1全章概述
本章教材是人教版《物理》选择性选修的第三章，是中学生第一次学习多质点运动的特点与规律，从内容特征上看，机械波既是上一章机械震动的延续，又是后续学习光波与电磁波的基础．波动是物质运动的一种特殊方式，其基本的运动特点与规律既适用于机械波也适用于光波、电磁殃及其它波．因而，机械波的学习有非常重要的意义．这一章从研究方式上看，以实验为基础，愈加突出数学学科特点，同时重视理论原理与生产生活和现代科学技术的联系．本章教材的逻辑是引导中学生认真观察实验现象，剖析讨论解释实验现象，推理得出化学规律，从而运用得出的数学规律去剖析问题、解决问题．
本章共5节，可以分为两个大单元，第一单元包括第1节和第2节，主要述说波的基本概念、波的形成与波的描述．首先多普勒效应名词解释，剖析说明弹性介质中某处发生震动时，因为介质相邻部份间存在弹性互相作用，震动部份介质要推动毗邻部份介质震动，使震动沿介质传播出去．在深入细致地剖析横波和纵波产生过程的基础上，明晰强调介质传播的是震动，介质本身并不传播，并进一步强调波传递能量和信息．接着，介绍描述波的两种方式:一是图象法，介绍横波的图象，说明横波波形图的意义，指出波形图象与震动图象的区别;二是解析法，即公式描述，按照对震动传播过程、横波波形图的空间周期性的剖析，简单、准确地给出了波长λ的定义，说明介质质点的震动周期或频度也叫波的周期或频度，得出波的传播的重要公式v=λ/T，并举例说明两种描述方式的具体应用．第二单元包括第3节至第5节，述说波的传播特点．教材在传统教材的基础上，删掉了惠更斯原理，把波的反射、折射与衍射归为第3节，把波的干涉独立为第4节，从而说明波的衍射和干涉是波特有的现象，第5节介绍了多普勒效应，说明波源与观察者相对运动时观察者接收到的波的频度发生变化的现象，多普勒效应在现代科技中有重要的应用．
按照课程标准的要求，教材在保持知识的系统性基础上，愈发重视数学学科核心素质的渗透．具体安排如下:
1．1数学观念
本章教材从震动在介质中的传播入手，介绍了波是运动的一种方式，剖析了这些运动是介质质点间互相作用的结果，一以贯之，波的反射、折射、衍射与干涉都是波与介质互相作用的结果，而多普勒效应是运动的相对性的结果，充分渗透运动与互相作用观念．同时，教材介绍了波是能量传递的一种形式，也为中学生进一步完善能量观念提供支撑．
1．2科学思维
教材每节内容都从问题开始导致中学生思索，提出横波与纵波两种理想模型，描述波的两种方式(图象法与解析法)，不同方向传播的波的推理论证，产生波动衍射条件和干涉条件的得出过程，多普勒效应的模型剖析等等，渗透了模型构建、推理论证和指责创新的思想，为中学生的科学思维素质培养提供支持．
1．3科学探究
教材中波的衍射条件的得出，是从现象(绕射)引出问题(为何会绕射)，通过水波进行实验(尝试各类缝宽)，得出推论(缝宽或障碍物规格与水波波长相当或更小)，这是一个科学探究的过程．另外，对波的干涉现象的剖析，分别用反证法明晰两列波的频度要相同、相位差要不变、振动方向要一致，这样的两列波就会形成稳定的干涉现象，是基于证据得出推论的过程．教材的这些安排，为科学探究素质的培养提供支持．
1．4科学心态与责任
教材介绍机械波在介质中的传播速率时，指出由介质本身性质决定，不同介质中波速不同多普勒效应名词解释，又指出波速还与湿度有关，给出了0℃下介质中的波速列表．这样的安排对于中学生理解数学学的本质有重要意义．同时，教材在剖析了多普勒效应的形成原理后，介绍了多普勒测速仪、彩超等超声波的具体应用，有利于培养中学生对化学学的兴趣和热爱，激励中学生认真学习数学学，将来才能为人类社会做贡献，使中学生成为一个有意义的社会人．教材的这种安排，对于中学生的情感心态价值观有较好的正导向作用，其实也有利于中学生科学心态与责任素质的培养．
2具体说明
(1)第1节波的产生，由波的产生、横波与纵波和机械波三个具体的知识点组成，是本章教材的重点和难点．其实中学生已有水波、声波、电磁波等名词，而且要让中学生真正理解机械波是怎样产生的，又是怎样传播的，绝非易事．因而，教材把过去的一个演示实验改为一个引入的问题，导致中学生思索，在震动传播过程中质点是否被传播．之后通过绳波形成和传播演示，进一步引导中学生对“引入问题”的澄清．因而通过对绳波的细致剖析，得到波的产生是介质(绳子)质点间互相作用的结果．从而通过中学生“做一做”(如团体操)来进一步感悟推论．
