講座視頻文本

（模塊三：關于“運動與相互作用”主題的解讀及實施建議 ——專題一：關于“運動與相互作用”解讀及實例剖析）

主講人：趙保鋼教授

各位老師大家好，這個專題是全日制義務教育物理課程標準模塊三“運動與相互作用”主題的解讀與實施建議。老師們都知道，“運動與相互作用”是物理學的核心內容之一，也是初中物理的核心內容之一。課程標準就“運動與相互作用”分四個一級主題展開，它們分別是多種多樣的運動形式，機械運動和力，聲和光，電和磁。下面我們就逐條的來對這四個主題下的課程標準進行解讀并提出一些實施的建議。

首先，我們來看主題一“多種多樣的運動形式”。

多種多樣的運動形式的第一條標準是：“知道機械運動，舉例說明機械運動的相對性。”這條要求它是在了解層次上對什么是機械運動提出要求的，但是老師們要注意，在這里課程標準說要舉例說明機械運動的相對性，舉例說明就是要求學生能夠通過生活之中的實例來說明有關機械運動的相對性問題。顯然，這里就必須對什么是機械運動，什么是機械運動的相對性，怎么描述機械運動的相對性有比較深入的了解。那么，這里就必須建立科學的概念，比如，參照物，運動，靜止等等。老師們在教學中還要注意，我們不應該讓學生死記硬背的記住什么叫參照物，什么是運動的相對性，而是應該通過與學生生活密切相關的一些實例來說明什么是參照物，什么是運動，運動是相對性。

第二條標準是：“通過自然界和生活中的一些簡單熱象，了解分子運動的一些特點，知道分子動理論的基本觀點。”顯然，這條標準屬于在比較簡單的了解的層次上對熱運動的一些核心的概念和分子動理論的基本觀點提出要求。在這我們要注意的是，生活之中，自然界之中有許多常見到熱現象，比如說，熔化，凝固，汽化，液化，升華，凌華。這些熱現象是學生生活當中見到過的，但是要通過這樣一些熱現象讓學生了解分子熱運動的特點卻不是一件容易的事。因此，老師在教學之中應該通過一些形象化的手段，通過一些現代的技術手段讓學生能夠從一些宏觀的熱現象來去深度的認識物質的微觀的運動。從而，使他對宏觀的熱現象產生的激勵有一些初步的認識，當然這個認識是在了解層次上的，不易把它挖的太深。

第三條標準是：“舉例說明自然界存在多種多樣的運動形式。”知道世界處于不停地運動中。這條標準可以說是一種思想，也就是說我們在教學過程中，應該讓學生明白我們生活在一個多種多樣運動形式的世界當中。世界是處于不停的運動的，顯然，這也是一個了解層次的。

下面我們進入第二部分“機械運動和力”。

第一部分要求是：“會根據生活經驗估測時間和長度。會選用適當的工具測量時間和長度。”老師要注意，會測量他要求的水平是會獨立操作的水平，也就是說學生能夠獨立的會去，比如估測長度和時間，或者是選擇適當的工具測量長度和時間。教學當中教師應該引導學生應用身邊的工具，包括我們自身去估測，比如說，教室的長度，寬度，高度等等。會選擇適當的工具，在這并沒有說明什么樣的工具，也就是說在測量工具的選擇上具有一定的開放性，老師應該根據教學的條件，讓學生會選擇一些常用的測量工具來進行測量，比如說，刻度尺。而對于一些復雜的測量工具，比如說，螺旋測微器，游標卡尺等等，不易在初中階段要求。

