初中物理课程标准(2011版).doc

义务教育物理课程标准（2011年版）第二部分课程目标义务教育物理课程旨在提高学生的科学索养，让学生：学习终身发展必需的物理基础知识和方法，养成良好的思维习惯，在分析问题和解决问题时尝试运用科学知识和科学研究方法；经历科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参加与科学技术有关的活动，有运用研究方法的意识；保持探索科学的兴趣与热情，在认识自然的过程中获得成就感，能独立思考、敢于质疑、尊重事实、勇于创新；关心科学技术的发展，具有环境保护和可持续发展的意识，树立正确的世界观，有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感。通过义务教育物理课程的学习，学生主要在以下三个方面得到发展。（一）知识与技能1认识物质的形态和变化、物质的属性、物质的结构与物体的尺度，了解新材料及其应用等内容，关注资源利用与环境保护等问题。2了解自然界多种多样的运动形式，认识机械运动和力、声和光、电和磁等内容，了解相互作用规律及其在生产、生活中的应用。3认识机械能、内能、电磁能、能量的转化和转移、能量守恒等内容，了解新能源的开发与应用，关注能源利用与可持续发展等问题。4了解物理学及其相关技术发展的大致历程，知道物理学不仅含有物理知识，而且还含有科学研究的过程与方法、科学态度与科学精神。5有初步的实验操作技能，会用简单的实验仪器，能测量一些基本的物理量，具有安全意识，知道简单的数据记录和处理方法，会用简单图表等描述实验结果，会写简单的实验报告。（二）过程与方法l经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征，能在观察和学习中发现问题，具有初步的观察能力及提出问题的能力。2通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案，有控制实验条件的意识，能通过实验收集数据，会利用多种渠道收集信息，有初步的信息收集能力。3经历信息处理过程，有对信息的有效性、客观性做出判断的意识，经历从信息中分析、归纳规律的过程，尝试解释根据调查或实验数据得出的结论，有初步的分析概括能力。4能书面或口头表述自己的观点，能与他人交流，有自我反思和听取意见的意识，有初步的信息交流能力。5通过学习物理知识，提高分析问题与解决问题的能力，养成自学能力，学习物理学家在科学探索中的研究方法，并能在解决问题中尝试应用科学研究方法。（三）情感态度价值观1有学习物理的兴趣，有对科学的求知欲，能保持对自然界的好奇，乐于探索自然，能领略自然界的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱及和谐相处的情感。2有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识，乐于探究日常用品或新产品中的物理学原理，乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动，有团队精神。3有克服困难的信心和决心，能总结成功的经验，分析失败的原因，体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。4养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，勇于创新，有判断大众传媒信息是否符合科学规律的初步意识，有将自己的见解与他人交流的意识，敢于提出与别人不同的见解，勇于放弃或修正不正确的观点。5关注科学技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响，有保护环境及可持续发展的意识，能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展作出贡献，有将科学服务于人类的意识，热爱祖国，有振兴中华的使命感与责任感。第三部分课程内容“课程内容”规定了义务教育物理课程的基本学习内容和应达到的基本要求。课程内容由科学探究和科学内容两部分组成，其中科学内容包括物质、运动和相互作用、能量三个部分。科学内容中的举例是对科学内容要求的进一步解释，活动建议是为教学提供参考的活动实例。一、科学探究在本标准中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。将科学探究列人“课程内容”，旨在让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程，主动获取物理知识，领悟科学探究方法，发展科学探究能力，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。