融入科學(xué)元素的實(shí)踐與思考

〔摘" "要〕" 本文探討了在小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)中融入科學(xué)元素的重要性、實(shí)踐策略與教學(xué)思考。通過(guò)將科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思維與應(yīng)用題教學(xué)相結(jié)合，不僅能豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力、科學(xué)素養(yǎng)以及創(chuàng)新思維。文中闡述了多種融入科學(xué)元素的實(shí)踐方式，如結(jié)合自然科學(xué)現(xiàn)象設(shè)計(jì)應(yīng)用題、利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建問(wèn)題情境等，并對(duì)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了深入分析，旨在為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供有益的參考與借鑒，促進(jìn)數(shù)學(xué)教育與科學(xué)教育的有機(jī)融合。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)數(shù)學(xué)；應(yīng)用題教學(xué)；科學(xué)元素；教學(xué)實(shí)踐

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）12" " 0127-03

小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和邏輯思維的重要環(huán)節(jié)，在強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科教育與綜合素質(zhì)培養(yǎng)的背景下，將科學(xué)元素融入小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)具有重要意義?？茖W(xué)元素的融入可以使數(shù)學(xué)知識(shí)更加生動(dòng)形象、貼近生活實(shí)際，幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念和原理。同時(shí)，也能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和綜合實(shí)踐能力的人才奠定基礎(chǔ)。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)融入科學(xué)元素的重要性

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)的小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題往往較為抽象和枯燥，而科學(xué)元素的融入可以為應(yīng)用題增添趣味性和新奇性。例如，以天文現(xiàn)象（如日食、月食的發(fā)生時(shí)間計(jì)算）、生物生長(zhǎng)規(guī)律（如植物的生長(zhǎng)高度與時(shí)間的關(guān)系）等作為應(yīng)用題的背景，能夠吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們主動(dòng)探究問(wèn)題的欲望，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)應(yīng)用題的積極性。

（二）促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與遷移

科學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)有著緊密的聯(lián)系。在應(yīng)用題教學(xué)中融入科學(xué)元素，能夠幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用價(jià)值，加深對(duì)數(shù)學(xué)概念和運(yùn)算的理解。例如，在學(xué)習(xí)速度、時(shí)間和路程的關(guān)系時(shí)，引入物理學(xué)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)，通過(guò)汽車(chē)行駛、物體自由落體等實(shí)例，可讓學(xué)生直觀地感受這些數(shù)量關(guān)系。這有助于學(xué)生將數(shù)學(xué)知識(shí)遷移到其他科學(xué)領(lǐng)域的問(wèn)題解決中，提高知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

（三）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新思維

科學(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度等多個(gè)方面。通過(guò)在數(shù)學(xué)應(yīng)用題中融入科學(xué)元素，學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)需要運(yùn)用科學(xué)思維分析問(wèn)題、收集數(shù)據(jù)、建立模型等，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。例如，在設(shè)計(jì)關(guān)于環(huán)境保護(hù)的應(yīng)用題時(shí)，可讓學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算分析資源消耗、污染物排放等數(shù)據(jù)，從而引導(dǎo)學(xué)生思考環(huán)境保護(hù)的策略，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新意識(shí)。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)融入科學(xué)元素的實(shí)踐

在小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)中融入科學(xué)元素，能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)注入新的活力，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)，拓寬科學(xué)視野，提升綜合素養(yǎng)。以下將詳細(xì)闡述多種融入科學(xué)元素的實(shí)踐策略。