第二部分要求是：“用速度描述物體的運動。通過實驗測量物體的運動速度。用速度公式進行簡單計算。”在這，毫無疑問，速度是物理學的一個重要的概念。老師們從這一條課程標準可以體會到：第一，會用速度描述物體運動的快慢。也就是說學生要學會用速度這個概念去描述生活中物體的運動問題。毫無疑問，這還有一個很重要的就是要用實驗測量物體運動的速度。這一條要求是這次修改特別把它明確下來的，因為速度的測量涉及到最基本的兩個物理量的測量，一個是長度，一個是時間，而這兩個物理量的測量是在我們后續的學習過程中經常會用到的，因此應該讓學生能夠掌握。那么，毫無疑問，用速度公式進行簡單的計算。我們可以看出在這對速度這個概念的要求不完全是定性的，還包括定量的要求。也就說學生要會從路程，時間，速度三個物理量中，知道兩個而求出第三個。當然，在教學過程中，不易把運算做的過于復雜，因此，課程標準特別強調進行的是簡單的運算。物理學習是一個逐步深入的過程，那么物理概念的學習也是一個逐步深入的過程，老師們在教學中要注意速度這個概念的建立應該是循序漸進的，在這沒有有要求速度的瞬時性及矢量性，因此它是一個比較模糊的概念，但學生進一步學習物理的時候，比如進入到高中，他就可以更準確的把握如何描述物體的運動。那個時候就會引出平均速度，瞬時速度的概念，因此這不易把它加深。用速度描述物體運動的快慢，在課標的要求不僅僅是定量的，也包含定性的。也就是說我們要讓學生學會用速度的概念去描述生活中物體的運動問題，比如，這有一個案例，通過這個案例我們來理解一下這句話的含義。案例：學校運動會男子百米賽，同學們測量了前三名運動員到達距起點20m,80m,100m處的時間，數據見下表：

計算奪冠運動員100m賽的速度。怎么計算呢，計算誰的呢，顯然我們要從這個表的信息當中去捕捉，來尋求答案。第二運用初中物理知識，給同學們說說這三名運動員你追我趕的比賽過程。顯然，學過速度這個概念的同學和沒有學過速度概念的同學在怎么描述運動員你追我趕的這個過程是不一樣的，那我們希望同學們能夠運用速度這個概念去描述我們測量數據得到的學生你追我趕的這個成績。也就是說再現這樣一個過程。

這個主題之下的第三條要求是：“通過常見事例或實驗，了解重力，彈力和摩擦力，認識力的作用效果。”在這，老師們要注意，這條課程標準的要求，它既有過程性要求，又有終結性要求。過程性要求說的是有關重力，彈力和摩擦力的教學，應該是通過實例或實驗讓同學們去了解，也就是對你的教學有要求。第二，對學生的要求掌握的程度是在了解這個層次上，因此，也不易把它拔得很高，因為重力，彈力和摩擦力是我們教學中的一個重點，也是我們教學的難點，這還是希望學生的學習有一個循序漸進的過程，因此不易拔得過高。老師在教學過程中還可以通過一些實例來讓學生了解這三種力的特點，比如說，摩擦力，這有一個這樣的案例：兩個同學進行拔河比賽，老師拿來一根繩子，一個同學是班上高大的男同學，一個是班上嬌小的女同學，同學們看這兩個同學要進行比賽，顯然勝負已定，但是，在拔河開始的時候，同學看到男同學似乎拔不過女同學，最后還是女同學取勝。老師下來之后就問這個男同學說：“你為什么會輸給這位女同學呢？”男同學說他感覺繩子是滑的。顯然，老師在繩子上做了手腳，從而使兩個力量看似懸殊很大的人，其結果和學生的猜想正好相反，那為什么呢？我們可以深入的去學習，從而就引出了摩擦力這個主題。顯然像這樣主題的學習有助于學生帶著問題走進課堂，使他們的學習變成解決問題的過程。

接下來課標的第四條是：“用示意圖描述力，會測量力的大小。知道二力平衡條件。”在這用示意圖描述力，仍然屬于了解的水平，老師們還是要注意，課程標準的要求是用示意圖描述力，而不是用力的圖示描述力。在這用示意圖描述力包含要求學生會看，會畫力的示意圖。

