![美国初中主流理科教材·科学探索者：声与光（第3版） [Sound and Light]](https://pic.windowsfront.com/11274604/rBEhWVHjRSgIAAAAAANT3HbseKQAABB4ANxbzcAA1P0822.jpg)
具体描述
编辑推荐
像科学家那样思考，像科学家那样探索。知识能力方法并重，动手动脑趣味无穷。从本质上来说，科学家就是一群热衷于探究的人。他们提出问题，寻求答案，收集证据以及设计实验。他们致力于回答“是什么”以及“为什么”。
第三版的《科学探索者》更加生动有趣，精彩纷呈，充满了各种学习的机会。令人兴奋的最新科学内容，赏心悦目的文字、图片以及丰富多彩的探究活动……所有这一切都将激发学生的想象力和求知欲，让他们完全沉浸到科学的世界中。
内容简介
《科学探索者》是一套多卷书，内容涵盖生命、地球和物质科学。它绝不仅仅是又一套可有可无的科学图书！《科学探索者》通过多种方法——文字、图片、动手活动和启发性的评估活动——采培养探究技能。这些方法加在一起，可帮助学生开始像科学家一样思考，并开始理解很多错综复杂的科学现象。《美国初中主流理科教材·科学探索者：声与光（第3版）》中有对核心概念的探究、令人兴奋的最新科学内容、赏心悦目的文字和图片以及丰富多彩的动手活动，书中的一切都会激发学生的想象力和求知欲。
作者简介
帕迪利亚，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.
目录
科学事业减小音爆第1章 波的特点
第1节 什么是波
第2节 波的性质
第3节 波的相互作用
第4节 与地球科学的综合地震波
第2章 声音
第1节 声音的本质
第2节 声音的性质
第3节 音乐
第4节 与生命科学的综合 怎样听到声音
第5节 声音的应用
第3章 电磁波谱
第1节 电磁波的性质
第2节 电磁波谱
第3节 产生可见光
第4节 技术与设计无线通信
第4章 光
第1节 光与颜色
第2节 反射与镜面
第3节 折射与透镜
第4节 与生命科学的综合看见光
第5节 光的应用
跨学科探索
电影的魔力
参考资料
技能手册
像科学家那样思考
科学测量
科学探究
技术设计
绘制图表
数学工具
阅读理解
附录A 实验室安全守则
致谢
精彩书摘
一架流线形的白色飞机冲上了美国加利福尼亚州的蓝天，开始了一次实际测试。之前，这架代号为F-5E的军用喷气式飞机已经经过了专门的改装。它的大鼻子尖尖的，非常光滑，底部呈弧线形。在天空中，这架飞机的飞行速度越来越快，最终超过了音速——声音传播的速度。这意味着飞机冲破了音障。地面指挥中心和附近飞机上的感应器都测量到了飞机冲破音障时发出的轻微“音爆”。音爆是指飞机的飞行速度超过音速时发出的尖锐轰鸣声。这时，另一架未经改装的F-5E喷气式飞机也以超音速冲上了蓝天。科学家们屏住了呼吸，他们发现，这架飞机冲破音障时的声音非常巨大，与前一架完全不同！对两架飞机的测试结果证明，超音速飞行器的形状能够有效减小音爆。
航天工程师克里斯汀·达尔登是美国宇航局的一名国家级音爆专家，她的团队一直在研究减小音爆的方法。他们推断，改变飞行器的形状能够减小音爆，据此他们制成了各种飞机模型，在实验室里进行了各种测试。本文开头所描述的，就是他们根据自己的研究进行的首次实际飞行测试。这是距首次实现超音速飞行50年后，人类做出的又一项重大的发现。
事业历程
克里斯汀·达尔登从小在北卡罗来纳州门罗市长大。在乔治·华盛顿大学获得机械工程博士学位后，她在美国宇航局位于维吉尼亚州汉普顿市的兰利研究中心工作了30多年。现在，她是兰利研究中心规划部门的副主任。
采访克里斯汀·达尔登
选择工程专业
克里斯汀的第一份工作是数学教师。在20世纪60年代，她在弗吉尼亚州的一所学校教书，学校附近有一美国宇航局的实验室。当时，美国宇航局正在实施把宇航员送到月球的研究计划。后来，克里斯汀以数学家的身份进入了美国宇航局。
很快，她就迷上了美国宇航局工程师们的工作。“他们是这个计划中攻克难关的人。”她说，“他们总是亲自动手做一些非常有意思的工作。”那时，航天领域的工程师并不多，克里斯汀决定攻读工程学学位。从那以后，她就一直在美国宇航局研究超音速飞行器。
