第一篇　新课程理念下的物理创新教学

第一篇新课程理念下的物理创新教学

《物理课程标准》的颁布是落实教育部《面向21世纪教育振兴行动计划》，实施“跨世

纪素质教育工程”的重要步骤。它是规范我国九年义务教育物理教学的法定文件，关系到我

国物理教育今后的发展方向，它不是对我国现行初中物理教学大纲的修修补补，而是一次重

大变革，将对我国物理教育理念，指导思想，课程目标体系，教学内容的选择、组织和实施,

进行非常彻底的改革。笔者直接参与了该课程标准的研究和编拟，在此过程中对新课程理念

下的物理创新教学目的、过程、原则和评价有了初步的认识，写出来，希望给热心于新课程

理念的物理教育工作者提供参考并得到大家的指教。

一、新课程理念下的物理创新教学目的

新课程理念下的物理创新教学目的，是根据现代科技社会对人的发展的基本要求，培养

具有主动、负责和不断开拓、创新的个性特征，培养具有多元化和批判性的思维方式，能与

周围人达成理解和合作，能促进民族间的交流、协作的21世纪的现代国际人才而提出的。

创新教学目的体现在学生的发展和课程教育功能的“知识与技能，过程与方法，情感态度和

价值观”三个层次上。创新教学目的的实现，重点是教学生如何将知识转化为能力，如何形

成正确的世界观和人生观。

1.物理创新教学的能力发展目标及其实现

新课程理念下的物理创新教学所要求的能力，不再仅仅是对知识的记忆和理解能力、应

用能力，而是对己有知识的整理和改组能力，对未知知识的探究和发现能力。这些能力主要

通过解决问题的学习过程得到发展。《物理课程标准》把“过程与方法”作为课程H标之一，

绝不是对科学方法的观摩或模仿，而是要求对解决问题的实践能力的培养，是一种主动参与、

主动探索的学习过程。强调解决问题、搜集和查检资料、提出假设、用实验验证假设的能力

培养，是更为重要的教学目标。现代教学的最早实验者杜威把实验科学的方法引进教学，要

求学生从发现问题开始，提出解决问题的假设，并用实验验证假设，最后评价整个过程。也

就是说，把学生看成科学家一样的探究者和发现者，以主动、负责的精神完成有目的的、不

断改进经验的解决问题过程。杜威的后继者皮亚杰、布鲁纳、萨奇曼和马赫穆托夫等人，把

这种解决问题的学习扩展为对系统知识的“探究一掌握“过程，从而提高学生整理和重组知识

的能力、不断地解决问题的能力以及创造性思维的能力。为了发展对知识的寻根究底的能力，

必须让学生自己去调查研究，自己去发现和解决问题，不要只依靠教师讲解或演示实验，这

样不仅易于理解所学知识，而且这种高度集中的思维活动和操作活动本身，以及成功后的喜

悦，都有助于学生能力和积极个性的形成。也就是说，不要满足于学生停留在观察者的被动

地位，而是要求他们成为知识的主动探究者。《物理课程标准》认为：在义务教育的物理课

程中，让学生学到获取知识的方法，增强探究未知世界的兴趣和能力，理解科学的本质和树

立科学的价值观，与学习科学知识是同等重要的。与现行的义务教育物理课程相比，《物理

课程标准》更强调学习的过程。

新课程理念下的物理创新教学能力发展目标强调直接经验的重要性，认为应该改变我国

目前仍在使用的、间接地掌握知识的传统教学模式，如侧重教师的演示实验，对学生实验只

要求“了解实验目的，会使用仪器，会记录必要数据，会根据实验结果写出结论，会写简单

的实验报告”，学生实验基本上是作为一种技能来传授的，没有独立实验的要求。这与世界

先进国家的差距很大。在我国，动手操作实践是为了证明课本上的理论和结果。学生只要用

相同的方法和仪器，做相同的实验，并期望得出相同的结果。然而在美国，动手操作活动的

目的是证明课本上的以及发现课本外的理论和结果。因此，学生进行不同的实验，用不同的

方法和材料，并得出不同的解决问题的方案和结论。英国从1978年就把实验的设计能力与

技能掌握一起列入中学课程考核目标。以色列更是早在1968年就把科学方法的纯熟运用和

解决问题的实验能力作为理科教学目标。科学教学实验的目的不同，培养出的人在创造性和

解决问题的能力方面自然会有差异。我国的学生只是“观察者”，而不是“探究者”，是“验证

者“，而不是"发现者一句话，直接经验并没有成为学生掌握知识的基本环节（这里指的

是“实验”意义上的直接经验，而不是“观察实验''的直接经验），因此，造成学生对教学认识

活动的参与性不足，注意力分散，不积极思维，进一步导致教学质量难以提高。为此，必须

改变旧的教育观念，为直接经验正名，使主动探究和实践活动在教学过程中取得应有的地位。

学生能力发展的根本因素不是知识，甚至也不是吸收知识过程中所需要的技能，而是处理改

组知识材料活动中形成的学、识、才三者的综合能力。我们要使学生习惯于主动探究发现的

学习，习惯于多方提出假设和解决问题的活动，习惯于个人成果与群体经验的分享、比较，

从而发展正确处理信息并对之进行整理和改组的能力，发展多元化、批判性的理论思维能力，

发展综合地解决现实问题的能力。这些能力都是在传统教学中不可能发展的。

2.新课程理念下物理创新教学的教育性目标及其实现

教育的目的绝不仅仅是知识的增长，能力的提高。教育的任务是塑造人。《物理课程标

准》要求实现“情感态度和价值观”方面的教育功能，是新课程理念下教学的教育性目标。科

学课程的教学目标是通过科学认识活动来达到能力的增长和知识、观点的更新。观察、实验

的方法不仅是理解物质及其变化的途径，而且是培养学生从事主动的研讨活动，培养科学、

枳极人生观的一个方面。它不仅强调尊重事实，遵循客观规律的客观态度，而且要求具有对

事物本质的探求态度，具有初步的科学道德，重视科学方法对人格形成的潜移默化作用。在

科学的观察、实验和探究活动中，不仅得到了关于自然界的知识，形成了科学的世界观，而

且养成科学思维的方式和习惯，培养不固执己见、不自以为是、不故步自封的科学态度，促

进民主、开放、不断进取个性的成长。在我国现行的九年义务教育各科教学大纲中，也规定

了要在教学内容、教学方法和学习过程中贯彻思想品德教育的要求。如《初中物理大纲》的

“教学内容确定和安排”一节中，就明确：“要进行爱国主义教育”，“要介绍科学家热爱祖国

的事迹，介绍我国历史上的科学技术贡献，介绍我国现代化的科学技术成就，讲述祖国和家

乡建设的发展前景及其对青年一代的殷切期望，以培养学生的民族自豪感和社会责任感”，

“使学生在学习物理知识的同时，潜移默化地受到辩证唯物主义的教育”，"初中物理教学中

要培养的科学态度，主要是尊重事实，严肃认真按科学规律办事的态度总之，初中物理

学科的教学要达到三方面的教育性目的：（1）爱国主义情感的激发；（2）辩证唯物主义的

教育；（3）尊重事实的科学态度。但是完全没有给出这方面的具体要求，教学的操作性不

强。《物理课程标准》在“课程目标”中有一节专门给出了这方面的详细且具体的要求，例如：

“能保持对自然界的好奇，能初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、

和谐相处的情感”："具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理，有

动手探究简单日常用品或新器件中科学原理的兴趣与勇气，有将科学技术应用于日常生活、

社会实践的意识”；"尊重自然规律，具有判断大众传媒是否符合科学事实的初步意识，有实

事求是的科学态度在"内容标准''的“科学内容”部分，无论是具体的知识内容还是活动建

议，选择时都考虑到了在情感态度和价值观方面的教育作用，具有可操作性。当今发达国家

和地区在科学教育中，都把科学态度的教育放在首位，包括科学意识、科学方法、科学探索

精神和科学道德。如我国台湾的《国民中学自然科学(物理部分)课程标准》要求自然科学

以“培养学生之科学精神、科学态度与科学方法为要旨，使人人皆能在思想观念与生活习惯

两方面，适合现代科学及社会进步之要求”，“着眼于学生对问题之积极反应态度，如求解之

