1
小学数学‘分数加减法’大单元整
体教学设计及典型课例研究
第一章绪论
一、研究背景与问题提出
小学数学中的分数概念及其加减法运算，是学生认知发展中从
具体思维向抽象思维跃迁的关键环节，亦是其后续学习代数、几何
等高级数学知识的重要铺垫。在当前的教学实践中，分数加减法内
容往往是学生学习的难点，也是一线教师教学的痛点。
（一）分数加减法教学的现实困境
1.学生抽象理解障碍：分数作为一个内涵丰富的抽象概念，其
意义表达多样，加减运算规则与整数运算存在本质差异。这导致学
生在理解分数意义、掌握通分约分等核心技能时易产生认知冲突，
常陷入机械记忆，难以形成对算理的深刻理解和灵活应用。
2.传统教学模式局限：现有部分教学仍沿袭“先讲概念、后练
算理、再归纳算法”的线性、碎片化模式。这种模式过分侧重知识
的单向传授与技能的重复操练，却忽视了知识间的内在逻辑关联和
学生主动探究、建构知识的过程，使得学生难以从整体上把握分数
知识体系，也未能有效激发其内在学习兴趣和持续动力。
3.核心素养落实不足：2022 年版义务教育数学课程标准明确强
2
调培养学生的数学核心素养，包括数感、符号意识、运算能力、模
型思想与应用意识等。传统的、以知识点为中心的教学模式在全面
落实这些素养要求，尤其在培养学生问题解决能力和创新思维方面，
显得力不从心。
（二）大单元整体教学的实践价值
面对上述困境，大单元整体教学作为一种整合性、结构化的教
学理念与实践策略，为小学分数加减法教学提供了新的视角和解决
方案。它 旨 在 将相 对 独立 的知识点整合为有意义的知识体系， 促进
学生对知识的整体性理解与深 度 学习。
1. 促进 知识的结构化理解：大单元整体教学 设计超越 了单一课
时 或 章节的限 制 ，以大概念、大 任 务为核心 驱 动，系统规 划 分数加
减法 相 关的概念、意义、运算技能、算理探究及实 际 应用。这有 助
于 学生 清晰 把握分数知识的 来龙去脉 ，理解其核心本质，从 而 构建
起更 为 稳固 和灵活的认知结构。
2.提 升 学生 综 合能力：在大单元 框架下 ，教学 设计更 加 注 重 真
实 情 境的创 设 、问题 链 的 驱 动和探究式学习模式的实 施 。学生通过
主动 参 与、合作 交流 ，不 仅 能 扎 实掌握分数加减法的运算技能， 更
能在解决复 杂情 境问题的过程中，提 升审辩 性思维、问题解决能力、
沟 通 协 作能力以及数学应用意识，全面发展其数学核心素养。
3. 响 应新课程 改革 理念：大单元整体教学理念与新课程标准 倡
导的以核心素养为导向的教育思想高 度契 合。通过 跨 课时、 跨 章节
的系统性 设计 ，它确 保 了教学内容的 设置 与实 施均服 务 于 学生核心
3
素养的达成，从 而 实现从传统的“知识本 位 ”向现代“素养本 位 ”
的教学 转 型。
二、研究意义与创新 之处
本研究以小学数学“分数加减法”为具体研究内容， 尝试 运用
大单元整体教学的理念与策略 进行 教学 设计 与实践探究， 旨 在为小
学数学教学 改革 提供有 益 的理论 支 持与实践 借鉴 。
（一）理论意义
1.丰富大单元教学理论应用：本研究 将基于 小学数学“分数加
减法”这一具体学 科 内容，深化大单元整体教学理论在构建小学数
学知识体系、 促进 学生深 度 学习方面的本 土 化实践与理论探 索 。
2.提供分数概念教学新视角：通过大单元的 宏观 视角 审 视分数
加减法教学，有 助于打破 传统教学的碎片化 藩篱 ，探 索如 何在 更广
阔 的知识背景和现实 情 境中， 帮助 学生建构对分数概念及其运算的
本质理解，为教学实践提供一种新的 范 式。
3.探 索 核心素养导向教学模式：本研究 将 以 2022 年版义务教育
数学课程标准为 指引 ，探 索 在大单元整体教学 设计 中， 如 何 将 分数
加减法知识的教学与学生数感、运算能力、模型思想、应用意识等
核心素养的培养有机 融 合，为核心素养导向的教学模式提供实 证 案
例 。
（二）实践意义
1.提供小学分数教学具体 指 导：本研究 将 产出具体的小学数学
“分数加减法”大单元整体教学 设计 方案和 典 型课 例 ，为一线教师
