資源簡(jiǎn)介

初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)解讀
科學(xué)探究解讀
《標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一。將科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，旨在將學(xué)習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。
學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中，通過(guò)經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。” [1]
《標(biāo)準(zhǔn)》的以上陳述，闡明了科學(xué)探究在義務(wù)教育階段物理課程中的重要意義和原則要求。
科學(xué)探究過(guò)程包括以下要素：
1. 提出問(wèn)題
2. 猜想與假設(shè)
3. 制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
4. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
5. 分析與論證
6. 評(píng)估
7. 交流與合作
下面將依次解讀關(guān)于這些要素的科學(xué)探究能力目標(biāo)。
科學(xué)探究能力目標(biāo)
一、提出問(wèn)題
1.能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題。
請(qǐng)見(jiàn)以下實(shí)例：
例1．某學(xué)生在河邊玩耍，看見(jiàn)兩女士在河邊散步，一位穿高跟鞋，另一位穿平跟鞋，盡管她們體重看起來(lái)相同，但她們留在河邊濕地上的腳印深淺有明顯的差異。高跟鞋后跟的印痕窄而深，平跟鞋的則寬而淺。該學(xué)生感到這可能有一定的道理。
例2．某學(xué)生在觀看許多鳥(niǎo)類標(biāo)本時(shí)，發(fā)現(xiàn)啄木鳥(niǎo)的嘴巴和鴿子等鳥(niǎo)不同，啄木鳥(niǎo)的嘴尖細(xì)而堅(jiān)硬。該學(xué)生意識(shí)到這里有物理的原因。
例3．一位沒(méi)有學(xué)過(guò)電磁感應(yīng)知識(shí)的學(xué)生猜想：既然電能生磁，通電導(dǎo)線能使它旁邊的小磁針偏轉(zhuǎn)，那么磁也許可以生電，放在磁體旁的閉合線圈中也許就會(huì)有電流通過(guò)。他用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)卻沒(méi)有觀測(cè)到磁體旁的線圈中有電流。但細(xì)心的這位學(xué)生偶然發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把磁體取走或放入的瞬間，與線圈相連的電流表的指針發(fā)生了擺動(dòng)。他想，這里一定存在著某種物理規(guī)律。
以上分別從日常生活、自然現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)觀察三種情況各列舉了一個(gè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的實(shí)例。這三個(gè)實(shí)例所反映的不僅是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)所處的環(huán)境狀態(tài)不同，而且其心理狀態(tài)也不同：例3是偶然被捕捉的發(fā)現(xiàn)，像奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場(chǎng)就屬于這種情況，它需要敏銳的洞察力；例2是經(jīng)過(guò)仔細(xì)對(duì)比的后的發(fā)現(xiàn)，它需要進(jìn)行深入的觀察；例3是對(duì)平時(shí)熟視無(wú)睹現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，這些現(xiàn)象天天都呈現(xiàn)在我們眼前，從平常中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，實(shí)質(zhì)上是一種批判性思維的體現(xiàn)。以上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的各種方式都是形成和發(fā)展學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力所必須的。
本要求所述“發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題”，包括發(fā)現(xiàn)的相關(guān)物理現(xiàn)象之間的聯(lián)系（例1）、發(fā)現(xiàn)某物理現(xiàn)象區(qū)別于其它物理現(xiàn)象的特點(diǎn)（例2）、發(fā)現(xiàn)在其它場(chǎng)合下和以往事件中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的物理現(xiàn)象（例3）等等。應(yīng)該說(shuō)明的是，學(xué)生此時(shí)發(fā)現(xiàn)的是某種現(xiàn)象，僅是一種問(wèn)題意識(shí)，還沒(méi)有形成具體的、能清晰、明確地用語(yǔ)言或文字表述的問(wèn)題。
2.能書(shū)面或口頭表述這些問(wèn)題。
本要求指的是學(xué)生把自己的發(fā)現(xiàn)，通過(guò)思考，演變?yōu)橐粋€(gè)具體、明確的物理問(wèn)題，這是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的另一個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)施這一環(huán)節(jié)最簡(jiǎn)單的辦法就是把觀察到的現(xiàn)象采用“問(wèn)題化”的方式進(jìn)行陳述。例如，上述例1的問(wèn)題可表述為“為什么高跟鞋鞋跟對(duì)濕地的壓痕會(huì)比平跟鞋深？”， 例2可表述為“為什么啄木鳥(niǎo)的嘴需要特別尖硬？”
以上這種把所觀察到的現(xiàn)象直接問(wèn)題化的表述方式只是一種較低層次的方式，這是因?yàn)椋旱谝唬熏F(xiàn)象轉(zhuǎn)化為問(wèn)題時(shí)，在行為上比較簡(jiǎn)單，只要把現(xiàn)象的描述加一個(gè)問(wèn)號(hào)便可以了。第二，它沒(méi)有把對(duì)上述現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為一個(gè)科學(xué)問(wèn)題，因而缺乏明確的探究方向，給形成探究假設(shè)和制定研究方案帶來(lái)了一定的困難。
要把發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象演變?yōu)橐粋€(gè)科學(xué)問(wèn)題，需要對(duì)現(xiàn)象作進(jìn)一步的思維加工。例如以上例1中，高跟鞋和平跟鞋對(duì)地面作用的不同特點(diǎn)是力的作用面積不同，從而造成地面的破壞效果不同；例2中的啄木鳥(niǎo)啄蟲(chóng)時(shí)，利用了嘴尖，即作用面積小的特點(diǎn)，達(dá)到啄破樹(shù)體表面的目的。這樣，例1和例2都可以演化為“力對(duì)物體的破壞作用和受力面積有什么關(guān)系？”這一科學(xué)問(wèn)題，進(jìn)而還可以發(fā)展為“力對(duì)物體的破壞作用和什么因素有關(guān)？”這一探究問(wèn)題，通過(guò)探究后便有可能形成壓強(qiáng)的概念。同樣，把學(xué)生在例3中的發(fā)現(xiàn)演化為一個(gè)可探究的物理問(wèn)題，可以表述為“在什么情況下磁能生電？”
學(xué)生提出問(wèn)題的能力的發(fā)展應(yīng)該是逐步的，在學(xué)生獲得新的發(fā)現(xiàn)之后，首先應(yīng)該使學(xué)生能夠把自己的發(fā)現(xiàn)用問(wèn)題的方式表述出來(lái)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知情況適當(dāng)?shù)丶右灾笇?dǎo)，幫助學(xué)生形成一個(gè)與物理學(xué)有關(guān)的科學(xué)問(wèn)題，并用口頭或書(shū)面表述出來(lái)。學(xué)生經(jīng)過(guò)一定案例的積累，并隨著他們物理知識(shí)的豐富，逐步地提高自己提出探究問(wèn)題的能力。
3.認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題對(duì)科學(xué)探究的意義。
發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題對(duì)科學(xué)探究具有重要意義。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、不能提出問(wèn)題，科學(xué)探究便無(wú)從談起，因此，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題是進(jìn)行科學(xué)探究的前提。同時(shí)，科學(xué)探究過(guò)程是圍繞著所探究的問(wèn)題展開(kāi)的，正是由于有了明確、具體的探究問(wèn)題，才能使探究過(guò)程具有明確的方向，使探究能沿著合理的假設(shè)一步一步走下去，可以說(shuō)，問(wèn)題是各個(gè)探究環(huán)節(jié)的核心。另外，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的過(guò)程是極具創(chuàng)造性的過(guò)程，要想從平常的、已經(jīng)習(xí)慣的事件中發(fā)現(xiàn)不平常的因素，這是很不容易的事，它比在現(xiàn)成的問(wèn)題下尋求解決問(wèn)題的方法更需要?jiǎng)?chuàng)造性思維，科學(xué)探究的最終目標(biāo)之一就是發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題對(duì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)起著重要的作用。
學(xué)生不可能一開(kāi)始便能獲得對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的意義的全面認(rèn)識(shí)，上述認(rèn)識(shí)也不可能只通過(guò)教師對(duì)學(xué)生全面講授就能完全建立的，必須使學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的過(guò)程，并對(duì)所提出的問(wèn)題作進(jìn)一步的探究實(shí)踐，通過(guò)學(xué)生自己的體驗(yàn)，逐漸認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題對(duì)科學(xué)探究的意義。
二、猜想與假設(shè)
1.嘗試根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)對(duì)問(wèn)題的成因提出猜想。
例如在密茂的樹(shù)林中，太陽(yáng)光透過(guò)樹(shù)葉中空隙照在地面上的許多光斑，大量都呈圓形，其明亮深淺不一，位置交錯(cuò)重疊。為什么這許多光斑都是圓的呢？為了探究這些圓形光斑的成因，就要先提出猜想，然后依照猜想來(lái)制定探究計(jì)劃。
猜想不是胡猜亂想，猜想是應(yīng)用現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)問(wèn)題中的事實(shí)尋求可能解釋的過(guò)程。盡管所提出的猜想不一定是最終的科學(xué)結(jié)論，但對(duì)問(wèn)題成因的猜想仍需要有一定的依據(jù)，這依據(jù)就是上述要求中所述的兩點(diǎn)：一是已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，二是科學(xué)事實(shí)，即要求中所說(shuō)的“問(wèn)題”。
上例中造成樹(shù)蔭下太陽(yáng)圓形光斑的原因是什么？猜想之一是因?yàn)闃?shù)葉是圓的，所以影子是圓的，因?yàn)闃?shù)葉在空中交錯(cuò)重疊，所以地下的圓斑交錯(cuò)重疊。猜想之二是因?yàn)樘?yáng)是圓的，地面的光斑也都是圓的，圓形的光斑是圓形的太陽(yáng)形成的。究竟哪種猜想更合理，需要根據(jù)已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)對(duì)照?qǐng)A形光斑事實(shí)進(jìn)行思考。猜想之一認(rèn)為圓的樹(shù)葉會(huì)形成圓的影子，這固然是生活中的經(jīng)驗(yàn)，但根據(jù)已有知識(shí)，影子是光線沒(méi)有照射到的地方，而光斑是光線照射到的地方，樹(shù)蔭下的圓圈是光斑而不是影子，因此，已有的知識(shí)不支持第一個(gè)猜想。同時(shí)，地面上所有的圓形光斑都是一個(gè)很標(biāo)準(zhǔn)的圓，只有太陽(yáng)的形狀和它吻合，事實(shí)和經(jīng)驗(yàn)支持第二種猜想。至于為什么地面的光斑明亮不一、交錯(cuò)重疊，那將是在這種猜想的指引下進(jìn)一步探究的問(wèn)題。
2.對(duì)探究的方向和可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推測(cè)與假設(shè)。
在探究“電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)”問(wèn)題時(shí)，老師問(wèn)學(xué)生：如果改變通過(guò)電磁鐵的電流或者改變電磁鐵的匝數(shù)，它的磁性強(qiáng)弱會(huì)改變嗎？下面有這樣一段教學(xué)過(guò)程。
“學(xué)生相互議論：假設(shè)通過(guò)電磁鐵的電流由1A增加到2A，電磁鐵的磁性會(huì)怎樣？是否可以這樣推測(cè)：導(dǎo)線中的2A電流是兩股1A電流匯合而成的，每股電流都產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，兩個(gè)相同磁場(chǎng)合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。
如果電磁鐵的電流不變，線圈由100匝增加到200匝，它的磁性又會(huì)怎樣？是否可以這樣推測(cè)：200匝線圈是由兩組100匝線圈組合而成的，每組線圈都產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，兩個(gè)相同磁場(chǎng)合在一起，電磁鐵的磁性增強(qiáng)了。
通過(guò)以上推測(cè)可以想到：電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，通過(guò)的電流越大，電磁鐵的磁性將越強(qiáng)。” [2]
這就是對(duì)“電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)”進(jìn)行探究的可能實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的推測(cè)和假設(shè)。和猜想一樣，推測(cè)和假設(shè)的根據(jù)是探究者自己的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)以及所探究問(wèn)題的科學(xué)事實(shí)。推測(cè)和假設(shè)的結(jié)論必須是可檢驗(yàn)的，檢驗(yàn)的結(jié)果有兩種可能：一是支持假設(shè)，即證實(shí)；二是否定假設(shè)，即證偽。一個(gè)無(wú)法檢驗(yàn)的陳述是沒(méi)有探究?jī)r(jià)值的，因而也就不是一個(gè)科學(xué)假設(shè)。
3.認(rèn)識(shí)猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的重要性。
猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的重要作用首先在于它是科學(xué)結(jié)論的先導(dǎo)，如果猜想與假設(shè)一旦能得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支持，它就可能發(fā)展成為科學(xué)結(jié)論。因此，猜想與假設(shè)能幫助探究者明確探究的內(nèi)容和方向，指導(dǎo)探究的沿預(yù)定目標(biāo)展開(kāi)，避免探究的盲目性。
因?yàn)椴孪肱c假設(shè)對(duì)解決問(wèn)題的方案作了一定的預(yù)見(jiàn)性思考，因此，它為收集信息、分析和解釋信息提供了一個(gè)大致的框架。例如在“樹(shù)蔭下圓形光斑的成因”探究問(wèn)題中，其猜想是“圓形的光斑是由于圓形的太陽(yáng)形成的，和樹(shù)林中透光的樹(shù)葉空隙的形狀無(wú)關(guān)”，按照這個(gè)猜想可以得到一個(gè)概括性陳述，就是“光源發(fā)出的光通過(guò)一個(gè)屏障上的小孔后在光屏上得到的光斑，其形狀與光源形狀相同，與小孔形狀無(wú)關(guān)”。按照這個(gè)陳述，就能設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證方案：取不同形狀的光源，有長(zhǎng)條形的（日光燈）、球形的（磨沙燈泡）等。在不透光屏障上鉆不同形狀的小孔，有圓的、方的、三角形的等。觀察不同光源的光通過(guò)不同小孔后的光斑形狀，便能驗(yàn)證猜想是否正確。因此可以說(shuō)，猜想與假設(shè)為制定探究計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案奠定了必要的基礎(chǔ)。在以上實(shí)驗(yàn)中，如果在同一屏障上鉆上多個(gè)相互靠近的大小不同的小孔，模擬樹(shù)林中雜亂無(wú)章的透光空隙，還能看到樹(shù)蔭下那種明亮不同、交錯(cuò)重疊的光斑。如果進(jìn)一步改變孔的大小、增大光屏到透光孔之間距離的調(diào)節(jié)范圍，還可以發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)許多在猜想上未曾預(yù)料到的現(xiàn)象。
要使學(xué)生獲得對(duì)猜想與假設(shè)的正確認(rèn)識(shí)，應(yīng)該讓學(xué)生在經(jīng)歷猜想與假設(shè)的過(guò)程，并據(jù)此制定探究計(jì)劃或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成探究活動(dòng)，使學(xué)生體會(huì)猜想與假設(shè)是科學(xué)結(jié)論的先導(dǎo)，體驗(yàn)猜想與假設(shè)在整個(gè)探究活動(dòng)中所起的引導(dǎo)性作用。
三、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
1.明確探究目的和已知條件，經(jīng)歷制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。
在制定探究計(jì)劃或設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)之前，必須明確探究的目的和已知條件。探究的目的來(lái)自于探究的問(wèn)題，探究計(jì)劃的具體任務(wù)或?qū)嶒?yàn)方案的具體要求來(lái)自于根據(jù)探究問(wèn)題所提出的猜想或假設(shè)。當(dāng)猜想或假設(shè)一經(jīng)提出，便能據(jù)此明確目的，辨明條件。
