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基于大概念的小学数学单元整体教
学设计研究
第一章 绪论
一、引言与研究背景
（一）时代背景与教育改革需求
1.当前，全球教育改革浪潮汹涌，各国普遍关注学生核心素养
的培养，旨在使学生适应未来社会的发展需求。我国自 2014 年启动
基础教育课程改革以来，持续深化对学生核心素养的重视。特别是
在 2022 年颁布的《义务教育数学课程标准》（以下简称“新课
标”）中，明确提出了“数学核心素养”这一概念，包括数学抽象、
逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等六大素养。
新课标的实施，对小学数学教学提出了更高要求，要求教师不仅关
注知识技能的传授，更要注重学生数学思维的培养和综合运用能力
的提升。传统的教学模式往往侧重于知识点的碎片化讲解和机械化
练习，难以有效促进学生核心素养的全面发展，教学内容与学生认
知发展规律脱节的问题日益凸显。
2.长期以来，小学数学教学普遍存在“知识点孤立化”的倾向。
教师习惯于按照教材章节顺序，逐个知识点进行讲解，学生学习到
的往往是零散的、缺乏内在联系的知识碎片。这种教学方式使得学
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生难以形成对数学知识整体结构的认识，更无法理解不同知识点之
间的逻辑关联和数学思想的精髓。当学生面对稍有变化的题目或情
境时，便会感到无所适从，这严重阻碍了他们迁移应用知识、解决
实际问题的能力。改革传统教学模式，寻求一种能够将知识融会贯
通、促进学生深度学习的教学策略，成为当前小学数学教育的迫切
任 务。
3 .在 此 背景下，“ 单元 整体教学”理念应运 而 生 并受 到 广泛 关
注。 单元 整体教学 强调 以 单元 为 载 体，系统 梳 理教学内容，构建知
识体系，将 原本 分散的知识点整合为一个有机的整体，旨在 帮助 学
生从 宏 观 层 面 把握 学 科 知识的内在联系和发展 脉络 。这种教学模式
有 助 于 克服 传统教学中知识碎片化的 弊端 ，引 导 学生进行深度学习
和高 阶 思维发展。 它 不仅关注 单元 内知识的整合，更 强调单元 间的
衔接 与融合，以 及 数学知识与学生生 活经验 的 链接 ，从 而 促进学生
形成 完 整的认知结构和学习体 验 。
（ 二 ）大概念教学理念的引 入
1.“大概念” 作 为一种教育理念， 近 年来在国内 外 教育 界 引 起
了 广泛讨 论与实 践 。大概念是 指那些具 有 广泛 适用 性 、贯 穿 学 科始
终 、能够解 释 和 连接多 个 具 体知识点、 并具 有 强 大解 释 力的核心思
想、 原则 或模式。 它并非具 体的知识点， 而 是知识背 后 的深 层 结构
和 本质 规律。 例如 ，在数学中，“数与形的关系”、“变化与不
变”、“模式与规律”等 都属 于大概念。大概念教学的 价值 在于，
它 能够 帮助 学生 超越具 体的知识 细 节， 把握 学 科 的 本质 ，形成更 加
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稳定 、持 久且具 有迁移 价值 的认知结构。通 过 大概念的引 导 ，学生
能够更 好地 理解新知识，将 其 与 已 有知识建立联系， 并 应用于解决
新问题。
2.大概念在小学数学教学中 具 有 巨 大的应用 潜 力。小学数学是
学生建立数学认知体系的 起 点， 如果 一 开始就 能通 过 大概念的视 角
进行教学，将有 助 于学生从小 树 立 正 确的数学观，形成整体 性 的数
学思维。 例如 ，在数的学习中引 入 “ 计 数 单位 ”这一大概念， 可 以
帮助 学生理解不同 位值制 下的数 表示 方式 ； 在 几何 学习中引 入 “ 图
形的运动”这一大概念， 则 能贯 穿平 移、 旋转 、 轴 对称等 具 体知识。
大概念能够将 看似独 立的数学知识点 串 联 起 来，使学生认识到数学
的内在一 致性 和普遍 性 ，从 而 提升他们学习数学的 兴趣 和效 率 。
3 .将大概念融 入 小学数学 单元 整体教学，是顺应教育改革潮 流 、
提升教学 质量 的 必然选择 。 单元 整体教学为大概念的 落地 提 供 了结
构化的 载 体， 而 大概念 则 为 单元 整体教学注 入 了深 层 逻辑和育 人价
值 。通 过 大概念的统 领 ， 单元 教学目标将更 具指 向 性 ，教学内容的
