引言

新高考改革重塑了物理学科的考评体系，物理试题情境化顺势而生。传统物理教学重知识灌输与理论演练，导致学生应用能力薄弱。情境化试题则架起知识与现实之桥，把物理概念、规律嵌入科技前沿、生活日常、实验情境等。这契合新高考对学生综合素养与关键能力的诉求，既考知识掌握，更测实践运用、科学思维与创新意识。因此，剖析其情境化特质并探寻适配教学路径，是提升物理教学实效、推动学生全面发展的关键之举。

一、物理试题情境化概述

新高考推动物理试题情境化，将物理知识融入生活、科研、生产等场景，考查学生解决实际问题的能力，提升科学思维与核心素养。生活情境如汽车行驶、体育运动等贴近日常，使学生感受物理与生活的紧密联系；生产情境像工厂机械运作、电力传输等，让学生了解物理在生产中的关键作用；科研情境如量子通信、引力波探测等前沿领域，激发学生探索欲望，拓宽科学视野。情境化试题要求学生在特定情境中提取关键信息，建构物理模型，灵活运用物理原理和方法求解，考查知识掌握程度及知识迁移、逻辑推理、创新思维等能力。如新能源汽车情境试题，需学生综合电学、力学知识分析动力系统与能量转化。这引导物理教学从理论灌输向实践应用转变，为高校选拔综合素养和创新潜力人才提供依据，也为学生应对现实问题做准备。

二、新高考背景下的物理试题情境化研究的必要性

随着新高考的稳步推进，高考物理越发注重学生综合素养以及关键能力的考查。因此，物理试题情境化必然成为今后的试题发展趋势。传统物理教学与考试过于注重知识记忆与理论计算，学生缺乏将物理知识应用于实际的能力。情境化试题能有效弥补这一缺陷，它将物理知识融入真实情境中，使学生在解题过程中感受物理学科的实用性与趣味性。通过情境化试题，可引导学生关注科技前沿、生活现象背后的物理原理，培养学生的科学思维、创新意识与实践能力，这与新高考对学生综合素质评价的要求高度契合，有助于选拔具有创新精神和实践能力的高素质人才，也为物理教学提供了明确的方向^[1]。

三、物理试题情境化的特点分析

（一）时代创新性

新高考物理试题紧密贴合时代脉搏，巧妙融入最新的科技成果与社会热点话题。例如，在2024年广东高考物理试题中，就涉及到了我国正在建设的大科学装置——强流重离子加速器，以及探测器着陆某行星的模拟情境。不仅考查学生的物理知识，还引导他们关注我国的科技前沿动态，激发学生的民族自豪感和科技报国的远大志向，实现了知识考查与价值观引领的有机融合，潜移默化地发挥了育人功能。

（二）贴近教材与实际

试题情境化注重与教材知识紧密相连，以教材中的知识点为基础进行拓展延伸。许多情境源于日常生活中的物理现象，如汽车刹车时的加速度问题、家庭电路的设计与故障分析等^[2]。这样的情境设计既让学生感受到物理知识无处不在，又能加深学生对教材知识的理解与掌握，使学生明白物理学习不仅仅是为了考试，更是为了理解和解释身边的世界。

（三）拓展性

情境化试题通常具有显著的拓展性，不局限于单一知识点的考查。这类题目要求学生能够灵活运用所学知识，建立不同知识点之间的联系，进行综合分析与问题解决。例如，2022年广东高考物理第13题，以自动雨伞开伞过程为情境，综合考查了力的平衡、动能定理和动量守恒定律。学生需要深入剖析该情境，挖掘各知识点间的内在关联，从而解决实际问题。这一过程不仅考查了学生对物理知识的掌握程度，还有效培养了学生的综合思维能力和知识迁移能力。

（四）知识融合性

新高考物理试题情境化强调知识的融合运用。它不仅打破了传统试题中知识板块的界限，也加深了与其他学科知识相互交叉、渗透与整合。比如在新能源汽车领域，物理中的电学、力学知识与化学中的电池材料知识、材料科学中的轻量化材料知识等相互融合，共同推动新能源汽车的发展，提高其性能和续航里程。这种融合性情境要求学生建构完整的知识体系，从多个角度去分析问题。通过解决此类试题，学生能够深切体会到物理学科各部分知识并非孤立存在，而是相互关联、相互支撑的，从而提升其综合运用知识的能力，更好地应对现实世界中复杂多变的实际问题。

（五）思维引导性

情境化物理试题着重于对学生思维的引导。它通过构建富有启发性的问题情境，促使学生从多元思维路径去思考和解决问题。例如，在学校科技节的红萝卜塔搭建活动中，创设情境让学生深入分析萝卜塔的受力情况及稳定性设计。学生需要运用逻辑思维进行力的分布推导计算，借助创新思维构思结构改进方案，凭借批判性思维评估方案的优劣，并通过动手搭建来验证理论的正确性。这种思维引导性不仅有利于学生扎实掌握物理知识和解题技巧，更重要的是能够培养学生的科学思维方式和良好的思维习惯，使他们在面对未知情境时能够灵活应对、独立思考，从而提升其科学探究能力和终身学习能力。

