第三章 第5节 声与现代科技
一、本节三维教学目标
1.知识与技能
了解声在现代技术中的应用。
2.过程与方法
通过阅读文字、图片,观看录像资料,获得有关声知识的应用。
3 情感 态度 价值观
介绍声在现代技术中的应用，培养学生热爱科学的情感。
二、重点和难点
本节的重点在于培养学生热爱科学的情感。
三、教学实施建议
声学在现代科技中有着广泛的应用。教材的体系结构中安排本节内容旨在基于第三节“奇异的声现象”的基础之上，纳入更丰富的声学应用知识，拓展STS教育，并提供一个学生自主探究、进行课外拓展性学习的起点。对于初中学生而言，这部分应用层面的知识难度较大，因此在知识内容的要求上不必做深入要求。教学过程的侧重点应在于向学生展示关于声与现代科技的丰富生动的信息，培养他们的学习兴趣与研究热情。
（一）教学过程
1.情景创设 提出问题
在本节教学中，可以先让学生观看有关动物利用声的动画和录像.重新看P43图3-3-6(动物和声音).可提出以下问题:什么是超声波、次声波？动物是如何利用声音的 你知道哪些声在生活和其他方面的应用？进而组织学生进行课堂讨论。
2.过程展开
基于初中学生的知识面以及知识层次，可能课堂讨论中学生不会提出太多的正确或有用的信息，教师应给予启发。讨论后教师应该结合教材内容从以下三个主题作展开并进行总结。
1)超声是个多面手
超声波与可听声有一样的传播速度,并遵循反射、折射和绕射等传播规律.但由于频率很高,因此又具有奇特的性质，例如在均匀的介质中定向直线传播；与一般声波相比，它的功率很大等等。利用超声波的这些特性，可以为人类服务。
让学生观察教材中图3-5-1声纳探测的示意图，提出一些问题：声纳能测距的原理是什么？利用声纳测量海底的深度,需要知道什么 需要测出什么 然后利用什么公式进行计算 并引导学生通过思考复习有关声速的概念以及回声现象后，了解声纳测距、定位的原理。
教师还可介绍根据反射波的强弱可测出被测物的大小和形状.并由此进一步说明教材中图3-5-3的B超的基本原理。
学生对超声加湿器会很感兴趣,尤其是不知道是什么把水变成雾状物的,可以让他们通过对教材中文字的阅读,并做适当解释，帮助学生明白其中道理,体会到物理与日常生活的密切联系。
超声在现代生活中的利用很多，但是学生可能对超声还有着较深的神秘感，认为超声与日常生活中接触到的可听声存在着本质的不同。教师可以对此进行解释，让学生了解超声波与声音（可听声）的根本区别在只于频率范围的不同而已。对于次声也可以做同样的解释。
2)次声本领大
次声波的频率大至为1Hz-20Hz,由于次声的频率很低,因此显示出它种种的特性.最显著的特性是传播的距离远,而且不易被吸收。
在总结的前提下，可以指导学生阅读教材,并对次声的应用进行归纳。向学生简单解释海洋中的次声以及自然灾害中产生的次声等等。如果学生对这一应用内容感兴趣，还可以根据教学资源提供的内容进行进一步的展开。
3）声识别技术
对于这部分内容，因为涉及的理论知识较多，教师做简单总结即可，可以鼓励学生在课后对这一方面的资料进行查询与收集。如果条件许可（如具有多媒体教室等），教师可以通过利用微软的Office XP软件做语音识别技术的简单演示。第四章第7节 通过透镜看世界
一、本节三维目标要求
1.知识和技能
知道望远镜、显微镜是由多个透镜组合而成的。
了解望远镜、显微镜的基本作用。
2、过程与方法
经历利用两个透镜组成望远镜的实践过程。
经历利用两个透镜组成显微镜的实验操作过程。
初步学习逆向、类比的物理思维方法。
3、情感、态度与价值观
激发学生对宇观世界和微观世界进行观测的兴趣。
增强学生的自然审美能力，培养热爱自然、热爱科学的情感。
进一步形成科学的认识观。
二、重点与难点
本节的重点是让学生利用凸透镜自行组装望远镜和显微镜的两个动手操作过程。
本节的难点在于如何启发并正确指导学生完成这两个实践活动。
二、教学实施建议
望远镜和显微镜是透镜在生产生活中的常见的两个应用。课程标准对这一部分的内容未作明确要求，但是为了进一步拓展对 “凸透镜成像的应用”的了解，教材吸纳了这方面的内容。基于课程标准的要求范围，及望远镜与显微镜原理的难度超出学生的负担范围，本节教学在“知识与技能”上并不作深入要求，只是让学生知道望远镜、显微镜是由透镜组成的，望远镜和显微镜有哪些用即可。本节的教学目标着重在于让学生通过自主性探究过程，体验逆向思维、类比等物理方法；同时通过教材提供的宇观与微观图片欣赏，让学生进一步认识自然的奇异与和谐，意识到自然界是可以认识的，树立正确的世界观。
（一）教学过程
本节分为四个教学板块：（1）“做一架望远镜”的“动手做”实践活动；（2）欣赏宇宙空间图片以及对各种类型望远镜的了解；（3）“做一架显微镜”的“动手做”实践活动；（4）微观世界的图片欣赏。教学过程可以按照这四个板块的顺序依次进行。
1.“动手做”实践活动
本节包括两个“动手做”实践活动，如果教学条件允许，可以向每组学生提供两个焦距不同的凸透镜和两个凹透镜。因为望远镜和显微镜对于许多学生而言是比较陌生而充满神秘感的，因此学生在得知本节课的内容后通常会产生较为浓厚的兴趣。在允许学生自行操作之前，可以向学生提出一些问题，如：
①望远镜（显微镜）是由透镜组成的，会有几个透镜？是什么透镜？
②望远镜（显微镜）的观察效果跟什么有关系？
③望远镜（显微镜）的放大倍数是表征什么的参数？跟什么有关？作简单猜测。
④望远镜、显微镜和放大镜各有什么不同？
此外，还可以鼓励学生提出对望远镜与显微镜的一些疑惑，让全体学生进行交流与讨论，如果未得到解决，则可以让学生带着这些问题，进入动手操作阶段。因为这一操作比较简单，而且教材中也提供了相关的指导，教师不必限定学生的操作规程，给予学生足够的自主空间。
在操作过程中，因为透镜比较多，可以鼓励学生作不同的尝试，包括采用两个凸透镜、一个凸透镜和一个凹透镜、两个凹透镜、多个透镜等多种组合，其中还可以对透镜焦距作选择，对观察方向作选择等等。在实现望远或者显微功能后，可以让学生改变两个透镜之间的距离，观察望远或显微效果的变化。如果有学生用上了不止两个透镜进行观察，可以考虑让他们采用控制变量法的思想进行操作。
在各组学生都已经调整好自己的望远镜可以让学生们观察同一个物体，如在实验室的讲桌上立起一本书，让学生用望远镜观察上边的的页码等等。这样的环节旨在增加学生的动手兴趣。在操作基本完成之后，让学生回顾自己的操作心得，总结出望远镜（显微镜）的基本组成。并回答动手做之前的提出的问题。学生的回答往往是不完整的，教师应给予总结。但是对于望远镜与显微镜的原理的剖析，已经超出课程标准要求的范畴，可以不做深究。此外，要避免学生将调整好的“望远镜”直接对着太阳观察的现象发生。
2．物理欣赏
教材提供了较大版面以及图片介绍望远镜和显微镜的各种类型以及观测效果。对于望远镜与显微镜发展历史，教师可以给予一定的介绍，例如分别简单说明伽利略望远镜、开普勒折射望远镜以及牛顿反射望远镜的性能以及适用范围等，并且可以结合本册教材第一章第一节中涉及的哈勃太空望远镜，说明望远镜的重要用途以及技术变革等等。对于显微镜也可以做这样的简单介绍，如介绍从胡克发明的第一台显微镜到目前常用的显微镜（图4-7-10），进而到电子显微镜、扫瞄隧道显微镜的历史沿革等。在涉及的内容中，学生往往因为不了解这些望远镜的原理而产生疑问，可以让他们通过查询资料获取相关信息。
在对历史的回顾之后，可以让学生欣赏课文中的一系列图片，体会自然界的奇异与和谐，例如因为太远而肉眼无法观察到的月球上的环形山，因为太细微而无法感知的西瓜表皮上的绒毛等等。此外，可以比较肉眼和望远镜、显微镜这些仪器的分辨能力的差别，让学生体会科学技术扩展人类视觉的能力。正常人眼最多能分辨大约为0.1mm的细微物体，而隧道显微镜可以看到直径数量级为10-10m的原子；人的正常视力（指小数视力1.0）能够在5m之外分辨边长约7.3mm的“E”字，而哈勃太空望远镜的“视力”是看到约16 000km外的萤火虫！以上这些比较都可以让学生意识到科技的无穷力量，意识到自然界是可以为人类所认识的，从而树立正确的世界观。
整个教学过程中，学生自主操作与自由分析始终是教学的中心，教师要把握好讲解的时间分配的尺度，让学生充分经历“动手做”的过程，同时引导他们 “动脑想”，体会这些运用光学规律的仪器的应用价值与社会意义。关于我国中学物理课程改革的认识与实践
涟源市教研师训中心 谢菊秋
当前这场基础教育改革是我国基础教育领域一场划时代的革命。是改革开放20年来，我国科技、经济、文化、教育改革发展的产物。这场改革着手于基础教育的课程层面，是落实“科教兴国”战略方针的重大步骤；也是从改革课程出发，落实十几年来我国政府提出的“素质教育”口号的一个重大决策。这场基础教育课程，不仅提出了一整套实施素质教育系统的课程理论，而且提出了一系列实施措施，这场改革将预示我国基础教育获得历史性的突破，对于为这个13亿人口的大国在本世纪中叶赶上或超过世界上中等发达国家，变人口大国为人才大国，实现中华民族伟大复兴有着极其重要的意义。
一、怎样认识理解这一场基础教育课程改革
（一）我国基础物理教育改革的历史回顾
1． 政治挂帅年代的教育特征
政治挂帅淹没了学科教育自身规律和理论，在我们中国一直没有学科教育专业，只有教材教法研究，且不受重视。在政治运动强大压力下毫无坚持自己科学规律的能力。没有学科教育理论队伍，这是在几次改革中出现严重的偏面性、盲目性和错误倾向。
①解放后,全面学习苏联,彻底否定欧美教育
②1958年,教育为政治服务,纳入经济大跃进的战车,上山下乡,大炼钢铁,学生离开课堂,以劳动教育代替学校教育
③文化大革命教育成了政治斗争的工具,学生成了政治运动牺牲品
物理课变成“三机一泵”，完全否定基础理论
2．文革后到课程标准改革之前教育特征
文革后，中学物理教学基本思路是恢复文革前的教学，没有提出改革创新思路。随着高考指挥棒的作用，整个中学物理向题海死胡同一步步迈进，使物理教育既不像欧美的重视实验动手，也不像前苏联重视严格的理论训练，而有点“四不像”，成了“公式加解题”、黑板上做实验的“解题物理”。
中学物理教材虽然几经改编，但每次的目标是“减负”，缺乏从教育科学根本上进行研究，每次大纲调整、教材改编仅仅从以下两个方面进行调整。
1 深浅度进行调整、限制深度
2 讲多讲少上进行控制
3 后来增加“能力培养”，但一个知识为目标的大纲决定无法使“能力培养”进入教材，因而缺乏课程基础。所以根本不可能落实。
总结以上情况存在问题的主要原因：
（1）文革前是由于特殊的国情，政治统帅一切，缺乏实事求是态度和科学精神，政治代替了科学教育。
（2）文革后的教改缺乏学科教育理论研究，只是在传统教学框架内找出路，跳不出传统物理教学圈子。
3．九年义务教育大纲教材改革，1987——至今
组织8大师范院校，经过几个月时间对“老少、边穷”地区进行全面调查，然后制订“九年义务教育大纲”，组织教材编写。
这一阶段历史性成果：
（1）形成教育面向大众，普及九年义务教育的强大政治舆论和政策、措施
（2）提出“一个大纲，多种教材”的口号，初步形成多种教材局面。
存在的问题：是在课程理论方面没有进行什么系统地研究，缺乏新的理论指导，所以教材改革成效不显著，没有根本性突破和创新，教材改革方面只是做了一些浅层方面的工作。如：
a． 图文并茂，提高兴趣。文字要通俗易懂等。
b． 要加强实验动手。但为什么这样做，缺乏从理念上进行研究，缺乏深层次探究。
这一阶段存在这类问题的原因：
1．缺乏学科教学理论研究的专业队伍，缺乏先进的教学理念。
2．缺乏从改革开放大视野去研究国际上改革背景，实际上是开放时代，教育领域仍然闭门搞改革
（二）发动这场基础教育课程改革的背景和原因
1．改革开放时代，科技经济发展对教育的要求
建立“国家创新体系”对人才、教育的要求
实现“可持续发展战略”对人才、教育的要求
建立“学习型社会”对教育的要求
“人才战略工程”的实施对教育的要求（“百、千、万”工程）
普及“科学发展观”对人才的要求
2．一系列国际基础教育改革学术研讨会的启发和推动
上世纪90年代末，在日本东京举行的一次国际基础教育研讨会结论：“在下个世纪，谁在基础教育方面有所突破，谁就将在下世纪取得主动权”。
3．留学西方的教育专家把国外先进的理论、思想、经验学回来
如何实验呢？→素质教育课程
（三）当前中学物理课程标准是一场划时代的中学物理教育改革
1.这场改革的基本特点：
(1)由党中央和国务院作出决定，国家重视，投入大
(2)组织多层次专家进行研究→《课程标准》
教育专家 学科专家
结束了我国几十年来教育专家和学科专家互相不相干的局面，促进了教育理论和学科教育研究双发展
(3)提出了一个明确的课程目标：建立一个与素质教育相适应的课程体系
●素质教育的口号从1985年就开始萌芽，1993年2月《基础教育改革和发展纲要》正式提出，到1999年明确：课程改革是实施素质教育的关键环节，素质教育经历了从提出、认识、理解，到有效实施的历史过程，前后共15年。
●我们从1985年搞教材改革就把“提高全民族科学文化素质”作为第一条，在1997年就提出“建立与素质教育相适应的考试体系”，1998年，第6期社论中“迎接知识经济时代，建立创新教育体系”中，明确提出“应该形成素质教育课程教材和相应的教学方法、手段和管理体系”。
(4)提出了一整套课程理论
a.课程性质
b.课程基本理念（从网上引入五条）
c.课程内容标准
d.课程改革实施：立项——确定主编及编写的资格
送审——确定教材进入实验资格（专家层面考核）
实验——到教学第一线接受广大师生实用考验
二、《义务教育物理课程标准》基本理念的理解
课程标准的基本理念包括以下几个方面。
（1）注重全体学生的发展，改变学科本位的观念。
（2）从生活走向物理，从物理走向社会。
（3）注重科学探究，提倡学习方式多样化。
（4）注意学科渗透，关心科技发展。
（5）构建新的评价体系。
首先应当明确几点：
1.这些基本理念是这次课程标准改革的理论基础；
2.这些理念体现了现代教育理论、建构主义和自组织理论的基本观点；
3.这五条基本理念是互相联系的统一体。
对于这些基本理念的认识，可从以下角度与层面进行剖析。
（一）关于“注重全体学生的发展，改变学科本位的观念”
是否面向全体学生素质提高？是否注重全体学生的终生发展？这是体现这场基础教育课程改革方向的核心问题。也是衡量一套教材,一堂课是否符合课程标准理念的标准。如果说，上世纪九年义务教育从办学体制上解决了面向全体学生，从法律上要求中华人民共和国全体公民必须接受九年义务教育，那么这次课改则进一步回答了怎样实现九年义务教育的问题，提出了一个公民的科学文化素质基本标准，从课程设计上体现了素质教育目标，解决了把“素质教育”从多年来的口号变成普遍可实施的课程的历史性重大问题。
“关注全体学生发展”看似简单、容易，实际上这是一个很不简单的问题，是对每个教师的一个挑战和考验。能否从感情上、措施上，一贯地关注差生的发展，这是“关注全体学生发展”的关键，也是衡量一个教师是否能摆脱应试教育思想影响，把自己从感情上、行动上转移到素质教育上来的重要标准；能否争取有效措施促进全体学生的发展，这就要从课程实施上，既要解决全体学生共同发展的条件，又要满足和适应不同学生的个性发展。
关注全体学生的发展，关键是怎样调动全体学生的自主学习的积极性，使学生成为主体的问题。从更深的意义上讲，只有使全体学生达到自主学习状态，才能真正做到面向全体学生发展。为此首先必须解决全体学生“入门”的问题，我们在教材编写中，提出：“起步低，阶梯小，难点分散“的原则，和普遍地注重情景创设和讨论交流等的编写原则等都是一种关注全体学生发展的编写思想。
为什么要提出“改变学科本位的观念“呢？
首先应弄清什么叫学科本位？然后回答为什么要改变学科本位？怎样正确理解改变学科本位？顾名思义，学科本位是从学科的内容体系出发拟订课程，忽略课程实施的主体（学生），它既不考虑学科教学对象的基本特征，也不考虑当今学科所处的社会环境，也不考虑学科的最新发展等等，是一种封闭式的学科课程理念。
教育是面对人的社会活动。任何一种社会活动都紧紧联系着社会现实，与社会隔离的教育是呆滞的、死板的，不能引起学生的强烈兴趣，是违背学科内容的宗旨的。学科教育的目的是使人适应社会，融入社会，进而推动社会发展。所以无论从课程自身的发展，还是人才培养出发，都要求课程“与时俱进”，要不断调整一成不变的学科本位观念。
由上可知，要改变的是传统物理课程，不考虑学习对象，不考虑环境和时代变化，就物理讲物理，不联系实际，单纯从学科理论体系和知识结构出发的课程理念。“改变学科本位观念”，不是要彻底地否定学科本位，每个学科都有自己的学科知识、体系、方法，学科的特征还是课程的基础，否则就没有学科课程的自己特色。相反，在新课程标准理念下，还要充分发挥物理学的实验为基础的特征，要挖掘物理学密切联系生活、生产、技术,联系其他自然科学的特征，充分发挥物理学全面体现“三维目标”的教育功能。