选择 与 组织 将更 具 系统 性 ，教学 活 动的 设计 将更 具 启发 性 。这不仅
有 助 于学生对 单元 知识形成系统 性 的理解，更能引 导 他们理解数学
学 科 的核心思想和 本质 规律，从 而真正 实 现 数学核心素养的有效培
养。深 入 研究基于大概念的小学数学 单元 整体教学 设计 ， 具 有重要
的理论 意 义和实 践价值 。
二 、问题提出与研究 意 义
（一）研究问题的提出
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1. 尽管单元 整体教学和大概念教学理念日益 受 到关注， 但 在当
前小学数学教学实 践 中，教师对大概念的理解和应用 仍然 不 足 。 许
多 教师在进行 单元 教学 设计 时， 仍 习惯于按照教材章节简 单堆砌 知
识点， 而非 从 单元 的内在逻辑和学 科 大概念出发进行统 筹 规 划 。他
们 可 能难以识别 单元 内容背 后 所 蕴含 的核心大概念，或 者即 便有所
感知， 也 缺乏将 其转 化为 具 体教学目标和教学 活 动的有效策略。这
种大概念 意 识的缺乏和应用能力的不 足 ， 导致单元 整体教学的实 践
流 于形式，未能 充 分发 挥其 应有的育 人价值 。
2.目前，国内关于基于大概念的小学数学 单元 整体教学 设计 的
系统 性 研究和有效 范 式 尚 显 匮 乏。 虽然 有 部 分研究 探讨 了 单元 教学
或大概念教学， 但鲜 有将 两者 有机结合， 并针 对小学数学学 科 特点
进行深 入 实 践探索 的。一 线 教师普遍缺乏一 套清晰 、 具 体、 可操作
的教学 设计框架 和 案例 ， 指导 他们 如何 在实际教学中有效识别、提
炼 大概念， 并 以 此 为核心进行 单元 教学目标的 设定 、教学内容的整
合以 及 教学 活 动的 组织 。这使得教师在实 践 中往往感到无从下 手 ，
难以将 先 进的教育理念 转 化为 具 体的教学行动。
3 . 受限 于传统教学观念和 专业 发展程度，一 线 小学数学教师在
大概念教学 设计 能力方面面 临诸多挑战 。这包括对数学大概念的理
论认知不 足 、从教材中提 炼 大概念的能力 欠 缺、以 及 将大概念融 入
具 体教学 环 节的 设计 技 巧 不 熟 练等。他们 可 能不 清楚如何 通 过 情境
创设 、问题引 导 等方式 激活 学生对大概念的思 考 ， 也 不了解 如何评
估 学生对大概念的理解程度。 本 研究旨在通 过 构建一 套 基于大概念
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的小学数学 单元 整体教学 设计框架 ， 并 提 供 实 践路径 和 案例支 持，
以期 弥补现 有研究的不 足 ，提升教师的教学 设计 能力。
（ 二 ）研究的理论与实 践意 义
1. 本 研究 具 有重要的理论 意 义。 它 将进一 步丰富单元 整体教学
理论和大概念教学理论在小学数学 领域 的应用研究， 探索两者 融合
的内在机 制 和有效 路径 。通 过 对大概念在小学数学 单元 教学中识别、
转 化与应用的深 入探讨 ，有 助 于构建更 具 系统 性 、整体 性 的教学理
论 框架 ，为小学数学课程改革提 供 新的理论 支撑 。 本 研究将促进教
育学、认知心理学等 相 关理论在小学数学教学实 践 中的结合，深化
对学生数学认知发展规律和核心素养形成机 制 的理解，从 而 为未来
教学研究和课程 开 发提 供 更为 坚 实的理论基础。
2. 本 研究的实 践意 义更为显 著 。 它 将为一 线 小学数学教师提 供
一 套具 体 可操作 的基于大概念的 单元 整体教学 设计范 式和策略。通
过清晰 的 步骤指导 、 丰富 的 案例 分析和实用的 工具支 持， 帮助 教师
掌握如何 有效 地 识别、提 炼 和运用大概念进行 单元 教学 设计 ，从 而
提高教学的深度和 广 度。这将有 助 于教师 转 变教学观念，从“知识
点”教学 转 向“大概念”教学，提升 其专业 素养和教学 创 新能力。
3 . 本 研究的成 果 有 望 直 接 应用于小学数学课 堂 ，推动教学模式
的 创 新与 质量 提升。通 过 实施基于大概念的 单元 整体教学， 可 以有
效改变学生碎片化学习的 现状 ，引 导 学生对数学知识形成整体 性 认
识，促进 其 数学抽象、逻辑推理、数学建模等核心素养的全面发展。
这不仅有 助 于学生形成更 加稳固 的数学基础，更能培养他们解决实
