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基于核心素养的小学数学单元整体
教学设计与实践研究
第一章 绪论
一、研究背景与问题提出
（一）时代背景与政策导向
1.新时代教育改革的深层需求。我国教育正从知识本位转向素
养本位，社会对人才综合素质要求提高。传统教学模式不足，培养
学生创新、实践与批判性思维是教育核心任务，亟需理念转化为实
践。
2.核心素养理念的全面融入与实践挑战。核心素养强调学生综
合发展，小学数学核心素养涵盖数学抽象、逻辑推理等六大方面。
如何将抽象素养切实融入日常教学，避免形式化，探索具体培养路
径，是教学实践的主要挑战。
3.《义务教育数学课程标准（2022 年版）》的单元整体教学要
求。新课标倡导“单元整体教学”，强调以单元为整体设计与实施，
关注知识内在联系和结构化呈现，旨在帮助学生系统构建知识体系，
发展高阶思维。这为小学数学教学改革指明方向，并对教师设计能
力提出更高要求。
（二）当前小学数学教学的现实困境
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1.碎片化教学与知识孤立现象普遍。受传统观念影响，小学数
学教学普遍存在“知识点化”“碎片化”问题。教师常围绕单一知
识点讲解，忽视内在联系，导致学生所学知识零散，难以形成完整
认知结构，限制数学思维整体发展。
2.学生核心素养培养的路径不明。在强调核心素养背景下，多
数教师仍沿用旧模式，未能有效将素养目标融入课堂活动。对核心
素养理解表面化，缺乏具象化为教学目标并设计活动来培养素养的
有效策略，致使培养效果不彰。
3.教师单元整体教学设计能力的不足。单元整体教学对教师的
课程理解、教材解读、教学设计能力要求高。多数一线教师缺乏经
验与理论支撑，难以有效开展单元教学，阻碍教学改革推进。
二、研究目的与意义
（一）研究目的
1.探索核心素养导向的小学数学单元整体教学模式。本研究旨
在深入剖析核心素养内涵，结合单元整体教学特点，构建科学、系
统、可操作的小学数学单元整体教学模式，为提升教学质量提供理
论指导与实践范式。
2.优化单元教学设计与实施策略。通过实践和案例分析，针对
单元教学 共 性问题，提出切实可 行 的设计 原则 、活动 组织 与 评价 策
略，以提高单元教学有效性和针对性。
3.提升学生数学核心素养 水平 。核心目标是通过优化单元整体
教学， 激 发学 习兴趣 ， 促 进知识深 度 理解，培养数学思维、解 决 问
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题能力 及 创新意识， 最终显著 提升学生数学核心素养 水平 。
（二）研究意义
1.理论意义 ：丰富 单元整体教学理论，为核心素养培养提供实
践支 持 。本研究 基于 教育学、心理学理论，构建小学数学单元整体
教学理论 框架 ，深化通过单元教学有效培养核心素养的理解，为 相
关理论研究提供新视 角 。
2.实践意义 ： 为小学数学教师提供可操作的教学设计范例与改
进路径。研究成果将以具体案例、设计方案和实施策略呈现，为一
线教师提供 直接借鉴 的实践指 南 ，助 其克服 实践困 惑 ，提升 专业 素
养， 促 进小学数学课堂教学改革。
三 、核心 概 念 界定 与国内 外 研究现 状
（一）核心 概 念 界定
1.小学数学核心素养。指学生在小学数学教育 中 形成的， 适应
个 人 终身 发展和社会需要，具有数学特 征 的关 键 能力和 必备品格 ，
涵盖数学抽象、逻辑推理、数学建模、 直 观 想 象、数学 运算 和数 据
分析等六大方面。
2.单元整体教学。以课程单元为 基 本单位，将单元内知识、 技
能、思 想 方 法 等系统整合，设计整体教学目标、内 容 、活动和 评价
的教学 组织 形式。强调 打破 课时 界 限，关注单元主题统 领 性、知识
结构性、教学 连贯 性， 促 学生形成完整认知，发展核心素养。
（二）国内 外 研究现 状
1.国内对核心素养与单元教学的研究进展。 近 年来，国内教育
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界 对二 者 研究 持续 升 温 ，学 者们 从理论和实践层面探 讨其 内涵、结
构与模式。 但 在小学数学 领域 ，将二 者 深 度 融合，形成系统性设计
与实践方案的研究仍有 待 深入。