第五條：“通過實驗，認識牛頓第一定律。用物體的慣性解釋自然界和生活中的有關現象。”在這，有關牛頓第一定律的要求水平是認識，也就是說比知道要進一個層次。第二對慣性的要求，不僅僅是知道慣性這個概念，而且還會用慣性去解決自然界和生活中的有關現象。也就是說在生活中會應用慣性這個概念去分析處理問題。老師應該知道，慣性和牛頓第一定律是物理學重要的概念和規律，是經過人類長期的努力才認識的，把這樣的一個認識過程折射到我們的教育過程，顯然，我們知道學生要去掌握它也是不容易的。有關慣性，我們在教學之中往往會通過案例，實驗來讓學生去認識。但是現在有些老師在網絡上可以搜集到許多視頻，我就看了這么一個課例，有個老師在教學之中希望展示物體的慣性特征的這么一個視頻，其結果費了很大的勁去尋找錄像，而那個錄像又不清晰，錄像就是一個玻璃杯上面放了一個硬紙片，硬紙片上面放了一個雞蛋，而后短短幾秒鐘的過程就把這個錄像展示完了。顯然，像這樣的簡單實驗，我覺得沒有必要去用錄像去展示，老師如果能在教學的過程當中實地的做給學生看，比用錄像展示的效果好的多，因此，我們應該學會善用多媒體資源，當然我們強調更好的應該通過動手做實驗來展示這樣的物理現象。有關牛頓第一定律的學習我們還要注意，學生對物體不受外力的情況下總是保持靜止容易理解，但對總是保持勻速直線運動就不容易理解了，在這我們應該通過實驗和邏輯分析也就是推理，讓學生明白在不受外力作用的情況下，物體將會做勻速直線運動這樣一個結論。當然我們都知道這不是一個實驗規律，而是通過理想實驗推出的規律。我們希望學生能夠通過實驗和推理能夠認識它。

第六條：“知道簡單機械，會使用簡單機械改變力的大小和方向。通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件。”在這，知道簡單機械他要求的水平屬于了解，不易深挖。老師們還應注意到，知道簡單機械他的要求還是比較開放的，我們應該根據教學的條件盡量的讓學生去了解，包括杠桿，斜面，滑輪和棱柱這樣的簡單機械，因為這些簡單機械不僅僅是生活中常用的，也是我們復雜機械的最簡單的單元。物理學的從生活到物理，從物理到社會的理念，就要求學生能夠更多的把所學的物理知識應用到實踐中去。顯然，我們應該把生產生活中常用的這樣一些機械介紹給學生，老師們還要注意對杠桿平衡條件的要求，它既有過程性要求，又有終結性要求。在這有關杠桿平衡性條件的學習是應該通過學生的探究來了解，來認識。老師在教學過程中，毫無疑問，根據課程標準這堂課應該是一堂探究課。要在探究的過程中讓學生認識杠桿平衡的條件。

第七條：“通過實驗，理解壓強。知道日常生活中增大和減小壓強的方法。”老師們可能會注意到這一條的要求是理解層次的，也就是要求比較高，因為壓強是力的概念的深入和擴展，同時也是我們學習大氣壓強，液體壓強的基礎，因此這里是理解。那么我們怎么理解壓強呢？在這我想有三個方面的要求，一個是通過實驗來認識，第二個是能定量的分析簡單的與壓強有關的問題，第三是與生產，生活實踐相結合。把握住這三條，就會對這一條課程標準有一個比較深入的認識了。