通常，科学探究涉及提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。科学探究的形式是多种多样的，在学生的科学探究中，其探究过程可涉及所有的要素，也可只涉及部分要素。科学探究的要素应灵活渗透在教材和教学裸程内的各个方面。在义务教育物理课程的学习中，对学生科学探究能力的基本要求主要体现在以下几个方面。科学探究要素科学探究能力的基本要求提出问题能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。能书面或口头表述发现的问题。了解发现问题和提出问题在科学探究中的意义。猜想与假设尝试根据经验和已有知识对问题的可能答案提出猜想。能对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测与假设。了解猜想与假设在科学探究中的意义。设计实验与制订计划经历设计实验与制订计划的过程。明确探究目的和已有条件。尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的意识。尝试选择科学探究方法及所需要的器材。了解设计实验与制订计划在科学探究中的意义。进行实验与收集证据能通过观察、实验和公共信息资源收集证据。会阅读简单仪器的说明书，能按要求进行操作。会使用简单仪器进行实验，会正确记录实验数据。具有安全操作的意识。了解进行实验与收集证据在科学探究中的意义。分析与论证经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。能对收集的信息进行简单归类及比较。能进行简单的因果推理。尝试对探究结果进行描述和解释。了解分析与论证在科学探究中的意义。评估有评估探究过程和探究结果的意识。能关注探究活动中出现的新问题。有从评估中吸取经验教训的意识。尝试改进探究方案。了解评估在科学探究中的意义。交流与合作有准确表达自己观点的意识。能表述探究的问题、过程和结果。能听取别人的意见，调整自己的方案。能坚持原则又尊重他人，有团队意识。了解交流与合作在科学探究中的意义。二、科学内容本标准的科学内容分为“物质”、“运动和相互作用”、“能量”三大部分，下表为科学内容的一级主题与二级主题。这种呈现形式不代表教材的结构或教学的顺序，教材编者可根据本标准编写不同特色的教材。科学内容中的样例与活动建议是为教师提供的教学参考，教师可以从中选用，也可以结合当地情况开展更切合实际的教学活动。义务教育物理课程应让学生通过观察、操作、体验等方式，经历科学探究过程，认识物理概念和规律，学习科学方法，树立正确的世界观。一级主题二级主题1物质1l物质的形态和变化l2物质的属性l3 物质的结构与物体的尺度l4 新材料及其应用2运动和相互作用21 多种多样的运动形式22机械运动和力23声和光24电和磁3能量31 能量、能量的转化和转移32 机械能33 内能34 电磁能35 能量守恒36 能源与可持续发展1物质本主题所涉及的科学内容，与日常生活和自然现象密切相关，与科学技术的发展前沿有重要联系。学习这些内容能让学生在小学科学课程的基础上进一步认识物质世界。这部分内容大致分为三类。第一类是对于身边物质的初步认识，教学时应注意联系学生的生活；第二类是对于物质结构和物体尺度的初步认识，由于学生缺少直接经验，因此要注意多种教学方法的运用。第三类是和当前蓬勃发展的材料科学相联系的，教学中应注意体会科学技术社会的关系。“物质”划分为以下四个二级主题。物质的形态和变化物质的属性物质的结构与物体的尺度新材料及其应用1.1物质的形态和变化内容要求l.1.1描述固、液和气三种物态的基本特征。列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用。l.1.2说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理，会用常见温度计测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。例l观察生活中常见的温度计，了解它们的使用方法和测温范围。例2尝试对温室效应、热岛效应等发表自己的见解。1.1.3经历物态变化的实验探究过程，知道物质的熔点、凝固点和沸点，了解物态变化过程中的吸热和放热现象。用物态变化的知识说明自然界和生活中的有关现象。例3运用物态变化的知识，说明冰熔化、水沸腾等现象。l.1.4用水的物态变化说明自然界中的一些水循环现象。了解我国和当地的水资源状况，有关心环境和节约用水的意识。活动建议（1）调查学校和家庭的用水状况，设计一个学校或家庭的节水方案。（2）调查当地水资源的利用状况，并对当地水资源的利用提出自己的见解。