湖南之窗

当水果为手表“续电”:跨学科课堂点亮科学之光 ——记陶子湖学校初中部跨学科教研活动

湖南师范大学附属陶子湖学校 2025/06/23关注微信 APP下载

湖南之窗讯(通讯员 钟炎辉 黄风)“我的手表突然停了,讲台上有柠檬、铜片和锌片,谁有办法让它‘复活’?”湖南师范大学附属陶子湖学校物理老师张梅举起黑屏的手表,全场学生屏住呼吸。只见张老师将铜片和锌片插入柠檬,导线连接表盘——电子表竟重新亮起来了!“哇!水果真能发电!

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”惊叹声瞬间点燃教室。这神奇一幕,正是陶子湖学校初中部跨学科融合课堂《从水果到LED》的开幕场景。

三科教师联手 破译“水果电流产生之谜”

生物解码:水果的“秘密”——酸性物质与导电性

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生物老师钟泉列出柠檬、橙子、苹果、圣女果、香蕉等不同水果的主要酸性成分及PH值,原来水果中的酸(H+)是发电的关键,酸性越强,发电能力越强,因为H+浓度更高。 “这就是生物电解质的力量!”“你猜猜成熟的水果和未成熟的水果谁的发电能力更强?”问题刚刚抛出,思维的火花立马在脑海迸发,瞬息之间,答案已然浮于水面。

化学破译:水果电池的工作原理

“看锌片上的气泡,其实是氢气在逃逸!”化学老师吴思巧写下反应式:锌片“牺牲”自己释放电子, 铜片上氢离子“抢”电子变氢气,电子定向流动形成电流,原电池本质Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑被生动揭晓。

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物理魔法:从电荷移动到电能转化

“电流如同奔跑的运动员,水果提供了能源!”张梅老师用动态图示展示电子在导线中的“赛跑”,学生用电压表实测柠檬电池电压—0.98V的读数让抽象电流变得触手可及。

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动手实践:当水果变身“电力工厂”

“铜片和锌片插入柠檬,导线一接——看,电压表跳动了!”在张梅老师的指导下,学生们纷纷化身“小小电力工程师”,开启水果电池制作挑战。

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当课堂实验遇见未来能源革命

“这样环保的发电方式,能在现实生活中大显身手吗?”随着张梅老师的引导,一场关于未来能源的头脑风暴在教室展开。微生物燃料电池原理、污水处理和偏远地区供电的应用案例、水果电池的基础作用……从实验室到生活实践,这场始于水果的能源探索,正在同学们心中种下改变世界的种子。

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正如陶子湖学校科技创新小组负责人罗磊老师所说,这堂《从水果到LED——揭秘水果发电原理》跨学科融合课是一次尝试,它让我们看见:物理的电路、化学的反应、生物的酸,各学科都在为提升学生综合素养和问题解决能力,优化课程设计,推动教学创新服务!

学校初中部教师发展中心主任王青生老师高度评价理化生组的课堂尝试,他认为当物理问题结合化学原理解决,生物现象用数据验证,学科边界自然消融,这才是核心素养的落地。这堂课没有停留在“柠檬点亮LED灯”的新奇表象,而是带学生潜入科学深海——当锌在果酸中反应,电子穿梭于导线时,跨学科思维的火花已悄然照亮未来创新之路。

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