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小学数学单元整体教学的设计与实施

第一章 单元整体教学在小学数学中的理论审视与实践路径

一、研究背景与意义

（一）教育改革背景下的新要求

1.新课标核心素养导向：2022 版义务教育数学课标要求教学聚

焦核心素养培养，超越碎片化知识，强调结构化、关联性与应用性。

这促使教学从知识点传授转向能力与思维的全面发展。

2.传统教学模式局限：传统小学数学教学常孤立讲解知识，致

使学生难以建立系统认知，阻碍其数学思维深度发展和问题解决能

力，无法有效应对复杂情境。

3.单元整体教学价值：作为整合性范式，其有助于克服传统弊

端，有效落实新课标要求，促进学生深度理解数学概念及高阶思维

发展，提升学习效能。

（二）小学数学教学面临的挑战

1.知识碎片化与联系缺失：小学生认知特点决定需具象、强联

系知识。当前若停滞机械训练，将阻碍其洞察关联，难以构建完整

数学体系，影响知识的融会贯通。

2.学生数学思维受阻：缺乏整体观念的教学，使学生难以灵活

迁移所学知识应对新问题，不利于归纳、推理、抽象等高级数学思

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维的有效培养与发展。

3.教师效能提升：一线教师在面对单元整体教学时，普遍面临

如何科学设计与有效组织实施的困惑，迫切需要具体可操作的策略

指导，以提升教学质量和专业发展水平。

二、单元整体教学的内涵与理论基础

（一）单元整体教学的界定与特征

1.概念阐释：单元整体教学以核心数学概念、主题或解决综合

性问题为导向，系统整合分散知识，设计完整学习单元，引导学生

形成对单元知识的整体性、结构性认知。

2.核心特征：强调整体性、结构性、关联性、进阶性与情境性，

旨在揭示数学知识间的内在逻辑联系和发展脉络，构建学生的认知

图式。

3.与传统教学比较：其重心由“教知识点”转向“知识结构”，

由“单向 灌输 ”转向“ 启 发建构”， 更注 重学生的学习 过程 、思维

养成及解决问题能力的提升。

（二）主要理论 支撑

1.建构主义学习理论： 该 理论强调学生 是 知识意义的主 动 建构

者 。单元整体教学提 供 情境化 任 务，促使学生在问题解决中 积极探

究、 反 思，将新知融 入旧 知，形成 个 性化理解。

2.认知心理学结构化知识理论：认为知识 并非 孤立 存 在， 而是

以 某种 结构组织。单元整体教学 帮 助学生整合 离 散概念和 技 能，形

成有机知识 网 络，这利于知识的提 取 、迁移与深化。

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3.维 果茨 基 社 会 文 化理论： 该 理论指 出 学习发生于学生的“ 最

近 发展 区 ”内。单元整体教学通 过 设 置 具挑战性 任 务及“ 脚手架 ”