（一）結(jié)合自然科學(xué)現(xiàn)象設(shè)計(jì)應(yīng)用題

1.天文現(xiàn)象

天文學(xué)充滿(mǎn)了神秘與奇妙，其中地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)以及月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期是極具代表性的科學(xué)知識(shí)。以其為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的應(yīng)用題，如“地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周大約是365天，月球繞地球公轉(zhuǎn)一周大約是27.3天，如果從某一時(shí)刻開(kāi)始，地球和月球同時(shí)開(kāi)始公轉(zhuǎn)，那么經(jīng)過(guò)多少天月球繞地球公轉(zhuǎn)的周數(shù)比地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周數(shù)多10周？”對(duì)學(xué)生而言，解這道題首先需理解地球和月球公轉(zhuǎn)周期的概念，這是天文知識(shí)的初步滲透。在解決問(wèn)題時(shí)，設(shè)經(jīng)過(guò)x天滿(mǎn)足條件，根據(jù)周數(shù)的關(guān)系可列出方程：[x27.3""]-[x365]=10。在求解過(guò)程中，學(xué)生要運(yùn)用方程的移項(xiàng)、通分等數(shù)學(xué)運(yùn)算技能，從而深入理解方程思想。學(xué)生通過(guò)這樣的題目，不僅能鞏固數(shù)學(xué)知識(shí)，更能加深對(duì)天文現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，激發(fā)他們探索宇宙的好奇心。

2.氣象現(xiàn)象

氣象與人們的日常生活息息相關(guān)，氣溫隨海拔高度變化的規(guī)律是氣象學(xué)中的重要知識(shí)。例如對(duì)于“一座山的山腳海拔高度為200米，氣溫為20℃。山頂?shù)暮０胃叨葹?200米，那么山頂?shù)臍鉁厥嵌嗌?？”這道應(yīng)用題，學(xué)生首先要明確已知條件，即山腳海拔、氣溫以及山頂海拔。然后根據(jù)氣溫垂直遞減率（每升高1000米氣溫下降約6℃）計(jì)算山頂氣溫。先算出山頂與山腳的海拔差為2200-200"=2000米，2000÷1000=2，即氣溫下降2×6=12℃，所以山頂氣溫為20-12=8℃。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生運(yùn)用了數(shù)學(xué)中的減法和乘法運(yùn)算，同時(shí)也學(xué)習(xí)了氣象學(xué)中的氣溫變化規(guī)律，體會(huì)到數(shù)學(xué)在氣象研究中的應(yīng)用價(jià)值。

（二）利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

1.物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

物理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)往往蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)關(guān)系。以杠桿原理為例，“在一個(gè)杠桿實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)動(dòng)力臂為3厘米、阻力臂為6厘米時(shí)，動(dòng)力為10牛，能撬動(dòng)一個(gè)重物。如果動(dòng)力臂變?yōu)?厘米，要撬動(dòng)同樣的重物，動(dòng)力應(yīng)為多少牛？”根據(jù)杠桿平衡公式（動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂），先求出阻力為10×3÷6=5牛。當(dāng)動(dòng)力臂變?yōu)?厘米時(shí)，設(shè)動(dòng)力為x牛，則x×4=5×6，解得x=7.5牛。學(xué)生通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)比例關(guān)系，不僅能熟練運(yùn)用比例知識(shí)解題，還能深入理解杠桿原理在實(shí)際生活中如蹺蹺板、起重機(jī)等工具中的應(yīng)用，感受物理與數(shù)學(xué)之間的緊密聯(lián)系。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，配制溶液是常見(jiàn)的操作。如“實(shí)驗(yàn)室要配制200克濃度為15%的鹽水，現(xiàn)有濃度為20%的鹽水和蒸餾水，需要取多少克濃度為20%的鹽水和多少克蒸餾水？”設(shè)需要取x克濃度為20%的鹽水，則蒸餾水為（200-x）克。根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量守恒可得20%×x=200×15，解得x=150克，那么蒸餾水為200-150"=50克。學(xué)生在解決這個(gè)問(wèn)題時(shí)，可運(yùn)用數(shù)學(xué)中的濃度計(jì)算公式，深入理解溶液配制過(guò)程中溶質(zhì)、溶劑和溶液之間的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也了解了化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本操作原理，提升了運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決化學(xué)問(wèn)題的能力。