热忱、深度、广度及过程等，以端正学生研究问题之态度日本的理科教学目的也主要是

科学态度的养成，要求通过理科教学，”提高对自然的关心，通过进行观察和实验等，培养

学生科学地研讨自然的能力和态度；同时，加深对自然事物和现象的理解，培养他们科学的

见解和思考方法也就是说，台湾和日木的理科教学主要是发展学生与学科有关的科学态

度和能力，社会性的教育要求较少，或者说是以科学态度的养成作用于个体人格的形成，间

接地实现社会性的教育目的。《物理课程标准》认为，“我们要关注人的健康发展，特别是

心理健康的发展。心理健康首先表现在对生活的热爱。因此，物理课程的设计，包括教学内

容的安排、教材的编写、教学策略的确定，都要使学生能够保持对大自然的热爱，能够领略

自然现象中的美妙与和谐，增加对大自然的亲近感。对于未知世界的好奇心是人生来就有的

一种可贵品质，可惜我们过去的科学教育在一定程度上在不断磨灭这种好奇心列宁说，

没有人的情感，就从来也不可能有人对真理的追求。科学家的创造活动除了有富国强民、改

善人类生存条件、发展科学事业等功利性的目的外，对美的追求的情感动力是必不可少的。

人生活在多重现实之中，无论是哲学的沉思世界，科学的逻辑世界，还是艺术的想像世界，

都是互相联系的领域，都受共同的美的规律支配。科学美，往往同时具备艺术美的形式。在

卢瑟福的原子模型基础上出现的玻尔电子层中的电子壳模型及其规律，曾被爱因斯坦视为一

种奇迹，称之为“思想领域中最高的音乐神韵我们的教学也可能进行这种形式间的转换，

使学生在接受知识的同时受到形式美的熏陶。法国数学家庞加莱认为，是自然之美引起的愉

悦情感驱使科学家孜孜不倦地探求，是对自然的内在和谐和统一性的追求，使科学家对真理

坚信不疑。在科学家的创造性活动中，充满着一种类似宗教的对美的虔诚感情，成为一种建

立在自由、自觉的审美基础上的探索性活动。创新教学把学生的认识活动看成与科学家的发

现活动类似的活动，重视在问题的探究式过程中引起的智力兴奋，并把这种智力兴奋和愉悦

作为促进学习活动的条件，反对外部强制的学习，要求由认知而情感、意志、行为，反对纯

理智，以及与学生兴趣、需要无关的死记硬背教学，从而培养起积极的个性。

科学教育不是纯逻辑的枯燥无味的说教，创新教学要求努力发掘科学美的形象和形式。

至少可以从形象教育、情感教育、价值教育和自由教育四个方面入手。

(1)形象教育

形象教育就是创造生动具体的教学情境，充分利用形象的作用，激发学生的学习情绪和

潜在智慧，掌握知识，领悟规律，促进学生和谐发展的教育。物理定律、定理、公式、实验、

假说中，大量表现和渗透着科学美、自然美和艺术美的各种符号、模式、方程式、运算过程、

思辨过程等，都具有对称、均衡、和谐和多样统一的形式美特点，可以令人神往、迷恋。教

学活动中充满着形象和美的形式的作用，教师要努力使教学过程成为美的过程。结构紧凑、

生动活泼的课堂教学，不仅使高信息量与高智能活动相结合，而且给学生以美的享受。教师

是以语言为媒介来传授知识、表达情意的，准确明晰、生动活泼、抑扬顿挫的教学语言，能

将抽象的知识具体化、感性化，深入浅出，便于理解和接受，启发思维，感染学生。精心设

计的教案和行款讲究的板书，不仅是教材内容的提炼，也是综合运用线条、色彩的艺术作品。

教学活动中教师的仪表、姿态、表情，乃至整个人格形象，都是学生暗暗模仿或向往的榜样；

教室的布置，校园的环境，都在不知不觉中影响学生。智育活动中感受和理解到的愉悦和美

有助于形成学生整齐、洁净的生活习惯，精益求精的学习态度，清晰、严密的思维方式，主

动开放的心理状态。在组织得很好的探究、发现、创造活动过程中，形成学生积极负责的个

性，提高学生的内在素质。

（2）情感教育

人的情感越发达，精神生活就越丰富，越充实。苏霍姆林斯基认为，人的智力发展离不

开细腻的感情和内心体验，离不开对周围事物和自身情绪的审美态度。科学教育的目的在于

培养热爱自然、培养人与自然间的和谐关系，进一步由审美情感上升为审美趣味，使教育成

为对人无约束的、心甘情愿的活动。目前流行的愉快教学法就是根据学生心理创设认知情境,

而不是仅从教材内容出发编制教案。情感教育必须致力于建立和谐的教学关系，只有学生意

识到自己是被爱护，被尊重时，才能心悦诚服地接受教育，个性也只有在尊重和信任的条件

下才能健康地发展。也就是说，教学必须以情感为手段和契机，学校必须办成有人情味的机

构。只有重视师生间的情感交流，才能很好地完成教学任务。教师的欢乐、忧虑和激愤，必

须包含着对学生殷切的期望和高尚无私的爱。苏霍姆林斯基在总结自己的教育经验时这样

说，“我这样来理解教育艺术：教育者同自己的教育对象的每一次接触都能激发起他们的心

灵的热情。这项工作做得越细致，越有感情，从孩子心灵深处涌出的力量便越大，他们便在

更大的范围内复现教师自身的形象”。教学的最佳效果并不完全决定于••整套娴熟的教学技

能和技艺。教学艺术的真谛是爱，要让学生体会到周围人对他的温情和期望，让他相信自己

是一个善良的人，一个有潜力的人，在他面前有着美好的前途。美国教育家吉尔伯特•海特

在他的《教学的艺术》中也指出，“教学包括感情和人的价值，而感情是不能被系统地评价

和运用的。人的价值也远远地超出科学的范畴”。这说明了教学中教师的人格力量对学生个

性成长的重要作用。

（3）价值教育

价值教育使学生不仅对美的形式有愉悦的感受，而且对于丑的形式有抵制，有明确的审

美价值观。形象和情感教育补充了我们感官的感觉，增添了活动的情趣，但仅仅是官能的享

受和快感是不够的，如果以损害他人人格而达到的官能满足则是可耻的、没有人格价值的快

感，不具有美的价值。以真、善、美为内容的理想教育，是学校德育的重要目标。价值教育

要求教师不仅给学生以事实过程和规律，而且要指出该事物对于个人、社会的意义，形成学

生的态度、倾向和世界观，这就是我们平时所说的教书育人。如果教师做不到这一点，按美

国《教师社会学》的说法，不仅是无能，而且属于专业上的无能。例如能源利用与环境保护,

教育事业与社会发展，都必须将专业知识与价值哲学相联系，使学生在尊重客观规律的科学

基础上，把所学知识用于人类进步事业。除了将正确的价值观交给学生，还应当培养他们的

价值判断能力。例如有位中学老师在课堂上计算“9T1”事件中飞机的撞击能量时，竟然有学

生对撞击者表示敬佩和赞许。现代社会要求人们有澄清价值和批判价值的能力，学校应该创

造一种有批判性、有鉴别能力的大众智慧，我以为学生可以接触不同的科学学派和观点，通

过比较鉴别和消化理解，吸收精华，弃其糟粕，一方面明辨了是非，培养了能力，同时也促

使青年人情感方面的成熟和自控，为走向社会作好心理准备。

（4）自由教育

自由教育是培养创造型人材、实现“人是自由的存在物”的必要途径。自山教育首要的一

点是培养年轻一代的主动参与意识。没有主动参与意识，不可能进行创造活动。布鲁纳的发

现法，马赫穆托夫的问题教学，都是基于主动参与基础上的创造性活动。创造性的学习使学

生感到自己是一个发现者，将其好奇的本性纳入探索轨道，产生强烈的表现需求，体验到知

识掌握在手的自豪，形成自信、自强的个性，探索活动使认识对象成为情感体验的对象。自

由教育要求教学使人真正掌握规律，使规律为人服务。传统教学致力于给学生系统的知识，

建立某种合于规律的形式，但教师的辛劳往往换来了学生的被动，学生所体验到的往往是对

规律的屈从，知识的增多换来了头脑的呆板。如物理本来是揭示自然规律的科学，应当给学

生以最大的自由。但由于概念的死板，公式、定律形式严格，条件复杂，除少数尖子学生能

体会到在物理天地中融会贯通、自由驰骋的愉快外，大多数学生只体验到屈从。因此，各种

教学必须反对死记硬背，使学生由理解到自由应用。也就是说，使学生居于规律之上，而不

是伏于规律之下。为了实现这个目标，首先，要使学生真正理解那些基本概念，弄清来龙去