（3）调查当地农田灌溉的主要方式，了解节水灌溉技术。1.2物质的属性内容要求1.2.1通过实验，了解物质的一些物理属性，如弹性、磁性、导电性和导热性等，用语言、文字或图表描述物质的这些物理属性。例1通过实验，了解金属或塑料的弹性。列举弹性在生活中应用的实例。例2通过实验，了解物质的磁性和磁化现象。调查磁性材料在生活中的用途。例3通过实验，了解物质的导电性，比较导体，半导体、绝缘体导电性能的不同。1.2.2知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。例4分别说出质量为几克，几十克，几百克，几千克的一些物品，能估测常见物体的质量。1.2.3通过实验，理解密度，会测量固体和液体的密度。解释生活中一些与密度有关的物理现象。1.2.4了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响。例5收集有关物质属性研究的信息。活动建议（l）测量一些固体和液体的密度。如让学生自己设计一种方案，测量酱油、食用油、醋、盐、塑料制品、肥皂、牛奶等物品的密度。（2）调查生活中的一些日常用品，了解它们应用了物质的哪些物理属性。1.3物质的结构与物体的尺度内容要求l.3.1知道常见的物质是由分子、原子构成的。1.3.2知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程，关注人类探索微观世界的新进展。例1用图形、文字或语言描述原子的核式模型。l.3.3了解人类探索太阳系及宇宙的历程，知道对宇宙的探索将不断深人，关注探索宇宙的一些重大活动。例2了解我国载人航天事业或探月工程的新成就。例3阅读人类在探索宇宙历程中的有关事例。l.3.4了解物质世界从微观到宏观的大致尺度。例4根据物体尺度的大小设计图表，按电子一原子核一原子一分子一生物体一地球太阳系一银河系的顺序排列并标出大致尺度。活动建议（1）观看介绍物质微观世界的科普录像资料。（2）观看有关人类探索宇宙的科普音像资料。（3）查阅、收集有关人类探索宇宙的资料。1.4新材料及其应用内容要求l.4.1通过收集信息，了解一些新材料的特点及其应用。了解新材料的发展给人类生活和社会发展带来的影响。例l了解半导体的一些特点，了解半导体的应用对人类生活和社会发展的影响。例2了解超导体的一些特点，了解超导体的应用对人类生活和社会发展的影响。例3了解纳米材料的一些特点，了解纳米材料的应用对人类生活和社会发展的影响。1.4.2有合理利用资源、保护环境的意识。能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所作为。活动建议（l）从图书馆、互联网上收集有关新材料研究和开发的信息，写一篇小论文。（2）参观生产某种材料（如建材）的工厂，调查生产这些材料可能造成的环境污染，提出治理的设想。2运动和相互作用物质处于永恒的运动和相互作用中，物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容，也是学习物理学的基础。这部分内容涉及较多的物理概念和规律，比较抽象。教学时应注意联系学生的生活实际，采用多样化的教学方式，发挥实验在物理教学中的重要作用，让学生经历对知识的探究过程，发展学生探究问题和解决问题的能力，培养学生的科学态度和科学精神。“运动和相互作用”划分为以下四个二级主题：多种多样的运动形式机械运动和力声和光电和磁2.1多种多样的运动形式内容要求2.1.1知道机械运动，举例说明机械运动的相对性。2.1.2通过自然界和生活中的一些简单热现象，了解分子热运动的一些特点。知道分子动理论的基本观点。例观察扩散现象，能用分子动理论的观点加以说明。2.1.3举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道世界处于不停的运动中。活动建议（1）观察生活中的机械运动现象，说明这些现象表现出的机械运动的相对性。（2）利用常用物品设计实验，说明组成物质的微粒在不停地运动。2.2机械运动和力内容要求2.2.1会根据生活经验估测长度和时间。会选用适当的工具测量长度和时间。例l利用步长估测教室的长度。2.2.2用速度描述物体运动的快慢。通过实验测量物体运动的速度。用速度公式进行简单计算。2.2.3通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩攘力，认识力的作用效果。例2通过实验，认识力可以改变物体运动的方向和快慢。例3通过实验，认识力可以改变物体的形状。2.2.4用示意图描述力。会测量力的大小。知道二力平衡条件。2.2.5通过实验，认识牛顿第一定律。