第八條說的是：“通過實驗，探究并了解液體壓強與哪些因素有關。通過大氣壓強及其與人類生活的關系，了解液體的壓強與流速的關系及其在生活中的應用。”我們知道液體壓強是一個與多因素有關，比較抽象的物理量。課程標準對液體壓強內容的要求有兩個關鍵詞，一是探究，二是了解。“探究”要求我們教學應該通過實驗探究方式讓學生認識液體壓強到底與哪些因素有關。第二“了解”它的含義是我們不應該過于強調復雜繁瑣的運算。課標的第二個知道大氣壓強及其與人類生活的關系，同樣屬于了解的水平，但強調的是大氣壓強與人類生活的關系，也就是說我們應該在生活的情景中去認識大氣壓強，了解大氣壓強。接下來有關流體的壓強與流速的關系非常明確是了解的水平，這個是可以通過實驗讓學生了解的，有許多有趣的實驗可以讓學生去認識流體壓強與流速的關系。

第九條：“通過實驗，認識浮力。探究浮力大小與哪些因素有關。知道阿基米德原理，運用物體的浮沉條件說明生產，生活中的一些現象。”浮力是一個與多因素有關，比較抽象的物理量，也是學生難以學習的一個物理量。在這有幾點老師們要注意，第一課程標準要求通過實驗認識浮力，在這第一是要通過實驗，第二它的水平是認識，也就是比知道要稍高。第二是探究浮力大小與哪些因素有關，它的要求是要讓學生經歷一個探究的過程，去認識浮力與哪些因素有關。在接下來對阿基米德原理提出終結性要求，是知道阿基米德原理，會運用物體的浮沉條件說明生產，生活中的一些現象。顯然這，它在知道這個層次，因此也不易強調綜合復雜的計算。

下面我們來看第三個主題“聲和光”

第一條課程標準的要求是：“通過實驗，認識聲的生產和傳播條件。”這條要求是屬于了解水平的要求，我們知道聲的產生和傳播的物理途徑比較抽象，學生不容易認識，因此在教學中應當應用一些簡單的物理情景，清晰的實驗來讓學生認識聲的產生和傳播條件。

第二條：“了解樂音的特征。了解現代技術中聲學知識的一些應用。知道噪聲的危害和控制方法。”從這條標準中我們可以看到它有三個方面的要求，第一對樂音而言，是要了解樂音的特征，當然這就包含了音調，響度和音色這三項。第二了解現代技術中聲學知識的一些應用，我們知道它的要求很低，屬于了解的層次，但有一些開放性，現代技術中聲學知識沒有明確的界定。我們應該向學生介紹一些現代聲學中重要的與學生生活密切相關的一些知識。比如，超聲的應用，比如次聲的應用等等。噪音的要求是知道噪音的危害和控制方法，核心在兩點，一噪音有什么危害，二如何控制噪音。顯然，這還是了解水平的。在教學中，我們要注意噪音在這不完全是一個科學的概念，還是一個社會學的概念。因此，不易強調噪音概念界定的科學性和嚴謹性，因為有的聲音有人可能會認為是悅耳的音樂，有人可能就會認為是噪音。那在這，噪音的定義就具有相對性。