脉，从而达到举一反三，在能力上建立支配规律的自信心。其次，要提供自由运用和探索规

律的开阔地带，如综合地解决问题的作业，某种带有探索性的讨论，以及课题和实验的设计

等等，使学生从应用实践中得到乐趣，学到新的东西。第三，要鼓励学生从不同角度看问题,

用不同的方式解决问题，将所学知识融会贯通，提出自己的见解，让学生体会到掌握规律的

自由。自由教育是建立在平等关系基础之上的师生双方对人生价值、创造价值的共同追求，

体现了一种相互尊重的民主关系。教学中没有民主就没有自由，没有自山就没有真正意义上

的创造。如果说过去的时代要求的主要是合理的思维，那么今天需要的是负责的思维、批判

性思维，要求学生对事物有自己的见解，鼓励学生解决那些不易确定正确答案的问题。探究

式的教学不仅反映事物的必然规律，又以自然的和谐，即自由的特点激励人们合理地选择和

利用，给人以高度的精神愉悦，体现现代社会进步的要求。基础之上的师生双方对人生价值、

创造价值的共同追求，体现了一种相互尊重的民主关系。教学中没有民主就没有自由，没有

自由就没有真正意义上的创造。如果说过去的时代要求的主要是合理的思维，那么今天需要

的是负责的思维、批判性思维，要求学生对事物有自己的见解，鼓励学生解决那些不易确定

正确答案的问题。探究式的教学不仅反映事物的必然规律，又以自然的和谐，即自由的特点

激励人们合理地选择和利用，给人以高度的精神愉悦，体现现代社会进步的要求。

二、新课程理念下的物理创新教学过程

新课程理念下创新教学的实施就是要构建以学生自主活动为基础的教学新过程。这是一

个以学习者为中心，以学生的主体实践活动为基础，以学生的探究学习为主体，以学生素质

整体发展为目标的教学过程。这里我们仅从教学活动实践的角度来探讨教学过程的一些基本

模式：

1.探究模式

该模式是一种在教师引导下由学生独立完成发现知识过程的活动。这一活动从本质上讲

是人类原始发现过程的高度浓缩，是教育意义上的重演。在运用这种模式时，要求教师要有

目的地选择重演与再现内容。儿童有一种与生俱来的，以自我为中心的探索性学习方式，他

们的知识经验是在与客观世界的相互作用中逐渐形成的。有意义的学习应是儿童以•种积极

的心态调动原有的知识经验，认识新问题，同化新知识，并建构他们自己的意义。每个儿童

都有各自的知识背景、家庭环境和特定的社会文化氛围，这种差异导致不同的儿童有不同的

思维方式和解决问题的策略。在《物理课程标准》中，提出了一种让初中学生必须掌握的最

为基本的科学思维程序:提出问题一猜想与假设一制定计划与设计实验一进行实验与收集证

据一分析与论证一评价一交流与合作。同时，教师要向学生提供探究和发现的真实情境，这

是激发学生的探究欲望，促使他们像科学家一样进行工作的必要条件。为了使探究式活动顺

利展开，教师还必须负责提供有结构的材料。这些材料可以是文字的，如用电器说明书或某

种猜想，也可以是实物的，如用电器或某种实验现象。它们是引起和形成学生探究发现经历

的工具，是学生实践活动的对象。学生需要在改造材料的过程中完成发现并改造自己原有的

认识。所以，提供给学生的材料应该与所要发现的知识具有相同的结构，对学生具有吸引力，

并且是适宜学生完成发现的。除此之外，教师还要鼓励学生运用多种方式完成发现，因为对

同一问题的不同探究方式，能够表现学生的不同创造能力和带有个性特征的思维方式，因而

教师在探究活动中要努力促进多方发现，及时鼓励那些“与众不同”、"标新立异''的行为，并

向全体学生展示。在学生完成探究发现任务后，教师还要及时指导学生进行科学加工，帮助

他们尽可能形成概念,不仅如此,探究活动在学生对科学本质的理解和科学价值观的树立上,

都能起到不可替代的作用。

2.体验模式

体验是人类的一种心理感受，与个体经历有着密切关系。体验学习和认知学习是人类最

基本的两种学习方式。认知旨在发展学生对客观事物的认识，而体验不仅对学生的感性认识

有帮助，而且在发展学生的情感态度和价值观方面有着独特的作用。新课程理念下的物理创

新教学高度评价体验学习的意义，认为它是学生发展中必须运用的一种教学方式和必须掌握

的一种学习方式。体验型活动方式应当成为学生主体实践活动的重要组成部分。采取体验型

活动方式时须要注意以下几点：首先，要将体验学习作为物理教学活动的重要手段。在概念

教学中，要把体验作为主要的教学方式之一，彻底摒弃枯燥的说教和单纯认知学习的倾向。

体验模式要求加强学生对科学探究过程的体验，注重培养科学精神和提高科学审美能力，在

身临其境中增长才干。其次，要强调教学中的体验是学生的主动体验，明确体验活动的外部

行为一定要引起学生内部的心理过程。体验可以是被动的，也可以是主动的，而只有主动体

验才能引起学生心理过程的变化。教师在活动中要调动学生的情感、知觉、思维、注意等一

系列心理功能共同参与体验，以促使学生的心理真正发生变化。此外，要将体验作为学生个

性形成的基础和个人成长的基础。不同的个体对于事物会有不同的感受能力，也会引起不同

的体验，从而丰富着不同的感受。成功的体验会使学生增强信心，失败的体验对于学生也同

样重要。教师要特别注意鼓励学生正确面对失败，学会从失败和错误中学习。

3.交往模式

学生的学习本质上是一种社会性的建构过程，同时，交往对学生发展还具有多方面的意

义。例如主体意识的形成，掌握与人沟通的技巧，培养合作精神等等。因此，交往是学生学

习的一种特殊活动，是教学中发展学生综合素质的一种手段，也是学生主体实践活动的一部

分。它是老师与学生之间、学生与学生之间为了协调、沟通、达成共识或联合力量去达成某

一个目的而发生相互作用的形式。学生的发展就是通过课堂内外的一系列的活动与交往实现

的。至于学生的情感、意志、交往能力以及审美体验等等，更离不开相关的活动过程。

交往模式是要将课堂教学组织成一个完整的相互作用的系统，这个系统包括教师、学生

和他们共同参与的活动。教师与学生、学生与学生之间正是由于与教学对象相互作用的需要

才产生了交往的需求，而交往又反过来促进了教师、学生与教学对象间的相互作用，学生也

正是在相互作用的过程中得到发展。交往模式要求采取小组学习的方式,在研讨交流中学习：

由教师或学生提出问题，激发、引导学生讨论，交流他们的观点。在民主、活跃、热烈的课

堂气氛中交流经验，探讨、剖析渗透在知识和问题中的观念、思想、思维方法，形成竞争交

流机制，使学生由被动听讲转为主动参与，主动进取，使学生学会多角度地分析物理问题和

现象，学会在合作互动中学习。教学不仅强调师生之间的互动，更注重学生之间的合作互动。

要求教师给学生更大的自由活动空间，以及更多更方便的相互交流机会。在组织形式上，可

采用小组协作或强弱互补的学习方式；在教室环境设计上，可改变学生座位排列方式，更多

地利用实验室和活动室。

在小组学习中，教师不但要注意组织好小组间的讨论交流，还要组织好小组间合作与竞

争的关系以及反应快捷与滞后学生间的关系。交往模式鼓励学生自由表达，敢于发表独特见

解，学会倾听，尊重他人意见。教师要尊重学生的表达，帮助学生学会流畅且正确的表达，

使他们不断树立信心，增强与他人沟通的能力。交往和学生的认识活动是不可分割的整体，

教师要善于在学生的认识活动中适时地运用交往方式，使交往成为认识的催化剂。交往模式

的关键是要建立一种民主、平等、自山的师生交往关系，避免教师居高临下的说教方式。

4.活动模式

在创新教学中，学生参与程度高，同时，具有较大教育和学习意义的活动是创新教学所

追求的一种模式。这种活动不同于传统意义上“自由参与”、随意性很大的课外活动。它从教

学形式上要纳入教师的教学计划；从教学规划上，要为实现物理学科的教育目标与课堂教学

形成合力。它的特点主要体现在它的综合性、兴趣性、自立性、实践性和灵活性上。它是物

理课堂教学的拓展和深化，它为物理课程提供了丰富的智力背景。正如苏霍姆林斯基所言，

必须识记的材料越复杂，必须保持在记忆里的概括结论、规划越多，学习过程的“智力背景”