学科本位要不要？还是要的，不然就不是物理学科了。
我们在教材编写中，强调情景创设，重视实验探究，注重从整体上突出物理学的特征，体现物理学在物质、运动与相互作用、能量三个一级主题下的物理学三大功能，提出了能量为主线的教材体系，事实上是突出物理学的本质特征。从这个意义上说，是在新的理念下强化了物理学的“学科本位”。
（二）如何理解“从生活走向物理，从物理走向社会”
“从生活走向物理”强调的是“生活中处处有物理”。要挖掘生活中的课程资源，现代生活与物理联系十分密切，可以说现代化生活中处处、时时都离不开物理，要充分利用学生熟悉的生活现象，包括自然现象、生活现象、生产技术等，将它们作为课程资源引入教学，从熟悉的现象引出物理问题。让同学们从观察、思考生活现象出发，经历“问题提出”的思维过程，使学生置身于探究环境之中，拉近学生与物理之间的距离，形成学习的兴趣。我们的教材每一节开始都有“情景创设”，引导学生通过情景自然而然走进物理问题。
“从物理走向社会”既是使学习走向深入的过程，也是物理教育目标的需要。学生掌握了物理知识，一方面让他们懂得知识的用途，体会“物理学改变世界的功能”；另一方面在应用中加深里杰，从而实现科学教育和人文教育的结合。在我们的教材中几乎每章都有这样的亮点，都是在一些平常的物理内容中,经过创新、挖掘、编写出来对学生有震憾的教育内容。如：“物态变化与人类文明”、“改变世界的机械”、“改变世界的热机”、“改变世界的电与磁”、“改变世界的能源技术”等，都会给学生在思想上产生深刻的冲击，引出很多问题和想法。学习这样的物理课程，在学生头脑中不会仅仅留下几个公式，记住做过些什么题型！而会勾画出一幅物理学的壮丽图像，会形成物理学对社会进步与发展有重大作用的价值观，体会“科教兴国”的战略意义，这样必然使学生在情感、态度、价值观方面受到深刻的教育。
（三）关于“注重科学探究，提倡学习方式多样化”
注重培养学生科学探究思想、精神和能力，是这场中学物理课程标准改革的区别于传统课程改革的一个重要创新，是体现素质教育目标，体现培养创新能力，使中华民族朝着成为一个“创新民族”迈进的战略性步骤，有着深远的历史意义。关于“科学探究”有几点值得注意：
1.“注重科学探究”意在提倡一种探究式的学习方法，区别于传统的灌输式、传授式教学方法，让学生经历观察思考过程，经历提出问题的过程（并不意味着问题一定是学生提出，一般地说问题都是由教材或教师最后提出）、经历问题解决的策划（包括设计实验制订实验方案）和解决过程，经历结论分析和知识应用的过程等。目的是在“过程”中动脑、动手，学会思考问题和解决问题的方法，加深对知识的理解，学会学习，在过程中形成科学的情感，科学的态度和价值观。
2.“探究式学习”是课程的目标，是科学素养的重要组成部分，既不是“可学可不学”的，也不是不需要学习、与生俱有的。探究式学习的意识、精神和能力也需要不断地在学习过程中提高。
3.老师也有一个学习和适应的过程。学生怎样经历探究过程？教师怎样组织、指导学生进行探究？既要使全体学生参与，经历过程，又要按计划完成教学，这是一件需要在实践中进行认真探索的事情。在我们的教材中，按学生的学习过程对“科学探究”不同掌握程度，将“科学探究”分成几个层次，由系统示范到目标性探究，再到基本上自主探究，根据不同内容和难易程度，要求学生逐渐掌握。
4.“科学探究”既然是指探究式学习，它可以体现在各个部分内容之中，不应认为这节课是“科学探究课”，那几节不是；而应作为一种学习方式处处得以体现。
探究式学习的基本标志是：对一个学生需要学习的未知问题，是由教师直接告诉答案，还是在教师指导下，主要通过学生自己动手、动脑的自主过程完成。即看是否让学生经历由情景观察，讨论思考，问题提出到问题解决的过程；是否体现“以人为本”的教育观。
“注重科学探究，提倡学习方式多样化”，意即在强调探究式学习的同时，不要否定传统的优秀教学方式，如：启发式的讲授、讨论式教学，演示实验等，仍然应加以采用，决不可以理解为探究式学习是唯一的学习方式。“注重科学探究，提倡学习方式多元化”旨在使学生受到包括“科学探索”在内的多元学习文化的陶冶，从而有利于学生的全面成长和长远发展。
（四）关于“注重学科渗透，关心科技发展”
这也是区别传统教学的一个现代课程理念，是“改变学科本位，注重全体学生发展”理念的进一步体现。目的要改变传统物理课程封闭状态，还物理学本来面目，反映物理学与其它自然科学，与各个科技领域存在广泛联系的现实，体现物理学认识世界、改变世界的功能。我们的教材在这方面体现得比较深刻，使学生展开科学的视野。
我们还注意到在物理学科内部不同分支领域之间的互相渗透和融合，改变长期以来物理教学中各学科分支内容互不联系的状态，加强了力、热、声、光、电各部分内容之间的联系和整合。如用物质运动和能量贯穿了整个课程，在力学中，用“二力平衡”将压强、浮力等内容串联起来，一改传统教材做法，一开始就将磁和电联系起来等。
（五）关于“建构新的评价体系”问题
1.评价体系是课程体系的重要组成部分，缺乏科学评价体系的课程是不完备的。课程评价好比一个工业产品的检验环节，科学的检验是保证产品质量的重要措施，建立科学的评价体系是课程改革成功的重要保证。新的评价体系不是也不可能否定考试，我们要改变过去重结果，轻过程和单纯用卷面考试进行评价的做法，提倡评价方式的多元化。
2.要注意过程性评价。过程性评价是与现代教学目标相适应的评价内容，是保证科学探究活动中，每个过程、环节，都受到一定的教育，并沿着正确方向进行的有力措施。
3.在卷面考试中，应当提倡按三维教学目标命题，防止单纯地考知识，靠计算题，引导死记硬背和大量做题的倾向。学生课外自主学习活动资料、自我评价性材料，如《学生学习用书》也必须以三维教学目标为指导，紧紧围绕教科书的内容提取素材，编拟问题。《学生学习用书》应该成为促进学生自主学习，延伸课内学生学习活动的有力助手，为学生的自主学习（包括自我评价）搭建一个合理的平台。
三、教材编写与实验
(一)编写思想上创新与教材基本特点
课程标准改革的基本目标是要建立以培养全体学生科学素质为目标的课程体系。所以我们在编写中，着力研究以下几个方面：怎样把课程基本理念和三维目标转化成为物理教材的编写思想和编写原则？怎样使教材能体现“以人为本”，面向全体学生发展，形成自主学习的局面？怎样编写出有时代特色的义务教育物理教科书？本教材编写中主要在以下一些方面进行了改革探索：
1．突出教材总体特征，从教材的整体结构上进行创新
能否从总体上把握事物的性质和发展方向是判断一个人素质和水平高低的重要标志。所谓大事不糊涂，不犯方向性错误，即能从总体上把握事物的性质。
科学教育与认识一个事物有相同规律，我们提出，物理课程在一开始就要在总体上给学生一个总体的认识。传统教材忽视在这方面的重要价值，有点“只见树木，不见森林”，使学生学了半天一头雾水。我们根据课程标准对教材编写要求比较原则，给编写带来较大的创造空间基本理念，根据《义务教育物理课程标准》的特点，我们对初中物理从整体上进行了分析，在教材总体结构上，提出了几条改革创新，以突出其总体特征。
（1）在教材开始，编写第一章，全面通俗介绍物理学的内容，使学生一开始对物理学有个整体的认识；对宏观世界、宇观世界、微观世界，对物质世界的各种运动、能量及变化有个大概的认识。对物理学的“三大社会功能”：认识世界的科学、改变世界的科学和素质育人的科学有清晰的印象；初步认识物理学是学习自然科学和工程技术的科学基础。
文化大革命前流传的：“学好数理化，走遍天下都不怕!”曾激励多少人去刻苦学习科学。这次课程改革也必须大张旗鼓地去宣传物理学对人类文明的重大贡献，宣传“没有物理学的发展就没有现代文明”。形成全社会重视物理的价值观。
（2）提出了“用能量贯穿整个初中物理”的观点，教材编写中将能量教学分成三个层次进行落实。
首先在第一章把各种物质运动形式与能量联系起来，给学生一个关于“物质、运动与相互作用、能量”一整体概念；这是类似几何学中一种公理性的教育，要求学生接受。第二步，随着光、声、力、热、电等各种物质运动的学习，具体地深入一步学习各种具体运动形式相对应的能量形式；第三，在初中物理最后阶段，从学科综合的高度上学习能量，让同学们更进一步懂得物质、运动与相互作用、能量形式之间的相互转换，知道人类利用能量的过程都是转化能量的过程，了解能量转化必须遵守守恒定律，使学生知道永动机不可能，在学生头脑中对伪科学利用能量问题进行欺骗筑起一道防线。
（3）创设“走进实验室”一章。
这一章也是根据课程标准基本理念和三维教学目标在教材结构上的一种创新。为什么要创设这一章呢 出于两点考虑：一是根据对物理课程标准的理解，考虑“实验探究”的重要性，学生对“实验探究”需要有准备，需要进行初步学习、训练。二是从物理学是以实验为基础的科学的特性考虑，把实验室和教室、仪器和课本看作是并列的教学资源，让同学们在一开始对物理课程整体资源有个深刻的印象。如果说，第一章是给学生在物理知识框架上有一个整体的认识，那么，第二章就是从初中物理在实验教学、实验探究上给学生一个总体感觉。通过“走进实验室”观察奇异现象，观察实验室中陈列的各种仪器，让他们对学习物理要观察、要做实验、要测量产生深刻的印象。我们可以想象，如果一个学生对实验仪器一无所知，怎么让他经历“制定计划与设计实验”、“实验探究”过程呢 !所以请老师们务必理解这一编写意图。让学生真正“走进实验室”，不要认为是额外负担，可有可无，这一设计是课程标准的要求，不要走过场!大家知道开物理课每个学生就要有一本书，要做实验，实验仪器不可能发到学生手中，但为什么不一开始就让学生见一见实验仪器呢 当然，我们还有一个创意，要求每人建立一个属于自己的“家庭实验室”。
2．以“三维教学目标”和“探究式学习”为依据，实现教材结构创新
如何将课程标准基本理念和三维教学目标全面地贯穿于教材之中 这是这次课程改革的关键问题，既是每个教材编者面临的挑战，也是实现教材编写在理论和实践上进行创新的机遇。
长期以来，人们对物理学的成果及教育功能的认识是不全面的，把物理学仅仅看作是知识，物理教育主要就是传授知识，所以受这种片面的学科本位的影响，长期以来，物理教材只反映学科的知识体系。三维教学目标是现代教育理念下，对物理学科教育功能的一个全面诠释；探究式学习，集中反映了三维教学目标下物理教学的特征，这是物理学科教育理论研究的一个革命性成果，是对物理学特性的一个重大发现。如果说，19、20世纪人们认识了物理学在认识世界、改变世界、创造现代人类文明方面发挥的决定性作用，那么在21世纪，物理学将以其特殊的文化教育功能在培养人的创新能力和科学世界观方面显示其在建设“学习型社会”中特殊的作用。物理科学带给人类的不仅是科学探究的结果(规律、理论)，在物理学形成的历史上，物理学家在艰难曲折的探究过程中，凝聚了丰富的思想、方法和经验，这是物理学科特有的文化。探究式学习能全面地发挥物理学科的教育功能，学习物理不仅应学习物理知识，还应学习认识未知世界的思想、方法和技能，学习科学的态度，科学的情感，科学的价值观。知识是需要学习的，探究式学习本身也是需要学习的，为此，我们在教材中对探究式学习作了有结构、有层次的安排。前面已提到，我们别出心裁，设计了一章“走进实验室”以体现初中物理以实验为基础的探究式学习特点，使学生在第一章对物理学的科学体系有一个概括了解的基础上，接着对探究式的学习也有一个概括的认识，使同学们懂得学物理必须走进实验室；物理实验需要有这样那样的仪器：物理实验中可以看到那么多奇特、有趣的现象；物理实验还需要遵守一定的规则；物理实验要进行精心测量；实验探究是一种科学的活动等等。
三维教学目标和探究式学习怎样体现在教材结构之中呢 或曰它给教材结构带来什么样的变化呢 我们在实践中形成了这样一种教材基本结构模式：以四级知识标题为横向结构和以探究式学习的过程性活动图标为纵向结构。让学生通过情景分析和讨论，经历问题的提出，通过实验探究经历问题的解决，这种教学模式的基本精神是让学生成为物理学习的主人，要求他们充分经历各种学习活动过程，然后引导联系实际、经历用知识解决问题的过程。
为体现全书在结构上创新，我们在目录结构上也实现创新，编写了三维教学目标的教材目录(即既有传统的知识目录，又有体现过程的活动目录)，便于使用和查阅。
3．从学科的内容建构和整合，实现教材结构创新，探索一种“以物理为基础”的体现综合理科教育思想的教材模式
综合理科教育，在国际上是一种流行的课程，但我们认为，在目前情况下，并不普遍适合我国初中阶段课程。我们认为，以物理学为基础，体现学科相互渗透和交叉的物理课程比较符合我国国情。为此我们作了以下编写改革。
（1）针对初中物理在知识上定性多，定量少，内容比较分散，联系不太紧密、较零碎等情况，经过分析挖掘，找到一些联系知识的脉络，于是在局部板块范围内实现知识整合。如力学部分，以二力平衡为干线将压强、浮力连接起来；在“改变世界的机械”一章，先讲“力做功”，用做功将各种简单机械联成一体。热学中，用分子热运动观点把物质的状态变化，内能的变化统一起来；在电和磁板块中，抛弃传统格局，从实际现象出发，一开始就介绍电与磁的联系等等。
（2）把初中物理与现代物理有关最新成果联系起来。(如介绍激光、光信息、超声、次声、软物质等)让学生在学习初中物理时，就呼吸到现代物理的气息。
（3）注重学科之间的相互渗透与横向交叉。教材积极关注与化学、生物、地理、气象、医学等基础学科，与信息技术、能源、交通材料等技术领域的广泛联系，在这方面，教材的每一章中都有一定的体现，以扩展学生的科学视野，增强时代意识。
（4）注重情景创设，密切物理与生活、生产、自然界的联系。
（5）突出学科特点，设计多层次物理实验，提倡每个学生建立“家庭实验室”。
（6）注重科学教育与人文教育结合，揭示物理学改变世界的过程。强化情感、态度与价值观的教育。通过挖掘，我们编写了有显著人文特色的以下内容：
▲物态变化与我们的世界
▲改变世界的机械
▲改变世界的热机
▲改变世界的信息技术
▲改变世界的能源技术
值得提出的是：教材在这些方面的改革、创新，必然会显著地给各地教师带来一些教学上的新问题或困难。但要明确这是国家基础教育改革的要求，这次课程改革不但要促进学生的发展；；而且是首先要促进教师的发展。(在教学理念上，在专业知识的扩展方面)所以，这既是每一个教师面临的挑战，也是遇到的一个发展机遇，希望每个教师要积极地、主动地迎接这一挑战，抓住机遇，提高自己水平。困难是客观的、共同的，为了素质教育伟大目标的实现，时代要求我们团结一致，振奋精神去主动迎接这一场划时代的挑战！
4．通过改革评价体系，实现教材结构创新
本教材一方面通过反复的“讨论交流”贯穿过程性自我评价，更主要是通过创设“发展空间”改革评价结构，体现评价的多元化，既体现面向全体学生，又体现适应不同个性学生的发展。在“发展空间”中，有继承传统评价方式，面向全体同学的“练习与评价”，有体现教学创新的“家庭实验室”、“走向社会”、“物理在线”，还有体现个性发展的“我的发明”、“我的设计”等。
值得提出的是，课程改革，推行素质教育过程必须有评价，考试是评价的一种方式，也是必要的方式，但不是唯一的和全部的评价方式。没有评价的工作是不科学的，是有严重缺陷的，评价是课程改革的重要组成部分，课程改革要在科学的意义上加强评价。课程改革并不反对考试，要改革的是过去简单地推行以卷面考试为主要方式的终结性评价和以考查做题能力为内容的单一性评价，要按三维教学目标进行全面评价，要重视过程性评价，体现学习过程中反映出来在能力、意志、态度等方面的综合水平。
（二）教材实验中几个问题
转变观念、态度是搞好课改实验的基本条件：
1．全体老师务必首先要改革传统的一套思路，把自己的思想、感情和行为转移到“课标”的基本理念上来。对改革要有热情，要准备费脑筋、流汗，这是国家和民族大业的需要，——树立对这场课改积极的情感、态度价值观。
2．每个教师必须认真研究“课标”和教材：树立以课标为标准评价教材和教学活动的标准，不能以传统角度去衡量省力、费力、好教、不好教，首先想到好学不好学，学生是否有兴趣，素质是否能提高？
例如：关于教材的结构、教材的内容，一看见我们的第一章，可能有些同志会认为“知识面宽，涉及东西多，不好教”，我们认为面对这个问题应先问问，是否需要？学生是否有兴趣？
这一章内容是根据课标的理念的一个创新，是基于整体和局部相结合，认识事物的思想出发，是对传统“学科本位”的一种改革，大家首先应努力去体会、理解，有问题可以讨论，不要采取排斥的态度。
第二，这一章的要求：不要用传统眼光去要求它，属于从整体上了解，物质世界的运动和能量，了解物理学学科领域，不要怕学生有问题，我们希望学生学了这一章留下一些问题，学生头脑中产生问题，是有兴趣、入门的表现，就达到本章目标了！
第三，不要用传统方式去教学，可以用自学、问题、讨论和师生共同讨论总结方式进行。