制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究過(guò)程中重要的環(huán)節(jié)，但多數(shù)情況下，為了使科學(xué)探究能進(jìn)行下去，教科書(shū)都需要介紹探究的方法，因此在課堂教學(xué)中，這個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生較少有鍛煉的機(jī)會(huì)，這樣，讓學(xué)生經(jīng)歷制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程就顯得特別必要。
制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，就是從操作的角度把探究的猜想與假設(shè)具體化、程序化。一般做法是先分析該探究要解決哪幾個(gè)問(wèn)題，每個(gè)問(wèn)題有哪幾種解決問(wèn)題的方法，根據(jù)現(xiàn)有的條件和探究的要求，各應(yīng)該選擇哪種方法為好，然后根據(jù)這些被選中方法確定需要什么實(shí)驗(yàn)器材，按這些方法的邏輯關(guān)系構(gòu)思出操作步驟。例如設(shè)計(jì)“影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱的因素”實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，通過(guò)推理得出電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，通過(guò)的電流越大，電磁鐵的磁性將越強(qiáng)的假設(shè)之后，通過(guò)邏輯思維，很容易分析出實(shí)驗(yàn)需解決的問(wèn)題有三個(gè)：怎樣測(cè)量磁性強(qiáng)弱，怎樣改變和測(cè)量電流，怎樣改變線圈匝數(shù)。這時(shí)就可以發(fā)動(dòng)學(xué)生來(lái)討論解決這些問(wèn)題的方法，如：
“1. 怎樣測(cè)量電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？
學(xué)生A：看它能吸起多少根大頭針或小鐵釘。
學(xué)生B：看它能吸起多少鐵屑（用天平稱）。
學(xué)生C：看它對(duì)某一鐵塊的吸引力（用彈簧測(cè)力計(jì)把被電磁鐵吸住的鐵塊拉開(kāi)時(shí)彈簧計(jì)的讀數(shù)）有多大。
2. 怎樣改變和測(cè)量通過(guò)電磁鐵線圈的電流？
學(xué)生D：用滑動(dòng)變阻器改變線圈中的電流，用電流表測(cè)量電流的大小。
學(xué)生E：用增減電池來(lái)改變線圈中的電流，用串聯(lián)小燈泡的亮度來(lái)比較電流的大小。
3. 怎樣改變電磁鐵線圈的匝數(shù)？
學(xué)生F：使用中間有抽頭、能改變線圈匝數(shù)的現(xiàn)成電磁鐵產(chǎn)品。
學(xué)生G：臨時(shí)制作電磁鐵線圈，邊實(shí)驗(yàn)、邊繞制。” [3]
兼顧考慮實(shí)驗(yàn)是否精確、器材是否普及、操作是否簡(jiǎn)便等因素，發(fā)動(dòng)學(xué)生對(duì)這些因素進(jìn)行具體分析，根據(jù)不同的學(xué)習(xí)條件，可采用C、D、F，或者用A、D、G以及其它方法組成探究方案。
2.嘗試選擇科學(xué)探究的方法及所需要的器材。
總的來(lái)說(shuō)，科學(xué)探究可以使用觀察、實(shí)驗(yàn)、資料查詢、調(diào)查訪問(wèn)等方法。觀察是獲取自然存在的有關(guān)信息的方法，實(shí)驗(yàn)是通過(guò)人為的辦法制造某一情境和條件從中獲取信息的方法，資料查詢和調(diào)查訪問(wèn)是收集別人在有關(guān)問(wèn)題上曾經(jīng)獲得的信息的方法。不同的探究課題，所需要的信息特點(diǎn)不同，其信息來(lái)源當(dāng)然也不同，因而需要選擇不同的方法。應(yīng)該說(shuō)明的是，使用這些方法的目的是為了獲得科學(xué)探究所必須的證據(jù)，對(duì)這些證據(jù)的解釋以及科學(xué)探究結(jié)論的形成則應(yīng)該由探究者根據(jù)證據(jù)通過(guò)邏輯思維來(lái)完成。
義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究的問(wèn)題，比較多的是用觀察和實(shí)驗(yàn)的方法。其中尤以實(shí)驗(yàn)探究方法居多，因此存在著一個(gè)如何選擇實(shí)驗(yàn)器材的問(wèn)題。
選擇實(shí)驗(yàn)器材所涉及的面很廣，如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)器材的性能和操作要求，實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)等，都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的選擇起作用。在選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，考慮的因素也是多方面的，例如怎樣實(shí)現(xiàn)探究的步驟，怎樣保證器材的安全，怎樣減小實(shí)驗(yàn)的誤差，怎樣方便實(shí)驗(yàn)的操作等等。對(duì)初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，不能一開(kāi)始就要求過(guò)高，但應(yīng)該讓學(xué)生在制定探究計(jì)劃時(shí)領(lǐng)悟選擇器材的思路，嘗試自己來(lái)選擇探究所需要的器材。例如，可以讓學(xué)生在制定探究計(jì)劃時(shí)思考需要哪些器材，把所需器材的種類先確定下來(lái)，然后再?gòu)膶?shí)驗(yàn)器材的安全性、減小誤差、方便操作等方面來(lái)考慮器材的規(guī)格等問(wèn)題，形成從各個(gè)因素選擇實(shí)驗(yàn)器材的意識(shí)，逐步地提高學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材的能力。
在選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)提倡學(xué)生選用日常生活中常見(jiàn)的器具來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這有利于使他們產(chǎn)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的親近感以及發(fā)展他們?cè)趯?shí)驗(yàn)器材選擇方面所表現(xiàn)的創(chuàng)造能力。
3.嘗試考慮影響問(wèn)題的主要因素，有控制變量的初步意識(shí)。
要讓學(xué)生嘗試考慮影響問(wèn)題的主要因素，首先應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，具體的科學(xué)問(wèn)題常常都是由多個(gè)因素共同造成的結(jié)果。例如一段導(dǎo)線和一段電爐絲，從本質(zhì)上都是一個(gè)電阻。電爐絲要做成螺旋狀，是為了增加電爐絲的長(zhǎng)度；導(dǎo)線中的銅絲要做成多股，是為了在保持柔軟的情況下增加銅絲的橫截面積；電爐絲不用銅而用合金做成，是從材料選擇方面增大電爐絲的電阻值。由于導(dǎo)線和電爐絲對(duì)電阻值的要求不同，它們?cè)陂L(zhǎng)度、橫截面積、材料等因素上的體現(xiàn)也各不同，這些因素共同對(duì)它們的電阻值起作用。
要讓學(xué)生嘗試考慮影響問(wèn)題的主要因素，還應(yīng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，在一定的條件下有時(shí)是某個(gè)因素在對(duì)問(wèn)題起主要作用。同樣是研究輸電導(dǎo)線的電阻，當(dāng)我們觀察到離電源越遠(yuǎn)的地方所連接的燈泡越暗時(shí)，這是導(dǎo)線的長(zhǎng)度在起主要作用；當(dāng)用戶的用電量增加使得必須換用更粗的電纜時(shí)，這是導(dǎo)線的橫截面積在起主要作用；當(dāng)考慮為什么要用銅或鋁而不用價(jià)廉的鐵絲做導(dǎo)線時(shí)，這是導(dǎo)線的材料在起主要作用。究竟是哪一個(gè)因素在起主要作用，這是和研究問(wèn)題的條件有關(guān)的。學(xué)生在獲得這種認(rèn)識(shí)之后，可以讓他們嘗試對(duì)探究問(wèn)題的因素進(jìn)行分析，判斷在給定條件下，影響問(wèn)題的主要因素是什么。
之所以要使學(xué)生認(rèn)識(shí)當(dāng)某個(gè)因素在對(duì)問(wèn)題起主要作用時(shí)是有一定條件的，就是為了使學(xué)生能進(jìn)一步體會(huì)，所謂這個(gè)條件，就是除主要因素以外的其它因素對(duì)問(wèn)題的影響應(yīng)該小到可以忽略的程度。實(shí)際上，這就是在幫助學(xué)生建立控制變量的初步意識(shí)。具體用以上實(shí)例來(lái)說(shuō)就是：當(dāng)研究導(dǎo)線電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料三者中的某一個(gè)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持另外兩個(gè)量相同。
除此之外，使學(xué)生在科學(xué)探究中體會(huì)變量的概念，這也是建立控制變量的初步意識(shí)的一個(gè)方面。以探究導(dǎo)線電阻和長(zhǎng)度的關(guān)系（橫截面積、材料相同）為例，應(yīng)使學(xué)生意識(shí)到，一個(gè)長(zhǎng)度值對(duì)應(yīng)著一個(gè)電阻值，長(zhǎng)度的變化引起電阻值的變化，因而一系列的長(zhǎng)度值對(duì)應(yīng)著一系列的電阻值，它們的關(guān)系是一種動(dòng)態(tài)關(guān)系，盡管不要求學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度建立它們的函數(shù)式或圖像，但是物理量之間的相互制約的意識(shí)對(duì)學(xué)生制定探究計(jì)劃是很必要的。
4.認(rèn)識(shí)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)探究中的作用。
科學(xué)探究需要通過(guò)具體的操作來(lái)獲取證據(jù)和驗(yàn)證假設(shè)，制定探究計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，將把探究的猜想與假設(shè)落實(shí)到具體的操作方案上來(lái)。
制定探究計(jì)劃將使探究者明確收集信息的途徑和方式、確定收集信息的范圍和要求、了解探究所需的器材和設(shè)備以及建立分析數(shù)據(jù)的方法和思路。探究計(jì)劃使探究步驟更加有序、探究過(guò)程更加科學(xué)，如果沒(méi)有探究計(jì)劃，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)方案，科學(xué)探究的操作也就失去了根據(jù)。探究計(jì)劃不當(dāng)或者實(shí)驗(yàn)方案不妥，將直接影響著探究結(jié)果的可靠性和科學(xué)性。
在學(xué)生制定探究計(jì)劃之后，可以引導(dǎo)學(xué)生分析自己的計(jì)劃，同學(xué)之間相互交流探究計(jì)劃，尋找計(jì)劃中的不當(dāng)之處，并預(yù)料它在探究中所產(chǎn)生的不良后果，從而提高對(duì)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)探究中的作用的認(rèn)識(shí)。
四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
1.能通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)。
通過(guò)觀察收集數(shù)據(jù)時(shí)，首先要有明確的觀察目標(biāo)，知道是在哪一個(gè)研究對(duì)象上收集信息；同時(shí)要明確收集信息的內(nèi)容，知道是記錄某一現(xiàn)象的細(xì)微特征還是記錄兩個(gè)現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系，或者是兩者兼而有之；還要明確收集信息的時(shí)間，知道是在哪一個(gè)時(shí)刻或哪一段時(shí)間內(nèi)記錄有關(guān)信息。做到在預(yù)定的時(shí)間觀察預(yù)定的目標(biāo)，收集預(yù)先所關(guān)注的信息。
除了收集預(yù)定關(guān)注的信息外，探究者還應(yīng)善于捕捉意外的信息，歷史上的許多發(fā)現(xiàn)，如伽伐尼電、“布朗運(yùn)動(dòng)”、倫琴射線等，都是由于科學(xué)家的敏銳目光捕捉住了意外信息而得到的。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)時(shí)，除了應(yīng)該具備以上通過(guò)觀察收集數(shù)據(jù)的基本要求之外，還必須具有初步的實(shí)驗(yàn)操作技能，會(huì)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器和測(cè)量工具，能測(cè)量一些基本的物理量。
2.能通過(guò)公共信息資源收集資料。
初中物理探究活動(dòng)的公共信息資源主要來(lái)源于圖書(shū)館、閱覽室、科技館、博物館、展覽館、廣播、電視和互聯(lián)網(wǎng)等。
學(xué)生應(yīng)具備從圖書(shū)館、閱覽室所收藏的圖書(shū)和報(bào)刊中收集有關(guān)資料的初步能力，會(huì)從圖書(shū)索引中查找自己需要的書(shū)目，能從自己需要收集資料的內(nèi)容來(lái)選擇應(yīng)查找的刊物和報(bào)紙。學(xué)生應(yīng)具有閱讀書(shū)籍目錄的意識(shí)，經(jīng)歷從書(shū)籍的目錄和報(bào)刊的欄目中來(lái)判斷自己所需資料可能位置的過(guò)程，嘗試用摘抄和復(fù)印的方法來(lái)復(fù)制所收集的資料。
學(xué)生在參觀科技館、博物館和某些專門(mén)主題的展覽會(huì)時(shí)，應(yīng)具有收集資料的意識(shí)。當(dāng)帶著收集資料的目的去參觀這些場(chǎng)館時(shí)，應(yīng)想到攜帶適合自己條件的記錄資料的工具，如筆記本、照相機(jī)、錄音機(jī)、錄像機(jī)等，在允許的情況下采用恰當(dāng)?shù)姆绞郊皶r(shí)地記錄所需的資料。
學(xué)生應(yīng)嘗試從互聯(lián)網(wǎng)上收集資料，學(xué)習(xí)查找與資料內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)站和文件的方法和利用下載來(lái)收集資料的方法。有條件的，還可以經(jīng)歷從電子圖書(shū)館和電子出版物（如《中國(guó)大百科全書(shū)》）中查找資料的過(guò)程。
3.嘗試評(píng)估有關(guān)信息的科學(xué)性。
由于信息提供者的科學(xué)素養(yǎng)以及信息傳播過(guò)程中的失誤，信息的科學(xué)性問(wèn)題是客觀存在的。學(xué)生應(yīng)該具有評(píng)估信息科學(xué)性的意識(shí)和初步能力。
應(yīng)從信息所反映的科學(xué)概念上來(lái)評(píng)估信息的科學(xué)性。某電視傳媒為了強(qiáng)調(diào)節(jié)能意識(shí)，其主持人手拿理發(fā)店的電吹風(fēng)機(jī)說(shuō)：“……所節(jié)約的電能，足可以供給××個(gè)這樣的電吹風(fēng)機(jī)同時(shí)工作。” 此提供的信息混淆了功和功率的含義，在概念上出了科學(xué)性問(wèn)題，因而不是科學(xué)的信息。
還應(yīng)從日常生活、技術(shù)中常見(jiàn)物理量的數(shù)量級(jí)來(lái)發(fā)現(xiàn)信息中的科學(xué)性問(wèn)題。例如對(duì)常見(jiàn)用電器的功率和工作電流、各種聲音的頻率范圍、常見(jiàn)日用品的重力、汽車行駛的速度和飛機(jī)飛行的速度等物理量的大小應(yīng)該有一個(gè)大致的估計(jì)，如果出現(xiàn)汽車的功率是幾瓦、日光燈的電流是幾十安培，應(yīng)該判斷出這可能在數(shù)字或單位的表述上出了問(wèn)題。
4.會(huì)閱讀簡(jiǎn)單儀器的說(shuō)明書(shū)，能按書(shū)面說(shuō)明操作。
會(huì)閱讀說(shuō)明書(shū)，是指能從使用的角度看懂說(shuō)明書(shū)所表述的儀器的工作條件、操作要求和注意事項(xiàng)。例如以下某J2413型電磁繼電器的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)：
J2413型電磁繼電器的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)（節(jié)選）
用途：略
原理：略
技術(shù)數(shù)據(jù)：
工作電壓 直流8V 工作電流 60mA±10％
吸合電流 ≤48mA 釋放電流 ≥10mA
被控制電壓 交流220V 被控制電流 ≥1A
……
使用方法：
將8V直流電源接演示繼電器面板右側(cè)兩個(gè)接線柱，將被控制電路接于面板左側(cè)三個(gè)接線柱，即可模擬高靈敏度繼電器在電器、電子電路中起的自控、遙控作用。
注意事項(xiàng)：略
說(shuō)明書(shū)所標(biāo)明的“工作電壓為直流8V”，“被控制電壓為交流220V，被控制電流≥1A”，都是指電磁繼電器的工作條件。它要求繼電器線圈正常工作時(shí)的電壓為直流8V，電壓太低或太高都不利于繼電器的正常工作。說(shuō)明書(shū)要求被控制的工用電器額定電壓為220V，被控制的用電器額定電流為1A。應(yīng)看懂說(shuō)明書(shū)上所標(biāo)的“被控制電流≥1A”的含義，它是指產(chǎn)品的這項(xiàng)性能已經(jīng)達(dá)到并超過(guò)了1A的水平，不能誤認(rèn)為可以把該繼電器用來(lái)控制超過(guò)1A電流的用電器。
在理解儀器工作條件和操作要求的前提下，應(yīng)該按照說(shuō)明書(shū)的要求正確地操作儀器。
還應(yīng)該使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，盡管說(shuō)明書(shū)上有一些看不懂的內(nèi)容，這些內(nèi)容一般涉及的是產(chǎn)品在生產(chǎn)、技術(shù)方面的問(wèn)題，但它并不妨礙我們正確地使用儀器。
5.會(huì)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器，能正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
初中物理課所用的天平、彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、溫度計(jì)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源等都是簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器，要正確地使用這些儀器，就要了解儀器的使用要求和操作要領(lǐng)。例如，用溫度計(jì)測(cè)量容器中的水溫時(shí)應(yīng)該把溫度計(jì)的探頭全部浸沒(méi)在水中并不要和容器壁接觸，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力時(shí)應(yīng)避免掛鉤和測(cè)力計(jì)外殼接觸以防止發(fā)生摩擦，使用電流表和電壓表時(shí)要注意電表的量程、接線柱的極性以及電表與被測(cè)電阻的串并聯(lián)接線方式等。
