1全章概述
本章教材是人教版《物理》選擇性選修的第三章，是中學生第一次學習多質點運動的特點與規律，從內容特征上看，機械波既是上一章機械震動的延續，又是后續學習光波與電磁波的基礎．波動是物質運動的一種特殊方式，其基本的運動特點與規律既適用于機械波也適用于光波、電磁殃及其它波．因而，機械波的學習有非常重要的意義．這一章從研究方式上看，以實驗為基礎，愈加突出數學學科特點，同時重視理論原理與生產生活和現代科學技術的聯系．本章教材的邏輯是引導中學生認真觀察實驗現象，剖析討論解釋實驗現象，推理得出化學規律，從而運用得出的數學規律去剖析問題、解決問題．
本章共5節，可以分為兩個大單元，第一單元包括第1節和第2節，主要述說波的基本概念、波的形成與波的描述．首先多普勒效應名詞解釋，剖析說明彈性介質中某處發生震動時，因為介質相鄰部份間存在彈性互相作用，震動部份介質要推動毗鄰部份介質震動，使震動沿介質傳播出去．在深入細致地剖析橫波和縱波產生過程的基礎上，明晰強調介質傳播的是震動，介質本身并不傳播，并進一步強調波傳遞能量和信息．接著，介紹描述波的兩種方式:一是圖象法，介紹橫波的圖象，說明橫波波形圖的意義，指出波形圖象與震動圖象的區別;二是解析法，即公式描述，按照對震動傳播過程、橫波波形圖的空間周期性的剖析，簡單、準確地給出了波長λ的定義，說明介質質點的震動周期或頻度也叫波的周期或頻度，得出波的傳播的重要公式v=λ/T，并舉例說明兩種描述方式的具體應用．第二單元包括第3節至第5節，述說波的傳播特點．教材在傳統教材的基礎上，刪掉了惠更斯原理，把波的反射、折射與衍射歸為第3節，把波的干涉獨立為第4節，從而說明波的衍射和干涉是波特有的現象，第5節介紹了多普勒效應，說明波源與觀察者相對運動時觀察者接收到的波的頻度發生變化的現象，多普勒效應在現代科技中有重要的應用．
按照課程標準的要求，教材在保持知識的系統性基礎上，愈發重視數學學科核心素質的滲透．具體安排如下:
1．1數學觀念
本章教材從震動在介質中的傳播入手，介紹了波是運動的一種方式，剖析了這些運動是介質質點間互相作用的結果，一以貫之，波的反射、折射、衍射與干涉都是波與介質互相作用的結果，而多普勒效應是運動的相對性的結果，充分滲透運動與互相作用觀念．同時，教材介紹了波是能量傳遞的一種形式，也為中學生進一步完善能量觀念提供支撐．
1．2科學思維
教材每節內容都從問題開始導致中學生思索，提出橫波與縱波兩種理想模型，描述波的兩種方式(圖象法與解析法)，不同方向傳播的波的推理論證，產生波動衍射條件和干涉條件的得出過程，多普勒效應的模型剖析等等，滲透了模型構建、推理論證和指責創新的思想，為中學生的科學思維素質培養提供支持．
1．3科學探究
教材中波的衍射條件的得出，是從現象(繞射)引出問題(為何會繞射)，通過水波進行實驗(嘗試各類縫寬)，得出推論(縫寬或障礙物規格與水波波長相當或更小)，這是一個科學探究的過程．另外，對波的干涉現象的剖析，分別用反證法明晰兩列波的頻度要相同、相位差要不變、振動方向要一致，這樣的兩列波就會形成穩定的干涉現象，是基于證據得出推論的過程．教材的這些安排，為科學探究素質的培養提供支持．
1．4科學心態與責任
教材介紹機械波在介質中的傳播速率時，指出由介質本身性質決定，不同介質中波速不同多普勒效應名詞解釋，又指出波速還與濕度有關，給出了0℃下介質中的波速列表．這樣的安排對于中學生理解數學學的本質有重要意義．同時，教材在剖析了多普勒效應的形成原理后，介紹了多普勒測速儀、彩超等超聲波的具體應用，有利于培養中學生對化學學的興趣和熱愛，激勵中學生認真學習數學學，將來才能為人類社會做貢獻，使中學生成為一個有意義的社會人．教材的這種安排，對于中學生的情感心態價值觀有較好的正導向作用，其實也有利于中學生科學心態與責任素質的培養．
2具體說明
(1)第1節波的產生，由波的產生、橫波與縱波和機械波三個具體的知識點組成，是本章教材的重點和難點．其實中學生已有水波、聲波、電磁波等名詞，而且要讓中學生真正理解機械波是怎樣產生的，又是怎樣傳播的，絕非易事．因而，教材把過去的一個演示實驗改為一個引入的問題，導致中學生思索，在震動傳播過程中質點是否被傳播．之后通過繩波形成和傳播演示，進一步引導中學生對“引入問題”的澄清．因而通過對繩波的細致剖析，得到波的產生是介質(繩子)質點間互相作用的結果．從而通過中學生“做一做”(如團體操)來進一步感悟推論．