再如：第二章，一些老师也许也感觉不习惯，这一章与第一章从编写思想上讲是一脉相承的，但具体内容上不一样，这一章有两点基本创意，第一，是突出以实验为基础学科特点，应该把实验室、仪器，要求作为和教材并列的重要教育资源让学生一开始就有所了解；第二，是初中物理是以实验动手为基础的探究式学习。所以“走进实验室”是第一课，创建“家庭实验室”是实现自主学习的重要条件，要使学生知道“实验测量”和“活动”是今后学习的重要方式，这些是第二章基本内容。
3．每个教师用科学发展观对待这场教改
充分认识到当前这场改革“既是一场挑战，又是一个机遇”，必须牢牢地树立“学习、研究”的观念，着眼自身发展“迎接挑战，抓住机遇”。
学习课程标准基本理念 尽快实现角色转变，主动适应课程改革发展。
学习新的教育理论，如：建构主义和自组织理论，加深对课程基本理念的认识。
学习新知识、新技术、新文化，适应课程改革发展。
研究教材结构，驾驭新的教学模式。
4．积极开展校本教研，加强互相交流，在一个区（市、县）一个学校，形成课程改革实验的“自组织系统”
5．担心中考问题。
教育部明确：中考必须同步改革。
四、教材使用中要注意的几个问题
（一）、关于四级标题
引用课程标准中的三大主题为一级标题：物质；运动和相互作用；能量
教材中的章名就是二级标题，节名为三级标题，教材每节中的子标题为四级标题，四级标题可以近似地看成是知识点。
一级二级标题之间没有严格的对应关系，教材则从全面的角度进行了不同的处理。
例如以能量为主线，能量贯穿全书，则能量这一级标题分散并贯穿于全书之中。
（二）、对教材中各活动栏目的把握
教材主体结构参看教材前言的“致同学们”
发展空间的创设目的是体现学生的个性化发展，给学生更广阔的发展空间。发展空间包含：家庭实验室、走向社会、物理在线、自我评价，原则上放在课后处理，作为学生课外自主学习
每一章后设有知识要点作为对一章内容的总结性提要。
（三）、各种活动如何实施（举例）
1、 观察P58漫反射现象
2、 实验探究P71
3、 动手做P79
4、 活动P26
5、 讨论与交流P54
6、 我的设计P77
7、 家庭实验室P55
8、 走向社会P78
9、 物理在线P99
（四）、教学资源的组织与使用
1、 教参的内容
2、 学生活动用书
3、 学生学具
4、 计算机软件
5、 网络资源、刊物其它书籍
6、 挂图、幻灯片
五、关于科学探究
我国义务教育《物理课程标准》将“科学探究”列入“课程目标”、“内容标准”和“实施建议”之中。科学探究既是物理课程的目标，又是物理课程的重要内容。本文首先简要说明在科学教育背景下科学探究的涵义，详细分析了科学探究的过程、要求以及对科学探究能力的评价，给出在物理教学进行科学探究的策略，最后提几点在组织科学探究活动中应注意的问题。
（一）、科学探究的涵义
科学探究原是科学家们研究自然界的科学规律时所进行的科学活动。进入20世纪80年代后，世界各国的基础教育都将科学探究引入学生的学习过程之中，把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中，使其在自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验。
因此，科学探究是学生在物理课程和现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法的学习方法和学习过程。科学探究关注的目标是：让学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累科学知识和方法。与传统的接受性学习和训练性学习相比，探究性学习具有更强的问题性、实践性和开放性。
物理课程是一门重要的科学课程，将科学探究列入物理课程的内容标准之中，让学生动脑动手，引导学生改进学习的策略和学习方法，通过学生自主的进行科学探究，学习物理的基本概念和基本规律。掌握进行科学探究的基本技能，包括观察、实验、推理方面的技能，以及收集信息、处理信息、传递信息的技能。培养学生探索科学的兴趣和对物理现象的好奇心，激发学生独立思考、勇于实践、敢于创新的科学精神，逐步形成科学态度和科学价值观。
应该注意的是，科学探究并不是学生学习物理的唯一方法，也并不是要求学生在学习所有物理知识时，都要参与探究的全过程，学生也可以只参与其中某一部分的活动。
（二）、科学探究的过程和要求
《标准》中根据科学探究的一般要求，结合初高中物理课程的特点和学生的认知水平，将科学探究分为7个要素，并对每一要素提出了探究能力的要求。在科学探究过程中，要给每个学生创造机会。明确他们所承担的任务，鼓励学生发现问题、提出问题、出主意、想办法。要让每个学生在探究活动中发挥积极主动的作用。同时，科学探究又是一种集体性的协作活动，对于比较简单的问题可以由学生个人来进行，对于比较复杂的问题，则应通过小组活动，甚至全班性的活动进行。
1． 提出问题
紧密结合标准对知识和技能的要求，从学生的物理学习和生活实践中，选取他们感兴趣进行探究，要让每个学生都能搞清楚探究的问题，让他们去调查、研究、探索。培养学生从日常生活和自然现象中找出研究课题的能力。应用科学的思想和方法，用已有的物理知识来确定研究课题，通过科学探究对课题进行描述。生活、社会和科学技术中的问题往往很复杂，限于学生的年龄特点和科学知识的局限，不是所有的问题都可以让学生通过探究来解决的，教师应根据学生提出的探究课题，结合学生的实际进行筛选和梳理，选择那些对学生发展有意义，而学生又有能力进行探究的课题。
2． 猜想与假设
要让学生根据已有的物理知识和实践经验，对确定探究的问题进行猜想和假设。例如，推测探究可能出现什么结果，应该怎样进行探究过程和方向的设计，根据已有的知识和经验，能够对探究的问题作哪些解释，哪些必须通过探究后才能作解释。
3． 制定计划和设计实验
根据确定的探究课题，设计科学的探究计划和方案。探究计划应包括探究的课题、实验器材和资料的准备、探究的程序和过程（包括观察、实验、信息和数据的收集和处理）、通过怎样的分析整理得出探究的结论、以及怎样对探究过程进行评估和反思等。对少数学生可以让他们去设计一些既有一定创新意识、又符合学生认知特点的探究方案。
4． 进行实验和收集证据
学生在教师的指导下，根据探究方案，利用观察、实验和其他的方法和技术，收集数据、资料和信息。特别提倡用计算机来收集、存储、处理和显示各种证据。要让学生对已有的数据和信息进行科学地分析和解释，找出这些证据和探究的课题之间的关系，进行科学地归纳和总结。如果涉及到两个或多个变量，学生应该能进行科学的分析和解释。
学生在课堂内外进行的探究活动是多样化的，可以是观察现象、进行实验、收集数据、分析现象、讨论交流、发表见解；也可以是从各种信息源，例如图书、期刊、学校的数据库和因特网上收集和获取信息。要在科学探究的过程中，指导与帮助学生不断改进探究的方法，例如，在学生进行观察和实验时，要让学生设计多种可靠易行的实验方案，鼓励学生反复收集和如实记录实验数据。
5． 分析和论证
教师要引导学生整理收集道德各种信息、实验数据和证据，对信息、数据和各种证据进行分析，应用科学的思维和方法，通过分析和归纳，找出规律，从而得出结论。
6． 评估
评估是探究过程的重要环节，过去的物理教学虽然也组织过一些探究活动，但是，往往在得出结论后就万事大吉了，学生通过探究究竟得到了那些启示，为什么探究的结果与事先的预测不一样，探究的设计和计划的进行过程是否有缺陷，还有哪些需要改进的地方，这些都需要学生去反思，只有通过这样的反思和评估，学生的科学探究能力才能逐步提高。
7． 交流与合作
要让每个学生都有充分的语言表达机会，要循序渐进地培养学生尽可能用已有的科学知识和较为准确的语言表达自己的探究成果。要让学生编写科学探究报告、设计表格、图象（包括应用计算机设计）。
学生应该能够向其他同学科学地表达自己的研究成果，包括研究的过程、方法和成果。教师要培养学生注意倾听其他同学的研究报告、尊重别人的探究成果，允许别人对自己的探究过程和成果提出不同的意见和表示怀疑，并能认真思考别人的意见，改进自己的探究方案。要让学生尽可能把自己的探究结果表达清楚，并且运用收集的信息和实验数据作有说服力的解释；要让各种想法、观点进行充分地交流和讨论，在此过程中，使学生体会到科学探索和科学实践的过程和方法。
（三）、对科学探究能力的评估
教师应及时对小组和学生的科学探究能力和在科学探究中的表现进行评估。对学生的科学探究能力评价的依据主要有：
1． 学生在集体和个人的探究活动中，能否发现并提出值得研究的问题
2． 能否制定出有效的、切实可行的探究计划
3． 能否科学地进行观察、实验和信息的收集、分析和处理
4． 能否对探究的结果进行积极的反思，并提出改进的建议
5． 能否写出有说服力的研究报告
6． 能否积极参与讨论，尤其是对本小组探究报告作科学的、有说服力的解释
7． 能否对其他小组的报告提出科学的质疑
8． 能否主动、积极地参与探究的全过程
9． 学生进行独立工作的能力
10．学生在小组中与其他同学合作进行研究的表现
11．学生在观察、实验、调查和收集信息过程中所做的记录
12．学生在探究过程、撰写研究报告和交流讨论中所表现出来的科学素养
（四）、进行科学探究的教学策略
1．创设激发好奇心的问题情境
首先，创设问题情境是为学生探究服务的。一要使学生置身于情境中，以引发他们的好奇心和探求问题的兴趣；二要能使他们积极主动地自行探索，自行解决问题，获得知识。好奇心是人们对事物由于不了解而产生的一种积极的情感状态，能使人们主动地接受未知事物。因此，教师在创设问题情景时，应尽可能地通过实物、模型、演示实验或电教媒体等来展示情景，以唤起学生注意，引起他们强烈的好奇心。其次，创设情景是为学生提出问题服务的，教师要围绕探究的主题进行精心设计，使探究的问题步步深入，层层推进，直至获得新知。
2．提供有结构的材料
培养学生自行探究和获得知识的能力，是要让他们搜集事实，参加实践，亲自观察实验与操作，通过动手、动口、动脑去获得知识。教师要为他们的实践活动创造条件，提供有结构的材料。有结构材料是指在使用时能揭示自然现象间的某种关系。教师应根据学习内容的需要，研究材料的特点，选择那些与揭示科学概念有关的、有吸引力的、使用时有安全感并适合学生自行探索的材料。教师作为有结构材料的提供者，必须了解学生的认识水平、心理特点，根据学生可能提出的问题去寻找材料，选择材料，适时适量提供材料。凡是学生可以自备的材料，教师应让学生自备。因为学生身边的材料能使他们觉得亲切而不陌生，使他们感到科学研究并不是那么神秘，高不可攀，它其实就是研究自己身边的事物。
3．建立良好的学习氛围
良好的学习氛围是学生自行探究知识活动的需要，创设良好的氛围，一是要创造一个宽松和谐的人际环境；二是要创设一个良好的学习氛围。教师是这种学习环境的创设者和示范者。教师必须用自己的语言去影响学生，认真倾听他们的意见，尤其是不同的意见，使他们真实地感受到老师是他们的朋友，相互间可以讨论，甚至争论，而没有距离感、畏惧感。
（五）、学生探究过程中应注意的问题
物理课程标准关于科学探究的七个要素。是按探究的一般过程来设计的，实际进行探究活动时，不一定要按照这七个要素的排列顺序进行，可以交叉进行，也可以将后面的要素提到前面进行，教师应根据探究的要求灵活掌握。
探究活动的组织和对学生探究能力的要求，要循序渐进，由简单到复杂，由部分探究到经历较为完整的探究过程。例如，学生开始接触物理时，可以安排一些简单的探究活动，探究的环节可以由其中的某几个，甚至是某一个环节，随着学生物理知识和技能的不断发展，再逐步安排学生进行一些较为完整的探究活动。
探究过程中应注意学科的渗透和融合，探究的问题可能涉及化学、生物、地理等多学科，物理教师应鼓励和提倡学生应用他们在其他学科中学到的知识和技能，来进行猜想和假设、分析与论证、讨论和交流。
（六）、科学探究的几种模式
1、完整的探究过程：
提出问题—猜想与假设—制定计划与设计实验—进行实验与收集证据—分析与论证—评估—交流与合作
2、几种常见的简化操作过程：
（1）提出问题—猜想与假设—设计实验与进行实验—分析与论证。
（2）提出问题—收集证据—分析与论证（归纳）
（3）提出问题—猜想—检验与论证（反驳）
六、关于考试评价----笔试考卷的内容和要求
（一）、笔试考卷的内容应体现课程目标的要求
课程目标主要是指学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面的培养目标。在笔试的环境下，考查学生在“过程与方法”、“情感态度与价值观”两个方面的表现往往不容易做到真实、全面，因此，笔试考卷以考查学生在“知识与技能”方面的表现为主。
1、笔试考卷对“知识与技能”考查的内容和要求
课程标准中关于知识与技能的内容和要求如下：
（1）物质——初步认识物质的形态及变化、物质的属性及结构等内容，了解物体的尺度、新材料的应用等内容，初步认识资源利用与环境保护的关系。
（2）运动和相互作用——初步认识机械运动，声和光、电和磁等自然界常见的运动和相互作用，了解这些知识在生活、生产中的应用。
（3）能量——初步认识能量、能量的转化与转移、机械能、内能、电磁能以及能量守恒等内容。了解新能源的应用，初步认识能源利用与环境保护的关系。
（4）初步了解物理学及其相关技术产生的一些历史背景，能意识到科学发展历程的艰辛与曲折，知道物理学不仅指物理知识，而且还包含科学研究方法、科学态度和科学精神。
（5）具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具，能测量一些基本的物理量。
（6）会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果。
课程标准要求知识与技能的考查要注重理解和应用，不宜过多考查记忆性的内容；命题的着眼点是了解学生的学习情况，而不应该在枝节问题上纠缠；命题应该注意向联系实际的方向引导，要避免死记教科书中的条文，避免在概念的严密性上做文章，避免烦琐的数学计算；题目中的物理情景应该有实际意义，避免故意编造。
例1：某同学的身高是1.65m，当他站在竖直的平面镜前5m处时，他与像的距离为 m，若他以0.5m/s的速度向镜子方向匀速运动3s后，则这时像的高度是 m，在这个过程中像的移动速度是 m/s。
（这是一道考查学生对平面镜知识理解的题目，提问像的移动速度是对学生思维能力的一种拓展）。
2、笔试考卷对“过程与方法”考查的主要因素
在笔试的环境下，对“过程与方法”的考查可考虑以下几个方面：
（1）提供日常生活和生产实际中的物理现象，让学生简单描述物理现象的主要特征，考查学生发现问题、提出问题的能力。
（2）通过信息题，考查学生信息收集能力及能否制定简单的科学探究计划和实验方案。
（3）考查学生科学探究的基本方法和书面表达能力。
例2：呈球面形状的反射镜叫球面镜，用外表面做反射面的球面镜叫凸面镜，简称凸镜。我们知道，用平行光对着平面镜照射，反射光线也是平行光，也就是说，平面镜对光线既不起会聚作用也不起发散作用。那么凸镜对光线的作用是否与平面镜对光线的作用相同呢？
王小华同学想：这可能不会相同，要么是会聚
作用，要么是发散作用。为了寻找正确答案，
他考虑了一番，进行了探究实验。
王小华同学将好几只激光手电筒捆绑在一起，
形成相互平行的光线对凸镜照射，发现平行光线对凸镜反射后形成如图所示的图像。王小华同学最后把实验结果写面了书面报告。
请你根据王小华同学的实验回答下列问题：
（1）凸镜对光线的作用是怎样的？（3分）
（2）请举一个例子，说明凸镜的这种作用在日常生活、生产中有何应用？它成的像是放大的还是缩小的？
（3）你能否由凸镜对光线的作用，推测出凹镜对光线的作用？
（题干开始先定义凸镜，即使教材没有的内容，也可以采用这种形式来考查学生处理信息的能力。通过做这道题，学生也感受到探究实验的一般程序和基本方法。第二问的像的大小问题，可以反映出学生平常的注意能力、观察能力。最后一问通过对凹镜的推测，反映出学生创造性思维能力的表现情况。）
3、笔试考卷对“情感态度与价值观”的体现
在笔试的环境下，对学生的“情感态度与价值观”的考查比较困难，不过，适当拓展一下题目，考查学生在处理问题时的态度、意识，也可以略见一斑。
例3：小海家在桂城丽雅园买了一套房子，他的卧室正好在大马路旁边，晚上灯火辉煌，车水马龙，格外热闹。这却给小海带来了烦恼；车声、嬉笑声使他的学习受到影响；睡觉时尽管把窗帘拉好，灯光还是可以透进房间。对着这样的环境，小海孤枕难眠……。又有一天，小华与爸妈一起去超级市场，突然远处的玻璃墙幕上一束耀眼的强光把小海的眼睛给射花了，他迷惑不解，怎么大白天也会这样的呢？
请你根据上文回答以下几个问题：
（1）小海受到了哪些污染？
（2）是什么原因使小海的眼睛给射花了？
（3）如果你是小海，你该怎样来减少那些烦恼？