要正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，除了需要正確地動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)儀器之外，還要正確地觀察儀器讀數(shù)，例如用量筒測(cè)量液體的體積時(shí)，不僅應(yīng)該把盛有被測(cè)液體的量筒放在水平桌面上，同時(shí)眼睛還應(yīng)該和液面在同一水平面上來(lái)觀察量筒的刻度。
要正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)辨明儀器的測(cè)量范圍和最小分度值，正確讀取儀器所顯示的讀數(shù)。
要正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還要事先設(shè)計(jì)并繪制好用于記錄數(shù)據(jù)的表格，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單、明了地填在表格中。
6.具有安全操作的意識(shí)。
實(shí)驗(yàn)的安全主要體現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)儀器的安全和實(shí)驗(yàn)者的人身安全。
在考慮實(shí)驗(yàn)儀器的安全時(shí)，應(yīng)該具有關(guān)注實(shí)驗(yàn)儀器量度范圍的意識(shí)：天平所測(cè)量物體的質(zhì)量不能超過(guò)天平的稱量；不能把溫度計(jì)用來(lái)測(cè)量有可能超出其量度范圍的溫度；不能對(duì)彈簧用力嘗試超過(guò)它的彈性限度；不能使電學(xué)元件通過(guò)的電流值超過(guò)其標(biāo)稱的額定值。
應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的安全性具有預(yù)先考慮的意識(shí)。當(dāng)用滑動(dòng)變阻器控制電路中的電流時(shí)，開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)審視變阻器的接線和滑動(dòng)頭的起始位置是否會(huì)造成變阻器的短路。當(dāng)對(duì)電路的接線沒(méi)有十分把握的情況下，閉合開(kāi)關(guān)前，會(huì)用瞬時(shí)碰接的方法來(lái)探測(cè)電路在接通時(shí)的安全性。
當(dāng)使用易破、易碎的器材做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)具有謹(jǐn)慎操作的意識(shí)。例如在使用長(zhǎng)的玻璃管和薄的玻璃器皿時(shí)應(yīng)該采取合理的防范措施。另外，還應(yīng)該對(duì)220V交流電源的使用始終保持用電安全的意識(shí)。
7.認(rèn)識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)對(duì)科學(xué)探究的重要性。
科學(xué)事實(shí)是檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論的唯一標(biāo)準(zhǔn)，證據(jù)是進(jìn)行科學(xué)分析的根據(jù)，如果不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不收集科學(xué)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)探究便無(wú)法進(jìn)行下去，所探究問(wèn)題的結(jié)論也就不可能形成。
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與數(shù)收集數(shù)據(jù)時(shí)，如果由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境的影響、實(shí)驗(yàn)條件的改變或者由于實(shí)驗(yàn)者的疏忽，造成所收集數(shù)據(jù)的失真或部分失真，將會(huì)對(duì)探究結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至有可能得出與真正的科學(xué)結(jié)果完全相反的結(jié)論而致使探究者對(duì)這錯(cuò)誤結(jié)論反倒信以為真。收集數(shù)據(jù)對(duì)科學(xué)探究的重要性是不言而喻的。
教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)時(shí)的偶然失誤作出認(rèn)真的分析，從具體的事例中看到它的嚴(yán)重后果，使學(xué)生加深對(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集收集在科學(xué)探究中的重要性的認(rèn)識(shí)。
五、分析與論證
1.能初步描述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或有關(guān)信息。
學(xué)生應(yīng)認(rèn)識(shí)到，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不等于實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是客觀事實(shí)的反映，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)分析的結(jié)果。因此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的描述應(yīng)該客觀、真實(shí)，不要帶著對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期來(lái)影響對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的描述。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的描述應(yīng)該準(zhǔn)確。對(duì)物理現(xiàn)象的描述，其描述標(biāo)準(zhǔn)前后要統(tǒng)一，并盡可能地用定量或半定量的方法描述出物理現(xiàn)象的特征。例如，用配兌的彩色雞尾酒在靜止擱置時(shí)其彩色分界面的逐漸模糊來(lái)探究不同溫度下分子熱運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)時(shí)，對(duì)分界面模糊情況演變的描述就應(yīng)該用同一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指出其模糊區(qū)域的大致尺度。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的描述可以采用文字表述的方法，也可以采用數(shù)學(xué)表示的方法，《標(biāo)準(zhǔn)》明確要求學(xué)生“能用語(yǔ)言、文字或圖表描述常見(jiàn)物質(zhì)的物理特征” [4] ，通過(guò)在有關(guān)坐標(biāo)系中描點(diǎn)來(lái)描述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以形象地表現(xiàn)出信息的特征，但對(duì)初中學(xué)生來(lái)說(shuō)應(yīng)該由易到難、逐步地來(lái)形成這種能力。
2.能對(duì)收集的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較。
對(duì)收集信息的簡(jiǎn)單比較，是指判斷所比較的信息是相同還是不同，如果不同，其不同點(diǎn)是什么。
例如觀察連通器各個(gè)部位的水面，比較它們的高度，發(fā)現(xiàn)總是相同的。
又如用溫度計(jì)測(cè)量水壺中水的溫度，比較在始終加熱的情況下水沸騰前后的溫度變化情況，發(fā)現(xiàn)沸騰前水溫在不斷升高，而沸騰后水溫保持不變。
還如用電壓表測(cè)量并聯(lián)電路各支路電壓，比較它們的大小關(guān)系，發(fā)現(xiàn)總是相等的；用電流表測(cè)量其電流關(guān)系，發(fā)現(xiàn)它們是不等的，進(jìn)一步的比較還發(fā)現(xiàn)，干路電流總等于各支路電流之和。
再如比較放在通電螺線管周圍的各個(gè)小磁針靜止時(shí)的指向，發(fā)現(xiàn)它們是不同的，進(jìn)一步比較相鄰磁針的指向關(guān)系，發(fā)現(xiàn)它們是有聯(lián)系的。
盡管以上所比較的量是不同的，如高度、溫度、電流、電壓、磁針指向等，但它們共同的特點(diǎn)是由于通過(guò)比較而獲得了發(fā)現(xiàn)。如果對(duì)所獲得的發(fā)現(xiàn)再作進(jìn)一步的分析、歸納和概括，就有可能得出科學(xué)的結(jié)論。因此，對(duì)信息進(jìn)行比較是進(jìn)一步分析、解釋信息的基礎(chǔ)。
3.能進(jìn)行簡(jiǎn)單的因果推理。
要使學(xué)生能進(jìn)行因果推理，首先應(yīng)該使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，作為原因和結(jié)果的兩個(gè)事件是具有必然聯(lián)系的：一個(gè)事件A的發(fā)生，將會(huì)造成另一個(gè)事件B的發(fā)生；另一事件B的發(fā)生，將意味著事件A在起著作用。這樣，A就是原因，B就是結(jié)果。發(fā)展學(xué)生的因果推理能力是物理教學(xué)中重要的任務(wù)，對(duì)初中學(xué)生而言，應(yīng)使他們能進(jìn)行簡(jiǎn)單的因果分析。
簡(jiǎn)單的因果推理能力的培養(yǎng)，有的可以從兩個(gè)關(guān)聯(lián)事件發(fā)生的時(shí)間先后分析入手，時(shí)間在先的是原因，時(shí)間在后的是結(jié)果，從而使學(xué)生體會(huì)到這是由于發(fā)生了某種原因A而產(chǎn)生了某種結(jié)果B。例如，耳朵聽(tīng)到聲音和聲源發(fā)生振動(dòng)，這是兩個(gè)有必然聯(lián)系的事件，從時(shí)間順序上看，是由于聲源的振動(dòng)，帶動(dòng)周圍的空氣依次向外振動(dòng)，終使耳朵鼓膜發(fā)生振動(dòng)感覺(jué)聲音，因此從因果關(guān)系來(lái)說(shuō)，是由于聲源的振動(dòng)而產(chǎn)了聲音。
還可以讓學(xué)生從控制物理?xiàng)l件所發(fā)生現(xiàn)象的感受中培養(yǎng)簡(jiǎn)單的因果推理能力。例如把某一弦樂(lè)器的琴弦拉緊一些，弦振動(dòng)的頻率就高，把琴弦放松一些，弦振動(dòng)頻率就低，讓學(xué)生從感覺(jué)上認(rèn)識(shí)琴弦的張力是改變琴弦振動(dòng)頻率的原因，從而體會(huì)物理?xiàng)l件和物理現(xiàn)象之間某些存在的因果關(guān)系。
還應(yīng)該使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，原因和結(jié)果是相對(duì)的。從琴弦振動(dòng)使耳朵聽(tīng)到聲音這個(gè)過(guò)程來(lái)說(shuō)，琴弦振動(dòng)頻率的變化使耳朵感到音調(diào)的變化，因此，琴弦的頻率變化是引起音調(diào)變化的原因。但從影響琴弦振動(dòng)頻率的因素來(lái)考慮，琴弦振動(dòng)頻率的變化是琴弦張力等因素變化的結(jié)果。
4.經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律的過(guò)程。
在經(jīng)歷了對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄、對(duì)數(shù)據(jù)的比較和對(duì)可能的因果關(guān)系進(jìn)行分析之后，離科學(xué)探究的結(jié)果僅有一步之遙，這一步就是歸納科學(xué)規(guī)律。
要?dú)w納科學(xué)規(guī)律，就要尋找數(shù)據(jù)之間相互關(guān)系的特征。在初中物理，這種特征通常表現(xiàn)為相等、之和、之差、乘積、比值等數(shù)學(xué)關(guān)系。因此在歸納時(shí)，就要通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)這些這些特征并歸納出結(jié)論。一些簡(jiǎn)單關(guān)系的規(guī)律，如“連通器中的液面總是相平的”、“并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和”等結(jié)論，只要通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單比較就可以歸納出來(lái)，而 “杠桿的平衡條件” 、“同一電阻的電流和電壓的關(guān)系”等，需要把有關(guān)數(shù)據(jù)的乘積或者比值拿來(lái)進(jìn)行比較，才能發(fā)現(xiàn)和歸納出它們的規(guī)律。啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)之間規(guī)律的過(guò)程，是一個(gè)發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維的過(guò)程。
要?dú)w納科學(xué)規(guī)律，還要關(guān)注物理?xiàng)l件改變與物理現(xiàn)象變化之間的聯(lián)系。例如，探究光的反射規(guī)律，在改變?nèi)肷涔饩€的方向時(shí)學(xué)生應(yīng)具有關(guān)注反射光線變化的意識(shí)；探究音調(diào)與頻率的關(guān)系，改變頻率時(shí)學(xué)生應(yīng)具有關(guān)注音調(diào)的變化的意識(shí)；探究彈簧形變與受力的關(guān)系，改變拉力時(shí)學(xué)生應(yīng)具有關(guān)注彈簧長(zhǎng)度的變化的意識(shí)。關(guān)注條件變化對(duì)現(xiàn)象的影響，同時(shí)比較兩者數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)關(guān)系，就可能歸納出所探究的科學(xué)規(guī)律。
5.嘗試對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行描述和解釋。
學(xué)生應(yīng)嘗試用自己的語(yǔ)言對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行描述，描述時(shí)，應(yīng)力求客觀、準(zhǔn)確地反映探究的結(jié)論。
例如通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了各種情況下通電螺線管的N極位置和電流方向的關(guān)系之后，提出以下描述：“如果螞蟻沿著電流的方向繞螺線管爬行，N極就在螞蟻的左邊”，或者說(shuō)：“猴子用右手把一個(gè)大螺線管挽在腋下，如果電流沿著猴子右臂所指的方向，N極就在猴子的前方，” 讓學(xué)生體會(huì)怎樣通過(guò)描述來(lái)反映物理規(guī)律，并鼓勵(lì)學(xué)生嘗試用自己的語(yǔ)言來(lái)描述通電螺線管的電流方向跟N極方向的關(guān)系。最后還可以讓學(xué)生對(duì)自己描述語(yǔ)言的概括性和科學(xué)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)展他們運(yùn)用科學(xué)、簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的語(yǔ)言來(lái)表述探究結(jié)果的能力。
學(xué)生還應(yīng)嘗試對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行解釋。解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也是描述物理規(guī)律的一種方式。例如在探究對(duì)晶體加熱時(shí)其溫度變化的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)晶體在熔化的過(guò)程中雖然沒(méi)有停止加熱，但溫度不變。該現(xiàn)象表明，晶體在熔化的過(guò)程中需要吸熱。這既是對(duì)結(jié)果的解釋，也是對(duì)規(guī)律的描述。
6.認(rèn)識(shí)分析論證在科學(xué)探究中是必不可少的。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不等于探究的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的客觀記錄，探究的結(jié)論是在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過(guò)分析論證所得出的具有普遍意義的規(guī)律。例如對(duì)部分電路歐姆定律的探究，當(dāng)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了在各種不同電壓下通過(guò)電阻的電流值時(shí)，即使實(shí)驗(yàn)操作正確，得出的數(shù)據(jù)可靠，但探究?jī)H停留在此階段，面對(duì)諸多的電流值和電壓值，不對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析、歸納，將什么結(jié)論也不能形成，探究等于半途而廢，因此，分析論證在科學(xué)探究中是必不可少的。
在學(xué)生經(jīng)歷了分析論證形成探究結(jié)論后，引導(dǎo)學(xué)生把分析論證前后的科學(xué)探究進(jìn)程進(jìn)行對(duì)比，將能加深學(xué)生對(duì)分析論證在科學(xué)探究中所起作用的正確認(rèn)識(shí)。
六、評(píng)估
1.有評(píng)估探究過(guò)程和探究結(jié)果的意識(shí)。
有評(píng)估探究過(guò)程的意識(shí)，是指對(duì)探究的行為和所收集信息的科學(xué)性、可靠性有進(jìn)行評(píng)估的愿望，這種愿望，通常表現(xiàn)為對(duì)如下一些問(wèn)題的思考：
·在探究過(guò)程中，按要求應(yīng)該保持不變的物理量是否在操作中真正做到了保持不變？
·從公共信息資源所獲得的信息，是否會(huì)對(duì)它的可靠性程度進(jìn)行思考？例如對(duì)如下不同說(shuō)法：“據(jù)說(shuō)……”， “據(jù)××先生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果……”， “根據(jù)××先生在××條件下實(shí)驗(yàn)得出的××數(shù)據(jù)……”等，是否會(huì)考慮這些說(shuō)法的差別？
·對(duì)實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)據(jù)，是否會(huì)觀察其數(shù)量級(jí)的大小，看看它和該物理量通常的大小認(rèn)識(shí)是否吻合？
·當(dāng)發(fā)現(xiàn)個(gè)別實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)異常的時(shí)候，是深信它是真實(shí)的還是對(duì)它測(cè)量的可靠性產(chǎn)生懷疑？
以上這些問(wèn)題都反映了評(píng)估探究過(guò)程的意識(shí)。
有評(píng)估探究結(jié)果的意識(shí)，通常表現(xiàn)為思考探究結(jié)果是否會(huì)和探究者原有的知識(shí)相矛盾？探究結(jié)果是否會(huì)和日常的經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)象相沖突？探究結(jié)果中各因素之間的關(guān)系是否符合邏輯？是否能自圓其說(shuō)？等等。