2.国 外相 关理论与实践的 借鉴 。单元教学理念在国 外源远流长 ，
如 杜威 、 赫尔巴 特等 均 有 贡献 。 项 目式学 习 、探究式学 习 等模式 也
体现 了 单元整体思 想 ，为本研究提供 了宝贵 经验 借鉴 ， 尤其 在内 容
与生活联系、深 度 学 习促 进方面具 启示 。
3.本研究的创新点与研究 空白 。现有研究多 侧重 核心素养理论
阐释或 单元教学 某 一 侧 面。本研究创新在 于 ，以核心素养为小学数
学单元整体教学设计的出发点和 归宿 ，构建并实 证其 有效性，旨在
弥补 当前小学数学 领域 二 者 深 度 融合实践研究的不足。
第二章 核心素养、单元整体教学与小学数学教学的 相 关理论 基
础 与研究现 状
一、核心素养理论的内涵与发展
（一）核心素养的 界定 与构成
1.核心素养的提出背景与教育改革需求
核心素养理论的 兴起 ，是全 球 教育改革 应 对 复杂 社会挑战和未
来人才需求的关 键回应 。在全 球 化、 信息 化、 智 能化 迅猛 发展的时
代背景下，传统以知识传 授 为主的教育模式 已无法满 足培养 适应 未
来社会发展的 公民 所需。经 济 合作与发展 组织 （经合 组织 ）在 20 世
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纪末 提出 了 “素养” 概 念，旨在关注学生在 真 实 情 境 中 综合 运 用知
识、 技 能、 情感 、 态度 和 价值 观解 决 问题的能力。这一思 潮 深 刻 影
响 了各 国教育政策的制 定 ， 促 使 各 国 纷纷 构建 或 完 善 国 家 层面的核
心素养 框架 ，以 期 培养具 备终身 学 习 能力、创新 精神 、批判性思维
和社会 责 任 感 的未来 公民 。在 中 国，核心素养的提出是深化教育综
合改革， 落 实立 德树 人 根 本任务的 必然 要求。面对培养 德智 体 美劳
全面发展的社会主义建设 者 和 接班 人的时代使 命 ， 中 国教育 界 深 刻
认识 到 ， 必须 从 根 本 上 转 变 教育观念， 超越 单 纯 的知识 灌输 ，转向
以提升学生综合素质为核心的教育，以 应 对全 球 教育 竞争 和国 家 发
展战略对人才培养的新要求。
2.核心素养的内涵 ： 知识、能力、 情感 、 态度 、 价值 观的整合
核心素养并 非 单一的知识 或技 能， 而 是一 种 高 度 整合的、 复杂
的 品 质体系。 它超越了 传统意义 上 的学科知识和操作 技 能，更强调
个 体在面对 复杂真 实 情 境时，能 够 调动和 运 用 各种资源去 分析问题、
解 决 问题。 其 核心内涵体现在以下 几个 方面 ：首先 是“知识”， 但
这 种 知识并 非 碎片化的 信息 ， 而 是经过理解、内化并能用 于 构建意
义的结构化知识体系。 其次 是“能力”，指将所学知识 付诸 实践，
解 决 实 际 问题的认知能力和操作能力，如批判性思维、创新能力、
沟 通合作能力等。 再者 是“ 情感 ”， 它 关 乎个 体对学 习 、生活和 世
界 的 态度 ， 包括积极 的 情 绪、学 习兴趣 、探索 欲望 等。 最后 是“ 态
度 与 价值 观”，这是核心素养的 灵魂 ，指导 个 体的 行 为 选择 和 价值
判 断 ，体现 个 体对社会 责 任、 公平 正义、 尊重 生 命 等普 世价值 的认
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同 与践 行 。这 四个 要素并 非 孤立存在， 而 是 相互渗透 、深 度 融合，
共同 构成 了 一 个 有 机 统一的整体，支撑 着个 体在 复杂情 境 中 的有效
行 动。
3. 中 国学生发展核心素养体系的解读
201 6 年， 中 国教育 部 发 布了 《 中 国学生发展核心素养》 总 体 框
架 ，明 确 提出 了 核心素养的六大 领域 、 十九个 要点，以 及其 内涵和
表现。这六大 领域 分 别 是 ：文 化 基础 、 自 主发展和社会 参 与。 其中 ，
“ 文 化 基础 ” 侧重于 学生在学 习 过程 中 形成 必备品格 和关 键 能力的
基础 ， 包含 人 文底蕴 、科学 精神 、学会学 习 、 健康 生活 四个 要点 ；
“ 自 主发展”强调学生在认识和实践 中 主动成 长 ， 包含责 任 担 当、
实践创新 两个 要点 ； “社会 参 与” 则 强调学生在社会活动 中积极 融