（命题者的意图是想考查学生能否分析出光污染和声音污染，答出了这两个污染就达到了考查的目的。第（3）小题考查学生能否通过将门窗关紧，用棉花塞住耳朵，用不透光的布做窗帘拉得严严实实等学到的物理知识解决问题，消除烦恼，但有的学生却答：与父母调房；迁居；到安静的地方另购房；我不知如何，叫爸爸想办法；等等。这也许属于学生人生观的一种态度、意识的表现吧。）
（二）新《课程标准》下题目的考查功能
在新的课程标准下，由于课程目标分为三种，因此某一具体的试题就可能同时具有三个方面的功能，即具有考查知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面的功能。
（三）具体的编制方法
1、编制具体题目的双向细目表。
根据上述的分析与构想，我们在编制具体的题目或试卷之前，就可以编制如下的双向细目表。
分值题号 题目的功能及具体考察要求
双 基 探 究 创 造 意 识
要求一 要求二 …… 要求一 要求二 …… 要求一 要求二 …… 要求一 要求二 ……
1 5
2 4
3 2 3
4
……
上述表格中，第1题考查的双基方面的第二种要求、分值是5分，第2题考查的是创造方面的第一种要求、分值是4分，第3题考查的探究方面的第一种要求，分值是2分，第4小题考查的是情感态度方面的第一种要求、分值是3分。
2、每一维度的考查要求。
至于每一方面的具体要求，要根据《课程标准》中的课程目标和附录中的行为动词确定。例如，《课程标准》中的三种目标的要求大致为：
（1）知识与技能目标。
知识目标有三种要求：了解，认识，理解。
技能目标有一种要求：独立要求。
我们对这几种知识技能目标的理解如下：
①了解：这是最低要求的点，是其他几种知识技能点的基石。
a.要求：一般有如下三个方面：
能记住主要的内容，能列举有关的实例，能判别有关概念、举例是否正确。
b.例：了解半导体的一些特点。
②认识：它的要求比“了解”稍高，高出半层。
a.要求：
首先要有“了解”的要求。在“了解”的基础上，能够与该知识点最近的知识或情景进行联想，或能解释最直接的有关现象。
b.例：认识力的作用效果。
③理解：它的要求比“了解”高出一层。
a.要求：首先要有“了解”的要求。在“了解”的基础上，能够与该知识点相关的知识世情境进行联想，或能解释有关的现象，利用该知识解决有关问题，也可以对该知识进行扩展。
b.例：理解机械效率。
④独立操作（会）：它的要求比“了解”高在能够实际操作上。
a.要求：首先要有“了解”的要求。在“了解”的基础上，能够测量该物理量或运用该器材进行操作。
b.例：会使用电压表和电流表。
通过对《课程标准》的理解，我们可将内容标准中的知识技能点从中抽出，有的进行合并和分解，一共可分为89个点，其中：“了解”的46个，“认识”的9个，“理解”的26个，“独立操作”的8个。
（2）过程与方法目标。一个层次的要求：经历。
由于我们将过程与方法分为“探究”和“创造”两个部分，因此“经历”可分为两个侧面，即探究性经历和创造性经历。
探究性经历，我们可以根据探究过程分为两个要求：第一层次，探究环节；第二层次，探究过程。探究环节是指探究的各个要素以及所运用的具体方法。探究过程是指经历完整的探究过程及探究过程的设计，完成探究报告等。
创造性经历我们可以根据创造性思维的四个特性（创造性思维的流畅性、灵活性、独特性、精细性）分为两个层次：第一层次，流畅与灵活；第二层次，独特与精细。
流畅与灵活是指对问题产生许多想法和不同角度解决办法的能力。独特与精细是指思维的与众不同性和完善性。
（3）情感、态度与价值观目标。两个层次的要求：第一层次，反应；第二层次，领悟。
反应：是指让学生对于某问题或事件，立即表达自己的感受。
领悟：是在“反应”的基础上，潜移默化，通过多次的“反应”，逐渐形成较稳定的意识或思维定式。
3、根据各维度要求制定的双向细目表如下。
分值题号 题目的功能及具体考察要求
双 基 探 究 创 造 意 识
了解 认识 理解 独立操作 探究环节 探究过程 流畅与灵活 独特与精细 反应 领悟
1 5
2 4
3 2
4 3
……
这样，我们不难看出，上述表格中，第1题考查的是双基方面的“认识”要求，分值是5分，第2题考查的是创造方面的“流畅与灵活”要求，分值是4分，第3题考查的是探究方面的“探究环节”要求，分值是2分，第4小题是考查意识方面的“反应”要求，分值是3分。
（四）、卷面考试的试卷整体结构
整个试卷部分的具体结构是为了实现该部分的主要功能而设计的，卷面考试的功能就是要较全面地考查学生在三个目标、四个具体方面（双基、探究、创造、意识）的达成情况。
对应着卷面考试的功能，我们可以将整个试卷分为四个部分。卷一：双基知识题部分。卷二：探究性学习题部分。卷三：创造能力题部分。第四：感受与体会题部分。这样，首先从试卷的宏观形式上形成了双基、探究、创造、意识四位一体的结构，具有了上述的四个方面的功能，从而为进一步设计试卷的微观结构奠定了基础，确立了方向。
（五）、试卷的具体结构
试卷的具体结构是为了实现整体结构的功能服务的。
（一）卷一：双基知识题部分
该卷的主要功能是考查学生的双基水平，因此试卷的结构应与传统的物理试卷基本相同。双基，主要是指基础知识与基本技能。其中，基础知识可通过选择、计算、问答等题型进行考察；在初中需要学生掌握的基本技能主要有作图、实验等技能，而这些技能的考查又要以初中物理基础知识作为具体内容和载体。因此，综合上述，我们可以通过选择、作图、问答、实验、计算等题型对双基知识进行考查，从而实现该卷的功能。该卷并不是没有知识与技能的应用，而是仅仅做初步的直接性应用。
1、第一大题：单项选择题
该题由6个小题组成。第1~5小题考查物理知识在日常中的应用实例；第6小题考查简单的知识结构或知识树，从而检测学生是否形成整体性的知识，知识是否成串。
例1：下列现象中，不属于扩散的是：
A、长期堆煤的墙皮内部也变黑。
B、大扫除时灰尘飞扬。
C、炒菜时加入盐，则整个菜都有咸味。
D、切开香瓜后满屋飘香。
例2：下列知识结构中，有错误的是：
动能
A、机械能 重力势能
势能
弹性势能
直线运动 匀速直线运动
B、机械运动 变速直线运动
曲线运动
C、固体 晶体
非晶体
D、动能大小的决定因素 质量
高度
2、第二大题：作图题。
该题主要考查学生的作图技能。由3道左右的小题组成。
例如：图的图示、电路图的画法等内容。
3、第三大题：实验题。
该题主要考查学生实验技能的笔试部分（另有实验操作考试，在此不做讨论）。由3道左右的小题组成，包括初中物理实验的原理、步骤、读数、注意事项等等。
例如：温度计的使用、读数等。
4、第四大道：问答题。
该题 订考查学生运用所学的物理知识去解释日常现象的能力和简答的初步能力。由2道左右的小题组成。
例如：小明同学将原来的木板床换成了席梦思软床，感到十分舒服，这是为什么？请你帮他解释一下。
5、第五大题：计算题。
该题主要考查学生运用物理公式进行计算的能力。由3道左右的小题组成。第1小题考查物理公式的单一应用，第2小题考查运用物理公式编题的能力，第3小题考查物理公式的综合应用。
例如：
（1）在家庭电路中有一个灯泡，已知现在正常工作时通过它的电流是0.2A，则该灯泡的额定功率是多少？
（2）请你用公式编一道计算题。只编题，不要求解答。
（3）在6V的电路中连入L1、L2两盏串联的电灯。若电灯L1的电阻是8Ω，L2两端的电压是4V，则L2中的电流强度是多少？
（二）卷二：探究性学习题部分
该卷主要功能是考查学生的探究学习能力。所谓探究学习就是让学生模拟科学家搞科研那样去探索知识、解决问题的过程，这一过程必须有一定的思维程序，也就是探究的操作步骤。如《课程标准》中的探究程序为，提出问题——猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作，这就是一个简单的思维程序。
如何去考察学生的探究能力呢？可以从探究的方法步骤和实际探究两个方面去考虑，其中，探究的方法步骤包括探究的思维程序和探究各要素所运用的具体方法两个部分；实际探究是指探究的案例，案例又从探究过程的经历和探究过程的设计两个方面去考虑。因此，对应探究的思维程序、探究各要素的具体方法及实际探究的考察，可以设计如下三道大题：探究方法题、阅读探究题、探究设计题。
1、第一大题：探究方法题
本题的目的是考查学生在探究过程中的几个重要的要素、环节、科学研究方法及其操作方法。分为4个小题：
（1）第1小题考查学生“提出问题”的能力。提出问题是任何探究的首要环节。本小题一般是给出一个问题的情景，然后让学生自由地根据要求提出问题。
例如：将墨水滴在热水杯中会使水很快变色，根据这一现象你可提出一个什么问题？
（2）第2小题考查学生“分析归纳”问题的能力。归纳法是探究过程中的重要方法，尤其在分析与论证要素的操作过程中必须运用到。这也是课程目标中提出的分析概括能力。本题一般是给学生提供一个未学过的物理现象，并给出该现象的一组数据或实例，然后让学生归纳出共性之处，得出初步的结论。
例：给出物体做自由落体运动的一组数据，让学生通过归纳分析，得出下落的时间越长，物体速度越大的初步结论。
例2：在铁架台上固定一根条形磁铁，磁铁一端吸引着许多大头钉。现在用酒精灯为磁铁另一端加热，当磁铁被烧红时，发现大头钉纷纷落下。根据这一现象，你能得出什么结论？
（3）第3小题考查学生“演绎”的能力。在探究过程中，演绎的方法是运用实验手段检验假说是否正确的实质，也是课程目标中提出的需要培养学生的信息处理能力。本题一般是先给出一个结论或规律，然后让学生设计一个实验去说明其正确性。
例如：请设计一个实验去说明“液体内部向各个方向都有压强”这一观点的正确性。
前三个小题也可以考查其他的探究要素或其他的几种能力。
（4）第4小题考查学生对具体科学研究方法的认识情况。青岛市初中物理学科在平日的教学中挑选了如下几种物理学研究方法作为教学的要求：类比法、控制变量法、等效法、转换法、比较法、模型法、分类法等，这些方法也作为阶段性考试及中考的考查要求。
例如：下面是小明在物理学习中的几个探究实例：
①在研究电阻之间串联时，引入总电阻的概念。
②通过水银柱的高度来表示大气压的大小。
③研究电流时，把它比作水流去研究。
④通过回忆“速度”的研究过程去研究“功率”。
上述几个实例中，采用“类比法”的是：
A、①、③ B、③、④ C、②、③ D、②、④
2、第二大题：阅读探究题。
该题是考查学生探究的全过程、步骤，即探究的思维程序。本题首先让学生阅读一篇文章，进行模拟的探究过程，文章的内容一般是学生未曾接触过的。然后让学生回答有关问题：
（1）通过阅读可以得出一个什么结论？
（2）请根据你刚刚得到的结论去解释某些现象。
（3）这一结论在日常生活中有何应用？请举例。
（4）在上述探究过程中运用了怎样的探究步骤或思维程序？
注意：提出问题——猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作，这种基本程序不是一成不变的，各要素间可以相互自由地组合，从而形成灵活多变的探究过程。
例如：请阅读下列文章，并回答有关的问题：
流体的阻力
气体和液体都具有流动性，统称为流体。物体在流体中运动时，要受到流体的阻力，阻力的方向与物体相对流体运动的方向相反。汽车、火车、飞机等交通工具在空气中运动，要受到空气的阻力。快速骑自行车，我们就会感到空气的阻力。轮船、潜艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。鱼在水中流动，人在水中游泳，都要受到水的阻力。那么，流体的阻力大小与哪些因素有关呢？
我们可以发现如下的一些日常现象：
雨滴在空气中下落，速度越来越大，所受空气阻力也越来越大。当阻力增加到与雨滴所受重力相等时，二力平衡、雨滴开始匀速下落。
跳伞运动员在空中张开降落伞，凭借着降落伞较大的横截面积取得较大的空气阻力，得以比较缓慢地降落。
为了减小阻力，小轿车、赛车、飞机、以及轮船的水下部分，外形都采用流线型。
（1）通过刚才的阅读，你可以归纳出流体的阻力与哪些因素有关？
（2）小孩折的纸飞机在形状上有何特点？为什么？
（3）这一结论在日常生活中还有哪些应用？请列举两个例子。
（4）在刚才的学习中，采用了怎样的思维程序？
参考解答如下：
（1）流体的阻力与物体相对于流体的速度、物体的横截面积、物体的形状有关。
（2）纸飞机的前端较尖，成流线型。这样做从两个方面减小了空气的阻力。
（3）航天飞机着陆时张开伞以增大阻力，潜水艇制成流线型以减小阻力。
（4）提出问题——收集证据——分析与论证——得出结论。
3、第三大题：探究设计题。
该题是考查学生进行实际探究的设计能力。由1个小题组成：
考查具体的探究办法的设计过程，注重过程而不对结果进行探讨，要求学生写出完整的探究方案或探究报告。
例1：请写出上述第二大题中探究的报告。
例2：要探究铁块所受的浮力是否与温度有关，应如何研究？请设计出探究的全过程。包括探究课题，探究所运用的主要科学研究方法；探究各个要素及其操作方法，如设计实验与进行实验要素中的实验器材、实验步骤和实验数据纪录表格等。
（三）卷三：创造能力题部分
该卷的主要功能是运用创造学的理论从不同的角度去考查学生创造力的整体水平。在创造学中，创造的过程也是一个问题解决的过程，因此，本卷的实质是考查学生运用知识与方法解决实际问题的能力。
从创造学的观点来看，创造的核心在于创造性思维，而创造性思维的重要组成部分是发散性思维。发散思维的重要的表现在于联想与想像。因此，要考查学生的创造力水平和解决问题的能力，联想能力与想像能力是不可缺少的。
另外，为了提高学生的实际创造力水平和解决问题的能力，还应该让他们学会一些常用的解决问题的方法，这主要是指科学研究方法（前述）和创造方法，创造方法是指创造原理和创造技法。在这些方法的指导下才能提高创造的效率和解决问题的水平。通过运用这些方法去解决一些实际的问题。因此，对应用科学研究方法、创造原理和创造技法去解决问题的考查也应该作为该卷的重要组成部分。
最后，还应该让学生亲自进行设计与制作，通过学生的实际创造去考查学生的综合创造力水平和实际创造能力。
综合上述分析，使我们不难看出，要考查学生的创造力水平或学生解决问题的水平，就应该从创造理论和实际创造两个角度去进行。其中创造理论的考查可以从联想力、想像力、应用方法解决问题等三个方面去进行，实际创造可以通过设计与制作题进行考查。从而，我们可以将卷三的内容设计成4个大题：应用联想题，想像能力题，问题解决题，设计与制作题。
1、第一大题：应用联想题。
本题主要考查将物理知识与实际应用之间进行相互联想的能力，从而使学生所学的物理知识从生活中来，到生活中去，使知识与方法活化。它分为两个小题：
（1）第一小题：考查物理现象、规律、方法与生活实例间的联想。
例如：请你找出在厨房中应用大气压为我们服务的4个例子，并说明工作过程。
（2）第2小题：考查生活中的器材与物理知识间的相互联想。
例如：请你找到斧头上隐含物理知识的2个地方，并分别说明它们是运用了哪种物理知识。
2、第三大题：想像能力题。
本题通过设置一些现实生活中不存在的条件，去考查学生的想像能力、在特殊条件下的生存能力、科学幻想能力与发散思维。由2个小题组成：
（1）第1小题：以“假如没有……”或“假如……变化成……”提出问题，让学生写出相关的场景。
例1：请你设想一下，假如没有电流的磁效应，我们的生活会有什么变化？请写出4个有关的合理场景。
例2：以“我们生活在一个声速为0.1m/s的世界”为题，写一篇150字左右的小短文。
（2）第2小题：在特殊情况下的生存想像。
例如：想像一下，如果我们要到玛丽亚纳海沟去探险，要注意什么事项？请说出道理。
3、第二大题：（运用创造方法、科学研究方法进行）问题解决题。
本题主要考查学生运用一些简单的创造工程学方法、科学研究方法解决问题的水平。创造工程学的方法主要是指创造原理和创造技法，它们是提高创造力水平的重要工具。自1997年起，青岛市初中物理学科已经逐渐地在平日的课堂教学中渗透这些方法，现在，它们已经成为青岛市初中物理学科的不可分割的教学内容之一。根据初中学生的认知特点，我们选取了如下的一些创造方法教给学生并作为考查内容。
（1）创造原理：组全原理、还原原理、逆反原理、移植原理、换元原理、分离原理。
（2）创造技法：组合法、缺点列举法、缺点利用法、希望点列举法、逆向思考法、列举一览表法、等价信息变换处理法、5W2H法、横向思考法等。
本大题一般由3道小题组成，考查上述创造原理、创造技法和科学研究方法中的任意3种方法的运用。
例1，换元原理应用的考查：换元原理，就是让学生运用替换或代换的方法去进行创造的原理。可设置如下题目：在做实验时你遇到了一个电路，想知道其中是否有电流，但身边又没有电流表，怎么办？请运用创造学的“换元原理”，找到可替代电流表检验该电路中是否有电流的器材,并说明检验的方法。