第三：“通過實驗，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射現象及其特點。”我們知道反射和折射是兩個重要的光現象，在義務教育課程中，對反射規律和折射規律的要求有兩點需要說明，第一，對反射和折射規律的要求是既有過程性的要求即通過探究，又有綜合性的要求即了解水平。第二對光的反射，課程標準要求了解反射定律，而對光的折射，則要求了解折射現象及其特點，因此，對反射規律要求學生了解完整的反射定律，即反射光線，入射光線，法線在同一水平面，二，反射光線與入射光線分居法線的兩側，三，反射角等于入射角。這三點構成了在初中階段的反射定律。而對折射規律的要求則是定性了解折射現象及特點，也就是沒有要求到折射公式，顯然，在教學中我們應該通過探究的方法來讓學生學習。下面我們來看一個探究并了解光的折射現象的案例：它的教學過程是這樣的，首先創設教學情境引出問題，接下來通過實驗演示讓學生認識光的折射概念，而后進行實驗探究讓學生了解折射的規律，最后運用知識解決問題。我們來看他具體的教學是怎么設計的。課的導入階段，老師用一個裝有水的玻璃魚缸，再用一個塑料泡沫，塑料泡沫上沾了一個畫的魚，然后把塑料泡沫放入魚缸的水中，而后來就用鐵釬瞄準水中的魚去插魚，結果，可想而知，沒有插到，那就創設了一個問題情境：為什么我們瞄準水中的魚，而插不到魚呢？讓學生帶著問題進入課堂。接下來通過一個激光演示儀把一束紅色激光射到一個半圓形的玻璃磚上，學生就可以通過實驗發現激光有空氣進入玻璃之后在傳播方向上發生了偏折，從而幫助學生形象的建立光的折射概念。而后在激光演示儀的背板上放置了一個能夠顯示角度的量角器，通過改變入射光的角度來觀測折射光的角度變化，從而讓學生定性的去了解入射光的入射角的變化與折射光的折射角的變化的關系，讓學生認識有關折射現在及其特點。最后通過折射概念的建立，折射現象及其特點的認識可以用以解釋為什么課前我們看到的用鐵釬去插水中的魚，而插不到的問題。

第四：“通過實驗，探究平面鏡成像時像與物的關系。知道平面鏡成像的特點及應用。”顯然就平面鏡成像，從課程標準的要求上我們可以看出有兩條，第一通過探究認識平面鏡成像時像與物的關系，二知道平面鏡成像的特點及應用。也就是既有過程的要求，也有結果的要求。在教學過程中，應該讓學生知道平面鏡成像成的是虛像，像和物體到鏡面的距離是相等的。

像與物體的大小是相等的，可以讓學生去分析一些有關平面鏡成像的問題，由于技術的應用，我們可以把一個真實的平面鏡成像稍稍改變一下，讓學生來判斷這個像的真與假，比如這就有兩只相片，這兩張相片實際上是一張相片，一只鳥站在水中，水面上既有鳥的倒影又有物的倒影，哪一張是真實的呢？我們如果了解平面鏡成像的特點，毫無疑問，我們就能判斷出哪一張是真實的，哪一張不是真實的。老師們可以判斷一下。

課程標準的第五條：“認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發散作用。探究并知道凸透鏡成像的規律。了解凸透鏡成像規律的應用。”顯然，在這我們應該整體的去把握有關凸透鏡和凹透鏡的教學要求，首先對凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發散作用是一個終結性要求，要求學生的層次是了解的水平。第二凸透鏡的成像規律是既有過程性要求又有終結性要求，過程性要求是要通過探究來讓學生認識，而終結性要求是知道凸透鏡成像的規律，當然，就凸透鏡而言，我們知道在生活中，生產中我們有大量的應用，因此課程標準還要求凸透鏡成像規律的應用，在教學中，老師們就要即重視探究式學習，也重視了解凸透鏡的最核心的規律，當然，包括用這樣的規律去解釋生產，生活中的問題。

第六條要求：“通過實驗，了解白光的組成和不同色光混合的現象。”這條標準和原課程標準相比有一些改動，其改動就在于，原課程標準還提出了有關顏料的混合問題，由于光的混合和顏料的混合規律不一樣，而學生非常容易混淆，因此為了減輕學生學習的負擔，對于顏料的混合，新的修改后的課程標準就沒有再提出要求。

第七條：“知道波長，頻率和波速。”這條標準也降低了難度，老的課程標準講的是要知道波長，頻率和波速的關系，新的課程標準就對關系沒有提出要求。也就是說，我們只需要知道這三個概念就行。

第四個主題：“電和磁”