入和 贡献 ， 包含 国 家 认 同 、国 际 理解、 信息 素养 三个 要点。这一体
系是对 中 国传统 文 化 中 “立 德树 人”教育思 想 的当代 诠释 ， 也 是对
国 际 核心素养研究成果的本 土 化 吸收 与创新。 它 不 仅 为 各 学 段 、 各
学科的课程标准 修订 提供 了上 位指导， 也 为 中 小学教育实践指明 了
方向，要求教师在教学 中 关注知识的综合 运 用、能力的培养、 情感
态度 的 熏陶 和 价值 观的 引领 ，从 而 培养出全面发展、具有 中 国 精神
的时代新人。
（二）小学数学核心素养的特 征 与要求
1.数学核心素养的 界定 与具体表现
数学核心素养是核心素养在数学学科 领域 的具体化和特 殊 化，
是学生在数学学 习 过程 中 形成的、 适应个 人 终身 发展和社会发展需
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要的关 键 能力和 必备品格 。 它 强调在解 决 实 际 问题时，综合 运 用数
学思 想 方 法 进 行 分析、推理、建模和 交流 的能力。 根据 《义务教育
数学课程标准（2022 年版）》，小学数学核心素养主要 包括： 数学
抽象、逻辑推理、数学建模、 直 观 想 象、 运算 能力和数 据 观念。 其
中 ，“数学抽象”是指将现实 世界中 的数量关系、 空间 形式等 概括
为数学 概 念、 命 题、模 型 的能力 ； “逻辑推理”是指从 已 知 事 实和
规则 出发，推导出结论的能力 ； “数学建模”是指将实 际 问题转化
为数学问题，并用数学方 法 解 决 的能力 ； “ 直 观 想 象”是指 凭借 经
验和 直觉 对 事物 进 行感 知、认识和思 考 的能力 ； “ 运算 能力”是指
理解 运算 的意义， 掌握运算 方 法 ，准 确 进 行 计 算 和 估算 的能力 ；
“数 据 观念”是指理解数 据含 义，进 行 数并用数 据 支撑 决 策的能力。
这 些 素养 相互 关联、 相互 支撑， 共同 构成 了 学生数学思维的核心。
2.小学数学核心素养的培养目标与阶 段 性要求
小学数学核心素养的培养是一 个循序渐 进的过程， 其 目标是使
学生从小 树 立正 确 的数学观，形成 积极 的数学学 习情感 ， 掌握基 本
的数学思 想 方 法 ，具 备运 用数学知识解 决简 单实 际 问题的能力。在
不 同 的学 段 ，对核心素养的要求 也 有所 侧重 和深化。《义务教育数
学课程标准（2022 年版）》对小学阶 段 （1 6 年 级 ）的核心素养培养
提出 了 具体要求 ： 在 低 年 级 ， 侧重于 培养学生的 直 观 想 象和 初步 的
运算 能力， 引 导 他 们感 受数学与生活的联系 ； 在 中 年 级 ，开 始 发展
学生的数学抽象和逻辑推理能力， 初步 培养数学建模意识，提高数
据 观念 ； 在高年 级 ， 则 要求学生在 已 有 基础上 ，进一 步 提升数学抽
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象、逻辑推理和数学建模能力，强化 运算 能力和数 据 观念，形成 初
步 的数学 应 用意识和创新 精神 。这 些 阶 段 性要求明 确了 小学数学教
学的 重 心，旨在 确 保 学生在不 同 年 龄 阶 段 都 能 获得符 合 其 认知发展
规 律 的数学素养。
3.核心素养对小学数学教学改革的导向作用
核心素养理念对小学数学教学改革具有 根 本性的导向作用。 它
要求教学从传统的“知识 中 心”转向“素养 中 心”， 即 不 再仅仅 关
注学生 记住 多 少 知识点， 而 是更 重 视学生能 否 在 真 实 情 境 中运 用所
学知识解 决 问题，以 及 在 此 过程 中 所形成的 品格 和能力。核心素养
导向要求教学目标更 加 明 确 ，要将学科知识与核心素养的培养 紧密
结合 ； 教学内 容 更 加 整合，要 打破 学科知识的 壁垒 ，注 重 知识的内
在联系和 应 用 价值； 教学方式更 加 多元，倡导 项 目式学 习 、探究式
学 习 、合作学 习 等， 激 发学生的学 习 主动性和创 造 性 ； 教学 评价 更
加 全面，要从单一的学 业 成 绩 评价 转向对学生综合素养的形成性 评
价 和发展性 评价 。在核心素养的 引领 下，小学数学教学 应 更 加 关注