四、新高考背景下的物理试题的情境化及教学路径实践探索

基于新高考对物理试题及教学提出的新要求，作为新时代的物理教学工作者，必须紧跟时事，积极探究物理试题的情境化及教学路径，借此方式不断提高学生的思维能力、探究能力以及解题能力。具体可从以下几方面入手：

（一）密切联系前沿科技

在科技飞速发展的当下，前沿科技成果深刻影响着生活和社会。新高考物理试题紧跟趋势，融入前沿科技元素，考查学生对物理知识的灵活运用及新知识的快速理解吸收能力。以芯片制造中的光刻技术为例，其涉及光的干涉、衍射等光学知识在高精度芯片电路图案印制中的应用。教学时，教师可借助多媒体展示芯片制造车间的光刻工艺流程，讲解光刻胶在特定波长光照射下的化学反应与光的波长、频率等物理量的关联，让学生明白微观物理现象如何决定芯片精度与性能。再引导学生运用光的波动理论计算光刻所需的最佳光波长范围，实现芯片电路线宽的高精度控制。同时，组织学生探讨光刻技术面临的物理挑战，如极紫外光的产生与聚焦问题，激发深入思考。这使学生深入理解物理知识在前沿科技的关键作用，培养解决高考前沿科技情境试题的能力，拓宽科技视野，增强民族自豪感^[3]。

（二）以生活实践为背景

物理学科源于生活又服务于生活，新高考强调学生运用物理知识解决实际问题的能力，生活实践情境在物理试题中十分重要。日常生活物理现象丰富多样，为物理教学提供了大量鲜活情境。例如电梯超重与失重现象试题，与乘坐电梯体验紧密相关。教学中，教师可组织学生实地体验电梯加速上升、减速下降时的超重，以及加速下降、减速上升时的失重，直观感受支持力变化。再引导学生用牛顿第二定律分析支持力与重力关系，测量加速度计算压力变化。还可拓展思考电梯不同载重下的能耗差异，从能量守恒角度分析电机功率与负载关系。这有助于学生深度融合物理知识与生活情境，提升应对高考生活实践情境题的能力。

（三）重视知识迁移能力

新高考注重对学生知识迁移能力的考查，要求学生能够在不同情境下灵活运用所学物理知识，建立知识之间的广泛联系。这种迁移能力的培养有助于学生深入理解物理学科的系统性和规律性^[4]。以动能定理为例，在学生掌握了动能定理在直线运动中的应用后，教师可创设小球在光滑曲面滚动的曲线运动情境，引导学生思考如何运用动能定理分析小球在曲面不同位置的速度、重力势能与动能变化，进而找出力做功与动能变化间的关系。通过这样的训练，让学生明白物理规律的普遍性和适用性，能够将已学知识灵活迁移到不同的情境中，提高学生解决复杂情境化试题的能力。

（四）重视实验和教具

实验教学在物理教学中具有举足轻重的地位，堪称物理教学的核心环节之一，同时也是情境化教学最为有力且高效的实施方式。通过实验教学，学生能够直观地观察到物理现象的发生、发展以及变化过程，从而将抽象的物理概念和理论知识具象化，进而更深刻地理解物理规律。

在实验教学中，除了充分利用实验室现有仪器，自制微实验仪器也能发挥良好辅助作用。比如，用玻璃瓶和粗铜线制作“静电除尘演示仪”（图1），配合静电发生器，直观展示静电除尘现象。又如“简谐振动与参考圆演示仪”（图2-3），通过对比匀速圆周运动小球侧面投影的运动与重锤的简谐运动的一致性，可得出匀速圆周运动小球侧面投影的运动是简谐运动。进一步计算小球竖直偏离圆心位置随时间的变化规律，便能得出简谐运动的函数表达式。该演示仪巧妙地运用了对比法，不仅成功突破了证明简谐运动函数表达式的难点，还借助情境化的方式，助力学生更深入的理解角频率这个概念。

（图1）                              （图2-3）    

这样的实验和教具教学，能够让学生在亲身体验中深入理解物理知识，同时提高学生的动手能力和科学探究能力。这不仅有助于学生更好地掌握物理知识，还能为他们应对情境化试题中的实验探究类问题奠定坚实的基础^[5]。

（五）引入跨学科情境

随着现代科学的发展，跨学科研究日益重要，新高考物理试题也逐渐呈现出跨学科情境的特点。如以生态系统中的能量流动与物理原理为情境的试题，涉及生物学中的食物链能量传递以及物理学中的能量守恒定律。在教学中，教师可首先引导学生建构一个简单的草原生态系统模型，分析草、食草动物、食肉动物之间的能量流动路径。然后从物理学角度出发，讲解能量在不同生物层级间转化过程中遵循的能量守恒原则，如太阳能被植物光合作用转化为化学能，食草动物摄取植物后化学能在体内的转化与消耗，以及这一系列过程中能量形式的转变与能量总量不变的关系^[6]。同时，还可引入热力学第二定律来解释能量在生态系统传递中的方向性和耗散问题，让学生明白为何能量传递存在效率限制，以及这与物理热学原理的紧密联系。通过这种跨学科情境教学，学生能够拓宽知识面，打破学科壁垒，学会运用物理知识解决跨学科问题，提升综合素养，更好地应对新高考中此类情境化试题，也为今后在复杂的跨学科研究领域发展奠定基础。