冲破音障
1947年，人类首次打破了音障。但是，随之而来的是人们开始不断地抱怨飞机冲破音障时产生的音爆的影响。这使得美国政府不得不通过立法来禁止飞机以超音速在美国上空飞行。
“有时候，音爆能够震碎玻璃窗，甚至将建筑物震垮。”克里斯汀说，“人们发现它非常扰人。直到现在，音爆仍然是商业超音速航空服务面临的最大障碍之一。”但是，如果人类能够找到减小音爆的方法，那又会如何呢？
什么是音爆？
你也许听到过飞机冲破音障时产生的那种巨大的响声。音爆听起来就像是雷暴天气天空中响起的惊天霹雷声或刺耳的爆炸声。
“音爆是一种压力波。”克里斯汀解释说，“飞机在飞行时会挤压它前面的空气分子，就像轮船在航行时船头推动水波一样。这样产生的压力就会以高压冲击波的形式向四周扩散开去。当冲击波传到我们的耳中时，我们就听到了巨大的轰鸣声。”
“想一想吹气泡的情景。”克里斯汀说，“当气泡吹起来时，里面空气的压强要比外面空气的压强大。当气球爆炸时，这种由压强差形成的压力就会立即以冲击波的形式传播出去。”
引语：“克里斯汀的团队发现，飞机的形状决定了它所产生的音爆的大小。”
你是如何研究声音的？
在美国宇航局，克里斯汀的音爆小组研究飞机超音速飞行时产生的音爆。记者问道：“你看不到音爆，你是如何研究它的呢？”
“我们的工作之一就是想出各种新的方法来观察和测量我们研究的对象。”克里斯汀说，“例如，我们知道所有的波都具有相同的特性。因此，通过研究波在水中传播的情形，就可推断它在空气中传播的情形。”
你如何测试飞机？
我们研究超音速飞机如何产生音爆的方法之一，就是让模型飞机在高速风洞中“飞行”。科学家们把钢质模型飞机放在风洞里，然后观察模型飞机在3倍于音速的风中的表现（声音的传播速度随高度和温度的变化而变化。在16℃的海平面上空，声音的传播速度约为每小时1207千米）。
风洞两侧安装的仪器能让克里斯汀听到模型飞机所产生的音爆。如果加上烟雾，她甚至还能看到空气从飞机表面流过时的情形。“实际上，我们能够看到冲击波。”她说。
如何减小音爆？
克里斯汀的研究小组发现，飞机的形状决定了它所产生的音爆的大小。他们利用计算机进行仿真实验，在风洞里进行模拟实验，并用真正的超音速飞机进行测试。一些实验表明，机翼的角度越向后倾，就越能减弱冲击波、减小音爆。另一些实验则表明，飞机的整体形状，尤其是流线形的设计，能够减小音爆。
但是，有些能减小飞机音爆的设计，往往不适合于飞机。“你能让一枚针在空中做超音速飞行，且不产生音爆。”克里斯汀解释说，“但是，飞机能设计成这种形状吗？”
2003年，经改装的F-5E喷气式飞机的飞行实验，让音爆研究从实验室走向了天空。这项实验是减小音爆研究的一个重要里程碑。也许将来有一天，商用超音速喷气式飞机也能被允许在美国上空飞行了。
……
前言/序言
我知道，你们将会发现这一版《科学探索者》生动有趣，精彩纷呈，充满了各种学习的机会，你们将会完全沉浸到科学的世界中。《科学探索者》是一套多卷书，内容涵盖生命、地球和物质科学。它绝不仅仅是又一套可有可无的科学图书！请让我梳理一下这套书的特色，尤其是其中对核心概念的探究、令人兴奋的最新科学内容、赏心悦目的文字和图片以及丰富多彩的动手活动，这一切都会激发学生的想象力和求知欲。探究探究是科学教育的灵魂，也是《科学探索者》的核心。从本质上来说，科学家就是一群热衷于探究的人。他们提出问题，寻求答案，收集数据以及设计实验。他们致力于回答“是什么”以及“为什么”。这些科学态度、解决问题的方式以及技能加在一起就是科学探究。
《科学探索者》通过多种方法——文字、图片、动手活动和启发性的评估活动——采培养探究技能。这些方法加在一起，可帮助学生开始像科学家一样思考，并开始理解很多错综复杂的科学现象。探究在《科学探索者》中占有举足轻重的地位，因此我在本文后面附上一篇短文专门来介绍它的本质特点和核心问题。
最新科学内容《科学探索者》的一个主要特色就是对于科学内容的深度呈现。像波、地球结构、天气和动植物等重要主题，均以系统的引人八胜的方式呈现出来，并通过生动有趣的例子介绍给学生。该套书会慢慢引导学生理解重要概念和原理，在提供给学生翔实有力的证据的同时，又让他们关注科学的核心概念。这不是被弱化的科学，而是为积极的探究型的学习者准备的科学。