就应当越广阔。它为学生提供了实践的广阔天地，为不同个性的学生提供了展示才华的机会,

还为少数在理论学习中受挫折的学生提供在其他能力方面获得成功的机会。它具有课堂教学

活动所没有的特殊价值。它有以下一些表现形式：

(1)主题组合活动。这种活动将主题形式和班级小组的专题形式组合起来，通过讲座、

参观、访问、制作、演讲、比赛等形式和方法，拓展知识面，丰富生活阅历。

(2)自主兴趣活动。围绕着物理学科知识，设立无线电小组、电工小组、航模小组、

教具制作小组、小发明小组、小论文撰写小组、课题研究小组、应用物理习题收集小组等兴

趣小组。人人都参与，个个有爱好。在各自不同的基础上和水平上都有机会得到发展和提高。

(3)自治管理活动。一方面尽可能在物理学习与组织计划实施中发挥学生的主体作用，

诱发学生主动参与教学管理的兴趣，诸如批改作业、试卷分析、实验操作、教学进度等的安

排，还可以广泛征求学生意见，调动集体智慧，形成民主氛围，增强学生的民主意识和主人

翁意识。另一方面，尽可能利用学生群体力量，给每个学生提供参与教学管理的机会，例如

轮流担任课代表，定期选出一些诸如“力学之星”、“电学之星”、“今日解题明星”、“问题能

手”、"答疑能手”等等，并让其承担一定的辅导和组织工作。

(4)自我评价活动。由于是让学生自我评价，其压力较小，学生可以畅所欲言；还可

建立个人物理档案，由学生自己保管，开展不仅仅以考试分数为标准的达标活动。只要努力，

人人可以获得“物理好学生”荣誉，给大多数学生提供获得成功的机会，极大地调动学生参与

活动的枳极性和能动性。

(5)创造性活动。教学的基本任务应是着眼于学生创造性心理功能的不断开拓和丰富

创造性活动方式，重在激发学生的创造动机，培养创造态度和形成创造性人格。教学中，尽

量让学生在课堂中直接进行创造性活动，如重新发现概念和定理，归纳有关规律，自己制作

模型和学具，自己规划、组织和设计探究性小课题等。教师要关注学生思考问题的独特性和

新颖性，要注意培养学生良好的创造心理品质。教学中，注意促进学生直觉、想像力和观察

力的发展。直觉是创造的心理基础，想像是创造的前奏，观察则能为创造积累榜样。为了促

进这些能力的培养，教师在教学中应该展开丰富多彩的活动，如引导学生运用直觉解题，组

织参观、考察、游历等活动，让学生接受到更多的科学技术信息，扩大学生的视野并增进他

们对于社会创造性活动的了解。要让学生接触更多的开放性问题和实践性课题。我国传统教

学注重问题的惟•性，没有惟一答案的问题不上课本，没有固定答案的问题教师不讲。这样

不利于培养学生的创造性思维。实际中的问题往往是开放性的，没有惟一正确的答案。教学

中，要注意这样的两类开放性问题：•类需要学生自己寻找所需的资料、数据；另一类则没

有惟一正确的答案或在初中阶段不要求学生学会这个问题的答案。对于前一类，重在学生寻

找资料的过程，教师可以提供线索，但绝对不应提供现成的数据，有的问题老师可以公开承

认不知道。对于后一类，重在学生的思考与探究，教师不需要提供答案。老师要向学生不断

提出具有挑战性、激励性的问题。学生发展的动力是内在的矛盾冲突，老师提出的问题如果

不具有新颖性和挑战性，不能有效激发学生的思维，就不可能引起学生的兴趣和求知欲，也

就不可能引发真正意义上的学生学习活动。因此，教师在教学设计中，需要花大力气研究如

何提出问题和提出怎样的问题，维持学习活动的适当难度，不断向学生提出讨论中有争议的

部分，以便激励学生的创造性，培养他们的学习能力。

三、新课程理念下的物理创新教学原则

新课程理念下的物理创新教学原则是现代教学理论的产物，是现代主要教学原则的进一

步提炼和具体化。主要包括主体性原则、主动性原则、开放性原则和整体性原则。

1.主体性原则

创新教学无论是对教学思想的创新，教学形式及方法的变革，乃至对整个教学体系的建

构，自始至终都高扬着主体性及创新意识这面大旗。所谓主体性，•般而言是指人的参与性、

独立性和创造性。使学生都成为学习的主体，这是区别创新教学与传授式教学的根本标志，

是衡量创新教学成功与否的重要依据。这种强调主体自主参与、主动探索的学习过程，必然

以师生关系的民主化为基础，要求教师确立学生在教学中的主体地位，尊重学生的自主权，

尊重他们独特的思维方式和活动方式，尊重和保证活动的独立性与差异性，让学生自主地、

独立地活动和发展。教学中不能强迫和压抑学生的活动，或简单地将活动方式教给他们，以

至于使学生对新生事物缺乏兴趣，对未知事物缺乏探究和创造。应该让学生在活动中始终保

持主动状态，主动参与，积极探究。重视学生的兴趣、需要、适应性、能力等。简单地说，

作为主体的人是在主动参与各种社会性活动的过程中求得知识、获得发展，它是以主体的参

与性、主动性为基础，以创造性为最高境界的。为了在教学过程中使学生能够真正作为主体

去活动，需要有一个良好的人文环境和物质环境。具体是：

第一，建立新的教学制度。教学制度是教学规章、守则、行为规范和组织结构的总和，

是学校办学指导思想和教学观念制度化的反映。例如，应当修订束缚自主精神发挥的有关课

堂规定，改进抑制学生个性发展的要求和不利于形成学生健康心理的管理方法。

第二，在课堂中，形成平等的人际关系；在教学中，教师与学生的关系应当充分地体现

平等与和谐。在知识爆炸和信息时代来临的当今世界，学生通过传播媒体接触大量信息，往

往会在某一方面超过教师的知识储备。因此，教师要把教学过程视为一个不断面临新问题的

过程，一个知识扩展的过程，也是个与学生共同学习的过程。

第三，净化语言环境。学校教育的重要手段是语言，语言既能激励学生奋发向上，也能

摧毁他们的自信和尊严。创新教学要求教师给学生更多的鼓励和赞赏性语言。禁止使用一切

有损于学生自尊和人格、不利于学生自主学习的话语，提倡使用体现民主、平等、关怀、友

爱的教学用语。

第四，要创造适合于主体实践教学必要的时空环境。例如，根据需要扩展教室的活动空

间，开放实验室，拓展图书馆、阅览室功能，配备多功能教室，建立校外活动基地等等。为

了便于开展学生之间的教学交往，应将教室内课桌椅的秧田式摆放方式改造为米字形、U字

形、会议桌形等等。

2.主动性原则

主动探索意味着学习主体不仅自觉地参与、全身心地投入教学过程，而且对未知世界积

极主动地探求，主动参与到物理教学中来，积极从事发现问题和解决问题的学习。把物理教

学过程看成学生主动探索事物由来和发现其间关系的活动，是不断改进已有认识、不断成长

的历程，是一种主动、能动的活动，而不仅仅像以往教学中的启发性原则那样，只是要求促

进积极的认识活动，而不管促进的是积极记忆还是积极探索。

主动探索是从学生感兴趣的实际问题着手，展开师生间共同解决问题的过程，因而它能

激发起学生的探索兴趣，也能激励他们用全部力量去解决问题，从而成为学生学习的最好动

机。这种探索兴趣不是以学生时一事的个人兴趣或需要为基础，而是以物理知识中的基本

概念或规律在自然和生活中的现象作为教学认识活动的开始，因而不仅使学生具有浓烈的探

索兴趣，而且使这种兴趣与物理科学知识的掌握相联系，从而使由兴趣而来的学习动机成为

稳定、持久的探索动机。

主动探索建立在发现学习的基础上，它不像以往教学那样依赖教师传授和演示知识，也

不像以往教学那样只要求进行应用性的练习，以达到对教师所传授知识的理解和巩固，而是

要求学生在课堂上与教师共同或单独地探求发现知识的由来，课后将知识进行分类整理，进

行扩大知识面的学习，以期达到对知识融会贯通的掌握。一句话，学生探索知识的强度和力

度要比单纯接受和应用知识的学习大得多。在这样的教学活动中，学生逐渐培养起克服困难

