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摘 要

随着科学的发展和社会的进步，陈旧的教学模式越来越不适应现代化的教育。探究性趣味实验是提高学生操作技能、动手能力以及创新能力的有效方法之一。本论文详细研究并设计了三份适合不同年级的水果电池探究性实验教学实施案例。

关键词：趣味实验，水果电池，应用

Abstract：With the development of science and the progress of the society, the old teaching model is more and more unsuitable for the modern education. Interesting experiments can develop the practice and innovation ability of the students. Three manuscripts about fruit battery for different grades are designed in this thesis.

Keywords：interesting experiments, fruit battery, application

目 录

1 前言 4

1.1 探究性实验的意义 4

1.2 电池研究的背景 5

2 水果电池趣味实验 6

2.1 实验原理 6

2.2 实验器材 7

2.3 实验装置图 7

3 实施案例 7

3.1 一、二、三年级 7

3.1.1 实施方案 7

3.1.2 实施过程 7

3.2 四、五、六年级 9

3.2.1 实施方案 9

3.2.2 实施过程 9

3.3 七、八、九年级 10

3.3.1 实施方案 10

3.3.2 实施过程 11

结论 13

参考文献 13

致谢 15

1 前言

水果电池趣味实验取材方便，贴近生活，利用生活中常见的东西进行实验，容易吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和创造力，有利于学生更好地参与和融入实验，充分体现了新课标提倡的生活化的教学特点，且实验不需要化学试剂，非常环保，也在无形中培养了学生的环保意识，该实验经常被作为中小学生的课外探究性实验。

1.1 探究性实验的意义

国家教育部新制订的《普通高中化学新课程标准（实验）》（以下简称“新课程标准”）指出“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，培养学生的创新精神和实践能力。”要求学生学习必要的化学实验技能，体验和了解化学科学研究的一般过程和方法，认识实验在化学学习和研究中的重要作用。

心理学研究也表明：兴趣是直接影响学习的动力。而以实验为基础是化学学科的重要特征之一。以学生熟知生活为背景，以实验为平台，将兴趣与实验有机结合的趣味实验，必将大大提高学生化学实验能力，激发学生自主探究化学知识海洋奥妙的积极性。心理学认为，学习兴趣是指人们以学习需要为基础的求知识、探究某事物的心理倾向，是个体活动的内在动力，它能使个体对学习活动保持注意，并带有积极的情绪色彩，它可看作是学习的内在动机，是推动学生探求知识的一种意识倾向性。化学学习兴趣是指“学生对化学学习的一种带有情绪色彩的特殊的活动倾向，它是促进学生探究物质及其变化规律性的一种重要内在动力，具有较强的动机功能”。

学习过程是理性与非理性、智力因素与非智力因素相互统一发展的过程。现代心理学研究表明，情感因素是人们接受信息渠道中的阀门，积极的情感是学生认识活动的“能源”和“发动机”。中学生正处于身心发展时期，很容易被新异不平常的现象或内容所吸引，这是一种好奇心理。在教学时，教师可以抓住这一心理特征，利用实验特别是趣味实验的特异现象，引起他们的好奇，调动他们的情感，激发他们的学习兴趣。通过实验可以让学生观察生动、有趣的化学反应现象，了解物质变化的事实，加强对所学知识的理解，同时还可以培养和提高学生的动脑动手能力、实事求是的科学态度和严肃认真的科学习惯。

随着新课程的不断推进，新课程的理念不断被人们所接受，已物化成各种具体的教学行为，并取得一些成效。当前，学生已经具备科学探究的基础知识，探究能力不断提高，但与期望还存在一定的差距。只有坚持不懈，才能走出一条成功之路。要真正落实科学探究教学目标，除了把握课堂教学策略外，还必须以教学评价为导向，全社会联动，充分开发建设和利用各种课程资源，坚持课内探究与课外探究相结合，实验探究、调查探究和理论探究相结合，共同提高学生的科学素养。美国教育学家艾伦·柯林斯就说过：“这（科学探究）是一种费时的教学，但如果我们的目标是培养学生能创造性地解决问题和发现理论，那么这是我们所拥有的唯一方法”。

水果原电池作为探究实验，在化学人教版必修加选修第二册学生实验中选做实验里的就有番茄电池这一模块；高中物理人教版选修3-1第二章恒定电流中的闭合电路欧姆定律是教学中的重点和难点，教科书也提到了用马铃薯西红柿等自制水果电池，辅助学生理解。由此可见水果电池做为兼容化学、物理、生物的趣味实验在教育中，在课堂中具有巨大的意义。

1.2 电池研究的背景

电池是指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大比例。

电池的种类繁多，按用途可分为工业电池和民用电池两大类。工业电池主要用于汽车、铁路、电站和航空等领域，如汽车铅酸蓄电池和变电站电池等。民用电池按能否可充电可分为一次电池和二次电池（充电电池）。一次电池主要有普通锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池和锌-空气电池、锂电池和汞电池（已经被强令淘汰）等；二次电池目前使用较多的有镉镍、氢镍和锂离子电池。常用电池种类成分见表1^[1]所示。

我国是电池生产和消费大国，1998年世界干电池产量大约为300亿只，我国就占140亿只^[2]。我国作为以农业人口为主的农业大国，每年要产生数以亿计的废电池，这些废电池绝大部分没有经过分类和回收而直接被丢弃，其中相当部分成为生活垃圾的一部分。垃圾燃烧时，电池中的有害物质直接进入空气或随着残渣埋入地下进入水源。未经回收的废电池还有很大部分散落范围更宽，给生态环境和人民身体健康带来潜在的严重威胁。电池中的汞、铅等重金属渗透土壤污染地下水，进入生物链会直接威胁人体的健康。按每只电池污染土壤0.5m²推算，每年我国约有850万m²的土壤被废弃电池污染或再污染。目前国内的干电池主要为锌锰干电池，废弃后对自然环境造成的污染和对人们生活带来的危害是巨大的。在废干电池中锰氧化物占有相当大的分量，这是造成环境污染的主要成分，因此对干电池特别是锌锰干电池的回收处理在我国具有特别重要的意义。作为世界上第一大电池生产大国，考虑到对生态环境和人类身体健康的影响，单一通过应用一次资源生产电池的技术方式已经不符合时代发展的要求，研发无污染的环境友好型电池应该是电池工业发展的一个重要方向。

表1 常用电池的种类和组成

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