例2，缺点列举法运用的考查：所谓缺点列举法就是培养学生以挑剔的眼光去看待被研究的问题，找到它的缺点或不完美之处，然后针对这些缺点找到解决的方法。试题中可设置如下的题目：请找到刻度尺的四个缺点并改进。
参考解答如下：
（1）找缺点：
①夜间看不清刻度。
②老人看不清刻度。
③太长，不能折叠。
④不能测弯曲的面。
（2）改进方法：
①装上一个小电路。
②装上一个可滑动的放大镜。
③变为抽拉式或折叠式。
④用弹性大的材料制做。
当然，对于没有进行创造学方法教育的地区，此题也不必出现创造学方法的名称，直接进行问题解决也可以，只不过方法隐含在解决问题的过程中。
例如，上述例1不出现“换元原理”的名称不影响该题。
例2：地面散落了一些小铁钉，现手中有铜丝一卷、大铁钉一只和干电池两节，则怎样能很快将全部小铁钉重新移到桌面上？（隐含创造学的“组合法”的运用）。
4、第四大题：设计与制作题。
本题是卷三的压轴题，由两个小题组成，考查学生解决实际问题和进行实际创造的综合能力。一般是先给出一定的条件和需要达到的结果，然后让学生利用现有的条件去实现这一结果，这是对学生创造力的高要求。
（1）第1小题，考查学生创造性地设计实验的能力。
例如：给你一只皮筋、一块铜块、一杯水，请你设计3个实验，并分别说明这些实验的过程和说明的问题。
（2）第2小题，考查学生运用一定的器材进行实际创造的能力。
例如：老师给晓丽同学如下的器材：一只100mL烧杯、一只弹簧秤、一些线绳。晓丽将它们改装成能够直接测液体密度的装置。请写出改装后的结构、刻度盘的改造过程及使用方法。
（四）卷四：感受与体会题部分
该题的主要功能是初步地考查学生在物理学习中的情感态度与价值观方面的水平。
《课程标准》中关于“情感态度与价值观目标”的要求有两个层次，第一层次是“反应”，即在经历的基础上表达感受、态度和价值判断，或做出相应的反应等。第二层次是“领”，即具有稳定态度、一致行为和个性化的价值观念等。因此，在设计有关题目时应该注意这两个不同层次的要求。
“反应”是对事物的直接表现，是情感态度与价值观目标中的“情感、态度”，是可以直接进行考察的。而“领悟”是一种较为稳定的表现，它是情感态度与价值观目标中的“价值观”，需要长时间才能悟出。因此，这一部分的考查主要以“反应”为主，对于“领悟”的要求仅仅做最初步的考查。
情感态度价值观的考查不是一件容易的事情，首先它不能脱离物理知识与过程，否则成为思想品德课的内容。另外，也不能只强调物理本身，否则又和其他的试题无本质区别。因此，必须将物理知识与思想情感有机地结合起来，分为现象评论题、阅读感受题、写作体会题，三道大题。
1、第一大题：现象评论题。
本题通过让学生对一些物理现象的评论，考查他们“反应”层次的情况。
例如：请你谈谈你所捍到的日常生活中与声现象有关的不文明的例子，并说出其危害之处。请举出3例。
2、第二大题：阅读感受题。
将一篇与物理有关的故事、历史材料、事实材料或其他的文字材料复印在试卷上，材料要有一定的教育意义。让学生进行阅读，然后回答如下的问题：
（1）通过阅读，你能总结出怎样的探究思路或你能学习到怎样的解决问题的方法？
（2）这些方法是否可以用在你的学习或生活中？请举例说明。
这两个问题分别对应着“反应”和初步的“领悟”层次。
例如：先让学生阅读伽利略观察教堂吊灯的故事，然后让学生回答：
（1）你从伽利略身上学到了怎样的研究问题的做法？
（2）这种方法是否可以用在你的学习或生活中？请举1例。
3、第三大题：写作体会题。
让学生通过自己对某一物理问题的论证写作过程，形成初步的对该问题的较为稳定的态度。该题对应着“领悟”层次。
例如：根据你所学、所知的光学知识，以《光学知识的重要性》为题，写一篇小论文。字数在200字左右。文中要有充分的事例说明问题。
一、认知发展对物理学习的影响
根据J.piaget的认知发展阶段理论，小学阶段的的学生主要以“具体运算”为主，经历由“具体运算”向“形式运算”的过渡。初中学生已处于“形式运算”为主的阶段（12-15岁）。这个阶段的主要思维特点是在头脑中可以把事物的形式和内容分开，可以离开具体事物，根据假设事件进行逻辑推演，能运用形式运算来解决诸如组合、包含、比例、排除、概率及因素分析等逻辑课题。尽管初中阶段的学生已开始以抽象逻辑思维为主要形式，但水平还较低，处于从经验型向理论型的过渡时期[25]。并且后来大量研究证明：学生达到形式运算阶段的年龄并不象Piaget认为的那么早，大多数9年级的学生多属于具体运算思维或正从具体运算思维向形式运算思维过渡，这样，物理课程中技能和知识内容的选择顺序就应该考虑这种发展性层级，特别是在课程的开始和结束部分[29]。认知能力的发展并非是线性的。有研究发现，“大脑前额叶”的发育成熟与学生的“假设——演绎推理能力”和“概念转变的能力”之间有显著的相关性。大脑前额叶的发育在13-14岁（大约在初中二、三年级）呈现出暂的高原期（即发育的相对停滞甚至有所下降的时期）和其后15-16岁的飞速发展期。经过这样的发展，到高中阶段，学生的抑制能力、计划能力、分离能力、科学推理能力、概念转变能力都有显著提高。全国青少年心理研究协作组对我国二十三省市的数万名在校青少年的思维发展进行了研究，该研究结果显示，在校青少年思维发展的年龄特点的总趋势是：形式逻辑思维在初一开始发展，高二趋基本成熟。抓住这个关键期，就能促进思维能力的发展。
所以，对于刚开始学习物理的初中学生来说，虽然抽象逻辑思维在个体的智力发展中开始占优势，但在很大程度上，这时的逻辑思维还需要经验支持，因此最好从学生身边的现象引入概念，逐步让学生理解和应用科学概念。鉴于此，初中的物理课程，应在小学开展的一些基于现象的探究活动的基础上，开展教师指导程度不同的具体一定的认知能力要求的探究活动，这有助于逐步促进学生认知能力和科学探究能力的进一步发展。而在高中阶段，学生就可以进行独立的探究活动，可以进行自主的研究性学习了。
二、 心理因素对物理学习的影响
从后儿童期（6-13岁）过渡到青年期（13-20岁）的中学生，自身的独立意识开始觉醒，喜欢按自己的意识办事，不愿意接受别人的摆布。处于青年初期的初中学生又具有自我意识强而不稳的特点，虽然独立欲望增强，对事物能做出自己的判断和见解，但对自我的认识和评价过高或过低，常被一些矛盾所困扰，同时兴趣爱好日益广泛，求知欲与好奇心强烈，对学习和科技活动有极大的兴趣和爱好。这时候，影响学生物理学科或其它理科的学习的因素主要有：自我概念、成就动机、直觉能力、兴趣态度、对学科的先验态度、价值观念以及父母的态度等。目前研究最多的是对学科学习的态度、兴趣和动机对学习效果的影响。
有研究指出，社会影响和个人态度是决定个人行为的两大因素，如果对科学缺乏个人兴趣，再加上周围缺乏兴趣的同伴们的影响，这种态度会得到进一步的强化。有研究者让理科大学生和没上大学的青年追忆初中和高中时对科学课程的感知、理解，其中有结果表明，学生喜欢的教师人格特征为：热情、知识丰富、友好、富有启发、有趣；喜欢的教学方法为：实验、教师演示、投影、视听材料；不喜欢的方法，但却是回忆最多的是：测验、讲授、教材。
尽管大多数学生认识到了科学的重要性，并且在教育过程中对科学教师也获得了高度的敬佩，但学生在课堂上的许多经历并没有培养其科学的兴趣。NAEP研究表明，似乎刚开始的初中学生对科学还蛮有兴趣，但随着学习进程的继续，这种兴趣逐渐减弱；许多学生由于无意义的记忆，感觉沉闷乏味，只有极少数学生在课堂上有动手的机会。如果没有象科学家那样实际“去做”的经历，要真正理解科学内容是非常难的。有研究证明，对科学的态度随着科学内容的呈现方式而变化。尽管许多国家都十分强调科学过程和科学探究的重要性，但对中学教材中探究活动如何呈现、探究的程度如何还在讨论之中。有研究发现，在出版的教材和教学辅助材料中，探究活动的呈现方式大多是结构性的和验证性的，而指导性或开放式的探究活动不多。如果要让学生学习、理解科学的本质，那么开放性的探究是不可缺少的一部分。科学只有与情感相交融，吸引人心，激发想象，才不会象一堆死的无机物质。
素质教育目标的背景
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1第四章第6节 神奇的眼睛
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
了解照相机的原理，知道眼睛看见物体的过程。
了解近视眼的成因，知道眼镜是怎样矫正视力的。
2.过程与方法
动手自制照相机，认识照相机的原理。
通过照相机与眼睛的结构对比，了解眼睛看物体的机理。
3.情感、态度与价值观
.能自觉保护视力，注意用眼卫生。
二、重点与难点
本节教学的重点是眼睛成像的机理，认识近视眼是教学的难点。
三、教学实施建议
（一）教学过程设计
本节分为两个教学板块：（1）认识眼睛的结构和成像机理。（2）探究近视眼的成因，知道眼镜的作用。
眼睛成像是透镜成像规律的重要应用。照相机与眼睛有相似的结构，自制照相机，能使学生对利用凸透镜成缩小的实像有较直观、深刻的印象。因此，对眼睛成像的认识，可以从自制照相机开始。通过生理学中的眼模型或课件，将生理眼抽象成简化眼模型。将自制照相机与简化眼对比，使学生认识到眼睛可以看成是精巧的照相机，眼球中的角膜和晶状体的共同作用，相当于一个“凸透镜”，视网膜相当于照相机的底片。从物体发出的光线经过人眼的凸透镜在视网膜上形成倒立、缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。这就是眼睛成像的基本原理。
在这部分内容中，角膜与晶状体的共同作用形成了一个凸透镜，涉及到了透镜组的问题，学生可能产生疑问；因在前一节中已经学习了关于凸透镜成像的规律，故教师可以向学生说明“等效”的物理思想，把这个问题留给学生思考，不必做过多纠缠。
有的学生可能会问：眼睛在视网膜上成的像是一个倒立的实像，但是人的感觉却是正立的，这是为什么 这个问题不能用光学成像原理来解释。这是人类神经中枢作用的结果，人们的感觉永远是正立的实像。
研究照相机可以使我们认识眼睛是怎样成像的。反过来，科技工作者们对眼睛结构的进一步研究，又促进了照相机的不断发展，特别是变焦照相机的出现，是仿生学的一个重要典范。
眼睛与传统照相机的比较：
眼睛 照相机
结构 角膜和晶状体（相当于一个凸透镜） 镜头（相当于一个凸透镜）
瞳孔 光圈
视网膜（有感光细胞） 底片（有感光材料）
成像 缩小、倒立、实像 缩小、倒立、实像
调节作用 像距不变，当物距减小（或增大）时，增大（或减小）晶状体的曲率以减小（或增大）焦距，使物体在视网膜上成清晰的像 焦距不变，当物距增大（或减小）时，减小（或增大）镜头到底片间的距离，使物体在底片上成清晰的像
对近视眼成因的探究，是这节内容的难点。实验探究中，应突出以下思维过程：
①近视镜与凸透镜组合，确定近视眼视网膜的位置；
②拿开眼镜，光屏像变模糊，表示是近视眼看物体的情形；
③向透镜移动光屏，再次成清晰的像，是近视眼实际成像的位置；
④从物体发出的光线经过近视眼的凸透镜后会聚在视网膜的前面；
⑤利用凹透镜能使光线发散的特点，在眼睛前放一个凹透镜，能使从物体发出的光线会聚在视网膜上。
此探究过程还可以再作展开，增加一些环节，如可以在②与③之间，保持光屏与透镜位置不动，移动蜡烛，使之在光屏上成清晰的像，此时的蜡烛位置表示拿开眼镜的近视眼能够看清楚物体的位置。
明白了近视眼的成因，应向学生介绍一些眼保健知识（如眼睛保健操等），还应在课下走向社会，进行一些近视眼方面的调查，使学生认识对眼保健的重要性。
对于远视眼的介绍可以采用与近视眼成因类比的方式，说明其中的机理，并让学生理解为什么远视眼需要佩戴凸透镜。第四章第1节 光的传播
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
理解光沿直线传播的条件，认识反射、折射现象。?
了解光在真空中的传播速度c＝3×108m/s。
了解光的在社会生活与生产中的一些应用
2.过程与方法
观察光在空气、水和玻璃中传播的实验现象，认识光沿直线传播是有条件的。?
通过讨论“光传播的是什么”，了解光是传播能量和信息的重要载体。?
3.情感、态度与价值观?
通过介绍墨子在光学中的贡献，激发学生的民族自豪感，进行爱国主义教育。
通过对光沿直线传播的探究性学习活动，使学生认识到理论的片面性。
二、重点与难点
设计与组织关于“光总是沿直线传播吗”这一问题的探究活动是本节的重点和难点。
三、教学实施建议
（一）教学过程
本节分为三个教学板块，（1）探究光沿直线传播的条件，认识反射和折射；（2）了解光的应用；（3）了解光的传播速度。
1.实验探究过程设计
实验前可以播放一些霞光万道、晨曦中穿透树林的道道阳光、节日夜空中的多彩的激光等优美图片或视频，让学生欣赏绚丽景象的同时认识到大自然中有许多光沿直线传播的例子，在轻松的环境中进入这节课的学习。
光在空气中沿直线传播，学生在小学科学中已经知道，因此我们对光传播规律的探究不能简单重复，所以教材提出“光总是沿直线传播吗？”的问题，即要引导学生探究“光沿直线传播的条件是什么？”
探究光沿直线传播的条件，应该让学生讨论光在哪些情况下会改变传播方向，在老师的指导下总结出三种可能情况：（1）光在遇到其他物体，在界面处发生反射；（2）光遇到其他透明物体，在界面处发生折射：（3）在同种不均匀介质中，光线可能发生弯曲。
光遇到其他物体时，会改变传播方向，学生的感性认识较少，一定要让学生亲自做一做。做这些实验的方法较多，以下对实验作几点说明：
（1）可以把激光笔发出的激光束照射到光滑的桌面以及小平面镜上，观察反射现象。用激光笔发出的激光束照射到水中或玻璃中，观察激光束在玻璃或水中的传播路径。为了能看到水中的光路，可以在水槽的里面铺一张白纸作衬(图)，也可以在水中滴少许牛乳或墨水。
（2）本实验也可以用光具盘，让光从空气射入玻璃中(并掠过光具盘)，观察光在空气和玻璃交界面发生的物理现象，以及在空气和玻璃中的传播路线。
（3）光在同种不均匀介质中传播的实验难度较大，建议课下来做，课上可以放一段实际实验的视频。
（4）实验前要向学生强调激光笔的操作规则，切勿将激光束直射入眼睛。
通过以上探究，教师应该引导学生对所观察到的物理现象作出总结，并得出“光在均匀介质中沿直线传播，光在两种介质的交界面，发生反射和折射”这一结论。
2.教学过程说明
在组织学生探究活动的同时，还应注重以下环节：
（1）光线的概念较抽象，我们在更多的地方用光束来描述。整个光学教学中，我们强调要让学生经历从光束到光线的认识过程，教材图4-1-1和4-1-2的（b）中，要求学生自己画出光传播的路径，开始不要统一画法，关键是要学生经历“用光线来表示光的传播路线”的过程。最后让学生在比较中统一光线的画法，但对光线不一定要下严格的定义。
（2）学生可能会提出这样的问题：“光传播的是什么？”在讨论交流中，可以通过教材中图4-1-6的四幅图片，向学生说明光具有能量，可以传播信息。同时也可以以此作为进一步展示了光的应用的契机。如从热谱图、验钞机、光纤等生产生活实例出发得出“光可以传播信息”这一观点；再从太阳灶等例子，得出指出光也可以传播能量。
（3）关于光的直线传播的应用，教材中用典型事例--激光准直、小孔成像、影的形成，展示了它的应用。如果能向学生介绍一些利用激光准直的其他实例，学生会更感兴趣。此外，可以参照“参考资料”中关于墨子的光学成就，对小孔成像规律的发现历史以及机理作出介绍，在深化学生对“光沿直线传播”这一论断的理解的同时，激发学生的民族自豪感以及历史责任感。
光的直线传播的应用还有许多。教学时可选择补充一些实例。在“家庭实验室”，建议做个“针孔照相机”，让学生在动手中，学习科学知识，体验成功的快乐，同时也为透镜和眼睛的学习作一些铺垫。
（4）光的传播速度
教材直接给出光在真空或空气中的速度c＝3×108m/s。光在各种介质中的速度都比在真空中的小。在此，可以介绍诺贝尔奖获得者朱莉文使光在特殊介质里1s只传播几米，增强民族自信心。
为了使学生理解光速有多快，教材中用一幅漫画加以注解，形象生动地说明光速非常快。教学时应使学生了解真空中的光速是宇宙间最快的速度，并记住c＝3×108m/s这个重要的物理常数。第二章 第3节 活动：降落伞比赛
一、本节三维目标要求
1.知识和技能
了解科学探究的基本环节。
知道长度、时间与面积测量的基本原理。
2.过程与方法
体验学生自主探究活动过程，领悟“控制变量”等科学研究方法。
经历长度、时间与面积测量过程，理解物理测量的基本方法，会根据测量对象选择适当的仪器。
3.情感、态度与价值观
通过经历探究过程，树立善于参与讨论与交流，勇于发表自己的观点与成果的意识。
通过参与探究活动，培养尊重事实的科学态度，以及善于与他人合作的精神。
激发学生对科学探究活动的热情，以及通过科学探究解决生活实际中的物理问题的兴趣。
?
