探究水果电池的特点-初中-物理-教学设计

探究水果电池的特点杨波西安滨河学校【教学依据】针对西安市中考近年来越来越注重从课本“综合实践探究”衍生的新型实验探究题，结合苏科版物理九年级上册第12章第四节介绍内能及能量转化，第13章第一节中介绍常见电源能量转化，安排了一节探究水果电池特点的课程。普通电源是将其他形式的能转化为电能的装置，生活中常见的有干电池、蓄电池、太阳能电池、发电机等。生活中还有一种将化学能直接转化为电能的装置——原电池。是利用两个电极的电极电势的不同，产生电势差，从而使电子流动，产生电流。是电化学电池的一种。世界上最早的化学电池是意大利物理学家伏特设计并制成的。他把铜和锌作为两个电极插入食盐溶液中，制成了最简单的化学电池。在这个电池中，一个电极是铜片，另一个电极是锌片，电解质是稀硫酸。离学生真正能亲身体悟的环境太远，很难形成一个立体全方位的感官接受，因此我的设计从学生最熟悉也最新奇的水果电池作为切入，去探讨水果电池的特点。【设计思路】1.指导思想。网络上有很多用水果电池给苹果手机充电的视频。因此，本节课也以这个视频为切入点，提升学生对神秘科学探究的兴趣和热情，寓教于乐。从组织学生探究水果电池特点的过程中，引导他们分析理解实验探究题的探究内容，从课堂探究回归课本知识，运用课堂知识分析水果电池的特点及其影响因素。2.教学目标。知识与能力：会用柠檬等酸性水果制作电池；能验证水果电池产生电压，明确电流方向；检验不同的水果电池在不同条件下工作效果如何；明确与哪些因素有关。方法与途径：通过探究实验——水果电池电压大小的影响因素，巩固物理学探究的七个步骤，培养学生观察能力、推理能力和逻辑思维能力；通过交流讨论、学生探究性实验、分析总结等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括总结的能力。情感与评价：了解干电池和水果电池的优缺点，提高学生环保意识。【】实验器材：铜片（正极）、铝片（负极）、发光二极管、剪刀、电流表或电压表、鳄鱼夹导线、柠檬、苹果、猕猴桃、橙子、梨、西红柿等水果。验证水果电池可以产生电压:如图所示，取5厘米长、2厘米宽长的铜、铝片各一张，砂纸打磨光滑。把铜片和锌皮插入西红柿里，取两根导线，把它们的一端分别接在水果电池的两极上，另一端接在电压表的正负接线柱上，可以发现电压表的指针偏转了，说明水果电池铜片与锌片之间有电压存在。水果电池有哪些特点？本节课将对水果电池的特点进行探究。首先回顾物理学家进行科学探究的七个步骤：提出问题猜想与假设提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与搜集数据分析与论证评估交流与合作

以“水果电池的电压大小与什么因素有关”为例：提出问题：

水果电池的电压大小与哪些因素有关猜想与假设：1.可能与水果的个数有关；2.可能与两金属片插入水果的深度有关；3.可能与水果的种类有关；4.两金属片之间的距离有关5.可能与水果的酸度有关；6.可能与金属片的种类有关；7.可能与水果的状态有关……制定计划与设计实验：当水果电池电压大小可能同时受多个因素影响时，每次只能研究其中一个因素对电压大小的影响，需要用到物理学研究方法——控制变量法。方案一：探究水果电池电压与水果个数的关系。如果把几节干电池串联起来，电压就大于一节干电池的电压，同样道理，如果把几个水果电池串联，就得到较高的电压。实验中可以先测量一个水果电池的电压，再将几个水果电池串联起来，测量电压大小。注意：要将电池的正极与另一个电池的负极相连接，剩下的两极再分别与电压表正负接线柱相连。方案二：探究水果电池电压与两金属片插入深度的关系。当两块金属片插入水果某一深度时，观察并记录电压表的示数。在同一位置，改变两块金属片插入的深度，再观察并记录电压表的示数。比较两次电压表示数的大小与深度的关系。方案三：探究电压与两金属片之间的距离的关系。当两块金属片相距一定的距离插入水果，记下插入的深度，观察并记录电压表的示数，改变两块金属片间的距离，仍插入相同的深度，再观察并记录电压表的示数。比较两次电压表示数的大小与距离的关系。进行实验与收集证据：实验次数水果种类水果状态电极电极插入深度（cm）电极电距离（cm）电压（V）正极负极1番茄固态铜锌250.52柠檬固态铜锌250.73苹果固态铜锌250.4……分析与论证：根据实验数据可以看出，选取了不同的金属片作为电极、不同的水果来做实验，可知是研究与金属的种类、水果的种类之间的关系。选用不同的金属片与不同的水果时，电压不相等，说明电压这两个因素有关。【结论】由数据1、2、3组对比可知，水果电池的电压与水果的种类有关。水果越酸，电压越大。评估：1.水果电池的电压较低，如何产生更高的电压？2．实验中发现水果泥比水果产生的电压要大。某学生在进行实验时，选用一个冰冻的西红柿做实验。猜想一下，冰冻西红柿所产生的电压，比西红柿产生的电压要大还是小？原因是？课后反思：创新性实验是中考中实验题必考内容，是联系课本知识和实际生活的纽带。本节课从日常生活常见的水果出发，通过实验与思考的观察与分析，水果电池可以产生电压。并与日常生活中现象为基础加以运用，体现了从简单到复杂的研究问题的方法；从生活走向物理，从物理走向社会。

在学校小组探究模式下，让学生在小组的交流、合作以及思维碰撞中经历探究过程，使学生在学习中能主动参与讨论、乐于动手实验、勇于尝试探求，主动适应新课程教学的要求。课后我对课堂效果及课堂内容进行了反思，其中主要存在的问题有：1.课堂活动要有组织，分工要明确；滨河的五人小组合作探究教学模式，旨在结合不同学生的个性特点，利用每个学生不同的特长，发挥其在组内、班级的作用。充分调动学生学习的主动性，让学生通过合作探究掌握知识。而我在教学中忽略了小组分工，结果出现了在小组内部，所有的事务无论是学习还是班级活动，只是由所谓的组长、课代表去做，而其他组员没有被充分调动，使得小组的活动最终只是流于形式，阻碍了小组互助学习的进行。只有对小组进行科学的分工，让每个组员都负有责任和使命，才会使小组中的每个人感受到一种归属感，才会使人人都有为小组学习和组间竞争出力的责任心，才会不断增强小组的凝聚力，使小组能够更好的去完成更多的任务。因此，继续培养小组课代表、大课代表将是今后工作的重点之一。2.认识到情感目标的重要性；就本节课而言，课前我请教了组内有经验的老师，情感目标设置为“了解干电池和水果电池的优缺点，提高学生环保意识。”。情感目标是在多年后，学生想起这节课，还存留在脑海的东西。因此，有效地设置情感目标、紧扣教材和学生的实际情感需要。3.探究活动目的要明确，不能为了探究而探究。问题是学习的动力，特别是课堂上引导学生进行探究性学习时。我认为良好的探究活动，不仅引导学生自己提出问题，还能通过梳理探究活动，发现探究活动中存在的问题，以便快速准确的确定探究学习的重点，可以避免了课堂教学眉毛胡子一把抓的混乱情形。

水果电池这节课充分调动了学生学习的积极性，课堂活波生动，学生掌握知识牢固。特别关注