启发性的图表、文字和图片《科学探索者》的文字通过提出问题、设置困境、援引不合常理的事实以及列举学生感兴趣的例子来吸引学习者。这种文字引人人胜，能够促使学生积极地理解各种概念。每页均包含有启发性的图片和图表，这些图片和图表与文字内容息息相关，有助于学生全面理解内容。但是，这些图片和图表并非仅作装饰之用，它们还为学生提供了视觉学习的方式，有助于他们刘重要科学概念建立印象并形成理解。图解也具有类似的作用，很多图解要求学生解释图表，从而与概念互动。图表还让学生跟踪像水循环这样的过程，或观察微小的、肉眼看不见的粒子之间是如何互动的。简而言之，文字和图表相得益彰，能够让学生深刻理解科学内容。
鼓励动手和动脑活动科学要求学生通过动手活动积极参与其中。《科学探索者》提供了丰富多彩的活动来帮助学生理解他们学习的知识。
“探索活动”设置于每章开头。这些简单的活动可帮助学生回忆他们已有的知识，或提供给他们数据，帮助他们更好地学习内容。例如，在一个探索活动中，让学生通过观察一个河流模型来做出各种推断。在另一个探索活动中，让学生玩弄各种乐器，从而了解声音是如何产生的。
“本章课题”让学生有机会长期、深入和全面地探究有趣的科学问题。在为期几周的时间里，学生建立和测试抗震模型，或制作喂鸟器以及观察和记录鸟类的行为。“本章课题”让学生体验到了真正的科学是什么以及真正的科学家在做什么。
“生活实验室”和“技能实验室”需要一堂谋的时间。它们能够帮助学生训练各项探究技能，并进行实验。在一次实验中，学生得到了有关太阳黑子的数据，并被要求根据这些数据来绘制图表，然后推断未来30年中太阳黑子活动的高峰期。在另一次实验中，学生自己设计实验步骤，并确定学习无意义的音节是否比学习有意义的词汇更艰难。
“试一试”“技能训练”和“家庭活动”均是一些简单的活动，可让学生研究某个科学概念并向别人展示自己的研究成果。在一次活动中，要求学生在一个金属勺的末端系上细绳，并将细绳放置到他们的耳边，然后用不同的物体敲击勺子，从而研究产生的声音。
我很高兴在中国出版《科学探索者》。我知道，像美国学生一样，中国学生也将会发现这套书的趣味。更重要的是，中国学生将会从《科学探索者》中获益良多。祝你们好运！
用户评价
作为一名高中生，我一直对物理学抱有浓厚的兴趣，而《科学探索者：声与光（第3版）》这本书，无疑是我近年来阅读过的最引人入胜的科学读物之一。它并非仅仅停留在概念的堆砌，而是非常注重科学思想的培养和科学方法的运用。书中对“声波的干涉”和“光的衍射”的阐述，虽然涉及一定的数学公式，但作者却用非常直观的图示和通俗易懂的语言，将其分解开来，让我能够理解这些现象背后的物理机制。我特别喜欢书中关于“全反射”的讲解，它不仅解释了光纤通信的原理，还让我联想到了一些自然现象，比如在特定角度观察水面，有时会看到一些奇妙的光学效果。这本书的结构也安排得非常合理，循序渐进，每一章都建立在前一章的基础上，让学习过程更加顺畅。而且，书中还穿插了许多历史故事和科学家的轶事，这让我在学习科学知识的同时，也了解了科学的发展历程，以及科学家们是如何一步步克服困难，探索真理的。读完这本书，我感觉自己的科学视野得到了极大的拓展，也更加坚定了未来在科学领域深造的决心。
评分坦白说，我起初拿到这本《科学探索者：声与光（第3版）》时，并没有抱有多大的期望，毕竟“声与光”这类物理概念对我来说，总觉得有些枯燥。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。它以一种极其巧妙的方式，将原本可能令人望而生畏的科学内容，变得妙趣横生。我尤其赞赏书中对“声源”和“听觉”的描述，它不仅仅讲解了声音是如何产生的，还详细阐述了人耳是如何接收和处理声音信号的，这让我对自己的听力有了更深的认识。而关于“光的三原色”和“颜色的混合”，书中的讲解更是让我耳目一新，我终于明白了为什么不同颜色的颜料混合在一起，和不同颜色的光混合在一起，会产生截然不同的效果。书中还引用了许多艺术作品和日常生活中的例子，来解释声光现象，这极大地降低了阅读门槛，让我觉得科学并非高高在上，而是与我们的生活息息相关。读完这本书，我感觉自己仿佛变成了一个小小的科学家，开始用全新的视角去观察和理解这个世界。