（三）以科學(xué)探究過(guò)程為藍(lán)本編寫(xiě)應(yīng)用題

1.生物探究過(guò)程

生物探究過(guò)程通常包括提出問(wèn)題、做出假設(shè)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論等步驟。以植物種子發(fā)芽率探究為例，“小明進(jìn)行了一次綠豆種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)。他一共種下了100顆綠豆種子，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，有85顆種子發(fā)芽了。如果他再種下500顆同樣的綠豆種子，按照這個(gè)發(fā)芽率，大約會(huì)有多少顆種子發(fā)芽？”學(xué)生首先要從題目中收集數(shù)據(jù)，即第一次實(shí)驗(yàn)的種子總數(shù)和發(fā)芽數(shù)，然后計(jì)算出發(fā)芽率為85÷100=85%。接著運(yùn)用這個(gè)發(fā)芽率預(yù)測(cè)新的發(fā)芽數(shù)量，即500×85%=425顆。學(xué)生通過(guò)這道題，經(jīng)歷了完整的科學(xué)探究數(shù)據(jù)處理過(guò)程，同時(shí)運(yùn)用數(shù)學(xué)中的百分?jǐn)?shù)計(jì)算知識(shí)，提高了數(shù)據(jù)處理和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，也對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性有了更深的理解。

2.地理探究過(guò)程

在地理學(xué)習(xí)過(guò)程中，比例尺是繪制地圖和計(jì)算地理距離的重要工具。例如，“在一幅比例尺為1∶5000000的地圖上，量得甲、乙兩地的距離為4厘米。如果一輛汽車(chē)以每小時(shí)60千米的速度從甲地開(kāi)往乙地，需要多少小時(shí)？”對(duì)這道題，首先需根據(jù)比例尺計(jì)算實(shí)際距離：4×5000000=20000000厘米=200千米；然后根據(jù)速度公式時(shí)間=路程÷速度，可得時(shí)間為200÷60=[103]小時(shí)。學(xué)生在解決這個(gè)問(wèn)題時(shí)，掌握了比例尺的概念和運(yùn)用方法，同時(shí)也熟練了行程問(wèn)題的數(shù)學(xué)計(jì)算，體會(huì)到地理知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的綜合應(yīng)用，如旅行路線規(guī)劃、地圖導(dǎo)航等。

（四）跨學(xué)科主題活動(dòng)中的應(yīng)用題設(shè)計(jì)

1.環(huán)保主題

環(huán)境保護(hù)是當(dāng)今社會(huì)的重要課題，在數(shù)學(xué)應(yīng)用題中融入環(huán)保元素具有很強(qiáng)的教育意義。如在“一個(gè)小區(qū)有500戶(hù)居民，如果每戶(hù)居民每天節(jié)約用水20升，一年（按365天計(jì)算）這個(gè)小區(qū)能節(jié)約多少立方米的水？這些水可以供一個(gè)面積為1000平方米、水深為1.5米的池塘補(bǔ)充多少厘米的水？”這道題中，首先需計(jì)算小區(qū)一年節(jié)約的水量為500×20×365=3650000升，因?yàn)?立方米=1000升，所以節(jié)約水量為3650立方米。池塘原有水量為1000"×1.5=1500立方米。加入節(jié)約水后的總水量為1500+3650"=5150立方米。新的水深為5150"÷1000"=5.15米。再計(jì)算水位上升高度：5.15-1.5"=3.65米=365厘米。學(xué)生在解題過(guò)程中，運(yùn)用了數(shù)學(xué)中的乘法運(yùn)算、單位換算等知識(shí)，同時(shí)深刻認(rèn)識(shí)到節(jié)約水資源的重要性，增強(qiáng)了環(huán)保意識(shí)。

2.能源主題

能源問(wèn)題也是現(xiàn)代社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。例如，在“一個(gè)太陽(yáng)能路燈每天需要消耗"0.5度電，如果一個(gè)太陽(yáng)能電池板每天能產(chǎn)生2度電，那么，這個(gè)太陽(yáng)能電池板可以供幾個(gè)這樣的路燈正常使用？如果要在一條長(zhǎng)1000米的道路兩側(cè)每隔20米安裝一個(gè)這樣的太陽(yáng)能路燈，一共需要多少個(gè)太陽(yáng)能電池板？”這道題中，先計(jì)算電池板可供路燈數(shù)量為2÷0.5=4個(gè)。道路一側(cè)路燈數(shù)量為1000÷20+1=51個(gè)，兩側(cè)共51×2"=102個(gè)，則需要電池板數(shù)量為102÷4=25.5，向上取整為26個(gè)。這道題綜合了能源利用與數(shù)學(xué)中的除法、乘法運(yùn)算以及植樹(shù)問(wèn)題，讓學(xué)生在解決能源相關(guān)問(wèn)題時(shí)，提升了數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，同時(shí)了解太陽(yáng)能等清潔能源在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生的節(jié)約能源和可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。