的意志力，养成敢于探索的积极态度，形成主动学习的倾向。传统教学中对学习态度的培养，

一般都是采用教师和家长督促、检查的办法，往往使一些学生感到外力胁迫而产生不情愿的

态度，从而不能有效地参与教学认识活动，而在主动探索活动中养成的积极态度则直接促进

了学生的健康个性和不怕困难的人生态度的形成。

主动探索不仅以主动探索发现的活动激发学生的兴趣和动机，还以群体间经验交流的方

式表现他们的能力，使他们互相启发，产生更多的探索愿望，形成自信、自强精神。同时，

同伴间知识和经验的交流还使学生逐渐破除以自我为中心的态度，养成容纳不同意见的习

惯，从而使谦虚与自信相结合，成为主动开拓精神的基础。

学生是教学活动的主体，各种内容的活动都需要学生亲身实践和操作体验，但这并非不

需要教师的指导，可以任其自然。那么教师的主导作用表现在哪里呢？我们说，主动性原则

虽然要求以学生的主体参与和独立探索为基础，但实质上这种探索活动是在教师“导演”和指

导下的活动，是教师主导作用更艺术的表现。它要求教师成为学习内容和学习过程的创造者、

组织者、领导者，善于将各种间接经验、书本知识尽可能地转换为学生的直接经验，将教材

内容真正融合到学生的学习活动中，教师通过共同参与学生的学习，对学生进行观察和指导。

因为物理创新教学是从实际问题切入的对物理基本知识的掌握，因而要求教师不仅对本专业

的知识有精深了解，而且要对学生的实际生活需要和认知能力有深入了解，这样才能设计出

适宜的问题情境和探索方案，引导学生从事发现的探索，实现教学目的。也许有人认为主动

探索的学习只适合高中的学生，不适合初中的学生，其实，这是一种保守的看法。年幼的学

生同样具有探索的兴趣和愿望，问题是要为他们设计适宜的探索方式和方案。如美国和澳大

利亚小学一、二年级的学生，他们独立搜集资料，解决问题，从自然界和图书馆查找资料，

写出探索报告，说明自己的观点，从小培养起独立探索的能力。马赫穆托夫根据学生能力的

不同把问题教学分成从师生共同解决问题到学生独立解决问题的四级水平，也是为了适应不

同年龄阶段学生的需要。总之，主动性原则强调学生参与和主动探索的枳极状态，在此基础

上实现物理教学水平的不断提高。

3.开放性原则

新课程理念下创新教学过程是一种开放的过程，这主要体现在教学环境和氛围的创设

上。一是开放的人文环境。它要求营造出民主的、为学生所接纳的、无威胁的、富于创造性、

主体性发挥的师生氛围，使学生形成一种自由的、无所畏惧、独立的探索心态，以激发学生

参与各种活动的积极性。因为学生的学习积极性与满足感是在一种允许提问与自由探索的环

境中获得的。二是开放的时空环境。要打破传统封闭的教学时空纬度，在时间纬度匕不求

课堂几十分钟内得出结论，而是将某些问题留给学生在生活中继续探求；在空间纬度上，不

能够仅仅局限于课堂和书本，要向与课堂和书本紧密联系的家庭和社会学习，将课堂引向社

会和大自然，利用更为广泛的教育资源，使学生得到最为广泛的关注与发展。三是开放的知

识系统。不局限于物理概念、物理规律和公式，不局限于考试范围，从生活走向物理，从物

理走向社会，注意学科渗透，关心科技新成就。初步认识科学及其相关技术对于社会发展及

人类生活的影响，注意科学技术对环境资源的影响。例如，能尝试与同学交流对当地环境保

护、资源利用的意见；尝试对环境温度问题（如温室效应、热岛效应等）、声、光、电的污

染问题等发表自己的见解；研究电冰箱内外的温度差与所耗电能的关系，提出节能措施；从

取暖、交通等方面对当地燃料结构近年来的变化进行调查研究，并从经济、环保和社会发展

等方面进行综合评价。四是开放的教学形式。创新教学的方式可以是多种形态，如实验探究

式、主题活动式、参观访问式、调查研究式、戏剧活动式、问题讨论式等等，需要教师在教

学中根据不同的目标和内容灵活选择和创造。但不管何种教学模式，学生的主动参与创造性

实践将是创新教学的主要特征。

4.整体性原则

整体性原则是指教学不仅有增长知识、发展能力的目标，而且有形成一定的态度、倾向

和世界观的任务，是使学生的潜能得到和谐发展，形成积极个性的过程。整体性原则要求以

科学认识活动为中心，强调多种认识活动的协同作用，实现对世界的整体性认识，实现个体

能力和素质的全面提高。整体性原则是在现代科学哲学方法论的基础上提出来的。现代科学

要求用整体、系统的观点对已有的知识材料进行整理，并进一步审视、反思、发现其中的问

题，解决这些问题，实现认识的深化和提高，即所谓整体系统研究的现代科学方法论。以科

学认识活动为中心组织教学过程的基础是认识过程，这种认识过程是“记忆一应用”的过程，

也是经验和探索的活动，是区别传统教学和现代教学的依据。以科学认识活动为中心，并不

等于否认其他形式活动对学生发展的作用。例如社会交往活动和社会实践活动，都是形成学

生多方面能力和素质的重要途径。

整体性原则是对目前教学只重视发展学生的认识能力，忽视教学的教育性的一种纠正。

现行的教育可以把教学组织得很紧张，甚至能发展起较高的智能，但是培养出来的人也许是

纯粹的“唯智主义者“，他们只关心自己的成绩，对周围的人和事漠不关心，这样的学生，我

们能够说他是受过教育的吗？在西方国家，人们也看到了教学教育性的重要。西方的一些教

育家和社会工作者指出，现代教育过分重视成就的取得，而对于活动目的、人生目标的问题

重视不够，使一些得到了硕士、博士学位的人不明白生活的真谛，甚至出现迷惘和厌世。尤

其是追求高科技和高消费的社会思潮，使青年学生滋长起“个人主义''和"唯物主义”，造成普

遍性的社会问题。因此，必须将教学的教养、发展和教育的职能统一起来，重新考虑道德的

作用，加强教学的教育性，这就是教学的整体性原则。总之，世界各国都看到了教学目标全

面实现的必要性，成为提出整体性原则的广泛社会基础。

物理创新教学整体性原则的实现与以往物理教学教育性目标的实现有很大不同。现行物

理教学大纲中的教学教育性，•般是以精选的教学内容所蕴含的思想性为基础，通过教师努

力发掘和呈现这些思想，学生努力理解和接受这些思想来形成一定的世界观和人生观。然而

实践表明，未经个体经验证实的思想和“原则”往往不易化为学生自觉的内在要求。因此，创

新教学的整体性原则更重视以学生自身活动为基础的经验获得和改造，即学生在独立探索发

现与群体经验交流相结合的活动中，不断地发现问题、解决问题、发展知识，同时批判和发

展自己的认识，不断改进自己的行为。因此，整体性原则所强调的不仅是世界观的形成，而

且强调培养实事求是、按客观规律办事的科学态度，积极开拓和认真负责的个性，以及追求

真理和不断批判的精神。总之，创新教学整体性原则的目标与要求较以往的教学教育性原则

有了较大提高，是一种全方位的个体素质发展。

物理创新教学整体性原则还要求以物理认识活动为中心，让学生主动、积极地参与到社

会道德实践活动和审美活动中来，发展其健康的社会交往经验和道德经验，形成一定

的审美修养，使年轻一代全面和谐地发展。也就是说，整体性原则不仅重视科学教育和科研

活动中的教育因素，而且也重视道德活动和艺术活动对人发展的重要作用，希望在认知、情

感、行为协调发展的基础上不断提高个体的整体水平，形成较高的思想境界。

物理创新教学的整体性原则还体现在对近代以来科学文化知识积累和整理的基本形式

上。目前的分科教学以及学科内力、热、电、光的分章教学，将一个问题分解成若干独立知

识点的分析法，都易使人误认为事物是分别和孤立存在的，不利于世界统一图景的形成。为

此，现代教育家采取跨学科的综合课程和核心课程形式，力图改变这种对世界的“分析性”