強(qiáng)化對(duì)探究過(guò)程和探究結(jié)果所進(jìn)行評(píng)估的意識(shí)，對(duì)發(fā)展學(xué)生的批判性思維具有積極的意義。
2.能注意假設(shè)與探究結(jié)果間的差異。
探究假設(shè)是對(duì)探究結(jié)果的預(yù)期，探究結(jié)果是對(duì)探究假設(shè)的驗(yàn)證（這里所指的探究結(jié)果是指實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并非是對(duì)探究結(jié)論的陳述）。若結(jié)果與假設(shè)吻合，則假設(shè)被證實(shí)；若結(jié)果與假設(shè)沖突，則假設(shè)被推翻；若結(jié)果與假設(shè)基本吻合，但存在著差異，從原則上說(shuō)，該差異必然是受到另一種規(guī)律支配的結(jié)果。關(guān)注這種差異，實(shí)際上就是在關(guān)注引起這種差異的規(guī)律，這是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的前奏，是創(chuàng)造性思維的表現(xiàn)。
科學(xué)史上，由于理論預(yù)期和實(shí)踐測(cè)定之間存在著差異，并圍繞著這個(gè)差異進(jìn)一步探究而導(dǎo)致新的發(fā)現(xiàn)的事例是不勝枚舉的。18世紀(jì)，太陽(yáng)系的第7個(gè)行星天王星被發(fā)現(xiàn)后，在探究其運(yùn)行軌道時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的實(shí)際軌道總是跟用萬(wàn)有引力計(jì)算出來(lái)的有一定差異，研究者根據(jù)這個(gè)差異，推測(cè)天王星外面還有一個(gè)未發(fā)現(xiàn)的行星在對(duì)天王星起作用，通過(guò)進(jìn)一步的理論和實(shí)踐研究，終于發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系的第8個(gè)行星——海王星。無(wú)獨(dú)有偶，因理論和實(shí)踐之間的差異，又導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系中的第9個(gè)行星——冥王星。
3.能注意探究過(guò)程中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題。
例如，在學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律以后，擺在學(xué)生面前需探究的問(wèn)題是如何應(yīng)用這個(gè)規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的實(shí)際應(yīng)用，即探究電動(dòng)機(jī)的原理。首先探究的是如何使線圈通電后轉(zhuǎn)起來(lái)。
教師指導(dǎo)學(xué)生把一段粗漆包線繞成一個(gè)小矩形線圈，線圈的左右兩端各伸出一段，用小刀刮去兩端漆包線的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮上半周或下半周。用鉗子把曲別針弄彎，做兩個(gè)支架，把線圈兩端放在支架上，線圈下面放一永磁體，支架分別與電池的兩極相連（如右圖）。用手輕轉(zhuǎn)小線圈，它就會(huì)不停地轉(zhuǎn)下去。這一探究過(guò)程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是教師提供的，學(xué)生在這一環(huán)節(jié)中的主要任務(wù)是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋，以及對(duì)這個(gè)“電動(dòng)機(jī)”的工作進(jìn)行評(píng)估。
學(xué)生在仔細(xì)觀察后，發(fā)覺(jué)線圈每轉(zhuǎn)一圈，電路被接通一次，獲得一次使線圈沿相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力。這是線圈之所以能維持轉(zhuǎn)動(dòng)的原因，但這同時(shí)又是線圈對(duì)電源的利用率不高和線圈轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn)的原因。這是探究過(guò)程中需要解決的矛盾，是新發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，如果能解決這個(gè)矛盾，“電動(dòng)機(jī)”的實(shí)用價(jià)值將會(huì)得到巨大的提升。這一矛盾的揭示，標(biāo)志著對(duì)電動(dòng)機(jī)換向器研究的開(kāi)始。
從上例中我們看到，通過(guò)對(duì)探究的評(píng)估，注意探究過(guò)程中未解決的矛盾，將可能導(dǎo)致更有意義的新一輪探究過(guò)程的展開(kāi)。
4.嘗試改進(jìn)探究方案。
5.有從評(píng)估中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的意識(shí)。
有從評(píng)估中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的意識(shí)，是指通過(guò)對(duì)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)估后，對(duì)所發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)有進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)的愿望，對(duì)所發(fā)現(xiàn)的缺陷有設(shè)法克服的要求。如果把這種愿望和要求轉(zhuǎn)化為具體的行動(dòng)，就是嘗試改進(jìn)探究方案。因此，在評(píng)估環(huán)節(jié)中，《標(biāo)準(zhǔn)》所提出的“有評(píng)估探究過(guò)程和探究結(jié)果的意識(shí)”、“有從評(píng)估中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的意識(shí)”、“嘗試改進(jìn)探究方案”等對(duì)學(xué)生的基本要求，構(gòu)成了一種有機(jī)的、遞進(jìn)的關(guān)系。可把它們之間的關(guān)系用以下方框圖表示：
6.認(rèn)識(shí)評(píng)估對(duì)科學(xué)探究的意義。
評(píng)估能優(yōu)化探究的方案。通過(guò)對(duì)科學(xué)探究過(guò)程個(gè)結(jié)果的評(píng)估，從中揚(yáng)其所長(zhǎng)，克其所短，不僅使本探究課題的方案直接得到了改進(jìn)，而且在評(píng)估和改進(jìn)方案的過(guò)程中，增長(zhǎng)了知識(shí)，提高了相關(guān)技能，為將后對(duì)類似課題探究方案的優(yōu)化奠定了較好的基礎(chǔ)。
評(píng)估有可能引出新的發(fā)現(xiàn)。在關(guān)注探究結(jié)果和探究假設(shè)的差異的過(guò)程中，在關(guān)注探究過(guò)程未解決矛盾的過(guò)程中，將會(huì)涉及探究方案中沒(méi)有考慮的問(wèn)題，這將可能引發(fā)出新的探究問(wèn)題和獲得新的發(fā)現(xiàn)。
評(píng)估有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。評(píng)估是對(duì)探究行為和獲取信息的可靠性、科學(xué)性從嚴(yán)密的角度重新審視的過(guò)程，它需要學(xué)生從更全面角度來(lái)思考和認(rèn)識(shí)問(wèn)題，這將促進(jìn)學(xué)生用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來(lái)進(jìn)行科學(xué)探究。
評(píng)估是對(duì)探究反思的過(guò)程，評(píng)估有利于發(fā)展學(xué)生的批判性思維。
要使學(xué)生獲得對(duì)評(píng)估的正確認(rèn)識(shí)，應(yīng)該讓學(xué)生經(jīng)歷評(píng)估的過(guò)程，例如讓學(xué)生通過(guò)小組交流或全班交流的方式，討論科學(xué)探究中所存在的問(wèn)題、獲得的發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)建議，使學(xué)生從這些具體的評(píng)估活動(dòng)中獲得體驗(yàn)、并在教師必要的點(diǎn)評(píng)下，形成對(duì)評(píng)估的正確認(rèn)識(shí)。
七、交流與合作
1.能寫(xiě)出簡(jiǎn)單的探究報(bào)告。
簡(jiǎn)單的探究報(bào)告，其內(nèi)容應(yīng)該包括探究的問(wèn)題、探究的過(guò)程和探究的結(jié)論。
不要強(qiáng)求學(xué)生用刻板的格式來(lái)寫(xiě)探究報(bào)告，也不要強(qiáng)求學(xué)生把科學(xué)探究的各個(gè)要素必須全部貫穿在每一個(gè)科學(xué)探究報(bào)告中。
應(yīng)該讓學(xué)生在理解科學(xué)探究的情況下寫(xiě)出自己的探究報(bào)告，自己表述探究的問(wèn)題和探究的過(guò)程，自己設(shè)計(jì)和描繪有關(guān)的圖表，自己總結(jié)所探究的結(jié)論。不要讓學(xué)生不動(dòng)腦筋地在事先全部印制好的《探究報(bào)告冊(cè)》中完成他們填寫(xiě)“探究報(bào)告”的任務(wù)。
2.有準(zhǔn)確表述自己觀點(diǎn)的意識(shí)。
首先應(yīng)要求學(xué)生具有準(zhǔn)確表述的意識(shí)。交流的目的是為了使自己表述的內(nèi)容能被交流的對(duì)象所理解，因此，對(duì)交流內(nèi)容具有準(zhǔn)確表述的意識(shí)，表現(xiàn)為怎樣實(shí)現(xiàn)這一目的所進(jìn)行的各種思考，例如應(yīng)該如何站在聽(tīng)眾的立場(chǎng)上來(lái)構(gòu)思、組織和表述自己科學(xué)探究的過(guò)程和結(jié)論。
重要的是要求學(xué)生具有表述自己觀點(diǎn)的意識(shí)。科學(xué)探究不同于接受式教學(xué)方式，它是對(duì)并不確定的預(yù)期結(jié)果所進(jìn)行的探索，在這過(guò)程中所獲取的信息并不是千篇一律的，因而對(duì)信息的處理、分析和解釋也會(huì)有所不同，這就要求學(xué)生明確表述自己的觀點(diǎn)。學(xué)生表述自己觀點(diǎn)的意識(shí)，具體表現(xiàn)為當(dāng)自己的觀點(diǎn)與別人不同時(shí)，或者自己的想法別人暫時(shí)還沒(méi)有想到時(shí)所具有的表述自己觀點(diǎn)的愿望。要使學(xué)生能形成這種意識(shí)，就要尊重學(xué)生表述自己觀點(diǎn)的愿望，并在科學(xué)探究的交流中實(shí)現(xiàn)這種愿望。
3.在合作中注意既堅(jiān)持原則又尊重他人。
4.能思考別人的意見(jiàn)，改進(jìn)自己的探究方案。
合作精神應(yīng)貫穿在科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)中。
在合作中注意堅(jiān)持原則，具體表現(xiàn)為堅(jiān)持實(shí)事求是的精神，堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，堅(jiān)持用實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)理論的觀點(diǎn)，堅(jiān)持依靠證據(jù)結(jié)合邏輯分析進(jìn)行科學(xué)探究的方法等。
在合作中注意尊重他人，表現(xiàn)為認(rèn)真思考別人的觀點(diǎn)，分析別人觀點(diǎn)與自己觀點(diǎn)不同的地方，一旦發(fā)現(xiàn)自己的想法有錯(cuò)誤時(shí)，要勇于承認(rèn)、放棄或修改自己的錯(cuò)誤的地方。尊重他人，還表現(xiàn)為認(rèn)真體會(huì)別人意見(jiàn)中的道理，一旦當(dāng)發(fā)現(xiàn)別人意見(jiàn)中的合理因素，應(yīng)盡量吸收到自己的探究方案中來(lái)，完善和改進(jìn)自己的探究方案。
5.有團(tuán)隊(duì)精神。
科學(xué)探究中的團(tuán)隊(duì)精神表現(xiàn)為在探究過(guò)程中既有分工、又有合作。在集體制定探究計(jì)劃之后，可以分工收集信息。在收集信息時(shí)還可以根據(jù)觀察、記錄、整理等需要作進(jìn)一步的分工合作。科學(xué)探究中的團(tuán)隊(duì)精神還表現(xiàn)為群策群力，調(diào)動(dòng)各人的積極性，使每個(gè)人都發(fā)揮自己的聰明才智。在發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神方面，物理學(xué)習(xí)中的科學(xué)探究過(guò)程與科研機(jī)構(gòu)的探究有不同的地方，物理學(xué)習(xí)中科學(xué)探究的分工，不能只考慮每個(gè)人的能力特長(zhǎng)，造成不同的人始終在發(fā)揮自己特長(zhǎng)的方面承擔(dān)探究的分工，而在其它非特長(zhǎng)方面卻得不到鍛煉。學(xué)習(xí)中的探究活動(dòng)，在不同的探究課題中各人應(yīng)該輪番扮演不同的角色，這樣才有利于探究能力的全面發(fā)展。
6.認(rèn)識(shí)科學(xué)探究中必須有合作精神。
科學(xué)探究中的諸環(huán)節(jié)，如制定計(jì)劃、操作實(shí)驗(yàn)，收集信息、處理數(shù)據(jù)等，許多都需要發(fā)揮探究小組的整體力量，小組成員只有具備合作精神，才能使這些環(huán)節(jié)順利完成或得到優(yōu)化。而收集信息、技術(shù)咨詢等工作，還涉及到探究小組與外界的聯(lián)系，這種合作精神還需要延伸到更大的范圍。任何成功的科學(xué)探究，都離不開(kāi)合作精神。
物理學(xué)習(xí)中的科學(xué)探究活動(dòng)，通常是以小組的方式進(jìn)行的。從學(xué)習(xí)的角度來(lái)說(shuō)，每位成員在學(xué)習(xí)上的的想法都為整個(gè)小組所共享，個(gè)人的知識(shí)構(gòu)建是集體智慧的結(jié)晶，也是合作精神的體現(xiàn)。
科學(xué)探究實(shí)例
《標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)探究的問(wèn)題可以是學(xué)生提出的，也可以是老師提出的，可以是《標(biāo)準(zhǔn)》所要求的科學(xué)內(nèi)容，也可以是與《標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)內(nèi)容有關(guān)的交叉學(xué)科的內(nèi)容。科學(xué)探究的形式有課堂內(nèi)的探究性活動(dòng)和課堂外的家庭實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查及其他學(xué)習(xí)活動(dòng)。” [5]
針對(duì)科學(xué)探究具有多種多樣的形式，具有多個(gè)要素，《標(biāo)準(zhǔn)》指出：“在學(xué)生的科學(xué)探究中，其探究過(guò)程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。科學(xué)探究滲透在教材和教學(xué)過(guò)程的不同部分。” [6]
《標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)探究實(shí)例中的例1 [7] 是課堂外的探究案例，其探究過(guò)程涉及所有的要素，例2 [8] 是課堂內(nèi)的探究案例，除提出問(wèn)題外，也涉及其它所有要素。
在初中物理課堂教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)多個(gè)探究案例的學(xué)習(xí)，掌握科學(xué)探究的知識(shí)和提高科學(xué)探究的能力。由于物理課中的大多數(shù)探究活動(dòng)都是按照教材的順序，而且只涉及部分要素，因此在設(shè)計(jì)科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)必須注意了以下問(wèn)題：
第一，科學(xué)探究活動(dòng)的循序漸進(jìn)。
學(xué)生科學(xué)探究的能力的發(fā)展不是只要記住有關(guān)探究的知識(shí)就能解決的。必須在探究實(shí)踐中不斷積累才行。為此，學(xué)生需要先經(jīng)歷一些簡(jiǎn)單的探究活動(dòng)，隨著能力的逐步提高，慢慢加大探究的難度，使探究活動(dòng)的水平循序漸進(jìn)。在物理課中，科學(xué)探究的難度是和探究的內(nèi)容是有一定關(guān)系的，有些物理知識(shí)的探究會(huì)難一些，而另外有些則容易。然而，在課堂教學(xué)中，科學(xué)探究的內(nèi)容是由教材內(nèi)容決定的，教材內(nèi)容則是由教材的線索決定的。這就很可能造成較難的探究活動(dòng)出現(xiàn)在教材前面的章節(jié)，而后面的章節(jié)反而有一些容易的探究。
解決該問(wèn)題的方法，除了在編寫(xiě)教材時(shí)考慮到科學(xué)探究循序漸進(jìn)的要求而進(jìn)行合理設(shè)計(jì)之外，執(zhí)教的教師也可以在教學(xué)實(shí)踐時(shí)給予調(diào)整。因?yàn)閷W(xué)生對(duì)科學(xué)探究難度的感覺(jué)不僅與探究?jī)?nèi)容這一個(gè)因素有關(guān)，同時(shí)還和探究過(guò)程中學(xué)生的自主程度有關(guān)。探究過(guò)程學(xué)生自主解決的環(huán)節(jié)越多，教師的指導(dǎo)越少、或指導(dǎo)得越原則，也會(huì)導(dǎo)致探究難度的增大。因此，教師必須注意分析教材中各個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)對(duì)學(xué)生的能力要求，把握好對(duì)學(xué)生探究的指導(dǎo)尺度，調(diào)節(jié)學(xué)生循序漸進(jìn)的節(jié)奏。
第二，實(shí)現(xiàn)全面的科學(xué)探究能力目標(biāo)。
由于物理課堂教學(xué)中的科學(xué)探究活動(dòng)多數(shù)都是只涉及部分要素的，因此很可能有些要素在很多探究活動(dòng)中經(jīng)常涉及，而另一些卻涉及很少，造成學(xué)生在科學(xué)探究方面的能力發(fā)展不夠平衡。例如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題。課堂教學(xué)中探究的問(wèn)題是由教材內(nèi)容決定的，到什么進(jìn)度應(yīng)該探究什么問(wèn)題，都是由教材或者教師提出來(lái)的，學(xué)生在這方面很少有鍛煉的機(jī)會(huì)。因此，教師除了在課堂上設(shè)計(jì)一些情境讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題之外，還可以引導(dǎo)學(xué)生在課外自己的生活中發(fā)現(xiàn)和提出有意義的物理問(wèn)題。除發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題之外，制定計(jì)劃也是薄弱環(huán)節(jié)。