学生学 习 的 真 实体验， 引 导学生在实践 中感 悟 数学的本质，培养 他
们 解 决 实 际 问题的能力，从 而真 正实现“用数学” 而非仅仅 “学数
学”的教育目标。
（ 三 ）核心素养导向下数学课程标准的 演 进
1.2022 年版义务教育数学课程标准的核心素养理念
《义务教育数学课程标准（2022 年版）》是当前 中 国小学数学
教学的 纲 领 性 文 件 ， 其最显著 的特 征 便 是以核心素养为导向。新课
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标明 确 提出，义务教育数学课程要“以核心素养为统 领 ， 突 出数学
育人 价值 ”，强调通过数学学 习 ，培养学生的数学抽象、逻辑推理、
数学建模、 直 观 想 象、 运算 能力和数 据 观念。新课标不 仅 在 总 目标
中 对核心素养的培养进 行了 整体 描述 ， 还 在 各 学 段 、 各 学 习领域 的
具体内 容 要求 中 ，将核心素养的理念融入知识、 技 能、过程与方 法 、
情感态度 与 价值 观 之 中 。 它 强调数学学 习 不 仅仅 是 掌握 数学知识和
技 能，更 重 要的是形成数学思 想 ，提升数学思维 品 质，发展 应 用数
学解 决 问题的能力，以 及 培养对数学的 积极情感 和科学 精神 。这 种
以核心素养为核心的课程理念，旨在 引 导学生理解数学的本质，体
验数学的 价值 ，从 而 全面提升学生的综合素养。
2.新课标对教学内 容 、教学方式、 评价 方式的改革要求
2022 年版义务教育数学课程标准对教学的 各个 环节 提出 了 深 刻
的改革要求。在教学内 容上 ，新课标强调内 容 的整合性、 情 境性和
实践性，倡导“大 概 念”教学， 鼓励 教师 打破 传统章 节 的 壁垒 ，构
建以核心 概 念和主线任务为 牵 引 的单元学 习 内 容 ，使知识体系化、
情 境 真 实化，以 促 进学生对数学本质的理解和整体性认知。在教学
方式 上 ，新课标倡导从“讲 授 ”转向“ 引 导”，强调学生的主体 地
位， 鼓励 探究式、合作式、 项 目式学 习 ，要求教师创设 丰富 多 样 的
学 习情 境， 引 导学生主动经 历 数学知识的发生发展过程，在实践 中
体验、 感 悟 和发展核心素养。在 评价 方式 上 ，新课标 突 破了 单一的
纸笔测试 ，倡导多元化、综合性的 评价 ， 包括 过程性 评价 、 终 结性
评价 、 自评 、 互评 等， 重 点 考 查 学生在 真 实 情 境 中运 用数学解 决 问
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题的能力，以 及其 数学思维、学 习态度 、 情感价值 观等核心素养的
形成 状 况 。
3.与以 往 课标的 比较 分析与核心素养融入的 必 要性
与 此 前版本的数学课程标准 相 比 ，2022 年版新课标 最根 本的 变
革在 于 明 确 将“核心素养”作为课程建设和教学改革的 纲 领 。以 往
课标更多 侧重于 “ 三 维目标”（知识与 技 能、过程与方 法 、 情感态
度 与 价值 观）， 虽 然也包含了 素质教育的内涵， 但其 体系化程 度 和
对教学实践的 引领 力 度 不如核心素养。核心素养理念的融入，使 得
数学教育的目标更 加清晰 、指向性更强， 它 将碎片化的知识、能力
和 情感 要素整合为有 机 整体，强调 了 学生在 真 实 情 境 中 综合 运 用所
学解 决 问题的能力。这 种 转 变 是 回应 时代挑战、提升教育质量的 必
然选择 。在核心素养的 引领 下，数学教育不 再 是孤立的学科知识学
习 ， 而 是学生全面发展的 重 要 途 径， 它 能 够 帮助学生更 好地 理解 世
界 、 适应 未来、创 造 未来。在小学数学教学 中 深入融入核心素养理
念，是当前教育改革的 必 要性和 紧迫 性所在。
二、单元整体教学的理论 基础 与实践探索
（一）单元整体教学的理论 渊 源 与 概 念 阐释
1.整体性教育思 想 与认知心理学 基础
单元整体教学的理论 根基 深 植 于 整体性教育思 想 。这 种 思 想 主
张 教育 应着 眼 于 学生的全面发展，将知识、能力、 情感 、 态度 和 价
值 观视为一 个 不可分 割 的整体， 反 对将教育过程 机 械地 分解为孤立
的知识点传 授 。在认知心理学 领域 ， 格 式 塔 心理学强调学 习 是一 个
