四、课程内容
（三）物质的运动与相互作用
物质是运动的。物质的运动包括机械运动、热运动和电磁运动。物体之间存在相互作用力，包括电磁力、万有引力、强相互作用与弱相互作用；力可以改变物体的形状和运动状态。学习机械运动、热运动和电磁运动等，探究运动与相互作用之间的关系，有助于学生形成系统与模型等跨学科概念。
【内容要求】
| 学段 | 学习内容 | 内容要求 |
|---|---|---|
| 1～2年级 | 3.1 力是改变物体运动状态的原因 | ①使用前后左右、东南西北、上下、远近等描述物体所处的位置和方向。 ②知道推力和拉力是常见的力，力可以使物体的形状发生改变。 |
| 3.2 电磁相互作用 | ③列举常用的不同形状的磁铁。 ④知道磁铁可以直接或隔着一段距离对铁、镍等材料产生吸引作用。 | |
| 3～4年级 | 3.1 力是改变物体运动状态的原因 | ①知道可以用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动物体在某个时刻的位置。 ②知道测量距离和时间的常用方法。 ③知道用速度的大小来描述物体运动的快慢，知道自行车、火车、飞机等常用交通工具的大致速度。 ④描述生活中常见物体的直线运动、曲线运动等运动方式，比较不同的运动，举例说明各种运动的形式和特征。 |
| 3.2 电磁相互作用 | ⑤知道磁铁同时存在两个不同的磁极，相同的磁极互相排斥，不同的磁极互相吸引。 ⑥知道地球有磁场，指南针中的小磁针可以用来指示南北。 ⑦知道电源、导线、用电器和开关是构成电路的必要元件；说明形成电路的条件，切断闭合回路是控制电流的一种方法。 ⑧知道有些材料是导体，容易导电；有些材料是绝缘体，不容易导电。 ⑨列举电的重要用途，知道雷电、高压电、家庭电路中的交流电会对人体产生伤害，知道安全用电的常识。 | |
| 3.3 声音与光的传播 | ⑩识别来自光源的光（如太阳光、灯光）或来自物体反射的光（如月光）。 ⑪描述光被阻挡时形成阻挡物影子的现象。 ⑫举例说明声音因物体的振动而产生。 ⑬举例说明声音在不同物质中可以向各个方向传播。 ⑭知道声音有高低和强弱之分，声音高低和强弱的变化是由于振动的变化引起的；制作能产生不同高低、强弱声音的简易装置。 ⑮知道噪声的危害和防治，学会保护听力的常用方法。 | |
| 5～6年级 | 3.1 力是改变物体运动状态的原因 | ①知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力。 ②举例说明给物体施加力可以改变物体运动的快慢，也可以使物体开始或停止运动；学会使用弹簧测力计。 ③知道地球上一切物体都受到地球的吸引力，地球不需要接触物体就可以对其施加引力。 |
| 3.3 声音与光的传播 | ④知道来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛，能使人们看到光源或该物体。 ⑤知道光在空气中沿直线传播。 ⑥知道光遇到物体会发生反射现象，光的传播方向会发生改变。 ⑦描述太阳光穿过三棱镜后形成的彩色光带，知道太阳光中包含不同颜色的光。 | |
| 7～9年级 | 3.1 力是改变物体运动状态的原因 | ①知道对物体运动的描述与所选的参照物有关。 ②了解速度的定义和单位，能用速度描述物体的运动，能用速度公式进行简单计算。 ③列举生活中常见的力（如重力、摩擦力、弹力），并能说明其意义。 ④会测量力的大小，并用力的图示来表示力的三要素。 ⑤描述牛顿第一定律，能用惯性解释有关的常见现象。 ⑥举例说明二力平衡的条件，以及力是物体运动状态变化的原因。 ⑦理解压强的含义，能说出日常生活中增大和减小压强的方法。 ⑧通过实验认识大气压强，知道大气压强的变化及其对生活的影响。 ⑨知道液体内部存在压强，了解影响液体压强大小的因素。 ⑩通过实验认识阿基米德原理和浮沉条件，并解释生产生活中的有关现象。 ⑪了解流体压强与流速的定性关系，并简单解释有关的现象。 |
| 3.2 电磁相互作用 | ⑫知道摩擦起电现象，了解电荷之间的相互作用。 ⑬知道电路的基本组成，会画电路图。 ⑭会连接简单的串联和并联电路，会使用电流表、电压表测量电流和电压，知道串、并联电路的电流和电压特点。 ⑮通过实验了解决定电阻大小的因素，会用滑动变阻器改变电阻。 ⑯通过实验探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定律，并解决简单的电学问题。 ⑰知道磁体周围存在磁场并能说出证据。 ⑱通过实验认识通电导线周围存在磁场，探究通电螺线管周围磁场强弱的影响因素。 ⑲通过实验认识通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关。 ⑳通过实验了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 ㉑了解半导体和超导体及其应用对科学、技术发展的作用。 | |
