，焰起燒手面及燼屋舍者。”其中描述了用雄黃、硫黃及硝石可制得黑火藥，故《抱樸子·內篇》中對于雄黃的描述也被認為是古代黑火藥制作的雛形。

綜合剖析該素材及其相關資料，整理得出素材涉及的高中化學必備知識，并歸納設題應當重點考查的學生關鍵能力（如表1）。

因此，該試題在命制時應當回歸化學學科本源，從化學基本反應入手，對物質轉化及性質檢驗的相關內容進行考查。

（四）設計并優化試題

題1：【原題】雄黃（As4S4）在古代曾用于入藥，但雄黃具大毒，服用時可用硝石（KNO3）與之反應，后再借富碳物質如松脂等還原得單質砷，進而可以去除藥物中具劇毒的砷化物。其中與硝石反應的方程式為：As4S4 + 12KNO3 ＝ 4K3AsO4 + 4X↑+ 12NO↑。下列說法錯誤的是（）。

A.去毒過程中，硝石作為還原劑

B. X為SO2

C.每個As4S4完全參與反應，轉移電子數為36個

D.富碳物質具有較強的還原性

【分析】該試題題干部分僅簡單敘述了雄黃入藥的作用，缺乏對試題背景的介紹，素材的情境性較弱；選項B僅為方程式缺項判斷，較為容易，缺少思維性；選項B和選項C選項長度差異較大；選項D從題干信息則可以直接判斷對錯，與反應的關聯性較低。因此，有必要對原題進行修改。

【修改后】雄黃（As4S4）在古代曾用于入藥，但雄黃具大毒。東晉葛洪所著的《抱樸子·內篇》中記載：“雄黃或先以硝石化為水乃凝之……或以松脂和之。”即雄黃可與硝石（主要成分為KNO3）反應，后再借富碳物質如松脂等還原得到單質砷以去毒性。其中與硝石反應的方程式為：As4S4 + 12KNO3 ＝ 4K3AsO4 + 4X↑+ 12NO↑。下列說法錯誤的是（）。

A.去毒過程中，硝石作為還原劑

B.氣體X為大氣主要污染物之一

C. 1 mol As4S4完全參與反應，轉移電子數為36 mol

D.富碳物質在還原過程中的產物可能是CO2

題2：【原題】雄黃（As4S4）可用作顏料、藥物等。用研磨成粉末的雄黃泡制的雄黃酒是我國傳統節日端午節的飲品。雄黃具大毒，且在空氣中加熱到一定溫度可以被氧化成劇毒物質三氧化二砷（As2O3），即砒霜。由于古代生產技術落后，因此制得的砒霜中會混有少量的硫和硫化物。

（1）古時候常用銀針試毒，其原理是當銀與砒霜中混有的硫接觸時可發生化學反應，使銀針表面生成一層黑色的硫化銀。請寫出該反應的化學方程式：______________________。

（2）我國甘肅敦煌壁畫以雌黃為顏料，雄黃和雌黃是砷元素在自然界中的兩種存在形式。雌黃的主要成分為三硫化二砷（As2S3），有劇毒。雄黃和雌黃兩種物質中，硫元素含量更高的是_____________（填化學式），其質量分數為_____________。

（3）唐代《真元妙道要略》中有云：“以硫黃、雄黃合硝石并蜜燒之，焰起燒手面及燼屋舍者。”其中描述了用雄黃、硫黃及硝石可制得黑火藥。黑火藥是我國古代四大發明之一。黑火藥爆炸的化學方程式為：2KNO3 + 3C + S [點燃] K2S + N2↑+ 3X↑，則X的化學式為：_____________。

（4）砷和磷同為第五主族元素，二者化學性質相近。而磷是生物體中的重要元素，是構成核酸和脂質的基本組成部分之一。試分析為何砷對多數生物有毒。__________________________（言之有理即可）

【分析】該試題情境雜糅，觀感凌亂；此外，該試題并未呈現環環相扣的綜合性設置。例如，第（3）小題引述復雜但解題難度較低，且與情境關聯性不大，而第（4）小題的切入點與化學學科必備知識關系較弱，涉及更多的是生物學知識，分析起來難度較大。因此，該試題整體難度設置不夠合理，需對其進行修改。