评分这本书就像一颗璀璨的明珠，点亮了我对声光世界的求知欲。《科学探索者：声与光（第3版）》之所以让我如此喜爱，还在于它不仅仅满足于理论的讲解，更注重培养读者的科学探究精神。书中提供的许多小思考题和开放式问题，引导我主动去思考，去发现，而不是被动地接受知识。我常常会在阅读的过程中，停下来，试着自己去解答这些问题，有时甚至会尝试进行一些简单的模拟实验。书中对于“声波的频谱分析”和“光的干涉条纹”的介绍，虽然涉及一定的专业知识，但作者用非常生动的语言和形象的比喻，让我能够窥探到更深层次的科学奥秘。我尤其喜欢书中关于“激光”的章节，它不仅解释了激光的独特性质，还介绍了激光在日常生活中的广泛应用，比如医疗、工业和通信等领域，让我看到了科学技术改变世界的巨大力量。这本书就像一位循循善诱的老师，它不会强迫你记住所有的知识点，而是引导你爱上科学，享受探索的乐趣。
评分这本书简直是一次奇妙的科学之旅！我一直对声波和光波的奥秘充满好奇，而《科学探索者：声与光（第3版）》这本书，就像一位耐心又渊博的向导，带我一步步揭开了它们的神秘面纱。我从未想过，我们每天都能接触到的声音和光，背后竟然蕴含着如此丰富多彩的科学原理。从声音的产生、传播，到光是如何折射、反射，再到彩虹的形成，这本书都用极其生动形象的方式进行了阐释。书中那些精美的插图和清晰的图解，让我这个非物理专业人士也能轻松理解复杂的概念。尤其是关于声音的章节，作者巧妙地将音乐、乐器与声波的振动联系起来，让我对平日里听到的美妙旋律有了全新的认识。而关于光的章节，更是让我惊叹于光的多重身份，时而是粒子，时而是波，这种辩证统一的思维方式，让我受益匪浅。书中的实验设计也非常实用，许多都可以在家中轻松完成，这让学习的过程充满了乐趣和实践性。我尤其喜欢书中关于“回声”的解释，结合实际场景，比如在山谷中大喊，回声为什么会产生，以及回声的距离测量原理，都讲得非常透彻。阅读这本书，不仅增长了知识，更激发了我对科学探索的热情。
评分这本《科学探索者：声与光（第3版）》在我眼中，不仅仅是一本教科书，更像是一扇通往奇妙物理世界的大门。它以一种非常接地气的方式，将抽象的科学概念变得触手可及。我最深刻的印象是书中关于“声音的传播介质”的论述，它详细讲解了为什么在真空中声音无法传播，并通过简单的实验演示，让我直观地理解了这一点。而光的部分，更是让我对“颜色”产生了颠覆性的认识。我一直以为颜色是物体本身固有的属性，但这本书却让我明白，颜色实际上是物体反射光线的不同波长，以及我们眼睛感知的结果。书中关于“光的折射”的解释，配合生动的图示，让我恍然大悟，原来筷子插在水中会“折断”是有科学道理的。而且，它还深入浅出地介绍了望远镜和显微镜的原理，这让我对这些日常生活中常见的科学仪器有了更深的敬意。这本书的语言风格非常友好，没有那种冷冰冰的科学术语堆砌，而是充满了探索的乐趣。我特别欣赏作者在解释复杂现象时，总能用生活中的例子来类比，比如把声波比作水波，把光波比作海浪，这种类比非常形象，能够帮助我迅速抓住核心概念。
评分识，语言通俗易懂，很好理解。印刷很好，比其他读物强100
评分物流真真是超快超快炒鸡快的 搞活动得时候领卷购买的、十分划算 十分满意……
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评分的,虽然然宝贝不一定是最好的,但在价位里面绝对是
评分好书 科学探索 给小孩子看启发思维 值了
评分的卖家和宝贝评价以感谢和尊敬。首先宝贝的性
评分科学探索者是套很好的书，里面内容丰富，可供小学生拓展知
评分买的时候是当科普读物的，买来才发现还写着教材两个字，这下傻眼了，只好叫少年看咯！！
评分好书，哈哈哈哈，质量好，价格便宜，送货快，不错不错，啊哈哈哈哈哈哈哈哈
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