第一條：“觀察摩擦起電現象，探究并了解同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。”這條課標是新加的，當然如果你去完整的閱讀老的課程標準，你也會發現他的影子，在老的課程標準的物質部分，就有關物質的電性和磁性是提出要求的，但由于在“電與磁”這部分，老標準沒有提出具體要求，老師提議應該把這個標準，就是我們在修改時候的調查，許多一線的老師都反映應該把這條標準明確下來，把它放在“電與磁”的部分，因此就把以前在物質那邊提出的要求放在了“電與磁”這個部分上來。老師要注意的是，同樣，有關靜電現象的認識，它是既有過程性要求又有終結性要求的。終結性的要求還是在了解的層面上，不易挖深，但是在教學的過程中我們還是要注意幾點，第一，靜電現象是同學們非常感興趣的物理現象，在生產生活中都有大量的應用，我們選擇演示實驗的時候，應當盡量的去選擇能讓學生產生好奇的這樣的實驗，比如說兩個實驗，一個實驗用塑料的刻度尺摩擦產生靜電，吸細小的物品；另外一個實驗用刻度尺摩擦，讓它去接近從水龍頭流下的水流。你會發現刻度尺對水流的量的吸引，使流動的水，本來是垂直的，而變彎曲，這個時候給學生帶來的那樣的。。。。。就比吸引細小物品要大的多。所以說，應該盡量的讓學生感覺到物理學如此的神奇，當然在這個過程中我們還要注意，現在許多地方的教學條件得以較大的改善，可以做許多以前都不能做的實驗，比如說，有的地方就有用高壓的手段使人的頭發束起來，像這樣的靜電實驗就具有一定的危害性，危險性，因此老師在做的時候一定要注意。

第二條：“通過實驗認識磁場，知道地磁場。”這條標準是既有過程性又有終結性要求的，過程性要求是通過實驗認識磁場，因此老師應該開發出一些簡潔，物理圖像清晰的實驗裝置，幫助學生建立磁場的概念，因為磁場是一個比較抽象的概念。第二，知道地磁場，這是一個終結性要求，了解層次。但是要建立地磁場的概念也不容易，我們可以畫圖，讓學生形象的認識地磁場。

第三條：“通過實驗，了解電流周圍存在的磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場的方向。”在這，通過實驗，是過程性要求，了解是終結性要求，顯然，有關電流周圍存在磁場必須通過實驗來認識，對通電螺線管磁場的要求，在這只要求了解外部磁場的方向。我們可以通過實驗來讓學生形象的認識螺旋管外部的磁場及其方向。

第四：“通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，知道力的方向與哪些因素有關。”顯然，在這仍然既有過程性要求，又有終結性要求。我們可以通過把一根導線放在T型磁鐵的磁場中，接通電源，讓學生觀察導線發生的變化來讓學生認識磁場會對通電導線有力的作用。當然，力的方向與哪些因素有關，可以通過實驗探究來得到。

第五條：“通過實驗，探究并了解導線在磁場中運動時產生感應電流的條件，了解電磁感應在生產，生活中的應用。”這條課程標準在修改的時候特別加進了了解電磁感應在生產生活中的應用，我們都知道認識電磁感應現象，將電磁感應現象應用在我們的生產生活中對人類社會的發展起著巨大的促進作用。我們應該讓學生更多的去了解物理學，了解物理學與生產生活的關系，進一步了解物理學與社會發展的關系。實際上說到電磁感應現象不僅僅是發電機，許多的儀器儀表，它的基礎也是應用電磁感應現象來實現的。

第六條：“知道電磁波，知道電磁波在真空中的傳播速度。了解電磁波的應用及其對人類生活和社會發展的影響。”這條標準是原來老的課程標準的兩條的綜合。在這，知道電磁波在真空中的傳播速度，實際上是要求學生能夠知道真空中電磁波的速度的大小。學物理，一些基本的物理量還是應該記住的。當然電磁波對我們的今天的生活具有非常重要的影響，我們可以開設許多的主題，讓學生來討論，比如手機與生活，學生可以通過上網收集材料，通過詢問獲得信息，而最后通過討論了解電磁波與生活的關系。