美國初中主流理科教材·科學探索者：聲與光（第3版） [Sound and Light] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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[美] 帕迪利亞著，萬學，夏莉譯

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齣版社：浙江教育齣版社

ISBN：9787553601458

版次：3

商品編碼：11274604

包裝：平裝

外文名稱：Sound and Light

開本：16開

齣版時間：2013-05-01

用紙：膠版紙

頁數：170

正文語種：中文

具體描述

編輯推薦

　　像科學傢那樣思考，像科學傢那樣探索。知識能力方法並重，動手動腦趣味無窮。
　　從本質上來說，科學傢就是一群熱衷於探究的人。他們提齣問題，尋求答案，收集證據以及設計實驗。他們緻力於迴答“是什麼”以及“為什麼”。
　　第三版的《科學探索者》更加生動有趣，精彩紛呈，充滿瞭各種學習的機會。令人興奮的最新科學內容，賞心悅目的文字、圖片以及豐富多彩的探究活動……所有這一切都將激發學生的想象力和求知欲，讓他們完全沉浸到科學的世界中。

內容簡介

　　《科學探索者》是一套多捲書，內容涵蓋生命、地球和物質科學。它絕不僅僅是又一套可有可無的科學圖書！《科學探索者》通過多種方法——文字、圖片、動手活動和啓發性的評估活動——采培養探究技能。這些方法加在一起，可幫助學生開始像科學傢一樣思考，並開始理解很多錯綜復雜的科學現象。
　　《美國初中主流理科教材·科學探索者：聲與光（第3版）》中有對核心概念的探究、令人興奮的最新科學內容、賞心悅目的文字和圖片以及豐富多彩的動手活動，書中的一切都會激發學生的想象力和求知欲。

作者簡介

　　帕迪利亞，Michael Padilla is a leader in middle school science education. He has served as an editor and elected officer for the National Science Teachers Association. He has been principal investigator of several National Science Foundation and Eisenhower grants and served as a writer of the National Science Education Standards.
　　As lead author of Science Explorer， Mike has inspired the team in developing a program that meets the needs of middle grades students， promotes science inquiry， and is aligned with the National Science Education Standards.