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际问题的能力和 创 新精 神 ，为学生的 终身 发展 奠定坚 实基础。
三 、研究目标、内容与 术语界定
（一）研究目标与研究内容
1. 本 研究的 总 体目标是 ： 构建 并初步验证 一 套 基于大概念的小
学数学 单元 整体教学 设计框架 ，旨在提升小学数学教学的系统 性 、
深度和育 人 实效，促进学生数学核心素养的全面发展。 具 体目标包
括 ：
明确小学数学 单元 中大概念的识别标准和提 炼路径 。
探索 基于大概念的 单元 教学目标 设定 方法和内容整合策略。
设计并 实施 具 有代 表性 的基于大概念的小学数学 单元 整体教学
案例 。
评估 基于大概念的小学数学 单元 整体教学对学生数学核心素养
发展的 影响 。
2.为实 现上述 研究目标， 本 研究将 聚焦 以下核心内容 ：
分析《义务教育数学课程标准》（2022 年 版 ）中对数学核心素
养的要求，结合小学数学学 科 特点， 探讨 大概念在小学数学课程中
的分布与 表现 。
基于 相 关理论，构建小学数学 单元 中大概念的识别与提 炼 模 型 ，
为教师提 供可操作 的 工具 。
研究基于大概念的小学数学 单元 整体教学 设计流 程与要素，包
括 但 不 限 于 ： 大概念的 阐释 、 单元 教学目标的重构、教学内容的重
组 、教学 活 动的序 列 化 设计 、 评价 方式的革新等。
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选取 特 定 小学数学 单元 ，按照所构建的教学 设计框架 进行 具 体
的教学 设计 与实 践 ，形成高 质量 的教学 案例 。
对教学实 践 的效 果 进行 评估 ，分析基于大概念的 单元 整体教学
对学生数学学习 兴趣 、理解深度 及 核心素养发展的 影响 ， 并总 结 经
验 与不 足 。
3 .基于 上述 研究目标与内容， 本 研究将重点 回答 以下 几 个 具 体
问题 ：
小学数学 单元 中，大概念的内 涵 是 什么 ，以 及如何 有效 地 识别
和提 炼它 们 ？
基于大概念的小学数学 单元 整体教学 设计 应包 含哪些 核心要素
与 环 节 ？
通 过 基于大概念的 单元 整体教学，能 否 显 著 提升小学生的数学
核心素养， 具 体体 现 在 哪些 方面 ？
在基于大概念的小学数学 单元 整体教学实 践 中，存在 哪些挑战
与 优 化策略 ？
（ 二 ）核心概念 界定
1.大概念（ BigIdea ） ： 在 本 研究中，大概念 指 贯 穿 于小学数学
学 科 或 某 一特 定单元 的， 具 有 广泛性 、重要 性 和迁移 性 的核心思想、
原 理、模式或概念。 它 能够统 领 和 连接多 个 具 体知识点， 揭示 知识
间的深 层 逻辑， 帮助 学生形成对学 科本质 的理解， 并具备 将所学知
识应用于不同情境的能力。 例如 ，“变化与不变”、“等 价 关系”、
“ 函 数思想”等 均可 视为小学数学中的大概念。 它强调 知识的结构
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性 、联系 性 和解 释 力， 而非 孤立的知识碎片。
2. 单元 整体教学（ UnitIntegratedTeaching ） ：指 以教材的 某
一 单元 为基 本单位 ， 打破 章节 界限 ，从整体 性 和系统 性 的 角 度出发，
对 单元 内容进行整合、重 组 与 优 化。 其 核心在于通 过 深 入 挖掘 单元
内容的内在联系，构建知识的逻辑体系和认知 地图 ， 并设计 一系 列
相 互 关联、 层层 递 进的教学 活 动，引 导 学生对 本单元 知识形成 完 整、
深 刻 的理解， 而非 简 单地 罗 列 和讲授知识点。 它强调 教学目标的整
体 性 、教学内容的结构化和教学 过 程的 连 续 性 。
3 .数学核心素养（ M athe m atic sCo re Comp etencie s ） ： 依 据《义
务教育数学课程标准》（2022 年 版 ）的 界定 ，数学核心素养是学生
在学习数学和运用数学解决问题的 过 程中逐 步 形成的，适应个 人终
身 发展和社会发展需要的重要能力和 必备 品格 。 它 包括数学抽象、
逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析六个方面。
在 本 研究中，我们将关注基于大概念的 单元 整体教学对这六 项 核心