认识。关于这一点，可以从以下两个方面进行整体性原则的实现：一是加强各科及学科内知

识间的联系和转换。例如物理学科与化学、生物、地理间具有天然的联系，必须把在某一学

科系统中的基本概念用另一学科的内容加以融通，使学生对这些概念有全面的理解。二是提

供不同编制方式的知识。例如对STS活动中的电冰箱研究，不仅可以对热学知识形成整体

认识，还可以从电、环保、技术的发展与改进等多个角度和层次去看这个问题。现代教学理

论认为，某种对世界的“经典性”的认识不足以反映事物本身的丰富内容。因此，教师不仅要

向学生提供一种“传统的”或“经典性'’的知识，还要向他们提供不同观点和形式编排的教材，

使他们从比较过程中获得对知识更深入的理解。

自然与哲学从来都是一个完美的统一体，因此强调由自然科学知识材料的认识上升为对

世界统一性的认识，强调认知能力的培养之外，还要注意对学生道德修养、审美修养和哲学

修养的培养，使他们实现由现象到本质、由部分到整体的认识，发展从纷繁的事物和理论中

领悟宇宙终极真理的能力。总之，整体性原则要求以系统观念把握知识和经验，使各种知识

的认识整体化，使认识对情感、行为的影响直接化，使知识、能力、态度倾向整体化发展，

从而促使教育整体功能的实现。

四、新课程理念下的物理创新教学评价

新课程理念下的创新教学追求的是多层次目标要求、多样化学习方式和学习过程，而由

此形成的学习成果也必然呈现出多样性。知识的掌握仅是学习要达到的目标之一，它是获得

能力、行为发展的一种手段。而创新能力、学习习惯、情感态度等的发展是更重要的目标。

前者可以直接通过一定的形式表现出来，而后者有时只能通过间接的形式表现出来，甚至有

些在短时间内还难以展现，但都显示了学生学习过程中的成就，都应当得到恰当的、全面的

评价。因此新课程理念下的物理创新教学评价应具有以下特点：

1.评价的过程性

学习过程正是学生情意、行为、能力变化发展的过程，其价值并不在于学习结束获得某

种有形的结果匕就学生的发展而言，他们在学习过程中获得的感受，体验的成功或失败，

以及对于问题的解决本身，是更具实质性意义的学习成果。学生在活动、实验、制作、讨论

中是否以积极的态度参与，在探索过程中付出了怎样的努力，对问题的钻研精神，计划的合

理性，合作态度和方式，是评价的重要内容。

2.评价的多样性

初中物理教学的学习途径是多样的。在这样的学习过程中，学生的兴趣和关心不同，探

求的角度、方式不同，因而所获得的答案和学习结果也必然具有多样性。对于多样性的学习

结果，如果采用统的标准和方法去评价，则限定了学习活动和思维发展，显然是不适宜的。

同时，学生获得的不仅仅是物理知识或技能，还有很多是情感的体验，关于社会、自然的理

解，具有个性的思考能力的形成和学习能力的提高。对于这一类属于发展性目标和情意性目

标的内容，采用统一的标准化评价方法也是不适宜的。因此，对于不同的评价内容，要选择

不同的评价标准和方式。对于有些成果，如学生对于物理知识的理解程度，掌握的范围，运

用物理知识对自然现象和规律的解释，实验操作水平等，可以采用相对等级的精确性评价方

法来评价。但对学生在学习和实践中获得的快乐体验，在学习中建立的自信心，激发的探求

欲望，思维创造能力和学习毅力水平的提高，查阅、归纳整理资料的方法等，将主要采用观

察、记录、特征描述、教学过程分析等定性的模糊性评价方式。

3.评价的激励性

现代教育评价观强调，教学评价的目的不仅仅在于选拔和鉴定，而在于通过评价获得更

多更全面的有助于调节教学的信息，同时强化学生参与学习的积极性。长期以来，学生学习

成就评价主要采用的是相对评价或绝对评价的方式。它们都是依据于某种外在标准进行的横

向比较和评价。只有少部分人能够通过肯定的评价获得成就感。为了使评价能够发挥激励学

生参与学习、获得自我肯定的功能，学习评价必须依据学生个人的基础和特征进行，即以个

人进步程度为评价的纵向比较为主，横向比较为辅的档案式评价。只要学生付出了努力，在

原有起点上有所发展获得进步，哪怕其水平是较低的，其幅度是微不足道的，也应当得到积

极的鼓励和强化。教师不仅要积极评价学生的变化，而且要引导学生评价、认识自己的进步,

体会成功的快乐。

主要参考文献

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2.中国教育史研究会.杜威、赫尔巴特教育思想研究.济南：山东教育出版社，1985

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13.雷洪.广东省深圳市初中物理活动教学探索（课题报告）

第一篇F

1音调、响度和音色

广东省深圳市高级中学向棣伟（中教高级）

教材依据

人民教育出版社九年义务教育三年制初级中学教科书第一册第三章。

教学流程

教学简案

教学目的：

1.了解乐音及它的三个特征：音调、响度和音色。

2.了解音调的高低与发声体振动频率的关系；响度的大小与发声体振动的振幅、发声

体与听者之间的距离的关系：不同发声体发出的乐音音色不同。

3.培养学生观察、实验操作能力和概括能力，激发他们研究自然现象的兴趣。

4.培养学生的科技意识和团队精神。

教学重点：

通过学生实验和演示实验，引导学生得出音调和响度的概念。

教学难点:

音调与频率的关系。

教学方法：

启发式教学法。

教学器材：

由电动机带动的可控制转速的发音齿轮，散片发音齿轮，锯条，橡皮筋，木板，图钉，

小铁锤，学生自带乐器。

教学环境：电脑，投影仪，屏幕，视频展示台，物理实验计算机辅助分析系统。

教学实录：

一、引入新课

生：（一学生用沾水的泡沫板在玻璃上摩擦，发出刺耳的声音。另一学生拖动座位下的

凳子发出讨厌的声音。）

（说明：刚上课，在几百位外校教师听课的情况卜，居然有学生“扰乱课堂秩序，破坏

学校形象“，这一反常行为立即引起学生公愤。教学设计达到了提高学生注意力，引起学生

兴趣的效果。）

师：刚才的声音好不好听？

（说明：噢。刚才的声音原来是老师故意安排的，学生们一脸释然的表情。）

生：不好听。

师：我们把像这样嘈杂刺耳，令人烦躁的声音叫噪声。

（屏幕显示：噪声：嘈杂刺耳，令人烦躁的声音。）

（说明：因为教材后面将专门讲有关噪声的问题，所以此处不宜多讲，甚或举例，以免

喧宾夺主。但课初又提出噪声的概念，其目的，-是为了利用噪声和乐音的强烈反差对比，

突出乐音的概念，二是课初某些学生制造噪声的行为易引起其他学生的反感，从而达到引起

学生注意的目的。）

师：下面同学们将听到几种声音。请同学们仔细辨别这些声音，看看有什么不同。

生：（大提琴、小提琴、长笛演奏，然后一学生独唱半曲。）

（说明：低沉、舒缓、优美的大提琴曲《化蝶》让学生陶醉，心境也顿时宁静。接着用

小提琴拉同一首曲子，学生明显感到声音高低不同。荡气回肠的长笛曲无论从声音的高低还

是音色，都让学生明显感到不同。而学生的一曲高歌不仅让同学们感到美妙，更感到亲切。

同学们顿时轻松起来。在热烈、温馨、自豪的氛围中正式拉开了本课的序幕。）

师：刚才的声音好听吗？

生:好听。

（说明：学生•脸的轻松、愉悦和自豪。）

师：像这样优美动听，令人愉快的声音叫乐音。歌唱家的歌声，各种乐器发出的声音，

都是乐音。刚才的乐音有哪些不同？

（屏幕显示：乐音：优美动听，令人愉快的声音。）

生：有大小不同，高低不同，还有用的乐器不同。

师：为什么同是乐音，会有高低不同，大小不同呢？要回答这个问题，我们一起来学习

“音调、响度和音色

（屏幕显示：音调、响度和音色。）

二、新授

1.音调

（1）音调的概念

师：我们把声音的高低叫音调。女生说话的声音高，音调高；男生说话声音低沉，沙哑,

音调低。花腔女高音音调高，男低音音调低。刚才大提琴的演奏音调低，小提琴的演奏音调

高。

（屏幕显示：一、音调1.音调：指声音的高低。）

（2）频率的概念

师：下面由同学们探究音调高低不同的原因。从哪里入手进行探究呢？

（说明：稍稍停顿。）

师：声音是怎样产生的？

生：声音是山物体振动产生的。

师：（边演示边讲解）既然声音是由物体振动产生的，那么，声音不同的原因一定与发

声体的振动有关。下面以同桌的三个同学为一组，探究锯条的振动和它发声的音调关系。方

法是，分别将锯条的1/4长和3/4长垂直于桌面边缘伸出桌外，用手按住桌子边缘及其上面

的所有锯条，拨动桌外的锯条，使其振动。观察锯条的振动，辨别锯条发出的声音，填写表

表1锯条振动的快慢与声音之间的关系

振动锯条长振动快慢声音高低

1/4锯条长

3/4锯条长

结论：

学生探究一：探究锯条振动的频率和音调之间的关系

（说明：学生进行探究时，教师到学生中间去及时了解情况，进行指导。学生往往不会

放置锯条，手压锯条的位置也往往不正确。）

师：通过刚才的探究，你们发现音调不同的原因是什么了吗？

（说明：请一个实验小组派代表发言，并将该小组所填的实验表格通过视频展示台向全

班展示。）

生：是因为锯条振动的快慢不同。

师：对。为了描述物体振动的快慢，我们引入“频率”这个物理量。频率指物体1s内振

动的次数。物体振动越快，1S内振动的次数越多，频率越大；物体振动越慢，Is内振动次

数越少，频率越小。

（屏幕显示：2.频率：物体1s内振动的次数。）

（3）初步建立音调和频率之间的关系

师：我们用频率表示物体振动的快慢，那么，音调跟发声物体振动的什么物理量有关？

具体是什么关系？

生：音调与发声物体振动的频率有关.振动频率越大，音调越高；振动频率越小，音调

越低。

（说明：还是让刚才的小组代表回答。）

师：其他小组有没有不同的意见？

（屏幕显示：音调与发声物体的振动频率有关。振动频率越大，音调越高；振动频率越

小，音调越低。）

生：没有。

（说明：虽然学生通过自己的探究得出了音调与频率之间的关系，其实，学生心里对概

念并没有多少底。）

（4）用计算机辅助分析系统探究音调和频率的关系

师：（边演示边讲解）打开电脑，从桌面依次进入“计算机辅助分析系统“，“力学”，“振

动和波”，打开“振动和波”。敲击音叉，音叉振动发出声音，声波通过传感器传输给计算机,

计算机自动将声波信号转变为电信号并显示出来。取观察时间为0.1s,0.1s内波形图波峰的

个数为几个，那么，声波的频率也就是音叉的振动频率为每秒振动几次。改敲不同的音叉，

辨别音调的高低，计算音叉的振动频率。探究这个实验，会带给我们什么结论？请同学们边

做实验，边填好表2。

表2音叉振动的频率和音调之间的关系