科學事業減小音爆
第1章波的特點
第1節什麼是波
第2節波的性質
第3節波的相互作用
第4節與地球科學的綜閤地震波

第2章聲音
第1節聲音的本質
第2節聲音的性質
第3節音樂
第4節與生命科學的綜閤怎樣聽到聲音
第5節聲音的應用

第3章電磁波譜
第1節電磁波的性質
第2節電磁波譜
第3節産生可見光
第4節技術與設計無綫通信

第4章光
第1節光與顔色
第2節反射與鏡麵
第3節摺射與透鏡
第4節與生命科學的綜閤看見光
第5節光的應用

跨學科探索
電影的魔力
參考資料
技能手冊
像科學傢那樣思考
科學測量
科學探究
技術設計
繪製圖錶
數學工具
閱讀理解
附錄A 實驗室安全守則
緻謝

精彩書摘

　　一架流綫形的白色飛機衝上瞭美國加利福尼亞州的藍天，開始瞭一次實際測試。之前，這架代號為F-5E的軍用噴氣式飛機已經經過瞭專門的改裝。它的大鼻子尖尖的，非常光滑，底部呈弧綫形。在天空中，這架飛機的飛行速度越來越快，最終超過瞭音速——聲音傳播的速度。這意味著飛機衝破瞭音障。地麵指揮中心和附近飛機上的感應器都測量到瞭飛機衝破音障時發齣的輕微“音爆”。音爆是指飛機的飛行速度超過音速時發齣的尖銳轟鳴聲。
　　這時，另一架未經改裝的F-5E噴氣式飛機也以超音速衝上瞭藍天。科學傢們屏住瞭呼吸，他們發現，這架飛機衝破音障時的聲音非常巨大，與前一架完全不同！對兩架飛機的測試結果證明，超音速飛行器的形狀能夠有效減小音爆。
　　航天工程師剋裏斯汀·達爾登是美國宇航局的一名國傢級音爆專傢，她的團隊一直在研究減小音爆的方法。他們推斷，改變飛行器的形狀能夠減小音爆，據此他們製成瞭各種飛機模型，在實驗室裏進行瞭各種測試。本文開頭所描述的，就是他們根據自己的研究進行的首次實際飛行測試。這是距首次實現超音速飛行50年後，人類做齣的又一項重大的發現。
　　事業曆程
　　剋裏斯汀·達爾登從小在北卡羅來納州門羅市長大。在喬治·華盛頓大學獲得機械工程博士學位後，她在美國宇航局位於維吉尼亞州漢普頓市的蘭利研究中心工作瞭30多年。現在，她是蘭利研究中心規劃部門的副主任。
　　采訪剋裏斯汀·達爾登
　　選擇工程專業
　　剋裏斯汀的第一份工作是數學教師。在20世紀60年代，她在弗吉尼亞州的一所學校教書，學校附近有一美國宇航局的實驗室。當時，美國宇航局正在實施把宇航員送到月球的研究計劃。後來，剋裏斯汀以數學傢的身份進入瞭美國宇航局。
　　很快，她就迷上瞭美國宇航局工程師們的工作。“他們是這個計劃中攻剋難關的人。”她說，“他們總是親自動手做一些非常有意思的工作。”那時，航天領域的工程師並不多，剋裏斯汀決定攻讀工程學學位。從那以後，她就一直在美國宇航局研究超音速飛行器。
　　衝破音障
　　1947年，人類首次打破瞭音障。但是，隨之而來的是人們開始不斷地抱怨飛機衝破音障時産生的音爆的影響。這使得美國政府不得不通過立法來禁止飛機以超音速在美國上空飛行。
　　“有時候，音爆能夠震碎玻璃窗，甚至將建築物震垮。”剋裏斯汀說，“人們發現它非常擾人。直到現在，音爆仍然是商業超音速航空服務麵臨的最大障礙之一。”但是，如果人類能夠找到減小音爆的方法，那又會如何呢？
　　什麼是音爆？
　　你也許聽到過飛機衝破音障時産生的那種巨大的響聲。音爆聽起來就像是雷暴天氣天空中響起的驚天霹雷聲或刺耳的爆炸聲。
　　“音爆是一種壓力波。”剋裏斯汀解釋說，“飛機在飛行時會擠壓它前麵的空氣分子，就像輪船在航行時船頭推動水波一樣。這樣産生的壓力就會以高壓衝擊波的形式嚮四周擴散開去。當衝擊波傳到我們的耳中時，我們就聽到瞭巨大的轟鳴聲。”
　　“想一想吹氣泡的情景。”剋裏斯汀說，“當氣泡吹起來時，裏麵空氣的壓強要比外麵空氣的壓強大。當氣球爆炸時，這種由壓強差形成的壓力就會立即以衝擊波的形式傳播齣去。”
　　引語：“剋裏斯汀的團隊發現，飛機的形狀決定瞭它所産生的音爆的大小。”
　　你是如何研究聲音的？
　　在美國宇航局，剋裏斯汀的音爆小組研究飛機超音速飛行時産生的音爆。記者問道：“你看不到音爆，你是如何研究它的呢？”
　　“我們的工作之一就是想齣各種新的方法來觀察和測量我們研究的對象。”剋裏斯汀說，“例如，我們知道所有的波都具有相同的特性。因此，通過研究波在水中傳播的情形，就可推斷它在空氣中傳播的情形。”
　　你如何測試飛機？
　　我們研究超音速飛機如何産生音爆的方法之一，就是讓模型飛機在高速風洞中“飛行”。科學傢們把鋼質模型飛機放在風洞裏，然後觀察模型飛機在3倍於音速的風中的錶現（聲音的傳播速度隨高度和溫度的變化而變化。在16℃的海平麵上空，聲音的傳播速度約為每小時1207韆米）。
　　風洞兩側安裝的儀器能讓剋裏斯汀聽到模型飛機所産生的音爆。如果加上煙霧，她甚至還能看到空氣從飛機錶麵流過時的情形。“實際上，我們能夠看到衝擊波。”她說。
　　如何減小音爆？
　　剋裏斯汀的研究小組發現，飛機的形狀決定瞭它所産生的音爆的大小。他們利用計算機進行仿真實驗，在風洞裏進行模擬實驗，並用真正的超音速飛機進行測試。一些實驗錶明，機翼的角度越嚮後傾，就越能減弱衝擊波、減小音爆。另一些實驗則錶明，飛機的整體形狀，尤其是流綫形的設計，能夠減小音爆。
　　但是，有些能減小飛機音爆的設計，往往不適閤於飛機。“你能讓一枚針在空中做超音速飛行，且不産生音爆。”剋裏斯汀解釋說，“但是，飛機能設計成這種形狀嗎？”
　　2003年，經改裝的F-5E噴氣式飛機的飛行實驗，讓音爆研究從實驗室走嚮瞭天空。這項實驗是減小音爆研究的一個重要裏程碑。也許將來有一天，商用超音速噴氣式飛機也能被允許在美國上空飛行瞭。
　　……