通過(guò)以上多種實(shí)踐策略，將科學(xué)元素巧妙地融入小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)中，能夠使數(shù)學(xué)教學(xué)更加生動(dòng)有趣、富有內(nèi)涵，促進(jìn)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中全面發(fā)展，為培養(yǎng)具有跨學(xué)科素養(yǎng)的創(chuàng)新型人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)融入科學(xué)元素的思考

（一）把握科學(xué)元素與數(shù)學(xué)知識(shí)的融合度

在應(yīng)用題教學(xué)中融入科學(xué)元素時(shí)，要確?？茖W(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)的有機(jī)結(jié)合，避免出現(xiàn)科學(xué)知識(shí)過(guò)于復(fù)雜而掩蓋數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)，或者數(shù)學(xué)應(yīng)用過(guò)于牽強(qiáng)附會(huì)的情況。教師需深入研究科學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，精心設(shè)計(jì)應(yīng)用題，使學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中既能體會(huì)到科學(xué)知識(shí)的趣味性，又能扎實(shí)地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)和技能。

（二）關(guān)注學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和認(rèn)知水平

不同年齡段和學(xué)習(xí)階段的學(xué)生具有不同的知識(shí)儲(chǔ)備和認(rèn)知水平。在融入科學(xué)元素時(shí)，要充分考慮學(xué)生已有的科學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，選擇適合學(xué)生理解的科學(xué)內(nèi)容和難度適中的應(yīng)用題。對(duì)于低年級(jí)學(xué)生，可以多采用一些簡(jiǎn)單直觀的科學(xué)現(xiàn)象，如動(dòng)植物的基本特征、天氣變化等；而對(duì)于高年級(jí)學(xué)生，則可以引入一些較為深入的科學(xué)概念和原理，如物理中的力學(xué)、電學(xué)知識(shí)等，逐步提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和探究能力

教師在教學(xué)過(guò)程中不僅要注重知識(shí)的傳授，更要注重培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和探究能力。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在解應(yīng)用題時(shí)，主動(dòng)思考科學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)知識(shí)的相互關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生從不同學(xué)科的角度分析問(wèn)題、提出假設(shè)、驗(yàn)證結(jié)論。

（四）利用現(xiàn)代教育技術(shù)輔助教學(xué)

現(xiàn)代教育技術(shù)如多媒體課件、虛擬實(shí)驗(yàn)室、在線教育資源等，可以為在小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)中融入科學(xué)元素提供有力支持。教師可以通過(guò)播放科學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻、展示科學(xué)現(xiàn)象動(dòng)畫(huà)等方式，幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)知識(shí)背景，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)有趣的問(wèn)題情境。同時(shí)，利用在線教育平臺(tái)，教師可以讓學(xué)生獲取更多的科學(xué)與數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)資源，拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，提高教學(xué)效果。

在小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)中融入科學(xué)元素是一種富有創(chuàng)新性和教育價(jià)值的教學(xué)實(shí)踐。通過(guò)結(jié)合自然科學(xué)現(xiàn)象、利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、以科學(xué)探究過(guò)程為藍(lán)本以及開(kāi)展跨學(xué)科主題活動(dòng)等多種策略，可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)數(shù)學(xué)知識(shí)與科學(xué)知識(shí)的融合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維。然而，在教學(xué)過(guò)程中，教師需把握好科學(xué)元素與數(shù)學(xué)知識(shí)的融合度，關(guān)注學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和認(rèn)知水平，注重培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和探究能力，并充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)輔助教學(xué)。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育與科學(xué)教育的有機(jī)整合，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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