用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。例4运用惯性，解释当汽车急刹车、转弯时，车内可能发生时现象。2.2.6知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。2.2.7通过实验，理解压强。知道日常生活中增大和减小压强的方法。例5估测自己站立时对地面的压强。2.2.8通过实验，探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。例6了解飞机的升力是怎样产生的。2.2.9诵过实验，认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理，运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。例7了解潜水艇浮沉的原理。活动建议（1）利用脉搏和步长，估测走路的平均速度。（2）学读汽车、摩托车上的速度表。（3）会看旅客列车时刻表。（4）用弹簧或橡皮筋制作简易测力计。（5）用饮料软管制作喷雾器。2.3声和光内容要求2.3.1通过实验，认识声的产生和传播条件。例1在鼓面上放一些碎纸屑，敲击鼓面观察纸屑的运动。敲击音叉，观察与其接触的乒乓球的运动。例2将闹钟放到玻璃罩中，抽去空气后，声音变小。2.3.2了解乐音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害和控制的方法。例3列举超声的应用实例。例4举例说明如何减弱生活环境中的噪声。2.3.3通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。例5探究光束在平面镜上反射时，反射角与入射角的关系。例6通过光束从空气射入水中的实验，认识光的折射现象及其特点。2.3.4通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。2.3.5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。了解凸透镜成像规律的应用。例7了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机、投影仪中的应用。例8了解人眼成像的原理，了解近视眼和远视眼的成因与娇正办法。2.3.6通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。例9观察两只手电筒分别射出的红光与蓝光在白墙上重叠部分的颜色。2.3.7知道波长、频率和波速活动建议（1）调查社区或学校中噪声污染的情况和已采取的控制措施，提出进一步控制噪声的建议。（2）阅读说明书，学习使用投影仪或照相机。（3）用凸透镜制作简易望远镜，并用其观察远处景物。2.4电和磁内容要求2.4 .1观察摩擦起电现象，探究并了解同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。例1举例说明生活中的静电现象。2.4.2通过实验认识磁场。知道地磁场。2.4.3通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。2.4.4通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。例2了解动圈式扬声器的结构和原理。例3了解直流电动机的工作原理。2.4.5通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。例4了解发电机的工作原理。2.4.6知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。例5举例说明电磁波的存在。知道光是电滋波。例6了解广播电台的发射频率和波长。例7知道手机和卫星通信等都是电磁波的应用。活动建议（1）利用磁铁和缝衣针制作指南针，验证同极相斥、异极相吸的现象。（2）研究动圈式扬声器是否可以作为动圈式话筒使用。（3）用电磁继电器制作一个简易自动装置。（4）调查电磁波在现代社会中的广泛应用。3能量能量的转化和守恒定律是自然界的基本和普遍规律。它与很多学科都有关联，和生产、生活息息相关。这部分内容对于学生形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术，都是十分重要的。这部分内容具有较强的综合性，应注意与本课程其他内容的联系，注意和其他学科的交叉，注意能源、环境与可持续发展的关联。“能量”划分为以下六个二级主题：能量、能量的转化和转移机械能内能电磁能能量守恒能源与可持续发展3.1能量、能量的转化和转移内容要求3.1.1了解能量及其存在的不同形式。