二、教学实施建议
（一）教学过程
这节课的目的是让学生了解实验探究的基本要素，学习实验的一些基本技巧。
这个活动涉及探究活动的全部要素，教材中详细叙述了其中的4个要素：
提出问题：降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关？
猜想与假设：（对话）可能与伞的形状、面积、伞绳的长度有关。
制定计划、设计实验：控制变量法
进行实验、收集数据：正确选择、使用仪器，测量长度、时间和伞面的面积．
评估：在教师指导下进行。
分析论证：在教师指导下进行。
讨论交流：贯穿在整个教学过程。
注意：讨论交流不是作为一个单一环节出现。从提出问题，进行猜想和假设，制定计划、评估、论证，都是在讨论交流中完成的。
科学实验室在一定条件下进行的，这一定条件要通过控制来保证。这正是实验的本质特点。只有控制，实验者的每一次观察才能只与特定因素有关，才能确定此因素对现象的影响。因此，控制变量的思想很重要，教师应重点强调，为以后学生设计实验打下基础。
正确使用测量仪器，是物理实验的基本技能。要求学生能对测量仪器进行正确选择、操作、读数。为此，教师可对使用仪器的规程进行如下总结：
①选择量程：量程是中学物理实验选择仪器的重要依据。若所选量程太小，不仅难以测量所测值，甚至可能会损坏仪器。如果所选量程太大，其相应的分度值一般也会较大，测量的误差也就大了．
②调节零点：测量仪器使用前，一般应先调整指针到零刻度，这个过程叫调零．如不能调零，要记录初始读数，进行修正．
③测量：读数时，要求眼睛正视刻度，记录数据，要实事求是。仪器读数一般要求读到分度值的十分之一，所以读数前要首先观看仪器的分度值。
④归整：实验完毕，要整理仪器，放回原处。
这节课的活动内容开放性较强，对活动不作统一要求，即不要求每个学生一定达到什么目标。 要鼓励学生经历探究，有的学生可能探究得多，有的可能少；有的可能探究得深，有的可能浅，重在发展学生个性，培养探索研究的创新精神。还应鼓励学生讨论各种可行的测量方法，并实际动手实验，对有创新的方法要给予充分的肯定和表扬。第四章第2节 光的反射定律
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
了解光的反射现象，知道法线、入射角和反射角的含义。
理解光的反射定律。认识反射现象中光路的可逆性。
知道什么是镜面反射，什么是漫反射。
2.过程和方法
经历探究“光反射时的规律”，获得比较全面的探究活动的体验。
通过“小制作”和“我的设计”，学习控制光束方向。
通过对比观察，了解镜面反射和漫反射的主要差异。
3.情感、态度、价值观
在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
鼓励学生积极开展小发明、小制作活动，认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。
通过“走向社会：太空镜”，提高学生将科学技术应用于生活和社会的意识。
二、重点与难点
光的反射定律是光学中的重要定律，是理解平面镜作用的基础，是本章的重点知识。光的反射定律是本节教学重点，学生的各种活动都是围绕反射定律开展的。
本节的难点是应用反射定律控制光束方向和镜面反射与漫反射的成因。
三、教学实施建议
（一）教学过程
本节包括三个教学板块，（1）探究光的反射定律；（2）应用反射定律控制光束方向；（3）理解镜面反射和漫反射。虽然本节的内容较多，但都围绕着光的反射定律展开，由生活引入，由实验得出，通过镜面反射和漫反射来巩固和提高。
1．实验探究过程设计
1）课题的引入
应该让学生认识到人类主要通过眼睛来获得信息，我们能够看见物体，是因为物体表面都能反射光，由此说明探究光的反射规律的意义。
2）光的反射定律的教学
在“光的反射规律”的探究中，用理想化的光线来代替光束，由此得到入射光线和反射光线的概念。所以，要求学生能结合教科书图4-2-2，回忆实验过程，了解有关的光学名词，着重说明什么是法线，什么是入射角和反射角。引导学生根据前面的实验结果总结出反射规律。新课标不要求学生掌握严密的光的反射定律，在学生的探究活动中，应引导学生获得反射角和入射角的角度关系的信息，至于入射光线与反射光线分居法线两侧以及它们跟法线在同一平面上，教学中不要求学生探究，而是作为实验条件，只在定律中叙述。我们认为，这种扩展，不会增加学习负担，不但有利于学生加深理解光的反射规律，还可以培养学生严谨的科学态度。
对光反射规律的探究活动，要作好探究的计划，使学生养成良好的学习习惯。引导学生进行实验的设计和构思，明确每个探究步骤的主要活动内容，了解实验装置：光源、平面镜、一块记录光路的白硬纸板，知道各部分的作用。本探究的结果比较容易获得，探究过程比较好把握。教师应该关注学生在整个过程中的参与水平和科学态度方面的表现，对探究活动中认真积极的学生给予鼓励。
反射规律探究结束后，可让学生做一些应用反射定律控制光束方向的练习，为平面镜成像的学习做一些准备。在教科书图4-2-3的小制作中，为什么要求两块平面镜要保持平行，并与水平方向成45°？可以引导学生用光的反射定律来证明。在设计“将光偏转180°的装置”中，可以让学生思考设计还有什么缺陷，怎样改进。如果课上时间较紧，这些小制作和设计也可作为课后作业，让学生课下完成。
2.关于光路可逆性的教学
课本图4-2-5小猫和小聪的漫画表现了光反射时光路的可逆性，最好由学生做一下有关的实验，例如，利用白硬纸板记录下的光路，让光束沿着反射光线方向射到反射镜上，观察经过反射后的光路是否沿着原本的入射光线方向，让学生通过讨论了解光路的可逆性。光路可逆性的应用十分广泛，老师可以结合生活实际让学生多分析一些实例。
3.镜面反射和漫反射的教学
利用课本上图4-2-7的平行光射到平面镜上和白纸上产生的不同效果提出问题，让学生思考，引发学生的学习愿望。这个实验体现了对比观察的方法，老师应注意挖掘这种实验方法的教育价值。如果有太阳光射入教室，也可以演示太阳光斜射在平面镜上，会在墙上产生一个明亮的光斑；射到白纸上则不会产生光斑。提出问题：这是为什么？由此引发学生的学习兴趣。
反射定律是以理想化的光线为研究对象，每一条光线在发生反射时，无论是镜面反射，还是漫反射，都遵守反射定律。当反射面是一个光滑平整的镜面时，平行光束里各条光线的入射角都相等，根据反射定律，反射角也相等，所以，反射光束仍然是平行光束，这种反射是镜面反射。图4-2-10中，平行光束照射到凹凸不平的反射面时，这反射面可以看成是由许多小的平面组成，据此，可引导学生解释漫反射的原因。最后，也可向学生提出一个常见的问题：黑板“反光”是怎么回事？
镜面反射和漫反射的成因较抽象，可以让学生通过动手来突破。图4-2-9用纸条模拟镜面反射，应使学生体会从光束到光线的作用。为了加深对漫反射作用的理解，也可参照（二）中图的介绍，引导学生想象当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出。而后将纸张随意弯折，这时学生会看到“法线”不再平行。让学生想象入射光线平行射到各入射点上时由于入射角不同，反射角也不同，反射光线一定不再平行。由此强调，漫反射是使我们能够从各个方向看到物体的原因。第三章 第3节 奇异的声现象
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
常识性地了解回声和共鸣。
知道混响现象和混响时间。
2.过程与方法
通过阅读文字以及欣赏图片获得生活和自然中回声和共鸣的知识，培养学生的阅读、分析、概括与归纳能力。
3.情感 态度 价值观
通过回声，共鸣有趣的声现象的介绍，使学生领悟到物理就在我们身边。
通过阅读 “动物与声音”，体会现实世界声音的丰富多彩，调动学生学习的积极性，培养学生热爱生活热爱科学的情感。
二、重点和难点
回声是这一节的重点。共鸣是这一节的难点。
三、教学实施建议
本节内容涉及到了声波的反射、共振等现象，如要让学生理解把握其中的较为复杂的概念，难度较大。因此本节的教学侧重点在于向学生展示各种奇异的声现象，激发学生的学习兴趣以及研究热情，在知识内容上，不必做深层次的苛求。教学实施过程中，教师对于概念的解释应尽可能地平白简单，不必拘泥于理论描述；同时尽可能地创造条件对混响、共鸣等这些物理现象进行演示，在演示过程中陈述或归纳物理概念。
（一）教学过程
1 情景创设 提出问题
由美丽的弋阳圭峰四声谷出现的回声现象，提出问题，引出回声概念。
2 过程展开
1)由学生举出自己所知道的回声现象，并进行解释。
2)回声是声波的反射在人耳引起的感觉。提出问题：为什么离障碍物距离近时就感觉不到有回声呢 让学生知道回声和原声至少相差0.1秒以上才能感觉有回声。如果原声和回声间隔不到0.1秒，回声与原声混在一起，可加强原声。对此，可以结合教材让学生思考一个问题，人距离障碍物多远才能分辨出自己声音的回声？
3)混响 混响时间
声波在大厅中传播时，被四壁不断反射，即使在声源停止声辐射后，还会有声音的感觉，但由于声波的能量，不断被四周的墙壁和其它障碍物吸收，所以当声源停止振动后，声音只能维持有限的一段时间，这种现象叫混响，所维持的这段时间叫混响时间。
对于这一声学现象，如条件允许可以通过录音进行演示，如播放一段混响时间过长或混响时间过短的声音录音，以及一段混响时间较为合适的声音录音，让学生对之进行判断，区分其中的不同。
4)简介回音壁、三音石、莺莺塔等建筑中的声现象，引起学生兴趣，激发学生学习热情。并进行爱国主义的教育。
5）用音叉演示共鸣现象
如教材中P42图3-3-5，敲响右边的音叉，左边的音叉也会发声，并把悬挂的泡沫塑料小球弹起。（进行演示，配以动画）。提出下列问题并组织学生进行讨论。
右边的音叉振动，通过什么传播给左边的音叉？如果是真空，左边的音叉能振动吗？
如果左边换个不同频率的音叉，还能发生此现象吗？
通过观察和讨论，使学生对声波和共鸣有了感性认识。知道右边的音叉振动产生了声波，声波具有能量，当左边的音叉与右边音叉频率相同时，获得能量最大，以至于振动，发出了声音。接着给共鸣下定义：由一个物体振动发出声音，引起与它振动频率相同的另一个物体的振动而发声的现象叫共鸣。
指导学生阅读教材中关于共鸣的故事。可以让学生自由发挥，列举生活中的共鸣现象。
6）教材中第42页和第43页的图可让学生自己阅读，其内容包含了声的多方面知识，如声音传递信息，声可在水中传播，超声，次声，回声现象等。可提出问题帮助学生在图中获取信息。
3 实验指导
做共鸣实验时，要注意插入音叉的共鸣箱必须相同，两个音叉之间的距离不能离得太远，否则效果不好。第四章第3节 平面镜成像
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
了解平面镜成像的特点。
了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。
了解日常生活中平面镜成像的现象。
2.过程与方法
经历“平面镜成像特点”的探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。
通过折纸，感悟虚像的形成原因。
3.情感、态度与价值观
在探究“平面镜成像特点”中体会克服困难、解决问题，“发现”成功的喜悦。
通过对桂林山水的图片观察，感受大自然的美。通过对平面镜的物与像对称的讨论，领略平面镜成像中的简洁对称之美。
通过实验，培养实事求是的科学态度。
通过利用平面镜的小发明、小制作，认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。
二、重点与难点
本节的重点是设计探究平面镜成像特点的实验探究活动，它是本节教学活动开展的中心。
本节的难点是虚像概念的建立过程。
三、教学实施建议
（一）教学过程展开
本节分为三个教学板块，（1）通过实验探究平面镜成像的特点；（2）了解虚像是怎样形成的；（3）了解平面镜成像的一些应用。
1.实验探究过程设计
学生对平面镜很熟悉。可以通过节首图“桂林山水”，将平面镜的概念进一步拓广，同时学生能感受大自然之美。
在平面镜成像实验探究中，要解决两个问题：一是掌握平面镜成像的特点，二是要学习实验探究的基本思路。这个探究是学生遇到的第一个比较完整的科学探究。科学探究是需要学习的，这个探究在整个初中物理探究性学习中起示范作用，因此，教材中对探究过程的叙述比较完整、详细。
1）创设情景，提出问题
学生对实像与虚像的概念比较模糊，往往会产生误解；同时学生对于平面镜所成虚像的大小以及像距常常存在前概念上的错误，这是探究的起点。人们只有发现和提出了问题，才会积极认真地思考，努力寻求解决问题的途径和方法，在讨论交流中完善探究方案，最后探究出事物的规律，体验成功的欢乐。
课堂上，让学生观察自己在平面镜内所成的像，并对成像的大小提出看法。通过观察，很多同学会象小聪一样，得出像比物小的想法。老师可以象小明那样把手放在镜子上，得出不同的结果。在此情景下，学生产生认知冲突，提出平面镜成像到底有什么规律的问题。
2）设计实验，进行探究
制定计划与设计实验是本节课的重点。要让学生展开想象的翅膀，通过讨论，确定实验器材，制定实验计划及实验步骤。在课堂讨论中老师可适当提问加以引导，这样做可充分调动同学思维的主动性，使学生思路更加清晰，实验更有兴趣，实验探讨更有创造性，使学生有了敢于思考，敢于探索，敢于创新的精神。
用玻璃板作平面镜，用相同的物体与像进行比较，通过视觉和触觉来感知虚像，是这个实验设计的三个极巧妙之处。如何让学生想到这些方法，是设计探究的关键。教材中，在实验中发现问题，学生讨论交流，以对话为路标，来经历这个设计过程。
探究中，应该让学生把蜡烛至少换一个位置，再重做一遍实验。这样要求的目的，是为培养科学态度，以免由于为了节省时间而忽略缺少必要实验的环节，长此以往，会使学生养成不良的研究习惯，或形成以偏盖全的片面的思维方法。
3）分析与论证，提出新的猜想与假设
在学生对若干次实验结论的分析时，要引导学生感知对称之美，提出关于物距和像距的猜想，进行探究。
学生的探究活动，因为具有示范作用，所以要求学生按探究的环节进行。为了使学生通过动手实验，自己总结出规律，老师要积极引导学生讨论交流，帮助学生制订探究的计划。
4）结论
通过探究活动，要求能总结出平面镜成像特点：
（1）像与物体大小相同。?