素养发展的 影响 ，特别是学生在理解、运用数学知识解决 复杂 问题
过 程中所展 现 出的综合能力。
第 二 章 大概念、 单元 整体教学与小学数学课程的理论基础与实
践 审 视
一、大概念的内 涵 、特 征 及其 教育 价值
（一）大概念的理论 溯源 与核心 界定
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1.大概念的 哲 学基础与认知心理学 根源
大概念思想 并非 凭空 出 现 ， 其 深 厚 的 哲 学 根 基 可 追溯至古希腊
柏拉 图 的“理念论”， 强调 事物 背 后 存在 着永恒 、普遍的 本质 。在
教育 领域 ，这种对 本质 、普遍规律的 探 求，促使教育 者 思 考如何超
越具 体知识点的零散传授， 触 及 学 科 的核心与精髓。认知心理学，
特别是 格 式 塔 心理学对“整体 优 于 部 分”的 强调 ，以 及 皮亚杰 的认
知发展理论中关于 图 式构建和同化、顺应的 过 程， 都 为大概念的提
出 奠定 了基础。这 些 理论 共 同 指 出， 人 类 认知 并非 简 单地 叠 加 碎片
化 信息 ， 而 是通 过 构建内 部 结构、形成 意 义 网 络 来理解 世 界 。学习
的 本质 在于个体对 经验 的 组织 与重构， 而 大概念 正 是这种 组织 与重
构的 强 大 框架 。 它 引 导 学习 者 从 繁杂 的 现 象中抽 取 共 性 、发 现 规律，
形成对 事物 的深 层 理解，从 而 实 现 知识的有效建构。
2.布 鲁纳 “学 科 结构”思想的传 承 与发展
美 国 著 名 教育心理学 家杰罗姆· 布 鲁纳 在《教育 过 程》一 书 中
提出的“学 科 结构”思想，是大概念理论的直 接先 声 和重要基 石 。
布 鲁纳 强调 ， 任何 学 科都 有一 套 基 本 概念、基 本原 理和基 本 方法，
构成了 该 学 科 的“结构”。他认为，教学应 该围绕 这 些 核心结构展
开 ， 而 不是仅仅 罗 列具 体的 事 实和技能。通 过把握 学 科 结构，学生
不仅能更深 刻 地 理解所学知识， 还 能更容 易 地 将知识迁移到新情境
中， 并且 能更持 久地 记住 这 些 知识。布 鲁纳 的这一思想， 突 破 了传
统教育中注重知识 广 度 而非 深度的 局 限 ，将学习的重心从“ 记住 什
么 ” 转 向“理解 什么 ”以 及 “ 如何 理解”。大概念 正 是对布 鲁纳
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“学 科 结构”思想在 现 代课程与教学理论中的 具 体化和深化。 它 不
再 仅仅 停留 在学 科 内 部 的 宏 观结构 层 面， 而 是进一 步聚焦 于 那些 能
够贯 穿多 个知识点、 跨 越 不同 单元 甚至 不同学 段 的核心观念。
3 .大概念在课程与教学 领域 的 界定 与 共 识
在当代课程与教学 领域 ，大概念 已 成为一个 被 广泛 认 可且具 有
操作性 的重要理念。 美 国课程 专 家温·威金斯 和 杰伊·麦 克 泰格 在
其 “理解力教学” 框架 中，对大概念进行了明确 界定 ，将 其 描 述 为
“能够 揭示 学 科 深 层意 义、 具 有概括 性 和持 久价值 、 超越 特 定 事 实
或技能的 宏 大思想”。大概念 并非 仅仅是抽象的 定 义或孤立的知识
点， 它 更是一种 透 视 世 界 的视 角 ，一种理解 现 象的 框架 ，一种解决
问题的 工具 。 它具 有 强 大的解 释 力、联结力和生成力。在小学数学
教学中，大概念 可 以理解为 那些 能够贯 穿 整个数学学习 过 程， 连接
不同数学内容， 帮助 学生形成整体 性 、结构化数学认知的核心观念。
例如 ，“数与 量 的关系”、“模式与 函 数”、“ 空 间与形变”、
“数据与概 率 ”等， 都 是小学数学中的大概念。 它 们不是一 次 性 学
完 的知识， 而 是需要 螺 旋上 升、不 断 深化理解的思维 框架 。
（ 二 ）大概念的 典 型 特 征 与识别标准
1.核心 性 、生成 性 与 可 迁移 性
大概念 最 显 著 的特 征 是 其 核心 性 ， 即它 处 于学 科 知识体系的核
心 地位 ，是理解 其 他 相 关知识的基础和 枢纽 。 失去 大概念的 支撑 ，
学 科 知识便会变得零散、无序。 其 次 是生成 性 ，大概念 并非 教学的
终 点， 而 是学习的 起 点和生成新知识、新理解的“种 子 ”。一 旦 学