音叉声音音调观察时间波峰个数音叉振动频率

音叉1

音叉2

结论：

（说明：从学生一张张好奇、兴奋的脸上不难发现学生对先进科技设备的渴望。初中二

年级的学生并不懂波形图，更不懂传感器和计算机辅助分析，但这不重要，重要的是，要带

给学生现代科技意识，通过高科技设备潜移默化地让学生知道“科学技术是第一生产力”，引

导学生爱科学，知道学好科学文化知识的重要意义。为避免造成学生将信将疑的局面，简要

说明实验装置的原理是必要的，还要教学生如何利用声波图形计算音叉的振动频率。）

学生探究二：用物理实验计算机辅助分析系统探究音叉的音调和振动频率之间的关系

（说明：学生非常好奇，热情十分高，起初个个争先恐后地敲音叉，动电脑，看波形图，

觉得好玩有趣，但是，没有出来实验结果。经过研究，他们最终采取轮流分工合作的方式，

极好地实现了团队意识教育。学生以三人为一组进行探究活动时,教师到学生中间进行指导,

及时了解情况。教师将实验做得好的小组的波形图，通过辅助系统的功能投影到屏幕上，供

全班学生欣赏，并请该小组派代表回答教师的问题。）

师：你们选取的观察时间是多少？这段时间里波峰的个数是多少？音叉的振动频率是多

少？

生：（逐一回答教师提出的问题。）

师：换一个音叉重做上面的实验。哪个音叉发出的声音音调高？这个音叉的振动频率又

是多少？

生：（边依照教师的要求做实验，边回答教师的问题，屏幕上的波形图也随之改变。）

师：通过实验你们得出什么结论?

生：音调的高低与发声物体的振动频率有关。振动频率越大，发出的声音音调越高；振

动频率越小，音调越低。

师：其他小组有没有不同结论？

生：没有。

师：大家通过对锯条和音叉的振动探究得出了相同的结论，那就是：音调的高低与发声

物体的振动频率有关。振动频率越大，发出的声音音调越高；振动频率越小，音调越低。

（说明：此时，学生才真正掌握音调和频率之间的关系。）

师：（边讲解边演示）我这里有一个发音齿轮，四个齿片分别有40、50、60、80个齿，

从上到下依次装在同一根轴上，轴连同齿轮每秒转10圈，用塑料片从匕到下分别接触齿片，

塑料片振动。塑料片的振动频率分别为多少？

（说明：选择适当的角度，用视频展示台将操作过程清晰地投影到屏幕上，便于后排学

生观察。教师边演示边讲解。发音齿轮由经过改装的慢速可调电动机带动。）

生：每秒振动400次、500次、600次、800次。

师：塑料片振动的频率越来越大，它发出的声音怎样变化？

生：音调会越来越高。

（说明：这时学生已牢记了音调、频率的概念以及它们的相互关系。在学生的预测中，

教师控制演示节奏，稍带神秘的演示塑料片的振动发声，结果应验了学生的预测。学生高兴

极了，成功的喜悦立即洋溢在脸上。）

2.响度

（屏幕显示：二、响度1.响度：指声音的大小。）

（1）振幅的概念

师：因为声音是物体振动产生的，所以，我们通过研究锯条和音叉的振动发声，找到了

音调不同的原因。下面请同学们重新研究锯条和音叉的振动发声，探究乐音响度不同的原因。

首先探究锯条的振动发声。（边演示边讲解）将锯条垂直于桌面边缘伸出桌外，用手按住桌

子边缘及其上面的所有锯条，保持锯条位置不变，先后用手轻拨、重拨锯条，使锯条振动，

仔细辨别声音，并同时观察锯条的振动。你们能得出什么结论？填写表3。

表3锯条振动的幅度与声音响度之间的关系

拨动方式振动幅度声音响度

轻轻拨

用力拨

结论：

学生探究三：探究锯条振动的振幅与响度之间的关系

（说明：学生因为有了前面的实验基础，做这个实验时，就显得驾轻就熟了。）

师：哪个小组愿意派代表说说你们的实验现象和探究结果？（说明：各小组为了本组荣

誉，都积极推选代表，被推选人中胆大的直接站起来发言了，胆小而没有站起来发言的代表,

则受到小组其他两名同学善意的责怪。）

生：（逐一回答教师的提问）声音的响度与发声物体振动的幅度有关。振动幅度越大，

声音响度越大；振动幅度越小，声音响度越小。

（屏幕显示：声音的响度与发声物体振动的幅度有关。振动幅度越大，声音响度越大；

振动幅度越小，声音响度越小。）

师：很好。为了描述物体振动的幅度，我们引入振幅这个物理量。振幅就是振动物体离

开原来位置的最大距离。

（说明：教师振动手臂，形象地说明振幅的概念。）

（屏幕显示：2.振幅：振动物体离开原来位置的最大距离。）

（2）响度与振幅的关系

师:如果振动的幅度用振幅来表示,那么，响度与振动的什么物理量有关？是什么关系？

生：声音的响度与发声体振动的振幅有关。振幅越大，声音响度越大；振幅越小，声音

响度越小。

（说明：相应的将原屏幕显示的“振动幅度”改为“振幅”。）

师：卜面请同学们利用物理实验计算机辅助分析系统分析音叉的声音响度与振幅之间的

关系。大家边做边想，看看怎样做，怎样分析，有怎样的结论。

学生探究四：用物理实验计算机辅助分析系统分析音叉的声音响度与振幅之间的关系

（说明：这对学生的发散实验能力是很大的挑战，个别小组边做边摸索，很快找出了方

法。他们的成功激励着邻组。有的小组干脆过来讨教，只有极个别的小组•筹莫展，教师及

时辅导。）

师：你们是怎样操作的？又是怎样分析的？结果怎样？

（说明：将实验做得又快又好的小组的波形图反馈到