4
在教学实践中 如 何有效 组织 分数教学、提 升 教学质 量 提供 可 操作的、
富有 参考 价值的教学 范 本与策略。
2.提 升 教师 专业 素养与教学效能：通过 参 与和 借鉴 本研究的 设
计 与实践过程，能 够促 使教师深入思 考 分数教学的本质， 转变 教学
观 念，提 升 其课程 设计 能力、课 堂组织 能力和教学 反 思能力， 进而
提 升 整体的教学效能。
3. 推广优 质教学 经验 ：本研究的成 果预期将 以教学 设计 、课 例
分 析报告 等形式 呈 现，有 望 在 区域 内 乃至更 大 范围 内 进行推广 ，为
其 他 学 校 和教师提供 宝贵 的 经验 和 范例 ， 促进 小学数学教学的 均衡
发展和整体 水平 提 升 。
三 、核心概念 界定 与理论 基础
为确 保 研究的 严谨 性和 聚焦 性，本研究对 所涉 及的关键概念 进
行 明确 界定 ， 并阐 明其理论 依据 。
（一）核心概念 界定
1.分数加减法：在本研究中，分数加减法 特指 义务教育 阶段 小
学高年级数学课程中 涉 及的 同 分 母 分数加减法、异分 母 分数加减法
以及 带 分数加减法。其教学 目 标不 仅 包括学生 熟 练掌握运算技能，
更 侧重 于 理解其算理，建 立 分数与现实 情 境的联系，发展数感和解
决问题的能力。
2.大单元整体教学 设计 ： 指 以数学核心概念为 基础 ， 围绕 一个
或 一 组相互 关联的大概念和主问题，整合 相 关学习内容， 打破 传统
课时和章节的 界 限， 进行 系统、整体、有 梯度 的课程规 划 和教学实
5
施 。其核心在 于 通过创 设情 境化、问题化、活动化的学习过程， 促
进 学生深 度 理解和知识的迁 移 应用， 最终 培养学 科 核心素养。
3. 典 型课 例 研究：是 指选取 在 特定 大单元教学 设计下 ，具有代
表性、 示范 性的课 堂 教学案 例进行 深入、 细 致的分 析 和解 剖 。本研
究中的 典 型课 例将 用 于 具体 呈 现大单元 设计 理念 如 何在课 堂 教学中
落 地 实 施 ，分 析 其 优势 、 挑战 与 改进空 间，为教学实践提供 鲜 活的
范 本。
（二）理论 基础
本研究主要 基于 以 下 理论：
1.建构主义学习理论： 该 理论强调学习 者 是知识的 积极 建构 者 ，
通过与环境的 互 动、对 经验 的 反 思 来 形成 自身 的理解。在大单元教
学中， 我们将 通过创 设 丰富的学习 情 境， 设计 探究性活动， 引 导学
生在合作与 交流 中 自 主建构分数加减法的知识体系。
2. 支架 式教学理论： 由 维 果茨基 提出，强调教师通过提供 适 当
的 指 导、提 示 和 支 持（ 即 “ 支架 ”）， 帮助 学生 完 成 超 出其 独立 能
力 范围 的 任 务， 并随着 学生能力的提高 逐步撤去支架 。在大单元教
学中，教师 将根据 学生的认知发展 水平 ，分 阶段 提供 支架 ， 引 导学
生 逐步 理解 并 掌握复 杂 的分数加减法概念。
3. 情 境学习理论： 该 理论认为学习应 根植于真 实的、有意义的
情 境 之 中。本研究 将 重视创 设 与学生生活 经验紧密相 关的分数 情 境，
使学生在解决实 际 问题的过程中理解分数加减法的意义和应用，从
而增 强学习的 真 实性和有效性。
6
4 .新课程标准理念：以 2022 年版义务教育数学课程标准为 指 导，
本研究 将聚焦 数学核心素养的培养， 将 分数加减法教学与数感、运
算能力、模型思想、应用意识等核心素养 紧密 结合，确 保 教学内容
的 科 学性、时代性和育 人 价值。
第二章大单元整体教学理论 基础 与小学分数加减法学习 特 点分
析
一、大单元整体教学理论 基础 与核心理念
（一）大单元整体教学的时代背景与价值意 蕴
1. 适 应新课程 改革 的 需 要。当前义务教育课程标准强调核心素
养的培养，要求教学从知识本 位转 向素养本 位 。传统碎片化的教学
模式难以有效 支撑 素养落 地 ， 而 大单元整体教学通过整合 零散 知识