因此，分析和統(tǒng)計(jì)學(xué)生在課堂教學(xué)中關(guān)于科學(xué)探究的各種能力要求的情況，了解學(xué)生在科學(xué)探究中的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面的科學(xué)探究能力目標(biāo)進(jìn)行合理規(guī)劃，并提出行之有效的辦法，這是義務(wù)教育物理課中需要關(guān)注的問(wèn)題。
第四章 “物質(zhì)”解讀
《標(biāo)準(zhǔn)》指出“各種物體、微粒和場(chǎng)，都是以不同形式存在著的物質(zhì)。‘物質(zhì)’所涉及的科學(xué)內(nèi)容，多數(shù)與日常生活和自然現(xiàn)象密切相關(guān)，與新材料的發(fā)展前沿相聯(lián)系。學(xué)習(xí)這些內(nèi)容不僅能讓學(xué)生在3—6年級(jí)科學(xué)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界，而且有利于學(xué)生樹(shù)立正確的科學(xué)觀。
這部分內(nèi)容大致分為三類。第一類是對(duì)于身邊物質(zhì)的初步認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系學(xué)生的生活；第二類是對(duì)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物體尺度的初步認(rèn)識(shí)，這部分內(nèi)容由于尺度太小或太大，人類缺少直接經(jīng)驗(yàn)，因此應(yīng)注意科學(xué)方法的運(yùn)用；第三類是和當(dāng)前蓬勃發(fā)展的材料科學(xué)相聯(lián)系的，學(xué)習(xí)中應(yīng)該注意體會(huì)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)(STS)的關(guān)系。” [9]
以上內(nèi)容強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)“物質(zhì)”主題的意義、有關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)方法等。該主題含有四個(gè)二級(jí)主題：
1. 物質(zhì)的形態(tài)和變化
2. 物質(zhì)的屬性
3. 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度
4. 新材料及其應(yīng)用
下面將依次解讀這四個(gè)二級(jí)主題。
第一節(jié) 物質(zhì)的形態(tài)和變化
在該二級(jí)主題下有六個(gè)三級(jí)主題。下面將分別介紹這些三級(jí)主題對(duì)應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)研制者的一些思考。
一．能用語(yǔ)言、文字或圖表描述常見(jiàn)物質(zhì)的物理特征。能從生活和社會(huì)應(yīng)用的角度，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類
此三級(jí)主題的第一條標(biāo)準(zhǔn)是“能用語(yǔ)言、文字或圖表描述常見(jiàn)物質(zhì)的物理特征”。即要求學(xué)生能口頭描述物質(zhì)的物理特征，或者能寫(xiě)出物質(zhì)的物理特征，或者能用圖表表示出物質(zhì)的物理特征。這些都是屬于“了解”層次的要求，只是描述的方式不同而已，要求學(xué)生至少能用其中一種方式描述。
那么，“物質(zhì)的物理特征”應(yīng)含那些內(nèi)容呢？這里沒(méi)有做出硬性要求，教師或教材編寫(xiě)者可根據(jù)具體情況選定。在該標(biāo)準(zhǔn)下面有一樣例“調(diào)查自然界、日常生活中的一些物質(zhì)，列表歸納這些物質(zhì)的相同點(diǎn)。根據(jù)不同物質(zhì)在物理性質(zhì)（形態(tài)、彈性、顏色）和用途上的差異進(jìn)行分類” [10] ，該樣例對(duì)采用了列表法，并對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)有了一定的說(shuō)明（形態(tài)、彈性、顏色），以便老師明確具體要求。由于這種說(shuō)明出現(xiàn)在樣例中，僅是舉例而已，不是硬性要求。因此，關(guān)于物理特征還可以含有其它內(nèi)容，如：味道、氣味、硬度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比熱等等。但由于樣例的提示，因此物理特征最好至少含有形態(tài)、彈性、顏色。
此三級(jí)主題的第二條標(biāo)準(zhǔn)為“能從生活和社會(huì)應(yīng)用的角度，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類”。該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了知識(shí)的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)知識(shí)與生產(chǎn)生活的聯(lián)系，滲入了科學(xué) 技術(shù) 社會(huì)的觀念，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念。因此，要求學(xué)生對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類時(shí)，一定要從生活和社會(huì)應(yīng)用的角度出發(fā)。例如，“哪些物質(zhì)可用來(lái)做刻度尺？它們各有哪些優(yōu)點(diǎn) ”“日常生活中彈性較大的物質(zhì)有哪些？它們分別被用于哪些地方？作用是否相同？”等等皆是從應(yīng)用角度出發(fā)的。另外，該標(biāo)準(zhǔn)屬于“理解”層次。
二．有評(píng)估某些物質(zhì)對(duì)人和環(huán)境的積極和消極影響的意識(shí)。嘗試與同學(xué)交流對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源利用的意見(jiàn)。
該標(biāo)準(zhǔn)滲入了科學(xué) 技術(shù) 社會(huì)的觀念，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念。該標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生在生活中能有意識(shí)地關(guān)注日常用品，如塑料、化肥、清潔劑、滅蚊片和農(nóng)藥等，對(duì)人和環(huán)境的影響，并且能與同學(xué)交流討論，表達(dá)自己對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源利用的意見(jiàn)。
該標(biāo)準(zhǔn)定位在體驗(yàn)性目標(biāo)的“領(lǐng)悟”層次，不容易進(jìn)行終結(jié)性評(píng)價(jià)。不過(guò)，通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)、交流討論、小論文等可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)。有關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)除了標(biāo)準(zhǔn)中的樣例外，還可以有以下活動(dòng)建議。
例：調(diào)查地膜的回收情況，以及殘留在土壤中的地膜對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響情況，并以手抄報(bào)的形式向同學(xué)們展示自己的調(diào)查結(jié)果。
例：與同學(xué)或家人討論清潔劑、滅蚊片對(duì)人和環(huán)境的影響。
例：與同學(xué)或家人討論化肥、農(nóng)藥對(duì)人和環(huán)境的影響。
例：學(xué)校下半年要爭(zhēng)創(chuàng)“花園式學(xué)校”，請(qǐng)你根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，提出合理的規(guī)劃或改進(jìn)意見(jiàn)。
三．能區(qū)別固、液和氣三種物態(tài)。能描述固、液、氣三種物態(tài)的基本特征。
要求學(xué)生能區(qū)別物質(zhì)的三種狀態(tài)，即固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。例如能“列舉自然界和日常生活中的各種不同狀態(tài)的物質(zhì)” [11] 。并且要求學(xué)生還能描述物質(zhì)這三種狀態(tài)的基本特征。例如“觀察周圍的物質(zhì)，根據(jù)形態(tài)和體積的穩(wěn)定性和流動(dòng)性，說(shuō)明固體、液體、氣體的不同特征” [12] ，如固體有一定的形狀和體積，不能壓縮，不能流動(dòng)；液體有一定的體積，但沒(méi)有一定的形狀，不能壓縮，能夠流動(dòng)；氣體沒(méi)有一定的形狀，也沒(méi)有一定的體積，可以壓縮，可以流動(dòng)等。
該標(biāo)準(zhǔn)與自然現(xiàn)象和日常生活緊密相連，學(xué)生只有通過(guò)對(duì)自然界和日常生活的觀察才能認(rèn)識(shí)物質(zhì)的這三種狀態(tài)。該標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)要求屬于“理解”層次，而第二個(gè)要求這屬于“了解”水平。
四．能說(shuō)出生活環(huán)境中常見(jiàn)的溫度值。了解液體溫度計(jì)的工作原理。會(huì)測(cè)量溫度。嘗試對(duì)環(huán)境溫度發(fā)表自己的見(jiàn)解。
該標(biāo)準(zhǔn)中的第一個(gè)要求是要學(xué)生能說(shuō)出生活環(huán)境中常見(jiàn)溫度值。這是關(guān)于基本常識(shí)方面的要求，屬于“了解”層次。如能說(shuō)出冰、人體、沸騰、通電燈絲、太陽(yáng)表面等的溫度。
第二個(gè)要求是了解液體溫度計(jì)的工作原理。如，知道常見(jiàn)溫度計(jì)是根據(jù)汞、煤油或酒精等液體的熱脹冷縮原理制成的等等。如果教材編寫(xiě)者希望開(kāi)闊學(xué)生眼界，也可以適當(dāng)介紹其它類型的溫度計(jì)工作原理，但其擴(kuò)展的內(nèi)容不應(yīng)作為考試要求。
第三點(diǎn)是要求學(xué)生會(huì)測(cè)量溫度。這是關(guān)于基本技能方面的要求，屬于獨(dú)立操作水平。學(xué)生必須會(huì)正確操作，能判斷那些是錯(cuò)誤的操作。如，不能將溫度計(jì)放在火焰上測(cè)其溫度，不能讓溫度計(jì)緊貼容器壁等等。該要求有一定的靈活度，學(xué)生至少會(huì)用一種溫度計(jì)測(cè)溫度，有興趣或潛力的學(xué)生還可采用其它方法測(cè)量溫度。
第四點(diǎn)是要求學(xué)生有關(guān)注環(huán)境溫度的意識(shí)，并要求學(xué)生嘗試對(duì)環(huán)境溫度的變化發(fā)表自己的見(jiàn)解。該標(biāo)準(zhǔn)有利于培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)對(duì)人類生存環(huán)境的影響的意識(shí)，以便其樹(shù)立正確的科學(xué)觀。該標(biāo)準(zhǔn)可以通過(guò)一些實(shí)踐活動(dòng)以及相關(guān)的一些小論文、小報(bào)告等進(jìn)行評(píng)價(jià)。那么什么樣的問(wèn)題才屬于環(huán)境溫度問(wèn)題呢？該標(biāo)準(zhǔn)下面的樣例對(duì)此作了進(jìn)一步的說(shuō)明，如“嘗試對(duì)溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)等發(fā)表自己的見(jiàn)解” [13] 至于是對(duì)溫室效應(yīng)發(fā)表見(jiàn)解，還是對(duì)熱島效應(yīng)發(fā)表見(jiàn)解，都不作具體要求。因此該標(biāo)準(zhǔn)也有一定的靈活性。
五．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過(guò)程。嘗試將生活和自然界中的一些現(xiàn)象與物質(zhì)的熔點(diǎn)或沸點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。
該標(biāo)準(zhǔn)的第一點(diǎn)是要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物態(tài)的變化過(guò)程。這里強(qiáng)調(diào)的用實(shí)驗(yàn)探究的方法學(xué)習(xí)物態(tài)變化過(guò)程，而且還應(yīng)知道相應(yīng)的物態(tài)變化過(guò)程。例如用實(shí)驗(yàn)探究的方法探究冰的熔化過(guò)程、或水的汽化過(guò)程、或碘的升華過(guò)程等等，不僅要用實(shí)驗(yàn)探究，而且還應(yīng)知道相應(yīng)的物態(tài)變化過(guò)程。
該標(biāo)準(zhǔn)的第二點(diǎn)是要求學(xué)生用物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的知識(shí)解釋生活和自然界中的一些現(xiàn)象。首先學(xué)生應(yīng)該知道一些物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，并且還嘗試根據(jù)這些熔點(diǎn)和沸點(diǎn)解釋一些現(xiàn)象。例如，解釋為什么室溫下冰棍會(huì)熔化，而鋼鐵卻不熔化？為什么鐵鍋可以熔化鋁，而鋁鍋卻不能熔化鐵？為什么自然界食鹽、鉆石等以固體的形式存在，而氫、氧等則以氣態(tài)存在？該標(biāo)準(zhǔn)旨在培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)生活相結(jié)合的應(yīng)用能力。
六．能用水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象。有節(jié)約用水的意識(shí)。
該標(biāo)準(zhǔn)的第一點(diǎn)是要求學(xué)生用水的固、液、氣三態(tài)的變化解釋自然界的水循環(huán)現(xiàn)象。對(duì)此，學(xué)生必須首先知道水的三態(tài)變化過(guò)程，然后進(jìn)一步據(jù)此對(duì)自然界的水循環(huán)作出解釋。例如，解釋自然界的云、雨、雪、水、氣的循環(huán)過(guò)程，或探究冰、霜、露的形成原因等。
該標(biāo)準(zhǔn)的第二點(diǎn)要求學(xué)生具有節(jié)約用水的意識(shí)。要達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生應(yīng)首先知道水資源的危機(jī)，水污染對(duì)人類造成的危害，由此，產(chǎn)生節(jié)約用水的意識(shí)。該標(biāo)準(zhǔn)融進(jìn)了科學(xué) 技術(shù) 社會(huì)的觀念，屬于體驗(yàn)性目標(biāo)的“領(lǐng)悟”層次，不容易進(jìn)行終結(jié)性評(píng)價(jià)。因此，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)強(qiáng)調(diào)用過(guò)程性評(píng)價(jià)方法，通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)、交流討論、小論文等對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。下面是有關(guān)的一些活動(dòng)建議：
調(diào)查當(dāng)?shù)厮Y源的利用狀況，并對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的利用提出自己的見(jiàn)解；
調(diào)查本地農(nóng)田灌溉（或污水處理）地主要方式，了解先進(jìn)地灌溉技術(shù)； [14]
調(diào)查生活中有哪些浪費(fèi)水的不良行為？并以板報(bào)的方式寫(xiě)出調(diào)查報(bào)告；
同家人一起探究如何節(jié)約家庭用水？并將你的方案與其他同學(xué)交流；
調(diào)查你周圍有哪些污染源，寫(xiě)出調(diào)查報(bào)告向有關(guān)部門(mén)反映；
第二節(jié) 物質(zhì)的屬性
一. 能描述物質(zhì)的一些屬性。嘗試將這些屬性與日常生活中物質(zhì)的用途聯(lián)系起來(lái)。
該標(biāo)準(zhǔn)第一點(diǎn)要求學(xué)生描述物質(zhì)的一些屬性，那么到底要求學(xué)生會(huì)描述物質(zhì)的那些屬性呢？這里有一定的靈活性。從該標(biāo)準(zhǔn)下面的樣例可得到一些啟示，這些屬性可以是“彈性、硬度”“磁性”“導(dǎo)電性”等 [15] ，當(dāng)然也可以涉及物質(zhì)的其它屬性。該標(biāo)準(zhǔn)屬于了解水平。
該標(biāo)準(zhǔn)的第二點(diǎn)要求學(xué)生在描述物質(zhì)的某種特性時(shí)，還嘗試將這種屬性與日常生活中物質(zhì)的用途聯(lián)系起來(lái)。如“通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究幾種金屬和塑料的彈性、硬度。說(shuō)明生活中是怎樣應(yīng)用物質(zhì)的這些屬性的”，“調(diào)查磁性材料在生活中的用途”，“通過(guò)觀察、查閱資料，比較導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的不同” [16] ，考察家中的哪些物品用到了物質(zhì)的導(dǎo)熱性質(zhì)等等。該標(biāo)準(zhǔn)旨在培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
二．初步認(rèn)識(shí)質(zhì)量的概念。會(huì)測(cè)量固體和液體的質(zhì)量。
該標(biāo)準(zhǔn)第一點(diǎn)是要求學(xué)生對(duì)質(zhì)量的概念有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，例如讓學(xué)生懂得質(zhì)量是反映物體所含物質(zhì)的多少，物體的質(zhì)量不隨著形狀，狀態(tài)及所處的空間位置的變化而變化。可以讓學(xué)生對(duì)質(zhì)量單位的大小有感性的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)其估測(cè)的能力，如能“分別說(shuō)出質(zhì)量為幾千克、幾克的一些物品” [17] 。
該標(biāo)準(zhǔn)第二點(diǎn)是要求學(xué)生能用測(cè)量質(zhì)量的常用工具去測(cè)量固體和液體的質(zhì)量。這里的測(cè)量工具可以是“托盤(pán)天平”、“物理天平”或其他可以稱量質(zhì)量的工具。該點(diǎn)是關(guān)于基本技能方面的要求，屬于獨(dú)立操作水平，即學(xué)生必須學(xué)會(huì)正確操作與讀數(shù)，能判斷哪些是錯(cuò)誤的操作。該要求還有一定的靈活度，可以讓有興趣或有潛力的學(xué)生學(xué)習(xí)用不同的測(cè)量工具巧妙測(cè)量輕質(zhì)物體質(zhì)量的方法，如測(cè)量一張郵票的質(zhì)量。