描述各种各样的能量和生产、生活的联系。3.1.2通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。3.1.3结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。例l试管中的水蒸气把橡胶塞弹出（实验时注意安全），水蒸气对橡胶塞做功，将水蒸气的内能转化成了橡胶塞的机械能。例2电流通过电炉丝，电流做了功，将电能转化成了内能。活动建议讨论大阳能在地球上是怎样转化成各种形式的能的。3.2机械能内容要求3.2.1知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。例1用荡秋千的过程定性说明动能和势能的转化情况。3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。3.2.3知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。例2测量某种简单机械的机械效率。3.2.4了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对社会发展的作用。活动建议查找资抖，了解人类利用机械的历程，写一篇调查报告。3.3内能内容要求3.3.1了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。3.3.2通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象。3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。例了解蒸汽机，内燃机，汽轮机，喷气发动机的基本原理及这些发动机对生产力发展所起的作用以及对环境的影响。活动建议从炊事、取暖、交通等方面对当地燃料结构近年来的变化作调查研究，从经济、环保和社会发展等方面进行讨论。3.4电磁能内容要求3.4.1从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。3.4.2知道电压、电流和电阻。通过实验，探究电流与电压、电阻的关系。理解欧姆定律。3.4.3会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例。了解串、并联电路电流和电压的特点。3.4.4会使用电流表和电压表。3.4.5结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。例l调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。3.4.6通过实验，探究并了解焦耳定律。用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。3.4.7了解家庭电路。有安全用电和节约用电的意识。例2了解我国家庭用电的电压和频率。活动建议（1）学读家用电能表，通过电能表计算电费。（2）调查当地近年来人均使用电能的变化，讨论它与当地经济发展的关系。3.5能量守恒内容要求3.5.1知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。3.5.2从能量的转化和转移的角度认识效率。3.5.3知道能量的转化和转移有一定的方向性。例知道热水散发的能量不可能全部自动聚集起来。活动建议（1）讨论和分析简单的永动机设计方案，说明永动机是不可能造成的。（2）查阅资料或访问农机、汽车维修等专业人员，了解内燃机中燃料释放热量的去向，讨论提高效率的可能途径。（3）调查当地几种炉灶的能量利用效率，写出调查报告。3.6能源与可持续发展内容要求3.6.1结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。例1列举不同历史时期人类利用的主要能源。3.6.2列举常见的不可再生能源和可再生能源。3.6.3知道核能等新能源的特点和可能带来的问题。例2了解处理核废料的常用办法。3.6.4了解我国和世界的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。例3了解我国和世界的核能利用新进展。活动建议（1）收集资料，举办小型报告会，讨论能源的利用带来的环境影响，如大气污染、酸雨、温室效应等，探讨应采取的对策。（2）了解当地空气质量的状况，调查、分析空气质量变化的原因。（3）了解有关提倡低碳生活方面的一些信息，调查当地使用的主要能源及其对当地经济和环境的影响，提出开发当地可再生能源的建议。附录附录1学生必做实验说明关于学生实验，在“科学内容”的相关主题中已提出了要求。