点、构建结构化的学习内容，为核心素养的培养提供了系统性 路径 。
它 倡 导从 宏观层 面把握学 科 本质， 促进 知识的深 度 理解与迁 移 运用，
从 而 有效 回 应了新课程 改革 对提 升 教学质 量 与育 人 成效的内在 需 求。
2. 促进 学生核心素养的培养。大单元整体教学 旨 在 打破 学 科壁
垒 和知识单元的 孤立 性，通过 设计 具有 挑战 性、 真 实性的 综 合 任 务，
引 导学生在解决复 杂 问题的过程中发展 批判 性思维、创新能力、 信
息 素养等核心素养。 例如 ，在“分数加减法”大单元中，学生不 仅
学习 计 算技能， 更会 在解决实 际 问题中理解分数的意义、体 验 数学
建模过程，从 而 培养数学抽象、逻辑 推 理等核心素养。这种教学模
7
式关 注 学生知识、能力、 情 感、价值 观 的全面发展， 而非 单一知识
点的掌握。
3.提 升 教学的系统性与整合性。传统教学往往侧重 于 单一课时
的内容讲授，容易使学生 只见树木 不 见森林 。大单元整体教学则强
调以大概念、大 任 务为 引领 ， 将散 落在不 同 课时中的知识点、技能
训 练、素养 目 标 进行 有机整合，形成一个逻辑 严密 、结构 完 整的学
习系统。通过整体 设计 ，教学内容的前后联系 更 加 紧密 ，教学 目 标
更 加 清晰 ，有 利于 教师从全局角 度 把握教学 进 程，提 升 教学的整体
效能和育 人 效 果 。
（二）大单元整体教学的理论 支撑
1.建构主义学习理论的 指 导。建构主义认为，学习是学习 者 在
原 有知识 经验 的 基础 上，通过与环境的 互 动主动建构意义的过程。
大单元整体教学 设计正 是 基于 这一理念，为学生提供丰富的学习 情
境和探 索 机 会 ， 鼓励 学生主动发现问题、探究规 律 、形成对知识的
个性化理解。教师不再是知识的 唯 一传授 者 ， 而 是学习过程的 引 导
者 和 支 持 者 ，通过提供 支架 、创 设 认知冲突等方式，激发学生的内
在学习动力， 促进 其认知结构的重 组 与 完善 。
2.整体性学习理论的 融 合。整体性学习理论强调知识 之 间的内
在联系及其对学习 者 的整体 影响 。大单元整体教学 正 是对这一理论
的实践，它 反 对 将 知识 肢 解为 孤立 的片 段 ， 而 是 将 知识 置于 一个 更
大的意义 网络 中 进行 学习。通过 跨 学 科 整合、主题式学习等方式，
帮助 学生建 立 知识的 广阔 联系，形成系统的认知 图谱 。这种整体性
8
的学习体 验 ，有 助于 学生 更 深刻 地 理解知识的本质，提 升 知识的迁
移 能力，从 而 实现 更 高 层次 的学习。
3. 支架 式教学理论的应用。 支架 式教学理论 指 出，在学习过程
中，教师应 像搭脚手架 一样， 根据 学生的 最近 发展 区 提供 适 时、 适
度 的 支 持， 并随着 学生能力的提高 逐步撤去支架 ， 最终 实现学生 独
立 解决问题。大单元整体教学通过 精 心 设计 单元 任 务， 将 复 杂目 标
分解为 可 操作的 子任 务， 并 提供 相 应的 工 具、 资源 和 指 导，为学生
提供有效的学习 支架 。教师在学生 遇到 困难时及时 介 入 指 导，在学
生 取 得 进步 时 鼓励 其 自 主探 索 ，确 保 学生在 挑战 中成 长 。
（ 三 ）大单元整体教学的核心 原 则与操作要义
1. 目 标导向与知识结构化。大单元整体教学 首 先明确单元的 总
体 目 标， 即 学生通过本单元学习应达成的核心素养和关键能力。在
此基础 上， 围绕 大概念和核心问题，对教学内容 进行 结构化重 组 ，
打破 教 材 章节限 制 ，以学生认知发展规 律 和学 科 逻辑为 依据 ，构建
知识的内在联系。这种 目 标导向和结构化 设计 ，确 保 了教学的 针 对
性和系统性，使学生能 够 在一个有意义的 框架 内学习。
2. 任 务 驱 动与深 度 学习。大单元整体教学以 真 实、有意义的 任
务为 驱 动， 将 学习过程 转 化为学生解决实 际 问题的探究过程。这些
任 务通常具有 开放 性、 综 合性和 挑战 性，能 够 激发学生的学习兴趣