教材介紹了繩波是一種橫波．教材演示了彈簧上的波，與繩波對比使中學生曉得了可以把波界定為兩類，即橫波與縱波．教材在介紹縱波時沒有依照橫波的模式使用波峰與波谷之說，而是用密部與疏部進行敘述，值得注意．教材專述了聲波是縱波．教材最后把水波、聲波、繩波和彈簧上形成的波進行特點歸類，即機械震動在一種介質(如水、空氣、繩、彈簧)中，通過介質質點的互相作用傳播出去產生的波，也稱為機械波．最終明晰傳播出去的是震動這些運動方式(信息、能量)，而且介質質點本身似乎有運動，但并不“隨波逐流”被傳播出去，由于這些運動是震動，不是直線運動．教材的內在邏輯是:教學中班主任要引導中學生認識波是一系列質點運動的總和，而震動是一個質點在一段時間內位置的總和．
(2)第2節波的描述，由過去的兩節教材合為一節，主要介紹波的兩種描述方法:一是圖象法，主要介紹橫波的圖象，通過波的圖象把波的周期性等特點形象、直觀地表現下來;二是按照波動的周期性等特點引入波長、頻率和聲速三個化學量來進行描述，進一步推理得出波長、頻率和聲速三個化學量的關系．教材為了更好地闡明教學內容，在原先人教版教材內容上做了一些調整．其中，橫波的圖象，原先的教材用繩波作為情景，剖析得出橫波的圖象，然而圖中繩波的大小與橫波圖象的大小完全一致，加上內容中又明晰說明橫波的圖象又叫波形圖，給中學生導致了一種誤讀，把繩波形狀畫下來，標上座標就是橫波圖象．教材調整了橫波圖象的大小，有利于推動中學生的理解．同時，通過橫波圖象的剖析，進一步讓中學生了解橫波是一系列質點在某時刻位置的反映，而震動是一個質點在一段時間內位置的反映，所以后者是“照相式”，而前者是“錄像式”．此外，教材中降低了“思考與討論”欄目，其用意在于引導中學生剖析討論波的傳播方向可左可右，即問題有兩種解，具體怎么，要按照實際問題的情景進行剖析判定．
教學中應意識到波的圖象是教學的難點，過去中學生認識的圖象大都是“x－t”圖像，如v－t圖象，s－t圖象等等，與現今遇到的圖象“y－x”完全不一樣．因而，應充分借助好波動演示儀提升中學生的直觀認識．更為重要的是要把圖象與描述波的數學量聯系上去，產生對波的立體認識．
(3)第3、4兩節波的反射、折射、衍射和干涉，主要介紹波在傳播過程中表現下來的規律．教材在介紹水波的反射與折射時，都是通過實驗總結出其規律的，并類比中學學過的光的反射與折射，得出水波的反射與折射規律．教學中要非常注重實驗成功的重要性，只有通過實驗讓中學生認識到反射與折射規律就是一種實驗事實，另外，機械波的折射現象實驗要求較高，成功的實驗本身也是對中學生數學核心素質的培養．教材在介紹水波的衍射時，先介紹了水波衍射現象，引導出“什么條件下水波會發生衍射”的思索，之后用演示實驗探究產生衍射的條件，并強調衍射是波特有的現象．干涉在教材中獨立為第4節，教材其實沒有明晰提出疊加原理，并且通過實驗讓中學生認識到波的疊加是一種實驗事實，從而引出“兩列周期相同的波相遇時會發生哪些現象”的思索，之后用實驗進行探究，以致用觀察到的波的疊加規律剖析水波的干涉．最后運用反證的思辨方式總結出兩列波發生顯著干涉現象的條件．
教學中，班主任要把松開觀察現象、提出假定與推測、推理論證、得出推論的認識脈絡，不要讓中學生習得一些零散的化學知識，而要讓中學生在學習概念、得出規律的過程中，培養中學生的數學思維方法，從而培養中學生的科學心態與責任．
(4)第5節多普勒效應，教材通過提出一個生活中的現象引出思索的問題，因而明晰強調這是多普勒與母親遛彎時發覺的一種現象，叫作多普勒效應．之后用蜂鳴器實驗來驗證多普勒效應原理．進一步，為了讓中學生深入認識多普勒效應，用了一個模擬實驗進行剖析，既形象生動又能起到一語中的作用，從而歸納出多普勒效應本質上是單位時間禪修測到的波的數量發生了變化(降低或減輕)，又用“思考與討論”欄目推進對原理的認識．最后介紹了多普勒效應在科學技術中的應用．
教學中，班主任要掌握要求，定性理解多普勒效應，不要拔高要求，重在引導中學生從現象到規律，再到規律應用的這些人類對科學的認識模式．