（2）像和物体到镜面的距离相等。
5）实验探究中的几点说明
找出物体在平面镜中所成的像的位置，是学生探究出平面镜成像特点的关键。实验时选用的玻璃要薄些，如果用厚玻璃做这个实验，可能会看到两个不重合的像。为了准确总结出“物像等距”的特点，可以在纸上事先画好坐标。
这个实验也可以用两个相同的跳棋子来做。把一张白纸的半边涂黑(或贴上一张复写纸)铺在桌面上，把一个跳棋子放在玻璃板前面纸的白的半边上，玻璃板后面就出现清晰的棋子的像。另外拿一个棋子放在玻璃板后面，移动这个棋子，直到看上去它跟像完全重合。这样做实验更为简便易行，学生都可以做好。
2.了解虚像是怎样形成的
实验探究中，学生可以通过视觉和触觉来感知虚像，但很难从根本上理解平面镜的虚像是怎样形成的。所以教材的图4-3-4中，利用反射定律对光束分析，让学生来了解虚像的成因。为了使同学们能直观地看到光的传播过程及成像原理，有条件的老师可以用计算机课件来演示，结合实验时在玻璃板后面用屏幕接不着像的事实，使同学们理解虚象不是光的汇聚形成的。
在“讨论交流”中，用纸条模拟演示过程，学生可进一步形象直观地认识平面镜成像的物理过程，从纸条的折叠和展开过程中能形象生动地认识物像关于镜面对称的关系。并由此总结出作图方法。
3.平面镜成像的一些应用
平面镜的应用比较广泛，教师可以引导学生对身边的事物观察，讨论一些平面镜成像的应用，例如水面倒影。也可以作为课后的活动，让学生调查生活中平面镜的使用等问题，或搞一些小发明，小魔术如万花筒等。第三章 第2节 乐音的三个特征
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
能从日常生活的直接感受中知道乐音有音调、响度和音色的区别。
常识性知道音调的高低与声源振动的频率有关，响度的大小与声源振动的振幅和离声源的远近有关，不同发声体发出的音色不同。
2.过程与方法
通过观察声波的图形，初步学习利用仪器进行探究，观察图形进行分析的方法。
3.情感、态度与价值观
通过观察波的图形，使学生初步体会到科学探究不能光凭人的感观，还要借助于仪器，初步建立利用仪器进行测量的观念。
二、重点和难点
音色是本节的难点。乐音三特征中，音色对于学生难于从形成机理上做具体分析，只能通过生活实例使学生体会到乐音除音调和响度外还有音色的区别。
三、教学实施建议
（一）教学过程
1.情景创设 提出问题
开个小型音乐会，在活跃的气氛中，对乐音下定义。提出同样是乐音它们有什么区别的问题。启发学生自己得出声音有大小、高低之分，不同乐器发出的声音是有区别的。然后总结出乐音的三特征。再提出这些特征与声源振动情况有什么关系的问题。
2.过程展开
1)实验探究音调的高低
组织学生做教材中的实验，也可用刻度尺做此实验。在学生观察的基础上进行讨论：不同长短的锯条，所发生的振动现象有什么不同 由此听到的声音有什么不同 主观感受的音调高低和锯条振动的快慢有什么关系
再次提出频率的概念，并复习其单位。强调一下音调决定于声源振动的频率，一般情况下声源振动的频率大，主观感受的音调就高。
指导学生阅读“一些声的频率表”，重温人耳可听声的频率范围及其对超声、次声的定义。
教材中的实验方法简单易行，教学中也可因地制宜自行设计实验。
2) 设计响度的演示
学生根据生活经验比较容易猜测到响度与物体振动的幅度有关，因此可以再由学生通过自己设计的实验进行证实，例如利用将一根橡皮筋拉紧，轻轻拨动和重拨听一听所发出的声音有什么区别
可以通过敲响队鼓，敲击由轻逐渐加重，让学生观察鼓面上泡沫塑料小球的跳动的变化，同时听鼓声的变化。启发学生自己得到响度与振幅的关系。
另外，轻轻摇动响铃，使前排学生可听到铃声。后排学生几乎听不见，表明响度还与离声源的距离有关。
3) 音色
播放不同的乐器演奏的同一个调的同一首曲子，让学生区分是什么乐器演奏的，进而向学生提出问题：你是凭什么区分出不同的乐器呢？学生会感性地认识到在音调响度都相同时不同声源发出声音的不同就是音色的不同。
4) 观察声波的图形
观察声波的图形的实验，主要目的是让学生比较形象地认识声波，同时引起他们学习的兴趣。
话筒把声信号转变为电信号，输入示波器后可在荧光屏上显示出相应的图象。通过演示，只要让学生知道看不见的声波可通过仪器显示，借助仪器是科学研究所必需的。
让学生通过观察两个频率不同的音叉发出声的波形，获得具体的感性认识。使学生知道不同频率的声音在波形上有什么区别。然后可让不同的学生在话筒前发声，观察其波形。用不同的力敲击同一音叉，观察波形，使学生知道不同响度的声音在波形上的区别。指导学生观察不同乐器产生的声波波形的区别。波形图包含了乐音的三特征。重视科学探究的教学
我国义务教育《物理课程标准》将“科学探究”列入“课程目标”、“内容标准”和“实施建议”之中。科学探究既是物理课程的目标，又是物理课程的重要内容。本文首先简要说明在科学教育背景下科学探究的涵义，详细分析了科学探究的过程、要求以及对科学探究能力的评价，给出在物理教学进行科学探究的策略，最后提几点在组织科学探究活动中应注意的问题。
一、科学探究的涵义
科学探究原是科学家们研究自然界的科学规律时所进行的科学活动。进入20世纪80年代后，世界各国的基础教育都将科学探究引入学生的学习过程之中，把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中，使其在自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验。
因此，科学探究是学生在物理课程和现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法的学习方法和学习过程。科学探究关注的目标是：让学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累科学知识和方法。与传统的接受性学习和训练性学习相比，探究性学习具有更强的问题性、实践性和开放性。
物理课程是一门重要的科学课程，将科学探究列入物理课程的内容标准之中，让学生动脑动手，引导学生改进学习的策略和学习方法，通过学生自主的进行科学探究，学习物理的基本概念和基本规律。掌握进行科学探究的基本技能，包括观察、实验、推理方面的技能，以及收集信息、处理信息、传递信息的技能。培养学生探索科学的兴趣和对物理现象的好奇心，激发学生独立思考、勇于实践、敢于创新的科学精神，逐步形成科学态度和科学价值观。
应该注意的是，科学探究并不是学生学习物理的唯一方法，也并不是要求学生在学习所有物理知识时，都要参与探究的全过程，学生也可以只参与其中某一部分的活动。
二、科学探究的过程和要求
《标准》中根据科学探究的一般要求，结合初高中物理课程的特点和学生的认知水平，将科学探究分为7个要素，并对每一要素提出了探究能力的要求。在科学探究过程中，要给每个学生创造机会。明确他们所承担的任务，鼓励学生发现问题、提出问题、出主意、想办法。要让每个学生在探究活动中发挥积极主动的作用。同时，科学探究又是一种集体性的协作活动，对于比较简单的问题可以由学生个人来进行，对于比较复杂的问题，则应通过小组活动，甚至全班性的活动进行。
1． 提出问题
紧密结合标准对知识和技能的要求，从学生的物理学习和生活实践中，选取他们感兴趣进行探究，要让每个学生都能搞清楚探究的问题，让他们去调查、研究、探索。培养学生从日常生活和自然现象中找出研究课题的能力。应用科学的思想和方法，用已有的物理知识来确定研究课题，通过科学探究对课题进行描述。生活、社会和科学技术中的问题往往很复杂，限于学生的年龄特点和科学知识的局限，不是所有的问题都可以让学生通过探究来解决的，教师应根据学生提出的探究课题，结合学生的实际进行筛选和梳理，选择那些对学生发展有意义，而学生又有能力进行探究的课题。
2． 猜想与假设
要让学生根据已有的物理知识和实践经验，对确定探究的问题进行猜想和假设。例如，推测探究可能出现什么结果，应该怎样进行探究过程和方向的设计，根据已有的知识和经验，能够对探究的问题作哪些解释，哪些必须通过探究后才能作解释。
3． 制定计划和设计实验
根据确定的探究课题，设计科学的探究计划和方案。探究计划应包括探究的课题、实验器材和资料的准备、探究的程序和过程（包括观察、实验、信息和数据的收集和处理）、通过怎样的分析整理得出探究的结论、以及怎样对探究过程进行评估和反思等。对少数学生可以让他们去设计一些既有一定创新意识、又符合学生认知特点的探究方案。
4． 进行实验和收集证据
学生在教师的指导下，根据探究方案，利用观察、实验和其他的方法和技术，收集数据、资料和信息。特别提倡用计算机来收集、存储、处理和显示各种证据。要让学生对已有的数据和信息进行科学地分析和解释，找出这些证据和探究的课题之间的关系，进行科学地归纳和总结。如果涉及到两个或多个变量，学生应该能进行科学的分析和解释。
学生在课堂内外进行的探究活动是多样化的，可以是观察现象、进行实验、收集数据、分析现象、讨论交流、发表见解；也可以是从各种信息源，例如图书、期刊、学校的数据库和因特网上收集和获取信息。要在科学探究的过程中，指导与帮助学生不断改进探究的方法，例如，在学生进行观察和实验时，要让学生设计多种可靠易行的实验方案，鼓励学生反复收集和如实记录实验数据。
5． 分析和论证
教师要引导学生整理收集道德各种信息、实验数据和证据，对信息、数据和各种证据进行分析，应用科学的思维和方法，通过分析和归纳，找出规律，从而得出结论。
6． 评估
评估是探究过程的重要环节，过去的物理教学虽然也组织过一些探究活动，但是，往往在得出结论后就万事大吉了，学生通过探究究竟得到了那些启示，为什么探究的结果与事先的预测不一样，探究的设计和计划的进行过程是否有缺陷，还有哪些需要改进的地方，这些都需要学生去反思，只有通过这样的反思和评估，学生的科学探究能力才能逐步提高。
7． 交流与合作
要让每个学生都有充分的语言表达机会，要循序渐进地培养学生尽可能用已有的科学知识和较为准确的语言表达自己的探究成果。要让学生编写科学探究报告、设计表格、图象（包括应用计算机设计）。
学生应该能够向其他同学科学地表达自己的研究成果，包括研究的过程、方法和成果。教师要培养学生注意倾听其他同学的研究报告、尊重别人的探究成果，允许别人对自己的探究过程和成果提出不同的意见和表示怀疑，并能认真思考别人的意见，改进自己的探究方案。要让学生尽可能把自己的探究结果表达清楚，并且运用收集的信息和实验数据作有说服力的解释；要让各种想法、观点进行充分地交流和讨论，在此过程中，使学生体会到科学探索和科学实践的过程和方法。
三、对科学探究能力的评估
教师应及时对小组和学生的科学探究能力和在科学探究中的表现进行评估。对学生的科学探究能力评价的依据主要有：
1． 学生在集体和个人的探究活动中，能否发现并提出值得研究的问题
2． 能否制定出有效的、切实可行的探究计划
3． 能否科学地进行观察、实验和信息的收集、分析和处理
4． 能否对探究的结果进行积极的反思，并提出改进的建议
5． 能否写出有说服力的研究报告
6． 能否积极参与讨论，尤其是对本小组探究报告作科学的、有说服力的解释
7． 能否对其他小组的报告提出科学的质疑
8． 能否主动、积极地参与探究的全过程
9． 学生进行独立工作的能力
10．学生在小组中与其他同学合作进行研究的表现
11．学生在观察、实验、调查和收集信息过程中所做的记录
12．学生在探究过程、撰写研究报告和交流讨论中所表现出来的科学素养
四、进行科学探究的教学策略
1．创设激发好奇心的问题情境
首先，创设问题情境是为学生探究服务的。一要使学生置身于情境中，以引发他们的好奇心和探求问题的兴趣；二要能使他们积极主动地自行探索，自行解决问题，获得知识。好奇心是人们对事物由于不了解而产生的一种积极的情感状态，能使人们主动地接受未知事物。因此，教师在创设问题情景时，应尽可能地通过实物、模型、演示实验或电教媒体等来展示情景，以唤起学生注意，引起他们强烈的好奇心。其次，创设情景是为学生提出问题服务的，教师要围绕探究的主题进行精心设计，使探究的问题步步深入，层层推进，直至获得新知。
2．提供有结构的材料
培养学生自行探究和获得知识的能力，是要让他们搜集事实，参加实践，亲自观察实验与操作，通过动手、动口、动脑去获得知识。教师要为他们的实践活动创造条件，提供有结构的材料。有结构材料是指在使用时能揭示自然现象间的某种关系。教师应根据学习内容的需要，研究材料的特点，选择那些与揭示科学概念有关的、有吸引力的、使用时有安全感并适合学生自行探索的材料。教师作为有结构材料的提供者，必须了解学生的认识水平、心理特点，根据学生可能提出的问题去寻找材料，选择材料，适时适量提供材料。凡是学生可以自备的材料，教师应让学生自备。因为学生身边的材料能使他们觉得亲切而不陌生，使他们感到科学研究并不是那么神秘，高不可攀，它其实就是研究自己身边的事物。
3．建立良好的学习氛围
良好的学习氛围是学生自行探究知识活动的需要，创设良好的氛围，一是要创造一个宽松和谐的人际环境；二是要创设一个良好的学习氛围。教师是这种学习环境的创设者和示范者。教师必须用自己的语言去影响学生，认真倾听他们的意见，尤其是不同的意见，使他们真实地感受到老师是他们的朋友，相互间可以讨论，甚至争论，而没有距离感、畏惧感。
五、学生探究过程中应注意的问题
物理课程标准关于科学探究的七个要素。是按探究的一般过程来设计的，实际进行探究活动时，不一定要按照这七个要素的排列顺序进行，可以交叉进行，也可以将后面的要素提到前面进行，教师应根据探究的要求灵活掌握。
探究活动的组织和对学生探究能力的要求，要循序渐进，由简单到复杂，由部分探究到经历较为完整的探究过程。例如，学生开始接触物理时，可以安排一些简单的探究活动，探究的环节可以由其中的某几个，甚至是某一个环节，随着学生物理知识和技能的不断发展，再逐步安排学生进行一些较为完整的探究活动。
探究过程中应注意学科的渗透和融合，探究的问题可能涉及化学、生物、地理等多学科，物理教师应鼓励和提倡学生应用他们在其他学科中学到的知识和技能，来进行猜想和假设、分析与论证、讨论和交流。
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1第四章第4节 光的折射规律
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
通过实验探究，知道折射光线、折射角的涵义，了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。
了解光在发生折射时，光路的可逆性。
了解生活中的光的折射现象，并能用光的折射规律进行解释。
2.过程与方法
经历“光的折射规律”的探究过程，学习描绘光路、记录实验数据的方法。
体验由折射引起的错觉，在实验中养成实事求是的科学态度。
3.情感、态度与价值观
初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感。
二、重点与难点
本节的重点是光的折射规律，难点是用光的折射规律解释现象。
三、教学实施建议
（一）教学过程展开
本节分为三个教学板块，（1）通过实验探究，认识和归纳光的折射规律；（2）通过体验由折射引起的错觉，认识光路的可逆性；（3）通过欣赏奇异的折射现象，学习用光的折射规律解释有关简单的折射现象。
1.实验探究过程设计：
首先让学生观看海市蜃楼的图片（图4-4-1）或视频（见所附光盘），引起学生的学习兴趣。然后通过观察图4-4-2的实验现象引入课题，从而激发学生的思维，引发学生思考。
用实验演示光从空气射入水中的折射现象时，教师应引导学生从实验现象抽象出光的折射示意图，最后画出光路图，由此认识入射点、入射光线、折射光线、法线、入射角、反射角等，为进一步探究光的折射规律作准备。有许多同学认为反射现象和折射现象二者不会同时发生。但事实上常常是反射和折射同时发生。借助这个演示实验，要澄清学生的模糊认识。
实验探究中，应先介绍实验装置：激光光源、玻璃砖等。让学生猜想，一束光射到玻璃砖平面上，进入玻璃的光线将沿什么方向行进，如果改变方向，是向界面偏折呢，还是向法线偏折？明确观察目的和观察对象。实验时，应改变入射光线的方向三次，注意观察玻璃中折射光线的方向怎样改变，记录光路。实验中如何记录光路，对学生是一个难点。教师应引导学生由发光点、入射点、从玻璃的出射点来确定光路。最后，让学生总结出光从空气斜射入玻璃中时的折射规律。在这里仅仅要求
由于教材面对的是刚刚接触物理的初中生，所以在这里仅仅要求学生通过自己的实验和观察得到一些有关折射现象的感性规律：“折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射定律和入射光线分居法线两侧；光的空气斜射入玻璃中或其他介质中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。”事实上，在真正的科学史的发展历程上，人们对折射现象的认识，尤其是对折射现象的理性化认识经历了一个十分漫长和参与者众多的过程。折射定律的得来，更是集聚了无数位科学大师的智慧，折射出了大师们动人的科学精神和聪慧的科学方法。我们建议，学生探究活动后，可以适当介绍折射定律的一些科学史料，在一定的程度上可以深化学生对“科学发展的艰辛和曲折”的体会和感悟。
2.关于光路的可逆性：
小猫叉鱼问题很有趣，可以在教室用实验模拟。由于折射成像问题比较复杂，许多学生缺乏感性认识，应该让他们到实际中体验，使他们相信折射真的产生错觉。并由此引出折射光路可逆性的讨论。
光路的可逆性也可通过实验来验证，让光由空气射入水(或玻璃)中，记下入射光线、入射点、折射光线的位置，再让光线逆着折射光线方向射入，让学生观察光线是否逆着原入射光线方向射出。
3.关于物理欣赏：
对折射的奇异现象，要求学生领略物理现象的奇异、美妙，获得对自然现象的热爱、亲近的情感。用光的折射解释课文所提供的物理现象对初中学生而言比较困难，因此只要求学生能听懂教师的讲解，知道这些现象是由于光的折射造成的。不必要求所有学生都能够自己独立地进行解释。第四章第8节 走进彩色世界
一、本节三维目标要求
1.知识和技能
了解光的色散现象，知道光谱的概念。
了解光的三基色，认识色光的混合。
2、过程与方法
经历关于色光混合的实验探究。
体验利用计算机软件了解自然原理的探究过程。
3、情感、态度与价值观
形成色光合成白光的观念，具有尊重事实的科学态度。
增加学生对色散的兴趣和体验。
二、重点与难点
让学生了解色光的三原色是本节的重点，教学过程中安排的探究以及讨论等活动都主要围绕这一教学目标进行。
本节的难点是使学生认识色光的混合。这部分内容涉及到的知识较多，与学生的前概念有可能发生冲突，因此需要教师在教学过程中把握指导与讲解的尺度。
二、教学实施建议
（一）教学过程
本节分为两个教学板块：（1）认识光的色散现象。（2）了解光的三原色。这些知识属于一般性了解。
1.光的色散
本节内容以老师和小聪、小明的对话形式展开，讲述了牛顿发现光色散的实验和色光合成白光的实验，介绍了光的色散和光谱的概念。教材可读性强，这部分的教学，可以先安排学生自己阅读，然后在老师指导下进行“色散”的实验。
做好色散实验，是这节课成功的关键。为此，老师可多准备一些三棱镜，让学生观察太阳光的色散，认识光谱，获得对色散现象的感性认识和对太阳光谱美的体验。
用棱镜做色散实验时，如果阳光不充足，也可利用投影仪的光，或灯泡的光，效果都比较理想。观察光色散的方法很多，如果没有足够多的三棱镜，教学中可以采用其他的方法。如利用平面镜和水来使白光色散，把由白光分解出的红橙黄绿蓝靛紫的色带反射到白色的墙壁上。生活中也有许多色散的现象，如：雨后天空出现的美丽彩虹，阳光透过养鱼缸在墙上出现彩色光带等，这些例子老师可适时补充。