【修改后】雄黃（As4S4）可用作顏料、藥物等，用研磨成粉末的雄黃泡制的雄黃酒是我國傳統節日端午節的飲品。

資料一：雄黃具大毒，且在空氣中加熱到一定溫度可以被氧化成劇毒物質三氧化二砷（As2O3），即砒霜。由于古代生產技術落后，因此制得的砒霜中會混有少量的硫和硫化物。

資料二：我國甘肅敦煌壁畫以雌黃為顏料，雄黃和雌黃是砷元素在自然界中的兩種存在形式。雌黃的主要成分為三硫化二砷（As2S3），有劇毒。

資料三：唐代《真元妙道要略》中有云：“以硫黃、雄黃合硝石并蜜燒之，焰起燒手面及燼屋舍者。”其中描述了用雄黃、硫黃及硝石可制得黑火藥。黑火藥是我國古代四大發明之一。黑火藥爆炸的化學方程式為：2KNO3 + 3C + S [點燃] K2S + N2↑+ 3X↑。

資料四：紅磷燃燒可產生大量白煙。

（1）我國古時候常用銀針試毒，其原理是當銀與砒霜中混有的硫接觸時可發生化學反應，使銀針表面生成一層黑色的硫化銀。請依據資料一寫出該反應的化學方程式： ?__________________________。

（2）依據資料二，雄黃和雌黃兩種物質中，硫元素含量更高的是_____________（填化學式），其質量分數為_____________。

（3）依據資料三，X的化學式為 _____________，該反應中氧化產物與還原產物的物質的量的比值為_____________。

（4）依據資料四，試分析在一個用橡膠塞塞緊的集氣瓶中點燃砷，待砷燃燒完全并冷卻后難以打開瓶塞的原因：__________________________。（言之有理即可）

【分析】綜合評析題1和題2，在系統優化后增強了原試題的基礎性、應用性以及區分度，同時，更為清晰的試題背景描述，能夠讓學生在研讀試題的過程中，潛移默化地受到傳統文化知識的熏陶，增強民族自信和文化自信。需要注意的是，在試題優化方面應該基于化學基礎知識，指向學科本質，重視把握情境、問題、知識、能力及素養5個要素間的關聯作用，避免雜糅、粗淺的情境創設，加強傳統文化背景與化學基礎知識的有機融合，同時重視難度分布，提高試題整體區分度。

四、結語

傳統文化是中華民族的瑰寶。在高考化學試題命制中，應當注意滲透中華優秀傳統文化，發揮新高考的育人功能，培養學生化學核心素養，提升學生通過化學視角剖析問題的能力。這要求廣大教育工作者在多個領域中不斷深耕，挖掘出其中內涵豐富的文化寶藏，并適時、適度地融入課堂教學和試題命制當中。傳統文化是一座巨大的寶庫，傳統文化素材的來源遠不止于古代典籍，還包括傳統節日、風俗習慣、詩詞歌賦、戲劇曲藝、國畫書法、對聯燈謎等。教育工作者應不斷涉獵、不斷探尋，挖掘出其中具有應用價值的素材，使學生在學習化學學科知識的過程中，形成濃烈的民族自豪感，在接受人文熏陶的同時提升科學素養。

［ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ］

［1］ ?國務院.國務院關于深化考試招生制度改革的實施意見［EB/OL］.（2014-09-04）［2023-08-11］.https：//www.gov.cn/zhengce/content/2014-09/04/content_9065.htm.

［2］ ?姜鋼.堅持以立德樹人為核心 深化高考考試內容改革［J］.中國高等教育，2015（合刊2）：31-34.

［3］ ?葛洪.抱樸子內篇［M］.張松輝，譯.北京：中華書局，2011.

［4］ ?魏崇啟.化學關鍵能力視域的高考試題評析及教學啟示：以2020年高考化學山東卷第15題為例［J］.實驗教學與儀器，2021（合刊1）：10-12.

［5］ ?朱越利.道藏說略［M］.北京：北京燕山出版社，2009.

［6］ ?趙孝潔，鄭柳萍.將傳統文化融入化學試題的命制［J］.化學教與學，2023（6）：57-62.

（責任編輯 羅 艷）