教材介绍了绳波是一种横波．教材演示了弹簧上的波，与绳波对比使中学生晓得了可以把波界定为两类，即横波与纵波．教材在介绍纵波时没有依照横波的模式使用波峰与波谷之说，而是用密部与疏部进行叙述，值得注意．教材专述了声波是纵波．教材最后把水波、声波、绳波和弹簧上形成的波进行特点归类，即机械震动在一种介质(如水、空气、绳、弹簧)中，通过介质质点的互相作用传播出去产生的波，也称为机械波．最终明晰传播出去的是震动这些运动方式(信息、能量)，而且介质质点本身似乎有运动，但并不“随波逐流”被传播出去，由于这些运动是震动，不是直线运动．教材的内在逻辑是:教学中班主任要引导中学生认识波是一系列质点运动的总和，而震动是一个质点在一段时间内位置的总和．
(2)第2节波的描述，由过去的两节教材合为一节，主要介绍波的两种描述方法:一是图象法，主要介绍横波的图象，通过波的图象把波的周期性等特点形象、直观地表现下来;二是按照波动的周期性等特点引入波长、频率和声速三个化学量来进行描述，进一步推理得出波长、频率和声速三个化学量的关系．教材为了更好地阐明教学内容，在原先人教版教材内容上做了一些调整．其中，横波的图象，原先的教材用绳波作为情景，剖析得出横波的图象，然而图中绳波的大小与横波图象的大小完全一致，加上内容中又明晰说明横波的图象又叫波形图，给中学生导致了一种误读，把绳波形状画下来，标上座标就是横波图象．教材调整了横波图象的大小，有利于推动中学生的理解．同时，通过横波图象的剖析，进一步让中学生了解横波是一系列质点在某时刻位置的反映，而震动是一个质点在一段时间内位置的反映，所以后者是“照相式”，而前者是“录像式”．此外，教材中降低了“思考与讨论”栏目，其用意在于引导中学生剖析讨论波的传播方向可左可右，即问题有两种解，具体怎么，要按照实际问题的情景进行剖析判定．
教学中应意识到波的图象是教学的难点，过去中学生认识的图象大都是“x－t”图像，如v－t图象，s－t图象等等，与现今遇到的图象“y－x”完全不一样．因而，应充分借助好波动演示仪提升中学生的直观认识．更为重要的是要把图象与描述波的数学量联系上去，产生对波的立体认识．
(3)第3、4两节波的反射、折射、衍射和干涉，主要介绍波在传播过程中表现下来的规律．教材在介绍水波的反射与折射时，都是通过实验总结出其规律的，并类比中学学过的光的反射与折射，得出水波的反射与折射规律．教学中要非常注重实验成功的重要性，只有通过实验让中学生认识到反射与折射规律就是一种实验事实，另外，机械波的折射现象实验要求较高，成功的实验本身也是对中学生数学核心素质的培养．教材在介绍水波的衍射时，先介绍了水波衍射现象，引导出“什么条件下水波会发生衍射”的思索，之后用演示实验探究产生衍射的条件，并强调衍射是波特有的现象．干涉在教材中独立为第4节，教材其实没有明晰提出叠加原理，并且通过实验让中学生认识到波的叠加是一种实验事实，从而引出“两列周期相同的波相遇时会发生哪些现象”的思索，之后用实验进行探究，以致用观察到的波的叠加规律剖析水波的干涉．最后运用反证的思辨方式总结出两列波发生显著干涉现象的条件．
教学中，班主任要把松开观察现象、提出假定与推测、推理论证、得出推论的认识脉络，不要让中学生习得一些零散的化学知识，而要让中学生在学习概念、得出规律的过程中，培养中学生的数学思维方法，从而培养中学生的科学心态与责任．
(4)第5节多普勒效应，教材通过提出一个生活中的现象引出思索的问题，因而明晰强调这是多普勒与母亲遛弯时发觉的一种现象，叫作多普勒效应．之后用蜂鸣器实验来验证多普勒效应原理．进一步，为了让中学生深入认识多普勒效应，用了一个模拟实验进行剖析，既形象生动又能起到一语中的作用，从而归纳出多普勒效应本质上是单位时间禅修测到的波的数量发生了变化(降低或减轻)，又用“思考与讨论”栏目推进对原理的认识．最后介绍了多普勒效应在科学技术中的应用．
教学中，班主任要掌握要求，定性理解多普勒效应，不要拔高要求，重在引导中学生从现象到规律，再到规律应用的这些人类对科学的认识模式．