| 3.3 声音与光的传播 | ㉒了解波的简单知识及其在信息传播中的作用。 ㉓知道光的直线传播，了解相关现象（如针孔成像等）。 ㉔通过实验了解光的反射定律、折射现象及其特点，知道平面镜成像的特点。 ㉕通过实验了解凸透镜成像特点，能解释相关问题，如近视眼、远视眼的成因，形成保护视力和用眼卫生的意识。 ㉖通过实验了解白光的组成和不同色光混合的现象。 ㉗知道无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线都是电磁波。 ㉘知道声音产生和传播的条件，了解人耳是怎样听到声音的。 ㉙知道响度、音调与声源振动的关系，知道防治噪声的方法。 |
【学业要求】
| 学段 | 学业要求 |
|---|---|
| 1～2年级 | 能举例说明力可以改变物体的形状，能使用方位名词说出物体所处的位置和方向，能举例说明磁铁具有磁力。 能根据效果区别推力和拉力。 能通过动手操作，体验力对物体形状的改变；能在教师指导下操作简单的实验，比较磁铁对不同物质的吸引作用。 在体验活动和动手操作中，能如实表达观察到的现象，具有对推力、拉力、磁力等现象的直觉兴趣；意识到学会描述方位在生活中的重要性。 |
| 3～4年级 | 能说明常见的物体运动方式和特点，知道速度可以描述物体运动的快慢；能说明形成简单电路的基本条件及控制方法，区别导体和绝缘体，知道安全用电；能识别生活中的光源，能解释影子形成的原因；能解释声音产生与物体振动的关系，以及声音高低、强弱的改变与振动变化的关系，能说明声音可以在不同物质中传播，了解生产生活中的噪声现象和防噪办法；能利用磁铁的基本性质解释某些生活现象。 能对常见的物体运动形式进行分类，概括不同运动的特点；利用简单电路比较不同材料的导电性；能解释物体振动与声音产生及其变化之间的关系。 能在教师指导下设计实验，探究声音与物体振动的关系；能用科学词汇、图示符号等表达物体运动的方式；会用简单工具测量距离、时间等；会用简单的元件连接简单电路。 能在探究过程中描述现象并如实记录；能在动手连接电路等活动中，耐心操作、反复检查；关注生活中电的重要作用。 |
| 5～6年级 | 能说明有些力是通过接触物体施加的，有些力是不直接接触物体施加的，力可以改变物体的运动状态；能解释人眼看到光源和物体的原因；能举例说出光的反射现象，知道太阳光的色散现象。 能运用分析、推理的方法认识地球引力，能分析光的行进路线及反射现象。 能通过观察和实验理解常见的力对物体运动的作用，能通过观察、查阅资料等方法了解地球引力，能通过实验认识光在传播过程中会发生折射现象，能设计制作简单的光学物品。 能在好奇心的驱使下，表现出对日常生活中力与运动关系的探究兴趣；从人类探索太空的历程，体会现代科技的重要作用；关注光污染、噪声的危害，树立自我保护意识。 |
| 7～9年级 | 初步认识常见的几种力，能用力与运动的关系解释和解决生活中的简单力学问题；能描述物体运动的快慢，分析物体受到的力，解释力和运动之间的关系；能用压强与流速的关系解释相关现象；知道光的直线传播、反射、折射和色散等现象；能解释与声音的产生、传播有关的简单问题；了解波可以传递信息；能根据光线模型解释针孔成像、影子等现象；根据光的反射规律解释平面镜成像的特征；根据折射规律解释水中物体的“视深”问题。 能用等效替换的方法理解阿基米德原理；理解电荷间的相互作用规律；说明电流的形成原因；能从电压与电阻的本质理解欧姆定律；知道电可以产生磁，理解磁产生电的条件；知道磁场对通电导线作用的规律，并能根据电流方向和磁场方向的变化判断导线受力方向的变化。 能连接简单的串联电路和并联电路；能用控制变量的方法探究电阻大小相关影响因素，探究电流与电压、电阻之间的关系；能用欧姆定律解释常见的电学问题，求解简单的电路问题；能描述和建构通电直导线、通电螺线管周围的磁场模型；能用实验探究阿基米德原理，能用压强原理解释阿基米德原理；能正确测量电路中的电流和电压；能用实验探究凸透镜所成的实像（放大、等大、缩小）和虚像，并能利用成像规律解释投影仪、照相机、远视眼镜、放大镜的光学原理。 关注生产生活中的运动与相互作用的现象，并能解释交通运输、生产生活中的简单问题；了解半导体技术对我国科技发展的重要意义，关心信息技术的发展与国际竞争；关心声、光、电、磁等技术改变生产生活的典型案例，关注光污染、噪声污染、电磁污染等问题。 |