前言/序言

　　我知道，你們將會發現這一版《科學探索者》生動有趣，精彩紛呈，充滿瞭各種學習的機會，你們將會完全沉浸到科學的世界中。《科學探索者》是一套多捲書，內容涵蓋生命、地球和物質科學。它絕不僅僅是又一套可有可無的科學圖書！請讓我梳理一下這套書的特色，尤其是其中對核心概念的探究、令人興奮的最新科學內容、賞心悅目的文字和圖片以及豐富多彩的動手活動，這一切都會激發學生的想象力和求知欲。
　　探究探究是科學教育的靈魂，也是《科學探索者》的核心。從本質上來說，科學傢就是一群熱衷於探究的人。他們提齣問題，尋求答案，收集數據以及設計實驗。他們緻力於迴答“是什麼”以及“為什麼”。這些科學態度、解決問題的方式以及技能加在一起就是科學探究。
　　《科學探索者》通過多種方法——文字、圖片、動手活動和啓發性的評估活動——采培養探究技能。這些方法加在一起，可幫助學生開始像科學傢一樣思考，並開始理解很多錯綜復雜的科學現象。探究在《科學探索者》中占有舉足輕重的地位，因此我在本文後麵附上一篇短文專門來介紹它的本質特點和核心問題。
　　最新科學內容《科學探索者》的一個主要特色就是對於科學內容的深度呈現。像波、地球結構、天氣和動植物等重要主題，均以係統的引人八勝的方式呈現齣來，並通過生動有趣的例子介紹給學生。該套書會慢慢引導學生理解重要概念和原理，在提供給學生翔實有力的證據的同時，又讓他們關注科學的核心概念。這不是被弱化的科學，而是為積極的探究型的學習者準備的科學。
　　啓發性的圖錶、文字和圖片《科學探索者》的文字通過提齣問題、設置睏境、援引不閤常理的事實以及列舉學生感興趣的例子來吸引學習者。這種文字引人人勝，能夠促使學生積極地理解各種概念。每頁均包含有啓發性的圖片和圖錶，這些圖片和圖錶與文字內容息息相關，有助於學生全麵理解內容。但是，這些圖片和圖錶並非僅作裝飾之用，它們還為學生提供瞭視覺學習的方式，有助於他們劉重要科學概念建立印象並形成理解。圖解也具有類似的作用，很多圖解要求學生解釋圖錶，從而與概念互動。圖錶還讓學生跟蹤像水循環這樣的過程，或觀察微小的、肉眼看不見的粒子之間是如何互動的。簡而言之，文字和圖錶相得益彰，能夠讓學生深刻理解科學內容。
　　鼓勵動手和動腦活動科學要求學生通過動手活動積極參與其中。《科學探索者》提供瞭豐富多彩的活動來幫助學生理解他們學習的知識。
　　“探索活動”設置於每章開頭。這些簡單的活動可幫助學生迴憶他們已有的知識，或提供給他們數據，幫助他們更好地學習內容。例如，在一個探索活動中，讓學生通過觀察一個河流模型來做齣各種推斷。在另一個探索活動中，讓學生玩弄各種樂器，從而瞭解聲音是如何産生的。
　　“本章課題”讓學生有機會長期、深入和全麵地探究有趣的科學問題。在為期幾周的時間裏，學生建立和測試抗震模型，或製作喂鳥器以及觀察和記錄鳥類的行為。“本章課題”讓學生體驗到瞭真正的科學是什麼以及真正的科學傢在做什麼。
　　“生活實驗室”和“技能實驗室”需要一堂謀的時間。它們能夠幫助學生訓練各項探究技能，並進行實驗。在一次實驗中，學生得到瞭有關太陽黑子的數據，並被要求根據這些數據來繪製圖錶，然後推斷未來30年中太陽黑子活動的高峰期。在另一次實驗中，學生自己設計實驗步驟，並確定學習無意義的音節是否比學習有意義的詞匯更艱難。
　　“試一試”“技能訓練”和“傢庭活動”均是一些簡單的活動，可讓學生研究某個科學概念並嚮彆人展示自己的研究成果。在一次活動中，要求學生在一個金屬勺的末端係上細繩，並將細繩放置到他們的耳邊，然後用不同的物體敲擊勺子，從而研究産生的聲音。
　　我很高興在中國齣版《科學探索者》。我知道，像美國學生一樣，中國學生也將會發現這套書的趣味。更重要的是，中國學生將會從《科學探索者》中獲益良多。祝你們好運！