支持 ，促使学生在 社 会 互动 中提升认知水平。

三 、研究的 目 的、内 容 与 创 新

（一）研究 目 的与问题

1. 探讨 设计 原则 ： 本 研究旨在系统 梳 理 并 提 炼适 用于小学数学

情境的单元整体教学设计 原则 ，为一线教师提 供 科学、有效的指导

框架 。

2.构建实施策略： 针 对小学数学教学实践中的难点， 本 研究将

探索并 构建一 套 具体、可操作的单元整体教学实施策略，涵 盖 教学

流程 、活 动 组织、 资源 利用等 方 面。

3. 评 价促进作用：通 过严谨 的实 证 研究， 评估 单元整体教学在

提升学生数学核心素养、深度理解知识及发展数学思维 方 面的实 际

效 果 。

（二）研究内 容 与 预期贡献

1.理论与 经验梳 理： 本 研究将深 入 分 析国 内 外 关于单元整体教

学的理论成 果 与实践 案例 ，以构建 本 研究的理论 框架 和实践基础。

2.设计 框架 与指 南 ：基于理论分 析 和实践 探索 ， 本 研究将形成

一 套针 对小学数学的单元整体教学设计 流程 图和操作指 南 ， 赋 能教

师有效 规划 。

3.实践 案例 形成：结合具体的教学单元（如“数的 运算 ”、

“图形的认识”等）， 本 研究将 开 发 并呈现 若 干 单元整体教学示范

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课 例 ，为教师提 供直 观学习和 参考 。

（ 三 ） 本 研究的 创 新点

1.结合 本土 情境： 本 研究将 紧密 结合中 国 小学数学课 程 标 准 和

学生的实 际 学情，提 出 具 本土 特 色 和 针 对性的单元整体教学设计与

实施 方案 。

2.聚焦系统操作性： 区别 于一 般 性的理论 探讨 ， 本 研究 更侧 重

于从实践 层 面解决教师“如何设计”与“如何实施”的问题，提 供

系统化、 工 具化的 支持 。

3.理论实践融合：在 扎 实理论基础 上 ，通 过严谨 的实 证 研究 验

证 单元整体教学的有效性， 并反哺 理论，形成一 套更 具解释力与指

导意义的理论与实践 互动 成 果 。

第二章小学数学单元整体教学的内涵、理论基础与设计 原则

一、单元整体教学的内涵与核心特征

（一）单元整体教学的界定

小学数学单元整体教学 是 一 种打破 传统碎片化知识传授模式，

以数学课 程 标 准 所 规 定的单元或主题为基 本 组织单 位 ，将单元内 相

互 关联的数学概念、 原 理、 技 能和思 想方 法进 行 系统化整合的教学

方 法。 它 强调从整体视 角 审视数学知识体系，关 注 知识点 之 间的内

在逻辑联系、结构关系以及发展脉络，旨在通 过 有机的整合和设计，

帮 助学生构建完整的数学认知结构，培养其整体性、关联性与结构

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性的数学思维。这 种 教学模式超越 了 单一课时或单一知识点的局限，

将学习视为一 个连续 的、 动态 的意义建构 过程 。

1. 打破 碎片化知识教学

传统的教学模式 往往 将数学知识分解为孤立的知识点进 行 教学，

学生 容易 形成 零 散的、缺乏内在联系的认知图式。单元整体教学 则

致力于克服这一弊端， 它 将一 个 单元内的知识视为一 个 有机整体，

通 过 整合 而非简 单 堆砌 的 方 式，揭示知识间的内在逻辑， 帮 助学生

看到 “知识 树 ” 而非 “知识点”，从 而避免 学习的碎片化和 肤浅 化。

这 种 教学 方 法不 仅 关 注 知识的 广 度， 更注 重知识的深度与关联性。

2.以单元为 载 体的系统性教学

单元 是 小学数学课 程 内 容 组织的基 本 单 位 ， 承载着 特定的数学

思 想 和核心概念。单元整体教学以 此 为 载 体，系统 规划 整 个 单元的

教学 目 标、内 容 、活 动 和 评 价。 它 要求教师在单元 起始便 有整体观，

对单元的核心知识、重点难点、知识间的 纵横 联系有 清晰 的 把握 ，

并 以 此 为基础设计一系 列相互 关联、 层层递 进的教学活 动 ， 确保 学

生在一 个 完整的知识 框架 内进 行 系统学习和深度理解。

3.强调知识间的内在联系与结构

数学 是 一 门 结构 严谨 的学科，其知识 并非 孤立 存 在， 而是 通 过

概念、性质、法 则 和思 想方 法 紧密相连 。单元整体教学的核心在于

揭示这 些 内在联系和深 层 结构。 例 如，在数与 代 数 领域 ，从 自然 数

到 整数、分数、小数， 存 在 着清晰 的 扩 展和 包含 关系 ； 在图形与 几

何 领域 ，平面图形和立体图形的性质、 周长 、面 积 、体 积 计 算方 法

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也 具有内在的统一性。教学设计需引导学生主 动 发 现 和理解这 些 结