和 好 奇 心。在 任 务 驱 动 下 ，学生不 仅 停留 在知识表 层 记忆， 更需 要
通过分 析 、 综 合、 评估 、创 造 等高 阶 思维活动，对知识 进行 深 度 加
工 和理解，从 而 实现从“学 会 ” 到 “ 会 学”再 到 “ 会 用”的 转变 。
9
3. 评 价多元与过程性发展。大单元整体教学的 评 价不再 仅仅 关
注终 结性 测 验 的结 果 ， 而 是强调 评 价的多元化和过程性。 评 价 工 具
和方式包括 观 察 记 录 、作 品 展 示 、 项 目报告 、 同 伴 互 评 、教师 反 馈
等多种形式， 旨 在全面、动 态 地反 映 学生在学习过程中的 投 入、 进
步 和发展。这种 评 价不 仅 诊断 学生的学习成 果 ， 更 重要的是为学生
提供持续性的 反 馈 ， 促进 其 自我反 思和学习策略的调整， 支撑 学生
的持续发展。
二、小学分数加减法教学的难点与学生认知 特 点
（一）分数概念理解的认知障碍
1.整体与部分的 协 调困难。分数是对整体的等分， 并取 其中一
部分 或 若干 部分 来 表 示 。对 于 小学生 而 言 ，理解“整体” 可 以是 任
意单 位 ，以及“部分”是等分的、与整体 密 切 相 关的，是一个认知
难点。 他们 往往难以 将 一个具体 物 体（ 如 一个 圆 形 披萨 ）与抽象的
数学符号（ 如 1 / 2）建 立稳定 的对应关系，容易 将 分数 看 作 两 个 独
立 的整数（分 子 和分 母 ）， 而非 一个单一的数。这种对整体与部分
关系的模 糊 理解，是后续分数运算学习的 根 本障碍。
2.分数单 位 的抽象性。分数单 位 是理解分数加减法的关键。 例
如 ，在 3 / 4 中，分数单 位 是 1 / 4 。与整数的“个”、“ 十 ”等具象单
位 不 同 ，分数单 位随着 分 母 的 变 化 而变 化，其大小也 各 不 相同 ，这
增 加了其抽象性。小学生在 缺乏 具体操作和 直 观 体 验 的 情 况 下 ，难
以形成 清晰 的分数单 位 概念， 进而 导致在异分 母 分数加减法中 无 法
理解“通分”的本质意义， 即 统一分数单 位 。
10
3. 误 区 ： 将 分数视为 独立 整数。 受 整数运算 经验 的 负 迁 移影响 ，
小学生在 接触 分数时，容易 将 分数中的分 子 和分 母 视为 两 个 独立 的
整 数 ， 并 试 图 用 整 数 的 加 减 法 规 则 进 行 运 算 。 例 如 ， 看 到
1 / 2 + 1 / 3， 可 能 直接 将 分 子相 加、分 母相 加，得出 2 /5 的 错误 结 果 。
这种思维 误 区源于 对分数作为单一数 量 的本质理解不足，以及 缺乏
对分数单 位 、分数大小 比较 等 基础 概念的深刻认知。
（二）分数加减法运算的思维 挑战
1.通分与约分的本质理解。通分和约分是异分 母 分数加减法运
算的核心 步 骤 。对小学生 来 说 ，理解通分的 目 的是为了统一分数单
位 ， 即将 不 同 大小的“部分” 转 化为 相同 大小的“部分”，从 而 才
能 进行 加减 ； 理解约分的本质是化 简 分数， 保 持分数大小不 变 ，是
一个重大 挑战 。 他们 往往容易 将 其视为机械的 计 算法则， 而 不理解
其背后的数学 道 理，导致在复 杂情 境中灵活运用困难， 甚 至 出现 盲
目 通分 或 约分的现象。
2.异分 母 分数加减法的逻辑 推 导。异分 母 分数加减法 需 要 经 过
“通分 —— 分 子相 加减 —— 约分”的复 杂 逻辑 链 条 。这一系 列 步 骤
的 每 一 步 都 包 含 了一 定 的数学思想和操作技能。学生不 仅 要掌握 每
一 步 的 计 算方法， 更 要理解这些 步 骤 之 间的内在联系和逻辑 顺序 。
一 旦 其中 某 个环节理解不 透彻 ， 或 操作 失误 ， 都 可 能导致 最终 结 果
的 错误 ，对学生的逻辑思维能力提出了 较 高要求。
3.整数运算思维的 负 迁 移影响 。小学生在学习分数加减法 之 前，
已 经熟 练掌握了整数的加减法运算。这种先入为主的整数思维模式，