（六）创设问题解决情境

新高考旨在选拔具有较强问题解决能力的学生，物理试题中的问题解决情境成为关键考查点。比如以如何解决城市交通拥堵问题为情境，教师可以先组织学生对所在城市某段道路的交通状况进行调查，收集交通流量、道路坡度、车辆行驶速度等数据。然后引导学生从力学角度分析车辆在不同路况下的受力情况，探讨如何通过优化道路设计来减少车辆的能耗和行驶阻力，从而提高道路的通行效率。还可以从运动学方面考虑信号灯的时间设置与车辆启动、加速、减速过程的配合，运用速度、时间和位移的关系来制定更合理的信号灯配时方案，以减少车辆在路口的等待时间和停车次数。通过创设这样的实际问题解决情境，学生能够学会将抽象的物理知识应用到具体的社会问题中，培养逻辑思维、创新思维和实践操作能力，增强应对高考中问题解决情境试题的信心和能力，同时也提升学生的社会责任感和公民意识^[7]。

（七）挖掘历史文化情境

物理学科有着悠久的发展历史，蕴含着丰富的文化内涵。新高考物理试题通过挖掘历史文化情境，既能激发学生的学习兴趣，又能让学生了解物理知识的发展脉络^[8]。例如，在古代天文观测中，讲解古代天文学家如何运用圭表、日晷等简单观测仪器观测天体的位置、运动轨迹等来制定历法。同时，还可引入哥白尼、伽利略等科学家的故事，阐述他们在天文学研究中突破传统观念，运用物理实验和数学方法验证日心说等理论的过程，让学生体会到科学探索中的创新精神和物理知识在推动人类认识世界过程中的重要作用。通过深入挖掘历史文化情境，学生可以更深刻地领悟物理知识的内涵，进而培育科学精神与人文素养。这不仅有助于提升学生应对高考中此类情境化试题的能力，也为传承和弘扬科学文化提供了坚实支撑。

（八）加强虚拟情境应用

在信息技术飞速发展的时代，虚拟情境在物理教学中的应用越来越广泛，也成为新高考物理试题情境化的一个新方向。例如，利用虚拟现实（VR）或模拟软件创建微观粒子在电场和磁场中的运动虚拟情境。在教学时，教师可以让学生戴上VR设备，“进入”微观世界，直观地观察带电粒子在不同电场和磁场强度、方向下的加速、偏转、回旋等运动轨迹。学生可以通过改变电场和磁场的参数，实时看到粒子运动状态的变化，并记录相关数据进行分析。这种虚拟情境教学方式能够突破传统教学的时空限制，让学生更深入地理解抽象的物理概念和规律。同时，在面对新高考中涉及微观粒子复杂运动情境的试题时，学生能够凭借在虚拟情境中的体验和探索，更轻松地建构物理模型，运用相关物理知识进行解答^[9]。此外，虚拟情境能够模拟一些在现实条件下难以开展的物理实验，例如在高温高压环境下的物质相变过程。这为学生提供了更丰富的学习资源和实践机会，从而有效提升学生的学习效果，并增强情境化构建能力。

五、结束语

总之，新高考背景下物理试题的情境化给物理教学带来了新的挑战与机遇。通过深入研究物理试题情境化的特点，探索有效的教学路径，可以帮助学生更好地适应新高考物理试题的要求，提高学生的物理学科素养。在未来的物理教学中，还需要教师不断探索与实践，进一步完善情境化教学模式，以适应不断发展变化的教育教学需求。

参考文献：

[1] 杨新宇.新高考试题情境化背景下高中物理教学策略研究[D].湖南工业大学,2023.

[2] 张红洋,张婧婧.高考物理试题的情境化特征研究[J].物理教师, 2022(3):75-79.

[3] 刘成金.新高考背景下物理情境化试题复习教学策略[J].数理化解题研究, 2021(31):2.

[4] 刘进.浅谈高中物理情境化试题及情境化教学[C]//教学质量管理研究网络论坛——创新思维研究分论坛论文集（二）.2023.

[5] 史载天,李贵安,樊琼,等.基于"四层""四翼"的新高考物理试题情境化评析——以2022年"3+1+2"新高考8省市为例[J].物理教师, 2023, 44(7):78-82.

[6] 廖代木.新高考视域下的高中物理情景化教学的实施策略[J].进展, 2024(4):209-211.

[7] 张红洋,张婧婧.高考物理试题的情境化特征研究[J].物理教师, 2022(3):75-79.

[8] 杜明荣 秦煜茜.核心素养导向下高考物理试题的情境化研究[J]. 2022.

[9] 刘懿钧.浙江新高考背景下物理习题教学模式研究——基于去情境化和再情境化[J].中学物理, 2017, 35(7):3.