【教学提示】
1. 教学策略建议
本学科核心概念的抽象程度较高，对学生的探究水平要求也较高。教学中，教师要在系列探究活动中灵活运用各种方法，加强学生的体验。
（1）引导学生用观察、测量、比较等方法逐步认识物体运动的概念。1～6年级，要让学生观察和分析日常生活中的各种运动情境，如风车、秋千、辘轳、高速列车的运动等，在动手操作中理解运动就是物体的位置发生了变化。通过绘制物体的运动轨迹，辨别直线运动和曲线运动，描述滚动、摆动、转动等不同特征的运动形式。7～9年级，要让学生理解运动概念的相对性，可设计相对运动的问题情境，选择不同的参照物，用比较的方法观察和研究运动，判定和描述物体的运动。
让学生用比较的方法理解并描述物体的运动快慢。1～6年级，可以创设运动比赛等学习情境，让学生用相同路程比时间或相同时间比路程的方法，比较两个物体的运动快慢。7～9年级，可直接提出任务，假设时间和路程都不同，请设计描述或比较物体运动快慢的方法。教学中要重视运动的观察方法与描述方法，包括定性描述和定量测算。
（2）让学生从相互作用的效果理解物体之间的作用。相互作用是物体发生形变或发生运动状态变化的原因，要帮助学生逐步理解物体与物体之间的相互作用的概念。1～6年级，要创设问题情境，让学生在亲身体验活动中区分拉力和推力，体验不同大小或不同方向的拉力、推力作用在物体上时产生的不同效果；体验摩擦力、弹力、浮力、地球引力对物体的作用；学会使用弹簧测力计。7～9年级，要让学生先理解运动状态或状态改变的概念，再理解力的作用会使运动状态发生变化。教学中要重视物体间相互作用的描述，包括定性描述和定量测算，让学生用惯性原理解释生产生活中的实际现象。
（3）指导学生从实验入手，认识电磁相互作用的基本规律。要让学生从转化的观念理解电磁相互作用，电可以产生磁，磁也可以产生电。小学阶段，要创设各种条件、提供适合操作的材料让学生自己动手实验，探究磁铁的基本性质。1～2年级，让学生在“玩”磁铁的过程中，体验磁铁可以直接或隔着一段距离吸引铁质物体。3～4年级，指导学生设计简单的实验，探究磁铁磁极间的相互作用规律。7～9年级，要让学生动手做磁场的演示实验，以增强体验；让学生设计和探究磁体周围的磁场和电流产生的磁场，并画出每个磁场磁感线的示意图，归纳并理解产生感应电流的条件。
（4）指导学生用观察和实验的方法认识波的产生及传播规律。1～6年级，可结合日常生活经验，通过观察、实验活动，让学生认识光沿直线传播的特点，以及光的反射现象。7～9年级，要让学生用光的反射和折射规律理解平面镜、凸透镜的成像原理，解释照相机、投影仪等设备的光学原理，画出平面镜的成像光路图。
2. 学习活动建议
围绕本学科核心概念，可开展相应的观察、实验探究、制作等学习活动。
（1）观察
1～6年级：用观察的方法确定和描述物体的位置，学会从方向和距离两个方面描述物体的方位，用观察和简单的测量描述物体的运动快慢。例如：尝试乘坐各种交通工具，体验和比较不同交通工具的运动快慢，用路程和时间两个量描述物体的运动快慢；开展比较两个物体运动快慢的活动，相同时间比路程或相同路程比时间。
7～9年级：在具体情境中讨论比较运动时间不同、路程也不同的两个物体的运动快慢的方法，进而定义速度的概念。
（2）实验探究
1～2年级：通过动手开关门窗、推拉抽屉等，识别生活中常见的推和拉的动作，认识到推力和拉力的存在。
3～4年级：利用电路元件连成一个简单电路，利用简单电路检测一些物体的导电能力，探究电路暗箱内元件的连接方法。
5～6年级：设计探究实验，观察常见的摩擦力、弹力、浮力和地球引力，了解这些力对物体产生的作用；应用控制变量的方法设计实验，探究力的大小对小车运动快慢的影响；利用三棱镜使太阳光发生色散，认识色散现象。
7～9年级：探究影响滑动摩擦力大小的因素；探究斜面上滑下的物体在不同粗糙程度水平面上滑行的距离，论证力和运动的关系；探究影响浮力大小的因素；用光具座探究凸透镜的成像情况；探究通过导体的电流与电压、电阻的关系；探究影响电磁铁磁性强弱的因素；探究磁场的分布规律，用磁化的铁屑和小磁针演示出条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线和通电螺线管的磁场，并画出磁场的分布图。
（3）制作
1～6年级：制作指南针、潜望镜、乐器、针孔成像盒等。
7～9年级：安装直流电动机模型，设计简单的电磁控制电路等。