三.通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解密度的概念。嘗試用密度知識(shí)解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。能解釋生活中的一些與密度有關(guān)的物理現(xiàn)象。
該標(biāo)準(zhǔn)第一點(diǎn)是要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)建立密度的概念。首先強(qiáng)調(diào)用實(shí)驗(yàn)的方法，例如實(shí)驗(yàn)探究如何識(shí)別是鐵塊還是鋁塊，通過(guò)測(cè)量若干個(gè)體積不同的鐵塊和鋁塊的質(zhì)量和體積，發(fā)現(xiàn)同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值相同，從而建立密度的概念。理解密度概念，指的是讓學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)感性材料的分析，體會(huì)到同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積的比值是恒定的，這一比值（密度）反映了物質(zhì)的一種特性。
該標(biāo)準(zhǔn)第二點(diǎn)是要求學(xué)生用密度的概念解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，如“用密度知識(shí)鑒別體育課用的鉛球是否是純鉛制的” [18] ，通過(guò)測(cè)量鉛球的質(zhì)量和體積，求出鉛球的密度，再與純鉛的密度比較后進(jìn)行判斷。
該標(biāo)準(zhǔn)第三點(diǎn)是要求學(xué)生將所學(xué)的密度知識(shí)與生產(chǎn)、生活中實(shí)際問(wèn)題緊密聯(lián)系。如，請(qǐng)學(xué)生解釋為什么農(nóng)民用鹽水選種，冰為什么能浮在水中，人在死海為什么能悠閑讀書(shū)等等？
四．了解物質(zhì)的屬性對(duì)科技進(jìn)步的影響。
該標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生了解物質(zhì)屬性對(duì)科學(xué)技術(shù)的影響。例如，人類通過(guò)對(duì)物質(zhì)彈性、硬度、延展性等的研究生產(chǎn)出了具有不同特點(diǎn)的材料，用于生產(chǎn)生活實(shí)踐等。這樣不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展學(xué)習(xí)視野，而且有效地培養(yǎng)學(xué)生收集信息的能力。該標(biāo)準(zhǔn)不容易進(jìn)行終結(jié)性評(píng)價(jià)，可以采用過(guò)程性評(píng)價(jià)的方法，通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)、交流討論等對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。
第三節(jié) 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物體的尺度
一．知道物質(zhì)是由分子和原子組成的。
該標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能說(shuō)出分子是組成物質(zhì)的最小微粒，分子是由原子構(gòu)成的。原子是由原子核和帶負(fù)電的電子組成。這些內(nèi)容建議用多種形式來(lái)描述原子、分子模型，如“用圖形、文字和語(yǔ)言描述原子、分子模型” [19] 。
二．了解原子核式模型。了解人類探索微觀世界的歷程，并認(rèn)識(shí)這種探索將不斷深入。
該標(biāo)準(zhǔn)第一點(diǎn)是要求學(xué)生能夠說(shuō)出原子核式模型。可以通過(guò)“觀看介紹物質(zhì)世界的音像資料” [20] ，或通過(guò)圖片、文字等了解原子核式結(jié)構(gòu)。有條件的學(xué)校可以通過(guò)多媒體技術(shù)向?qū)W生展示神奇的微觀世界，這有助于幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣。
該標(biāo)準(zhǔn)第二點(diǎn)是要求學(xué)生了解人類探索微觀世界的歷程，如19世紀(jì)70年代湯姆生通過(guò)陰極射線管實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子，20世紀(jì)初盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，科學(xué)家們還相繼發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子，到了20世紀(jì)中葉又提出質(zhì)子和中子都是由更小的夸克粒子組成等等。通過(guò)各種形式向?qū)W生展示豐富多彩的微觀世界，使其感受探索的樂(lè)趣，領(lǐng)悟人類對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)是永無(wú)止境的。
三．大致了解人類探索太陽(yáng)系及宇宙的歷程，并認(rèn)識(shí)人類對(duì)宇宙的探索不斷深入。
該標(biāo)準(zhǔn)是要求學(xué)生大致了解人類探索太陽(yáng)系及宇宙的歷史。例如，中國(guó)古人很早就依靠肉眼觀察太空，以此認(rèn)識(shí)宇宙；哥白尼通過(guò)觀測(cè)與分析向影響人們長(zhǎng)達(dá)千年之久的“地心說(shuō)”提出了挑戰(zhàn)；牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了萬(wàn)有引力定律，為人類進(jìn)一步探索宇宙奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)等等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人造衛(wèi)星發(fā)射成功，載人飛船進(jìn)入太空。人類認(rèn)識(shí)宇宙的希望和夢(mèng)想將逐步實(shí)現(xiàn)，并且人類對(duì)宇宙的探索也將不斷深入。該標(biāo)準(zhǔn)旨在開(kāi)闊學(xué)生眼界，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，體現(xiàn)學(xué)科融合的理念。
四．對(duì)物質(zhì)世界從微觀到宏觀的尺度有大致的了解。
該標(biāo)準(zhǔn)是要求學(xué)生初步了解物質(zhì)世界主要物體的大致尺度。例如“設(shè)計(jì)圖表。根據(jù)物體尺度的大小，按電子——原子核——原子——分子——生物體——地球——太陽(yáng)系——銀河系的順序排列” [21] 。
第四節(jié) 新材料及其應(yīng)用
一．初步了解半導(dǎo)體的一些特點(diǎn)。了解半導(dǎo)體材料的發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。
該標(biāo)準(zhǔn)的第一點(diǎn)是要求學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體的某些特點(diǎn)有初步了解。如半導(dǎo)體的導(dǎo)電性，二極管、三極管等半導(dǎo)體器件所具有的一些獨(dú)特功能等等。對(duì)有興趣的學(xué)生還可讓其了解光電二極管、發(fā)光二極管等器件的功能。
該標(biāo)準(zhǔn)的第二點(diǎn)是要求學(xué)生了解半導(dǎo)體材料的發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。如，人類利用半導(dǎo)體材料研制了太陽(yáng)電池，由此人類在開(kāi)發(fā)新能源的進(jìn)程中又邁了一大步。再如已廣泛應(yīng)用于商業(yè)、郵政、交通等領(lǐng)域的條形掃描儀主要應(yīng)用了發(fā)光二極管、光敏二極管等器件的工作原理。而目前對(duì)社會(huì)產(chǎn)生巨大影響的電腦，也與半導(dǎo)體器件器件密不可分。
二．初步了解超導(dǎo)的一些特點(diǎn)。了解超導(dǎo)體對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展可能帶來(lái)的影響。
該標(biāo)準(zhǔn)第一點(diǎn)要求學(xué)生初步了解超導(dǎo)的一些特點(diǎn)。如超導(dǎo)材料的零電阻特性以及磁懸浮特點(diǎn)等。
該標(biāo)準(zhǔn)第二點(diǎn)要求學(xué)生了解超導(dǎo)體對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展可能帶來(lái)的影響。如人們利用超導(dǎo)零電阻的特點(diǎn)用很細(xì)的電線進(jìn)行遠(yuǎn)距離的大功率輸電，并且可以大大減少電能的。再如，人們利用超導(dǎo)的磁懸浮現(xiàn)象研制“無(wú)摩擦”的磁懸浮列車，這將大幅度地提高列車速度，增大安全性能。超導(dǎo)材料利用還可使電腦中微型集成電路的能量耗損大幅度減少，明顯提高電腦工作效率。
三．初步了解納米材料的應(yīng)用和發(fā)展前景。
該標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生初步了解納米材料的應(yīng)用和發(fā)展前景。如，納米材料為人們制造更小的機(jī)械提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，可以提高材料的強(qiáng)度和硬度等。人們正在將納米技術(shù)應(yīng)用于信息、生物工程、醫(yī)學(xué)、光學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域。
四．有保護(hù)環(huán)境和合理利用資源的意識(shí)。
該標(biāo)準(zhǔn)要求從自己做起，具有保護(hù)環(huán)境和合理利用資源的意識(shí)。學(xué)生可以通過(guò)實(shí)際活動(dòng)，了解新材料在生產(chǎn)過(guò)程和應(yīng)用過(guò)程中，是否給環(huán)境造成了污染，能主動(dòng)嘗試提出治理污染的設(shè)想等。例如“參觀生產(chǎn)某種材料（如建材、塑料等）的工廠，了解這些材料的生產(chǎn)過(guò)程和應(yīng)用情況，調(diào)查生產(chǎn)這些材料可能造成的環(huán)境污染，提出治理這些污染的設(shè)想。” [22]
第五章 “運(yùn)動(dòng)和相互作用”解讀
物質(zhì)處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，不同的物質(zhì)和不同的運(yùn)動(dòng)形式又發(fā)生著相互作用。了解物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和相互作用的規(guī)律，是認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象所必需的。這部分內(nèi)容具有很強(qiáng)的規(guī)律性，對(duì)它的學(xué)習(xí)有利于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力和解決問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
在這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該讓學(xué)生經(jīng)歷對(duì)知識(shí)探究和領(lǐng)悟的過(guò)程，發(fā)展獲取信息，處理信息和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
本主題分為四個(gè)二極主題：
1.多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式
2.機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力
3.聲和光
4.電和磁
第一節(jié) 多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式
在這個(gè)二級(jí)主題下有四個(gè)三級(jí)主題。下面分別介紹這些三級(jí)主題對(duì)應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)研制者的一些思考。
（1）能用實(shí)例解釋機(jī)械運(yùn)動(dòng)及其相對(duì)性。
學(xué)生對(duì)于什么是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)不會(huì)有問(wèn)題。對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，能夠用生活中的實(shí)例解釋就可以了。
例 小討論：他到底是不是在運(yùn)動(dòng)？
老師帶同學(xué)春游，在車上，一位同學(xué)下位子到處走。老師講：你不要亂動(dòng)，免得摔倒。這位同學(xué)就坐好不動(dòng)了。他真的不動(dòng)了嗎？如果不動(dòng)了，他為什么能從學(xué)校到達(dá)目的地？
（2）能從生活、自然中的一些簡(jiǎn)單熱現(xiàn)象推測(cè)分子的熱運(yùn)動(dòng)。初步認(rèn)識(shí)宏觀熱現(xiàn)象和分子熱運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系。
從可以直接感知的現(xiàn)象推測(cè)不可直接感知的事物，這是物理學(xué)中常用的方法。這里不僅要求學(xué)生能夠初步認(rèn)識(shí)分子的熱運(yùn)動(dòng)，還要初步接觸這種方法。
《標(biāo)準(zhǔn)》中例1的目的除了使學(xué)生認(rèn)識(shí)分子的熱運(yùn)動(dòng)外，還有對(duì)學(xué)生的表達(dá)與交流能力的要求。
例 挖開(kāi)多年堆煤的地面，會(huì)看到地面下一定深度的土層帶有黑色——這表明煤的分子在不停地運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散到地面的土層中了。
（3）能用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁相互作用。能舉例說(shuō)明電磁波在日常生活中的應(yīng)用。
這條標(biāo)準(zhǔn)包含兩點(diǎn)要求。前面一點(diǎn)是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“電生磁”和“磁生電”。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不要局限在具體的電與磁的關(guān)系上，而要通過(guò)電與磁的關(guān)系認(rèn)識(shí)到不同形式的運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)系，《標(biāo)準(zhǔn)》中給出例2就是這個(gè)意思。
這條標(biāo)準(zhǔn)的后面一點(diǎn)是要說(shuō)出電磁波的應(yīng)用。這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)應(yīng)該注意兩個(gè)方面，一是學(xué)習(xí)電磁波的知識(shí)，二是感受科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。
（4）能舉例說(shuō)明自然界存在多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式。知道世界處于不停的運(yùn)動(dòng)中。
應(yīng)該注意，這里所說(shuō)的運(yùn)動(dòng)不只包括物理學(xué)中所說(shuō)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)等，還包括其他領(lǐng)域中，如化學(xué)生物學(xué)中的運(yùn)動(dòng)。《標(biāo)準(zhǔn)》給出了例3，就是這個(gè)目的。
為了增加學(xué)生對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性的感性認(rèn)識(shí)，《標(biāo)準(zhǔn)》給出了觀看錄像的活動(dòng)建議。第二個(gè)活動(dòng)建議則是鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)可以直接感知的事例推測(cè)不能直接感知的事物。還可以舉行其他的活動(dòng)。
第二節(jié) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力
在這個(gè)二級(jí)主題下有八個(gè)三級(jí)主題。下面分別介紹這些三級(jí)主題對(duì)應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)研制者的一些思考。
（1）能根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)或自然現(xiàn)象粗略估測(cè)時(shí)間。會(huì)使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y(cè)量時(shí)間。能通過(guò)日常經(jīng)驗(yàn)或物品粗略估測(cè)長(zhǎng)度。會(huì)選用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y(cè)量長(zhǎng)度。
時(shí)間和長(zhǎng)度的測(cè)量是物理學(xué)和技術(shù)中最基本的測(cè)量，學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)。測(cè)量時(shí)要求學(xué)生會(huì)選用工具。這里說(shuō)的選用工具，對(duì)于長(zhǎng)度測(cè)量來(lái)說(shuō)，指的是合適的量程和最小分度，如米尺、皮尺等，不要求使用游標(biāo)卡尺、千分尺；對(duì)于時(shí)間測(cè)量來(lái)說(shuō)，包括常用的鐘表、體育運(yùn)動(dòng)用和實(shí)驗(yàn)室用的停表等。
時(shí)間和長(zhǎng)度的估測(cè)很重要，過(guò)去常被忽略，這里對(duì)估測(cè)提出了明確的要求。給出例1就是這個(gè)目的。例2的作用是希望教師和學(xué)生重視用學(xué)過(guò)的知識(shí)解決日常生活中的問(wèn)題，同時(shí)也要讓學(xué)生體會(huì)，實(shí)際的測(cè)量很多都是估測(cè)。第1個(gè)活動(dòng)建議也是這個(gè)目的。
還可以進(jìn)行下面一些教學(xué)活動(dòng)。
例 估測(cè)教室的長(zhǎng)、寬、高，估測(cè)窗戶上一塊玻璃的長(zhǎng)和寬。
例 測(cè)量課桌和課椅的高度，計(jì)算它們的高度差。你坐在椅子上舒服嗎？能對(duì)課桌和椅子的高度調(diào)節(jié)提出什么建議嗎？
（2）能用速度描述物體的運(yùn)動(dòng)。能用速度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
知道速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，會(huì)在路程、時(shí)間、速度三個(gè)物理量中，由兩個(gè)求出第三個(gè)，就符合這條標(biāo)準(zhǔn)的要求了。不要讓學(xué)生在追擊等問(wèn)題上浪費(fèi)時(shí)間，也不要把速度問(wèn)題與其他問(wèn)題綜合起來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。