学校应充分利用已有的实验器材，努力开发适合本校情况的实验课程资源，尽可能让学生自己动手多做实脸。为了便于教学与评枯，现列出以下学生必做的实验项目。1用刻度尺测量长度、用表测量时间2用弹簧测力计测量力3用天平测量物体的质量4用常见温度计测量温度5用电流表测量电流6用电压表测量电压7测量物体运动的速度8测量水平运动物体所受的滑动摩擦力9测量固体和液体的密度10探究浮力大小与哪些因素有关11探究杠杆的平衡条件12探究水沸腾时温度变化的特点13探究光的反射规律14探究平面镜成像时像与物的关系15探究凸透镜成像的规律16连接简单的串联电路和并联电路17探究电流与电压、电阻的关系18探究通电螺线管外部磁场的方向l9探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件20测量小灯泡的电功率附录2行为动词说明本标准中部分行为动词界定类型水平行为动词举例认知性目标行为动词了解了解、知道、描述、说出、列举、举例说明、说明认识认识理解解释、理解、计算技能性目标行为动词独立操作会、会测量、会选用、会使用、会根据估测、会用测量体验性目标行为动词经历尝试、观察、经历、探究、能认同关心、关注、有意识内化养成附录3科学探究实例下面呈现了三个科学探究实例，其中例1 、例2 侧重于课内探究活动，涉及了部分探究要素；例3 侧重于课外探究活动，反映了一次较完整的科学探究过程。例1 什么情况下磁可以生电？课堂上教师提出：“电流的周围存在着磁场，说明电可以生磁，这就自然会想到，磁是否可以生电？放在磁场中的线圈是否有电流产生？”为寻求问题的答案，教师做演示实验，要学生认真观察。教师把一根导线悬吊在蹄形磁体的两磁极中间，导线的两端跟电流表连接，然后，让学生观察电流表指针，同学们发现指针没有偏转。学生通过讨论对上述现象做出解释：观察不到指针示数的变化，可能是因为没有电流，也可能是因为电流太微弱。为了检验是否是电流太小的原因，教师换用了一个能检测微小电流的灵敏电流表，但是即便用这样的灵敏电流表学生仍未看见电表指针示数的变化。有学生认为：也许还是因为电流不够大，再换个强磁体试试。教师按照学生的建议，把两个蹄形磁体并在一起，取代了原来的磁体。在更换磁体时，几个细心的学生叫道“指针动了”，然而令他们失望的是，再仔细观察时指针却停留在零位置不动了。此时，学生中产生了争论：有的说，我分明看到指针动了，有的说，指针不是仍停在零位置上吗？教师不失时机地启发学生：“在更换磁体时，有同学发现电流表指针动了，这是真的吗？”学生要求再重复一次更换磁体的操作，看指针是否会动。老师请一名学生试验，经反复操作，发现磁体运动时，电流表指针确实动了，而且，磁体不动、导线运动时，也会产生相似情况。这说明：在一定情况下磁场中的导线可以产生电流。究竟在什么具体情况下磁场中的导线才能产生电流？学生开始分小组进行自主探究评析本例没有对各个探究要素面面俱到，而是侧重在提出问题，进行实验与收集证据方面发展学生的探究能力。本课之所以选择了上述目标，是由于电磁感应实验的特点，它能为学生的观察和发现提供有利的情景。另外，通过师生交流，学生明确了两点：1. 可以用电流表跟线圈连接来检测线圈中是否有电流； 2. 只有线圈相对磁体运动时才能产生电流。这就为学生接下去的自主探究作了很好的铺垫，使学生能把探究目的集中到“怎样运动才能产生电流”这一主题上，从而能在有限的课堂时间内从容地完成科学探究任务。本例还能使学生体会到严谨的态度和敏锐的观察在科学探究中的重要性。例2探究凸透镜成像的规律课堂上，全班学生分成了12个实验小组，每个小组配一套实验器材，其中有：凸透镜、光屏、发光体各1个（都有支架），刻度尺（长1m）1把。各小组凸透镜的焦距都是15cm，发光体由几个发光二极管组成，形状是一个箭头，高度3cm。教师让全班同学共同探究凸透镜成像的规律，物距从6cm开始，每增加3cm取一组实验数据，直到39cm，共12组不同物距的数据（见下表）。教师规定每个小组只测两组数据，不同小组测量不同的物距，使得每组物距的数据都有两个小组测量。教师告知学生，如果反复观测不到发光体的像，便填写“不能成像”，出现无法测到的数据，可以暂时空着，看看能否从已测到的数据中得到一些启发。这样，除了物距为15cm、18cm等个别小组的测量遇到一些困难外，其它小组很快就完成了实验数据的收集工作。表格中所有数据对各小组来说都是共享的，教师要求学生从这些数据中总结出凸透镜成像的规律，这是本次探究活动的重点。物距/cm像的性质实像的像距/cm实像还是虚像正立还是倒立实像的长度/cm69要发现实验规律，需要对实验数据进行比较，教师提示学生观察表格中像的虚实、正倒、长度、像距四列数据，分别找出其中的规律。1. 对比实像和虚像的数据发现：物距小于15cm时成的像都是虚像；物距大于15cm时则成实像。