关于教材中图4-8-2所示色光合成白的实验，不要求演示，只是作为物理学史简单介绍即可。
介绍光谱，可简单介绍“光谱是人类获得遥远天体信息及原子内部信息的主要途径”的一些高科技实例（参见资料），展示科学的魅力，开阔学生眼界，提高学习物理的兴趣。
2.光的三原色。
有关“颜色之谜”的活动，内容丰富、充实，实验新颖，趣味性强。应让学生在自由的气氛中自主愉快地学习，在动手中认识科学概念。可以让学生用放大镜观察彩色电视画面上的各色光条。学生会发现，电视屏幕上显现出画面的丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三色光条合成的，教材图4-8-7展示的就是这种情景。在此基础上，介绍色光的三原色，有利于学生理解。
教学中，不要学生死记三原色光合成的图示（教材图4-8-6），而应让学生在探究的活动中去认识色光合成的效果，在实验活动中获得感性认识。如果条件允许，可以让学生到微机室用计算机来定量探究色光混合的规律，认识白黑灰和各种色光的三原色比例。具体操作如下：
启动计算机，按以下程序点击：开始→程序→附件→画图→颜色→编辑颜色→自定义颜色。
在画图程序调色板上，有红（R）、绿（G）、蓝（U）三个表示光强弱的数据块，能在0～255范围内变化。调节红、绿、蓝三种颜色的强度，都达到255，在颜色/纯色板中，观察三原色光混合后的颜色是白色。 调节红、绿、蓝三种颜色的强度都到0，观察三原色光混合后的颜色是黑色。调节红、绿、蓝三种颜色的强度，能观察到任意颜色。
这个实验不要求掌握，如果课上时间较紧张，也可在课下作安排。如果没有计算机，也可以通过彩色陀螺来认识色光的合成。
颜料的混合与色光的混合的规律不同。三原色色光混合后为白色，三原色颜料混合后为黑色。对颜料混合的探究在家庭实验室有简单介绍，可以请热爱绘画的学生讲一讲调色问题，提高学生的学习兴趣。
另外，本套教材的单色版（黑白版）中，因为无法显示多种色彩变化，教材舍去了“太阳光谱”、“色光的三原色”和“各种颜色的颜料”三个图。教师在教学过程中如涉及以上内容，可以通过相关资料予以展示。第四章第5节 科学探究：凸透镜成像
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
了解透镜的种类。
了解透镜的焦点、焦距，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。
探究并知道凸透镜成像的规律。
了解透镜在投影仪中的应用。
2.过程与方法
能在探究活动中，初步获得提出问题的能力。
通过探究活动，体验科学探究的全过程和方法。
学习从物理现象中归纳科学规律的方法。
3.情感、态度与价值观
具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和生活中的物理道理。
初步建立将科学技术应用于实际的意识。
二、重点与难点
本节教学的重点是探究凸透镜成像的规律，这也是教学的难点。
三、教学实施建议
（一）教学过程展开
本节分为两个教学板块：（1）了解透镜的种类，认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。（2）探究凸透镜成像的规律，了解凸透镜的一些应用。本节内容较多，分两个课时完成。
1.实验探究过程设计
（1）认识透镜
这部分教学需要1个课时。
教材从学生较为熟悉的凡尔纳小说入手，介绍了透镜的种类。并通过“博士”用冰取火的描述，引入了焦点和焦距的概念。需要强调，教材中将焦点定义为平行光能量的聚集点，突出了焦点的实质。如果阳光充足，应该组织学生到教室外，实际测一测凸透镜的焦距，找一找透镜的焦点，同时可以操作如图4-5-3的实验，通过切身体验理解教材中的焦点的定义，经历焦点和焦距概念的建立过程。
用冰取火的故事有很多版本，介绍中国古代的“冰燧取火”，有利于增强学生的民族自信心。
“透镜对光的作用”的演示实验设计很巧妙，特别是用手电筒产生平行光，通过烟雾来显示光路，把光束立体化，能够从前后左右不同方向，三维显示透镜对光束的作用。对烟雾实验进行总结，得出“凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用”的结论。
这个具体形象的全景演示实验，有利于培养学生的空间想象力，为学生认识凸透镜成像留下了形象思维与逻辑思维的实物基础。在这个实验的基础上，老师应引导学生将光束抽象成光线，用图4-5-5来描述透镜对光的作用。
对凸透镜成像的原理，教学中不要求深入介绍，对主光轴、光心等概念也无需定义。只要求通过对图4-5-6的分析，知道透镜成像是由透镜折射光线形成的。
（2）探究凸透镜成像的规律
完成这个探究需要1个课时。
关于凸透镜的成像规律，既有过程性要求，又有终结性要求，即学生要经历实验探究的学习过程，同时也要知道这个规律，并了解这个规律在实际中的应用。
这是一个有明确步骤的指导型探究，实验的步骤较详细，实验过程的指导较为具体，要让学生体验科学探究的全过程，在探究过程中培养科学研究方法，形成正确的结论。
2.实验探究中应注意几点：
（1）对“凸透镜成像的规律”的探究课题是在一定情境中提出的，教材中的情景只是其中的一个方案，老师亦可以在教室里让学生观察明亮的窗户在纸上成的像（图），学生即席就可以做此实验，这是学生事先不容易想到的，会激起学生很大兴趣，适时引导学生讨论，提出问题，猜想和假设，经历提出问题和猜想的过程。
（2）实验前应使学生明白用什么实验装置和怎样去研究，做好探究计划。进行实验，探究规律的过程，是以旁批里的提示为路标的指导下进行的。在收集数据中，提示1指出，实验数据应分三个范围采集，每个范围至少有两组数据。提示2中，对实像、虚像从能量角度进行了诠释。对虚像的认识，可能有一定难度，老师可以结合平面镜所成的虚像来理解。完成实验数据的采集活动后，可引导学生作初步总结。因涉及像的虚实、大小和倒正，头绪较多，现象纷繁，学生不易梳理清楚。应允许学生总结片面、不完整。
（3）在探究活动的最后，教材要求学生将蜡烛从很远的地方逐渐向凸透镜靠近，观察这个过程中像的变化。这个过程，不是对前面实验的简单重复，突出了从局部到整体、从静态到动态的认识过程，给学生一个动态的、全景式的图景。在此，老师要引导学生注意过程中像变化的两个分界点：蜡烛放在2倍焦距处和1倍焦距处。
将蜡烛放在2倍焦距处，像是怎样的？老师要引导学生通过推理来分析，突出理性思维的作用。
（4）对透镜成像的应用，教材有意识地介绍了学生发明的手电筒投影仪。在“家庭实验室”，让学生制作了“有凸透镜的照相机”。要鼓励学生应用所学知识进行小发明、小制作，培养学生的创造能力。第三章 第4节 噪声
一、三维目标要求
1.知识与技能
了解噪声的来源和危害。
知道防止噪声的途径。
2.过程与方法
通过体验和观察，了解噪声的来源。
结合前面所学的关于“声产生和传播的条件”的知识：，思考防止噪声的途径。
3.情感、态度与价值观
在知道噪声危害的基础上，自觉培养社会责任感，注意养成良好的社会公德，增强环境保护的意识。
二、重点和难点
提高学生环境保护的意识是本节的重点。
三、教学实施建议
噪声污染及其防治已经成为当今社会的热点话题之一，与学生的日常生活非常接近，学生对这一内容的学习具有社会意义。教学的切入点可从日常生活中选取，同时可以通过示波器向学生展示噪声的波形，并与前面学习的乐音做比较，认识噪声的本质。教师应该向学生介绍噪声的危害，并让学生了解噪声等级的界定方式以及防治途径。
（一）教学过程
1.情景创设 提出问题
让学生感受用铁皮刮玻璃和敲击音叉所发出的声音.并观察示波器中两种声音的图形。学生感受到音叉发出的声音悦耳，而铁皮刮玻璃的声音刺耳难听，令人烦躁不安。再让他们比较在示波器中显示的两种波形的区别，学生通过感受和观察,从物理和环保初步认识噪声。
2.过程展开
教材中图3-4-1和图3-4-2 是噪声的两个例子.本节课在教学形式上可采取分组讨论的方式，
指导学生阅读教材,并对如下问题进行交流讨论：
1) 什么是噪声
2) 为什么有时乐音也是噪声
3) 举例说明噪声对人的危害。
4) 根据P46的表，将一天中通常可能听到的声音的响度作一估计，描述你对这些声音的主观感觉。
5) 减弱噪声的方法有哪些 有关这方面你能做哪些工作
教师可以在学生讨论的基础上进行总结：
1)噪声及其来源
强调从环保的角度,凡是妨碍人们工作,学习和生活以及对要听的声音起干扰的声音都属于噪声.噪声来源大致为以下几方面:
交通运输噪声；施工噪声；社会生活噪声；工业噪声。
2)噪声的大小及危害
噪声的等级由响度的单位分贝来表示。指导学生阅读教材P46的表,引导学生注意在这些环境中的的分贝数，让曾经体会这些噪声污染的学生描述当时的主观感受。同时，可以结合《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中对于城市、工业区等区域内噪声标准的界定，说明噪声在当代社会造成的危害已需通过法律进行防治，提高学生的公民环保意识以及法律意识。
另外，可以向学生说明，噪声除了对人生理和心理有影响外,噪声还有其他危害,如噪声能导致工作设备"疲劳"以至断裂,例如喷气式飞机发出的声音能将附近的建筑物的玻璃窗震裂。
3)如何使噪声小些
以听到声音的条件为线索，引导学生想出减弱噪声的途径。减弱噪声有三条途径,声源处减弱；传播过程中减弱；人耳处减弱。教材中图3-4-4,图3-4-5,图3-4-6分别是这三条途径的例子。吸音的物质可作为制造声音屏障的材料,结合P44的家庭实验(探究声的反射与共鸣)，让学生选择最适合做声音屏障的材料。第四章第8节 走进彩色世界
一、本节三维目标要求
1.知识和技能
了解光的色散现象，知道光谱的概念。
了解光的三基色，认识色光的混合。
2、过程与方法
经历关于色光混合的实验探究。
体验利用计算机软件了解自然原理的探究过程。
3、情感、态度与价值观
形成色光合成白光的观念，具有尊重事实的科学态度。
增加学生对色散的兴趣和体验。
二、重点与难点
让学生了解色光的三原色是本节的重点，教学过程中安排的探究以及讨论等活动都主要围绕这一教学目标进行。
本节的难点是使学生认识色光的混合。这部分内容涉及到的知识较多，与学生的前概念有可能发生冲突，因此需要教师在教学过程中把握指导与讲解的尺度。
二、教学实施建议
（一）教学过程
本节分为两个教学板块：（1）认识光的色散现象。（2）了解光的三原色。这些知识属于一般性了解。
1.光的色散
本节内容以老师和小聪、小明的对话形式展开，讲述了牛顿发现光色散的实验和色光合成白光的实验，介绍了光的色散和光谱的概念。教材可读性强，这部分的教学，可以先安排学生自己阅读，然后在老师指导下进行“色散”的实验。
做好色散实验，是这节课成功的关键。为此，老师可多准备一些三棱镜，让学生观察太阳光的色散，认识光谱，获得对色散现象的感性认识和对太阳光谱美的体验。
用棱镜做色散实验时，如果阳光不充足，也可利用投影仪的光，或灯泡的光，效果都比较理想。观察光色散的方法很多，如果没有足够多的三棱镜，教学中可以采用其他的方法。如利用平面镜和水来使白光色散，把由白光分解出的红橙黄绿蓝靛紫的色带反射到白色的墙壁上。生活中也有许多色散的现象，如：雨后天空出现的美丽彩虹，阳光透过养鱼缸在墙上出现彩色光带等，这些例子老师可适时补充。
关于教材中图4-8-2所示色光合成白的实验，不要求演示，只是作为物理学史简单介绍即可。
介绍光谱，可简单介绍“光谱是人类获得遥远天体信息及原子内部信息的主要途径”的一些高科技实例（参见资料），展示科学的魅力，开阔学生眼界，提高学习物理的兴趣。
2.光的三原色。
有关“颜色之谜”的活动，内容丰富、充实，实验新颖，趣味性强。应让学生在自由的气氛中自主愉快地学习，在动手中认识科学概念。可以让学生用放大镜观察彩色电视画面上的各色光条。学生会发现，电视屏幕上显现出画面的丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三色光条合成的，教材图4-8-7展示的就是这种情景。在此基础上，介绍色光的三原色，有利于学生理解。
教学中，不要学生死记三原色光合成的图示（教材图4-8-6），而应让学生在探究的活动中去认识色光合成的效果，在实验活动中获得感性认识。如果条件允许，可以让学生到微机室用计算机来定量探究色光混合的规律，认识白黑灰和各种色光的三原色比例。具体操作如下：
启动计算机，按以下程序点击：开始→程序→附件→画图→颜色→编辑颜色→自定义颜色。
在画图程序调色板上，有红（R）、绿（G）、蓝（U）三个表示光强弱的数据块，能在0～255范围内变化。调节红、绿、蓝三种颜色的强度，都达到255，在颜色/纯色板中，观察三原色光混合后的颜色是白色。 调节红、绿、蓝三种颜色的强度都到0，观察三原色光混合后的颜色是黑色。调节红、绿、蓝三种颜色的强度，能观察到任意颜色。
这个实验不要求掌握，如果课上时间较紧张，也可在课下作安排。如果没有计算机，也可以通过彩色陀螺来认识色光的合成。
颜料的混合与色光的混合的规律不同。三原色色光混合后为白色，三原色颜料混合后为黑色。对颜料混合的探究在家庭实验室有简单介绍，可以请热爱绘画的学生讲一讲调色问题，提高学生的学习兴趣。
另外，本套教材的单色版（黑白版）中，因为无法显示多种色彩变化，教材舍去了“太阳光谱”、“色光的三原色”和“各种颜色的颜料”三个图。教师在教学过程中如涉及以上内容，可以通过相关资料予以展示。第三章 第1节 什么是声音
一 本节三维目标要求
1 知识与技能
初步认识声是由物体的振动发生的，声的传播必需依靠介质。
了解在不同的介质中声的传播速度是不同的，声在固体和液体中的传播速度比在空气中大。
2 过程与方法
通过观察发声现象，能简单地描述所观察到的发声体的共同特性，培养学生初步的观察，对比和概括能力。
通过声传播的实验探究，让学生初步学习在观察现象中发现问题，提出问题的能力。
让学生参与实验探究，初步学习实验探究的方法，体会科学探究的重要性。
3 情感、态度与价值观
通过本节学习，让学生知道我们生活在声的广袤空间，声能表达丰富多彩的情感，通过声能获取大量的信息。
使学生初步领略声在人类社会生活中的作用，从而引起对声的好奇，激发求知的欲望。
二 重点和难点
声波是一个难懂的概念，可通过与水波的类比以及设计演示实验使学生初步知道声波是声源的振动在介质中的传播。
声音发生的条件是这一节的重点。
三 教学实施建议
（一）课堂教学过程展开
1.情景创设 提出问题
教材中图3-1-1、图3-1-2是让学生知道声是携带能量的，声音是传递信息的一种形式。可让学生看图后，进行思考。讨论一些问题，比如动物都能发声吗 举例说出各种动物(狗、猫、鸟、蝉等)是怎么发出声的 你是怎么会听到声音的 声音是什么 声音有什么作用 让学生自由发挥，其目的是把学生带入声的世界，在讨论中切入本节主题：声的产生和传播。
2.过程展开
1)观察发声体在振动
除教材上让学生观察的内容外，可让学生根据身边的器材例如刻度尺、橡皮筋、纸、塑料薄膜等发出声音，进行观察，并考虑这样的问题：当物体振动时你能听到什么 当物体停止振动还能发出声音吗 让学生用自己的语言描述物体发声时的共同特征，总结出发声的物体都在振动，声音是由物体的振动产生的这一结论。由此学生通过观察、对比与概括，建立了声与振动的关系。
对于发声时，振动不明显的现象比如敲击鼓面和音叉发声，可用实验进行演示。将纸屑放在鼓面上，让学生观察敲击鼓面发声时和用手按住鼓面使鼓不发声时纸屑的情况，学生虽然没看到鼓面的振动，但可从纸屑是否被弹起判断鼓面是否在振动；将悬挂的泡沫塑料小球接触音叉，让学生观察音叉发声和不发声时小球的情况，判断音叉是否在振动。进而提出问题：纸屑和小球在什么时候被弹起跳动 可以让学生用手触摸喉头进行发声，感觉声带在振动。
学生通过直接观察，间接观察和直接触摸感受了发声的物体在振动。为了提高学生学习的兴趣，可举P43动物与声音中的例子，着重指出哪个部位在发出声音。引出声源的概念。
2)声波
与水波相比较引出声波。教材中进行如下描述：“……这样空气中就形成密疏相间的波动，以鼓面为中心向远处扩展，……”可以以鼓心为中心，用两种不同颜色的圆，把空气的密和疏向四周传播形象地画出来。（配动画参考科学探索者声与光P41图2-1）
让学生观察以下两种现象：敲响少先队鼓，挂在附近的泡沫塑料小球会摆动，盛有水的一个大盆中，投入一个小石子，产生了水波，浮在水面上的小纸片会上下运动，通过对两种现象进行比较，引出声波的概念。鼓面振动使周围空气振动，并且这个振动由近及远地传播，声波是声源的振动在空气(或其他物体)中的传播。振动的传播，携带了能量的传播，鼓周围的塑料小球得到了声波传来的能量就会摆动，就像小石子在水面激起水波，水波使小纸片上下运动。因为声波有能量，所以声波传入耳中会使耳膜振动，我们就感觉到了声音。(配动画)
3)声的传播需要介质
声在空气中能传播，在固体和液体中也能传播。可提些问题，例如为什么运动员在水下能听到音乐进行花样游泳 或让学生自己举例说出固体和液体也能传声。在此基础上再进行实验。然后提出：声在真空中能传播吗 学生可进行猜测，你用什么方法可证明你的猜测是正确的 学生可能提出许多方案，只要学生说出把声源放到真空中和不在真空中所产生的情况进行比较，都是正确的，并对其进行鼓励。
教材中安排了“声的传播”的实验探究，其主要目的是让学生通过探究初步认识声不能在真空中传播，声的传播需要介质。大致知道电磁波可在真空中传播，电磁波传播不需要介质。
实验过程中可启发学生不断提出问题并思考问题，比如罩内手机的应答声是怎么传到耳中的 当抽气机抽去罩内的空气时手机的应答声音变小，让空气重新进入罩内时，声又变大，这是为什么 为什么始终能看罩内手机屏上信号的显示 学生根据已有的知识对探究过程现象发生的原因，可进行猜测，然后再得出结论。如玻璃罩内手机的应答声变化说明声的传播需要介质，声波不能在真空中传播。虽然听不到真空中的手机的应答声，但能看到显示，说明了电磁波可在真空中传播。
船上的人是怎么会听到远处船只航行的声音的 暖气管是怎么把敲击声传遍楼内各处的 通过对这些问题的思考可以让学生进一步知道能听到声音所需要的条件。
教材上的图3-1-10、图3-1-11是为了开拓学生的知识面，并让学生领会到振动并不一定能感到声音，要感到声音，必须要有声源，介质和接收器。
4)声速
可以通过以下现象向学生提问：田径比赛时发令枪的烟雾和枪声应是同时发生的，为什么远处先看到烟雾后听到枪声
在讨论交流中让学生知道光和声的传播都需要时间，从而引出声速的概念。但光比声传播的速度快得多，因此远处的观测者先看到烟雾后听到枪声。估测声速时可忽略光传播所需要的时间。测出从看见发令枪冒烟到听到枪声所需要的时间，就可估测出的声速。同时告诉学生这种估测可能会有较大的误差。再让学生想出其他测声速的方案。只要学生说出要测出声速，必需测出声源到接收器的距离和声源振动到被接收器接收所需要的时间，利用v=s/t 就可。
声的传播快慢与哪些因素有关可让学生进行猜测，然后引导学生看声速表，幷对各种不同介质进行比较，知道声速与温度和介质有关，在常温下空气中的声速为340m/s。认识到固体中的声速最大，其次是液体，声音在空气中的传播速度最小。
5)人耳的听声能力
在学生认识了声音和物体振动的关系的基础上，提出频率的概念。只要学生知道人耳对声的感觉有上下限(20Hz－20 000Hz)，在此基础上，对超声和次声下定义，在“乐音的三个特征”一节中对频率再做更多的了解。
另外，对耳朵的构造进行介绍，并教育学生不要损害耳朵（配动画）。