還可以進(jìn)行下面一些教學(xué)活動(dòng)。
例 你上學(xué)乘車嗎？能否用手表間接測(cè)出你乘車經(jīng)過(guò)的路程？需要怎樣做？
（3）能通過(guò)常見(jiàn)事例或?qū)嶒?yàn)，了解重力、彈力和摩擦力。認(rèn)識(shí)力的作用效果。能用示意圖描述力。會(huì)測(cè)量力的大小。知道二力平衡條件。了解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因。
對(duì)重力、彈力、摩擦力的要求都是最低的“了解”水平。對(duì)力的作用效果，要求學(xué)生認(rèn)識(shí)到力可以使物體的形狀改變，使靜止的物體運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的物體停止運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)速度的大小或方向發(fā)生改變。例3、例4都是這個(gè)目的。
對(duì)于力的圖示，要求會(huì)看、會(huì)畫(huà)示意圖，也就是知道箭頭的方向是力的方向、箭頭或箭尾是力的作用點(diǎn)、同一張圖上箭頭越長(zhǎng)表示力越大。作圖時(shí)不要求箭頭的長(zhǎng)度與力的大小嚴(yán)格成比例。
“會(huì)測(cè)量力的大小”指的是會(huì)使用彈簧測(cè)力計(jì)。
對(duì)于二力平衡條件的要求只是“知道”的層次。
例 請(qǐng)善于滑旱冰的同學(xué)分析，滑旱冰要減速時(shí)應(yīng)該怎樣做？旱冰鞋上的剎車機(jī)構(gòu)是怎樣改變摩擦力，而使物體受到阻力，速度減小的？
（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，理解物體的慣性。能表述牛頓第一定律。
“物體都有保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)”，這一點(diǎn)要通過(guò)學(xué)生自己的探究來(lái)認(rèn)識(shí)。這種探究包括做簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，也包括對(duì)日常生活事例的分析，例如《標(biāo)準(zhǔn)》中的例5。
對(duì)于牛頓第一定律，要求學(xué)生能夠用自己的話說(shuō)清楚，這也是為了培養(yǎng)表達(dá)和交流的能力。
例 汽車的后窗上常貼有“請(qǐng)保持車距”的字樣。把這種提醒的好處分析給汽車司機(jī)聽(tīng)，看他們的觀點(diǎn)是否與你的一致。
例 你乘坐過(guò)飛機(jī)嗎？飛機(jī)起飛降落或在空中遇到氣流顛簸時(shí)，乘務(wù)員會(huì)反復(fù)提醒乘客“請(qǐng)您系好安全帶”，這是為什么？
（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)使用簡(jiǎn)單機(jī)械改變力的大小和方向。
學(xué)生要在探究中學(xué)會(huì)使用杠桿、滑輪或其他簡(jiǎn)單機(jī)械中的任何一種，來(lái)改變力的大小和方向。按照《標(biāo)準(zhǔn)》的要求，最低要求是定性地學(xué)習(xí)一種簡(jiǎn)單機(jī)械。但是，學(xué)生通過(guò)探究知道了杠桿的平衡條件或定滑輪、動(dòng)滑輪的規(guī)律，并能用來(lái)省力或使工作方便，也屬于“學(xué)會(huì)”的范疇之內(nèi)，《標(biāo)準(zhǔn)》是允許的。
（6）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)習(xí)壓強(qiáng)的概念。能用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。知道增大和減小壓強(qiáng)的方法。了解測(cè)量大氣壓強(qiáng)的方法。
壓強(qiáng)的概念，必須通過(guò)學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)探究來(lái)學(xué)習(xí)。
“能用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算”，指的是如果知道壓力、受力面積、壓強(qiáng)這三個(gè)量中的兩個(gè)，能夠通過(guò)概念的理解或公式的變形計(jì)算出第三個(gè)，不要求與其他公式綜合進(jìn)行計(jì)算。
“知道增大和減小壓強(qiáng)的方法” 這項(xiàng)要求，既是為了使學(xué)生深入學(xué)習(xí)壓強(qiáng)的概念，更是為了使學(xué)生能把知識(shí)應(yīng)用于日常生活。給出例6的目的就在于此。
（7）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)浮力。知道物體浮沉的條件。經(jīng)歷探究浮力大小的過(guò)程。知道阿基米德原理。
學(xué)生對(duì)浮力的學(xué)習(xí)，要通過(guò)探究進(jìn)行，要經(jīng)歷探究浮力大小的過(guò)程。對(duì)于物體浮沉條件和阿基米德原理，《標(biāo)準(zhǔn)》的要求是知道的層次，不要求進(jìn)行復(fù)雜的、綜合性的浮力計(jì)算。
浮力問(wèn)題與日常生活聯(lián)系非常密切，《標(biāo)準(zhǔn)》中的例7是為了引起這方面的注意。
例 小實(shí)驗(yàn)：使雞蛋浮起來(lái)。
（8）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。
關(guān)于流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，只需知道“流速大越的位置壓強(qiáng)越小”就可以了，因?yàn)檫@里的要求是最低的，即“初步了解”。
關(guān)于流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，要重在用來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題，《標(biāo)準(zhǔn)》給出例8就是這個(gè)目的。
例 制作噴霧器。
例 小漏斗的口向下，細(xì)頭含在嘴里，在漏斗口正下方托個(gè)乒乓球，向下用力吹氣，馬上松手。乒乓球不但沒(méi)有落地，反而上升到漏斗口了，吹的勁越大，球越不會(huì)掉下去。
列車時(shí)刻表對(duì)于合理安排旅行常重要，學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)使用，第3個(gè)活動(dòng)建議就是學(xué)讀《旅客列車時(shí)刻表》。第4個(gè)活動(dòng)建議涉及電冰箱的允許的傾斜面程度，也是一個(gè)與測(cè)量有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。
第三節(jié) 聲和光
在這個(gè)二級(jí)主題下有五個(gè)三級(jí)主題。下面分別介紹這些三級(jí)主題對(duì)應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)研制者的一些思考。
（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步認(rèn)識(shí)聲產(chǎn)生和傳播的條件。了解樂(lè)音的特性。了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的應(yīng)用。知道防治噪聲的途徑。
這條集中了有關(guān)聲的教學(xué)要求。例1是關(guān)于聲的產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，例2是關(guān)于聲的傳播的實(shí)驗(yàn)，例3、例4是聲的知識(shí)的應(yīng)用。
關(guān)于聲的傳播是振動(dòng)的傳播，可以做下面的實(shí)驗(yàn)。
例 把肥皂膜拿到正在放音的音箱前面，觀察肥皂膜的變化。
關(guān)于樂(lè)音，可以在示波器上觀察不同樂(lè)器所發(fā)聲的波形及噪音的波形。
（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點(diǎn)。探究并了解光的反射和折射的規(guī)律。
“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”這一特點(diǎn)，要求學(xué)生通過(guò)自己探究的途徑得出。關(guān)于這一規(guī)律，只有過(guò)程性要求。
關(guān)于“探究并了解光的反射的折射的規(guī)律”，有兩點(diǎn)需要說(shuō)明。第一，反射和折射的規(guī)律都是既有過(guò)程性的要求“探究”，又有終結(jié)性的要求“了解”；第二，對(duì)于光的反射，《標(biāo)準(zhǔn)》并沒(méi)有要求“反射定律”而是講“反射的規(guī)律”，因此學(xué)生可以學(xué)習(xí)完整的反射定律，也可以學(xué)習(xí)反射定律的一部分，例如只強(qiáng)調(diào)“反射角等于入射角”。
例5、例6是兩個(gè)探究光的反射和折射規(guī)律的例子。
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系。認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。了解凸透鏡成像的應(yīng)用。
關(guān)于平面鏡成像的學(xué)習(xí)過(guò)程，《標(biāo)準(zhǔn)》做出了強(qiáng)制性的要求，即要通過(guò)學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)探究來(lái)學(xué)習(xí)。對(duì)于平面鏡成像的規(guī)律，《標(biāo)準(zhǔn)》沒(méi)有終結(jié)性要求即允許學(xué)生的探究不完整、有缺陷。這樣沒(méi)有終結(jié)性要求的規(guī)律，不應(yīng)成為考查的內(nèi)容。
例 觀察汽車的后視鏡、手電筒內(nèi)的反光鏡，比較它們與平面鏡的異同，并分析它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)各自的用處，寫(xiě)出分析報(bào)告。
對(duì)于凹透鏡，只要求認(rèn)識(shí)它的發(fā)散作用；對(duì)于凸透鏡，除了會(huì)聚作用外，還要學(xué)習(xí)它的成像規(guī)律。關(guān)于凸透鏡的成像規(guī)律，也是既有過(guò)程性要求，又有終結(jié)性要求，即學(xué)生要通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)這個(gè)規(guī)律，同時(shí)也要知道這個(gè)規(guī)律，并了解這個(gè)規(guī)律在實(shí)際中的應(yīng)用。例7、例8是凸透鏡成像的兩個(gè)例子，安排這兩個(gè)例子的目的是要表明，凸透鏡教學(xué)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用。
凸透鏡成像的規(guī)律屬于“知道”的水平，要求并不高。教學(xué)中提出像的虛實(shí)以及“二倍焦距”的關(guān)系，當(dāng)然是可以的，但是如果學(xué)生只定性地知道像的大小、正倒，也就達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的要求。
（4）通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，知道白光是由色光組成的。比較色光混合與顏料混合的不同現(xiàn)象。
白光是由色光組成的，關(guān)于這點(diǎn)，《標(biāo)準(zhǔn)》既給出了終結(jié)性要求，又給出了達(dá)到這一要求的途徑：觀察實(shí)驗(yàn)。關(guān)于色光混合與顏料混合的不同規(guī)律，《標(biāo)準(zhǔn)》只有過(guò)程性要求，即要進(jìn)行比較（例9），不要求學(xué)生最后能記住具體的規(guī)律。
例 請(qǐng)喜歡繪畫(huà)的同學(xué)講一講調(diào)色問(wèn)題。
（5）知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。了解波在信息傳播中的作用。
波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系屬于知道的水平，可以進(jìn)行最簡(jiǎn)單的計(jì)算。
例 某調(diào)頻立體聲廣播電臺(tái)的頻率是97.4 MHz，它的波長(zhǎng)是多少？
波在信息傳播中具有重要作用，通過(guò)“了解波在信息傳播中的作用”，要使學(xué)生體會(huì)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。
例 介紹紅外望遠(yuǎn)鏡和紅外攝像機(jī)，它們能在夜幕下發(fā)現(xiàn)隱蔽的敵人；介紹衛(wèi)星遙感技術(shù)，利用衛(wèi)星可以在很短時(shí)間內(nèi)把地球表面掃描一遍。
三個(gè)活動(dòng)建議都是聯(lián)系實(shí)際或強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系的，要?jiǎng)?chuàng)造條件讓學(xué)參加。
第四節(jié) 電和磁
在這個(gè)二級(jí)主題下有五個(gè)三級(jí)主題。下面分別介紹這些三級(jí)主題對(duì)應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)研制者的一些思考。
（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向。
通電螺線管外部的磁場(chǎng)大致相當(dāng)于一個(gè)條形磁鐵的磁場(chǎng)，學(xué)生主要是探究電流方向與北極方向的關(guān)系，不必探究磁感線分部的細(xì)節(jié)和螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)的情況。
這條標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有終結(jié)性要求，也就是說(shuō)，不必要求學(xué)生理解或知道右手螺旋定則。
（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，力的方向與電流及磁場(chǎng)的方向都有關(guān)系。
這條標(biāo)準(zhǔn)既有過(guò)程性要求，又有終結(jié)性要求。對(duì)于終結(jié)性要求，要讓學(xué)生知道通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力這一事實(shí)，還要知道電流的方向或磁場(chǎng)的方向改變時(shí)力的方向也會(huì)改變，不要求學(xué)生理解或知道左手定則，也就是說(shuō)，不要求判斷力的方向。
例1和例2都是知識(shí)應(yīng)用的例子。例2還體現(xiàn)了這樣一種思想：技術(shù)發(fā)明與科學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展是同等重要的。
例 調(diào)查你家的家用電器，看看哪些用到了電動(dòng)機(jī)。
例 你家中有壞了的電動(dòng)玩具嗎？折開(kāi)看一看，研究它的內(nèi)部構(gòu)造。
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
這條標(biāo)準(zhǔn)只有純過(guò)程性要求，它要求學(xué)生必須進(jìn)行探究，但對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，即磁通量的變化或“切割磁感線”，不做要求。
例3是進(jìn)行“科學(xué) 技術(shù) 社會(huì)”教育的一個(gè)例子。
（4）知道光是電磁波。知道電磁波在真空中的傳播速度。
這條標(biāo)準(zhǔn)只有終結(jié)性要求。電磁波的速度是很重要的物理常數(shù)，應(yīng)該記住。
例5可以結(jié)合“聲和光”的第（5）條標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)。
例 把晶體管收音機(jī)放在桌邊，在干電池的兩端各連一條導(dǎo)線放在收音機(jī)旁。手中平放一把銼，把與負(fù)極相連的導(dǎo)線與銼把接觸，與正極相連的導(dǎo)線在銼上滑動(dòng)。收音機(jī)中能聽(tīng)到什么？
（5）了解電磁波的應(yīng)用及其對(duì)人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響。
聯(lián)系實(shí)際和進(jìn)行“科學(xué) 技術(shù) 社會(huì)”教育的一條標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)中應(yīng)該著眼于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，例6至例9是幾個(gè)示范。
第1個(gè)活動(dòng)建議可以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，同時(shí)學(xué)習(xí)電與磁的相互關(guān)系。
電磁繼電器在標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有單獨(dú)寫(xiě)成一條，但它在生活中應(yīng)用很廣。它隱含在電與磁的知識(shí)中，第3個(gè)活動(dòng)建議把它顯示出來(lái)了，教學(xué)中最好不要忽略。
電磁波對(duì)現(xiàn)代社會(huì)生活的意義深遠(yuǎn)，第4個(gè)活動(dòng)建議目的在于引導(dǎo)關(guān)注這方面的發(fā)展。
第六章 “能量”解讀
《標(biāo)準(zhǔn)》指出：“ 能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)的核心內(nèi)容之一，從更深的層次上反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和相互作用的本質(zhì)。它廣泛滲透在各門(mén)學(xué)科中，并和各種產(chǎn)業(yè)及日常生活息息相關(guān)。這部分內(nèi)容對(duì)于學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀、聯(lián)系生活生產(chǎn)實(shí)際、形成可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)以及進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它科學(xué)技術(shù)，都是十分重要的。”
這部分內(nèi)容的特點(diǎn)是：第一，具有較強(qiáng)的綜合性。從物理、化學(xué)到地質(zhì)、生物，大到宇宙天體，小到原子核內(nèi)部，只要有能量轉(zhuǎn)化，就一定遵守能量守恒定律。它不僅廣泛滲透在各門(mén)學(xué)科中，與其它學(xué)科緊密相聯(lián)系，而且貫串于聲現(xiàn)象、熱現(xiàn)象、光現(xiàn)象、力現(xiàn)象、電磁現(xiàn)象等物理過(guò)程中。這說(shuō)明自然界中的各種現(xiàn)象都不是孤立的，而是互相有聯(lián)系的。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。第二，具有較強(qiáng)的社會(huì)性。人類對(duì)各種能源，如煤、石油、等燃料以及水能、風(fēng)能、核能等的利用，都是通過(guò)能量轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。能的守恒定律是人們認(rèn)識(shí)自然的重要工具。能源關(guān)系到人們的衣食住行，關(guān)系到國(guó)家的興旺發(fā)達(dá)。能源的開(kāi)發(fā)和利用，給人類就成為關(guān)系人類生存和發(fā)展的一個(gè)重大社會(huì)問(wèn)題。