可以推想，物距等于15cm时将不能成像，这就是物距15cm的测量小组无法获得测量结果的原因。2. 对比像的正立和倒立的数据发现：物距小于15cm时成的像都是正立的；物距大于15cm时像是倒立的。即，虚像都是正立的，实像都是倒立的。3. 比较像的长度数据发现：成虚像时，感到像都被放大了；成实像时，测出的像有时被放大了，有时被缩小了。进一步对比数据还发现，当物距是30cm时，实像的长度恰好为3cm，跟发光体的长度相同；当物距大于30cm时，实像长度小于3cm，是缩小的；当物距在15cm到30cm之间时，实像长度大于3cm，是放大的。4. 比较像距的数据发现：当物距在15cm至30cm之间时，像距大于30cm；当物距大于30cm时，像距在15cm到30cm之间。学生还进一步找到一些规律。例如，在成实像时，如果发光体离焦点越近，像的位置就离凸透镜越远，这就是物距为18cm的测量小组为什么找不到像的原因，因为此时的像距已经非常大了。按这条思路，果真在离凸透镜约90cm的位置上找到了物距18cm发光体的巨大实像。在发现了一系列规律之后，教师要求各小组用概括的语言来陈述这些规律，为了使规律更有普适性，教师启发学生用焦距f的长度作为物距和像距的单位，即：15cm用f表示，30cm用2f表示。显然，这样陈述的规律更有普适性。规律的陈述应该是简洁、有条理的，各小组都尝试用最简洁的语言来概括凸透镜成像规律。通过对各种陈述方式的对比，大家认为按物距u的三种情况（uf、fu2f、u2f）依次描述像的性质最为简洁, 也最有条理。评析这是可以在课内进行科学探究的实例。本例根据凸透镜成像的特点，侧重发展学生“进行实验与收集证据”和“分析与论证”的科学探究能力，让学生把主要的精力用于收集实验数据，并对其进行比较和分析，并据此总结出科学规律。本例还采用了分工合作的方式收集实验数据，不仅让学生获得一次合作探究的体验，也节约了时间，保证了本次探究任务能在有限的课堂教学时间内完成。本例是在分析实验数据的基础上来形成结论的，教师有意把收集实验数据和分析实验数据作为两个清晰的不同过程，这有利于加深对科学探究的理解，它使学生具体感受到什么是证据、什么是结论，体验到科学的结论来自于对证据的收集和分析。例3 比较材料的保温性能李明在一所农村中学读书，学校有一只大的开水桶，冬天为了保温，在桶外裹上了一层棉被，尽管如此，早上灌的是开水，到了下午还是变得凉凉的。一天早上，李明看见张迪用铝合金饭盒装开水时，滚烫的饭盒只垫了薄薄的一层泡沫塑料就不烫手了，他突然想到，能否用泡沫塑料代替棉被给开水桶保温呢？他将这一想法告诉了张迪。李明认为，手觉得热，是因为手吸收了热量，温度升高。隔着泡沫塑料拿热饭盒不烫手，说明泡沫塑料导热性能差。用导热性能差的材料包着开水桶，保温的效果按理说就会好些。张迪随手摸了一下热水桶上的棉被，暖乎乎的，热量通过棉被传出来了。张迪想，李明可能是对的，泡沫塑料的保温效果可能会比棉被好。李明告诉张迪，如果用这两种材料分别包着装有热水的烧瓶，定时测量两烧瓶中的水温，便可以得出这两种材料保温性能好坏的结论。张迪告诉李明，还可能有其他因素影响水温变化，如两个烧瓶中的水是否一样多，初始水温是否一样高。李明接着强调，还需注意放烧瓶的环境是否一样，泡沫塑料与棉被的厚度是否一样等等。他们为了控制影响水温变化的其他因素，决定在两个烧瓶中装质量相等的水，加热到相同的温度后分别用两种保温材料包好，放在相同的环境温度下自然冷却。按照这个计划操作，李明和张迪把实验测得的数据填在下表中。t /min0510152025354555658095110125140155t1/80726459555150413734302624222120t2/80655648433832282624222221212020根据表格中的数据，第1组（泡沫塑料保温）从80降至40所用的时间超过了45min，而第2组（棉被保温）降低相同温度只用了不到25min，这表明，泡沫塑料的保温性能确实优于棉被。以上表格中，第35mint1的数据与t1的总的变化趋势有较大的偏差，回想实验的操作，有可能在读温度时有疏忽。如果剔除这个温度值，其他所有数据都与实验结论吻合。因此，这个实验的结论应该是可信的。李明和张迪讨论后，给学校总务处写了一封信，信中阐述了实验的过程和结论，建议学校替换开水桶的保温材料。评析本例从日常生活中发现问题、提出问题和做出猜想，学生以验证猜想为目的设计了实验，收集了实验数据，并在分析数据的基础上形成了“泡沫塑料的保温性能优于棉被”的结论，之后，还对探究的过程和结果作出评估，并用写信的方式进行了表达和交流，这是一次完整的科学探究过程。本例探究的问题来源于学生生活，探究的实验器材比较简单，但探究过程需要一定的时间，这是一个在课外进行科学探究的实例。