《標(biāo)準(zhǔn)》把能量納入課程內(nèi)容的一級(jí)主題，體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的基本課程理念，體現(xiàn)了“關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，樹(shù)立正確的科學(xué)觀，有振興中華、將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感與責(zé)任感。”的課程目標(biāo)。
“能量”含有六個(gè)二級(jí)主題：
1、能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 。 4、電磁能。
2、機(jī)械能。 5、能量守恒。
3、內(nèi)能。 6、能源與可持續(xù)發(fā)展。
下面將依次解讀這六個(gè)二級(jí)主題。
第一節(jié) 能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移
在該主題下有四個(gè)三級(jí)主題，下面將分別說(shuō)明對(duì)這些三級(jí)主題的要求和標(biāo)準(zhǔn)研制者的一些思考。
一．通過(guò)實(shí)例了解能量及其存在的不同形式。能簡(jiǎn)單描述各種各樣的能量和我們生活的關(guān)系。
《標(biāo)準(zhǔn)》要求對(duì)能量、能量的存在形式、能量與人們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)系有一個(gè)初步的了解。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了具體的可評(píng)價(jià)的要求，即能列舉一些生活和社會(huì)問(wèn)題中與能有關(guān)的實(shí)際事例，用自己的語(yǔ)言表述。能“簡(jiǎn)單描述”各種形式的能量和我們生活的關(guān)系。
標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有具體規(guī)定介紹哪些形式的能量，也沒(méi)有規(guī)定介紹哪些事例，但強(qiáng)調(diào)要與學(xué)生的生活緊密聯(lián)系，使學(xué)生通過(guò)生動(dòng)的實(shí)際事例初步感知和了解能量，而不是著眼于對(duì)能量及其存在的各種形式下定義。介紹的能量形式不限于物理的，也可以是化學(xué)、生物、自然地理等各學(xué)科的，體現(xiàn)出學(xué)科間的滲透。
例如，在我們的周圍存在著光能、聲能、熱能、機(jī)械能、化學(xué)能、生物能、核能、太陽(yáng)能等等。人類是在能的世界中生活的，太陽(yáng)的光能使我們看到東西；陽(yáng)光是植物和動(dòng)物的能量來(lái)源；食物的化學(xué)能在我們體內(nèi)變成了機(jī)械能，給予我們維持生命和從事活動(dòng)的能量。
二． 通過(guò)實(shí)例認(rèn)識(shí)能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。
該主題要求通過(guò)實(shí)例，來(lái)認(rèn)識(shí)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，定位在“認(rèn)識(shí)”水平上。標(biāo)準(zhǔn)包括了兩項(xiàng)要求，一是能從一些常見(jiàn)的有關(guān)實(shí)例中說(shuō)出能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體；二是能通過(guò)一些實(shí)際實(shí)例說(shuō)出不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化往往是同時(shí)發(fā)生的，應(yīng)通過(guò)實(shí)際實(shí)例將兩者有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，不要機(jī)械地分隔開(kāi)來(lái)。
這里所指的實(shí)例既包括常見(jiàn)的生活和社會(huì)現(xiàn)象，也可以是一些生動(dòng)有趣的小實(shí)驗(yàn)，例如，水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，鋼勺放在熱水里，通電后電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，通電后的電烙鐵，核能發(fā)電等，通過(guò)實(shí)例或?qū)嶒?yàn)觀察，分析能的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化。可以通過(guò)學(xué)生在交流、討論中的表現(xiàn)；列舉的事例和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析的科學(xué)性等方面，對(duì)學(xué)生的學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
這一主題的活動(dòng)建議是討論“太陽(yáng)能在地球上是怎樣轉(zhuǎn)化成其它形式能量的。”這項(xiàng)活動(dòng)具有典型性，把各種自然和社會(huì)的現(xiàn)象通過(guò)能量有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，要通過(guò)不同的表現(xiàn)形式如作圖、表格等多種形式讓學(xué)生展示自己的分析成果，鼓勵(lì)想象和創(chuàng)造。也可以選擇當(dāng)?shù)氐哪承┑湫褪吕齺?lái)分析。
三.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)功的概念。知道做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程。
《標(biāo)準(zhǔn)》的第一點(diǎn)要求是“認(rèn)識(shí)功的概念”，定位在“認(rèn)識(shí)”水平上。第二點(diǎn)要求是“知道做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程”，定位在“了解”水平上。第二點(diǎn)要求是對(duì)第一點(diǎn)要求的解釋。這里要求結(jié)合實(shí)例，從能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過(guò)程來(lái)認(rèn)識(shí)功的概念。具體表現(xiàn)是能從常見(jiàn)的現(xiàn)象中體會(huì)物理學(xué)中功的含義。
由于功的概念是比較抽象的，學(xué)生要認(rèn)識(shí)功，必須經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，因此，關(guān)于功與能的關(guān)系要滲透到8~9年級(jí)物理教學(xué)的各個(gè)部分去。而在初中階段更多的是通過(guò)實(shí)例去讓學(xué)生領(lǐng)悟，不是著眼于功的定義上。
列舉的實(shí)例和實(shí)驗(yàn)應(yīng)是學(xué)生生活中常見(jiàn)的事例和現(xiàn)象，如風(fēng)吹帆船航行、打“保齡球” 打臺(tái)球、電燈發(fā)光、電鈴發(fā)聲、電車行駛、流動(dòng)的水推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、燃燒的氣體使火箭起飛等，要讓學(xué)生通過(guò)分析各種事例中的能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，都是通過(guò)做功的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
標(biāo)準(zhǔn)列舉的例子是對(duì)第二項(xiàng)要求的說(shuō)明。
四.結(jié)合實(shí)例理解功率的概念。了解功率在實(shí)際中的應(yīng)用。
《標(biāo)準(zhǔn)》的第一點(diǎn)要求是“結(jié)合實(shí)例理解功率的概念”，屬于“理解”水平，是知識(shí)技能目標(biāo)中的最高水平。這是因?yàn)楣β实母拍顝V泛應(yīng)用于人們的日常生活和科技之中，例如，各種家用電器和儀器、機(jī)器的銘牌上都要標(biāo)注功率。
第二點(diǎn)要求是“了解功率在實(shí)際中的應(yīng)用”，屬于“了解”水平。
對(duì)此主題的評(píng)價(jià)是能理解功率這一物理量的物理意義、定義、公式、單位等。并能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單計(jì)算。能通過(guò)一些日常生活中常見(jiàn)的實(shí)例，了解功率在實(shí)際中的應(yīng)用，如了解一些常用的家用電器的額定功率值，在選擇電器時(shí)，把功率作為一項(xiàng)指標(biāo)考慮進(jìn)去。
活動(dòng)建議(2)是“調(diào)查常見(jiàn)機(jī)械和電器的銘牌，比較它們的功率。”這里既有技能的要求，同時(shí)也滲透了ＳＴＳ觀念。
第二節(jié) 機(jī)械能
該主題下有三個(gè)三級(jí)主題，在研制標(biāo)注時(shí)的基本思路和要求如下：
一.能用實(shí)例說(shuō)明物體的動(dòng)能和勢(shì)能以及它們的轉(zhuǎn)化。能用實(shí)例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化。
《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)這兩點(diǎn)在知識(shí)和技能方面都屬于“理解”水平。這里包括理解動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的概念；動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化、機(jī)械能和其它形式能的轉(zhuǎn)化。都是要求用實(shí)例來(lái)說(shuō)明的，這既是從初中學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平出發(fā)的，同時(shí)也體現(xiàn)了“從生活走向物理”的理念。
對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)應(yīng)包括能否根據(jù)一些實(shí)際事例和生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如蕩秋千、蹦蹦床、撐竿跳高、跳板跳水、滾擺實(shí)驗(yàn)等，區(qū)別動(dòng)能和勢(shì)能，解釋其相互轉(zhuǎn)化，以及機(jī)械能和其它學(xué)生能的轉(zhuǎn)化。還可以通過(guò)利用動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的原理設(shè)計(jì)一個(gè)小裝置或小玩具，要學(xué)生說(shuō)明設(shè)想和構(gòu)思等方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。
二.知道機(jī)械功的概念和功率的概念。能用生活中的實(shí)例解釋機(jī)械功的含義。
標(biāo)準(zhǔn)的第一點(diǎn)要求是“知道機(jī)械功和功率的概念”，定位在“了解”水平上。具體表現(xiàn)是知道做機(jī)械功的二個(gè)要素，知道機(jī)械功的物理意義、公式及單位。知道機(jī)械功率的物理意義、定義式、單位。能計(jì)算機(jī)械功和功率。
第二點(diǎn)要求是“能用生活中的實(shí)例解釋機(jī)械功的含義”， 定位在“理解”水平上。體現(xiàn)出從生活走向物理，強(qiáng)調(diào)用生活中的實(shí)例來(lái)解釋機(jī)械功的含義而不是在概念上兜圈子，應(yīng)注意盡可能貼近生活，學(xué)生易學(xué)易懂易理解。
對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)應(yīng)從能否通過(guò)實(shí)例、作圖等多種方式來(lái)描述機(jī)械功和功率，還可以通過(guò)學(xué)生自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，如：怎樣測(cè)每個(gè)同學(xué)上樓時(shí)的功率？怎樣測(cè)定每個(gè)同學(xué)舉重時(shí)的最大功率？等，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體驗(yàn)功和功率，并觀察他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)，作出如實(shí)的紀(jì)錄。
三．理解機(jī)械效率。
《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)這一點(diǎn)的要求定位在“理解”水平上。這是因?yàn)闄C(jī)械效率與我們的生活息息相關(guān)，效率的概念已廣泛應(yīng)用于生活、社會(huì)和科技問(wèn)題中，有必要讓學(xué)生去探究、理解，要通過(guò)對(duì)做功的分析，理解有用功和額外功，認(rèn)識(shí)機(jī)械效率的物理意義，知道實(shí)際的機(jī)械效率不可能是100%; 知道提高機(jī)械效率的實(shí)際意義和方法，有合理改進(jìn)機(jī)械，提高效率的意識(shí)，從而發(fā)展將科學(xué)服務(wù)于人類的責(zé)任感。
標(biāo)準(zhǔn)還要求通過(guò)測(cè)定某種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率，加深對(duì)效率的理解。讓學(xué)生通過(guò)自己的探究，去理解有用功、額外功和總功，找出提高機(jī)械效率的方法。
對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)既要有知識(shí)和技能的評(píng)價(jià)，也應(yīng)有對(duì)體驗(yàn)性目標(biāo)達(dá)成的評(píng)價(jià)，如對(duì)效率與社會(huì)和生活的關(guān)系的認(rèn)識(shí)和態(tài)度，在學(xué)習(xí)和生活中有沒(méi)有提高效率的意識(shí)等。
四.了解機(jī)械使用的歷史發(fā)展過(guò)程。認(rèn)識(shí)機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用。
《標(biāo)準(zhǔn)》的第一點(diǎn)要求是“了解機(jī)械使用的歷史發(fā)展過(guò)程”，屬于“了解”水平。體現(xiàn)了課程基本理念中“注意學(xué)科滲透，關(guān)心科技發(fā)展。了解科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)（STS），逐步樹(shù)立科學(xué)的世界觀“的思想。
第二點(diǎn)要求是“認(rèn)識(shí)機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用”，目的在于通過(guò)機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用的了解，使學(xué)生關(guān)心科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展和新思想，逐步樹(shù)立科學(xué)的世界觀的意識(shí)。有將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感與責(zé)任感。
標(biāo)準(zhǔn)主要是關(guān)注學(xué)生在情感、態(tài)度與價(jià)值觀方面的發(fā)展，而不是具體的知識(shí)和技能，可以通過(guò)一些機(jī)械使用和發(fā)展的典型實(shí)例，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系，沒(méi)有必要介紹全面完整的機(jī)械發(fā)展歷史，這也給教科書(shū)的編寫(xiě)者和教師留有較大的余地。對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)也應(yīng)側(cè)重于在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的理解，以及由此而激發(fā)的學(xué)習(xí)物理的興趣和動(dòng)力方面。
本主題的活動(dòng)建議是“通過(guò)閱讀了解人類利用機(jī)械的歷史，寫(xiě)一篇小論文。”還可以發(fā)給學(xué)生資料讓學(xué)生自己閱讀后在組內(nèi)交流；也可讓學(xué)生在課外通過(guò)上網(wǎng)查找有關(guān)信息，在課內(nèi)交流。例如讓學(xué)生討論機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用。給生活帶來(lái)的好處。發(fā)展學(xué)生愛(ài)科學(xué)愛(ài)祖國(guó)的情感和有創(chuàng)新的意識(shí)。
第三節(jié) 內(nèi)能
本主題含有六個(gè)三級(jí)主題，研制這些主題的意圖如下：
一.通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，初步了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，并能用其解釋某些熱現(xiàn)象。
標(biāo)準(zhǔn)的“通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)”是強(qiáng)調(diào)了要讓學(xué)生經(jīng)歷觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，來(lái)“初步了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)”，限于初中學(xué)生的認(rèn)知水平，對(duì)分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，只要“初步了解”，屬于比“了解”要求更低的水平上。“并能用其解釋某些熱現(xiàn)象”，屬于“理解”水平，是分子動(dòng)理論的應(yīng)用，也是評(píng)價(jià)學(xué)生了解分子動(dòng)理論的標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)既包括了對(duì)過(guò)程的要求，也體現(xiàn)了對(duì)知識(shí)和技能的要求和評(píng)價(jià)的要求。
標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有說(shuō)明通過(guò)哪些觀察實(shí)驗(yàn)，也沒(méi)有說(shuō)明要用分子動(dòng)理論解釋哪些熱現(xiàn)象，這就給教材的編寫(xiě)者和教師留有較大的空間，可以根據(jù)教材的使用范圍和學(xué)生的實(shí)際

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