构，形成 更加稳固 和灵活的数学认知。

（二）单元整体教学的理论 渊源

单元整体教学 并非凭空而 生，其理论 根 基深 植 于教育学和心理

学的 经典 理论 之 中， 是多种 教育思 想 和学习理论的融会贯通。

1.整体性教育思 想

整体性教育思 想 强调教育应关 注人 的全面发展，将学生视为一

个 完整的 个 体，其认知、情 感 、 社 会性等 方 面 是相互 影响、 协同 发

展的。在教学内 容上 ， 它反 对知识的 割裂 ，主 张 将学科内 容 作为一

个 整体 来 理解和教授，以培养学生的整体思维和综合能力。这 种 思

想 为单元整体教学提 供了宏 观的指导， 即 教学应致力于培养学生的

整体观， 而 不 仅仅是 单一 技 能的习 得 。

2.结构主义学习理论

以 布鲁 纳为 代表 的结构主义学习理论认为， 任 何知识 都 具有一

定的结构， 儿童 学习知识的 最佳方 式 是掌握 知识的基 本 结构和基 本

概念。 他 强调，通 过 理解知识的结构，学习 者 能 够更好地 理解新知

识、 记忆旧 知识， 并 能将所学知识迁移 到 新的情境中。单元整体教

学 正是 结构主义思 想 在实践中的体 现 ， 它 通 过 揭示单元内数学知识

的内在结构， 帮 助学生 掌握 数学的核心 本 质。

3.建构主义教学观

建构主义学习理论认为，学习 是 学习 者 在与 环 境 互动 中主 动 建

构知识意义的 过程 。学习 者并非被动接 受知识， 而是根据自己 的 经

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验 和理解，主 动 对 信息 进 行筛选 、 加工 和重组。单元整体教学 秉持

建构主义思 想 ， 注 重 创 设 真 实、有意义的学习情境， 鼓励 学生通 过

探索 、合作、 交流 等 方 式，在教师的引导下， 自 主发 现 知识的 规律

和联系，主 动 构建对单元数学知识的整体理解。

（ 三 ）单元整体教学的核心特征

基于 上述 内涵与理论 渊源 ，小学数学单元整体教学 呈现出鲜明

的核心特征。

1. 目 标系统性

单元整体教学的 目 标设定不 再是 单一知识点的 罗列 ， 而是 将单

元的整体教学 目 标分解为认知、 技 能、情 感态 度价值观等 多 维度、

层层递 进的 子目 标， 并 使这 些子目 标 相互支撑 ， 共同 指向单元的核

心素养培养。教师在设计 之初就 需 明确 单元所要 达 成的数学核心概

念、关 键 能力和数学思 想 ，形成一 个 逻辑 严谨 、 相互 关联的 目 标系

统。

2.内 容 关联性

内 容 关联性 是 单元整体教学的生 命 线。 它 要求教师深 入挖掘 单

元内 各 知识点 之 间的 横 向联系（ 同 一单元内）和 纵 向联系（与其 他

单元、其 他 学 段 的联系），将 原本 分散的知识点以主线 串 联 起来 ，

形成一 个 有意义的知识 网 络。 例 如，在“分数”单元教学中，需关

联等分、 除 法、单 位 “1”等概念，形成完整的认知 链条 。

3. 过程 整合性

教学 过程 的整合性体 现 在教学活 动 的整体设计 上 。 它并非 将单

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元内的课时 简 单 相加 ， 而是 将整 个 单元的教学活 动 视为一 个连续 的

整体。从单元导 入 、新知学习、 巩固 练习 到 综合 运 用、单元 评 价，

各个环节环环相扣 ，形成一 个 有机统一的教学 流程 。教学活 动 的设

计 注 重情境的 创 设、问题的提 出 、 探索 的路径、 方 法的比较，以促

进学生对知识的深度 加工 和整体理解。

二、小学数学单元整体教学的理论基础

（一）数学教育的 本 质观

理解数学教育的 本 质 是 进 行 单元整体教学设计的基 石 。数学教

育不 仅仅是 传授计 算技 能或解题 方 法， 更 重要的 是 培养学生的数学

素养和数学思维。

1.数学的结构性

数学 是 一 门 高度抽象和结构化的学科。从小学阶 段 的 自然 数系

统、基 本运算规律 ， 到初 中阶 段 的 代 数式、 方程 、 几 何图形性质，

都呈现出严密 的逻辑结构。单元整体教学 正是 要引导学生 去 认识和

把握 这 些 结构， 例 如，发 现加 法与 乘 法、 减 法与 除 法 之 间的 逆运算

关系 ； 理解不 同 形 状 的 几 何图形面 积 计 算公 式背 后 的统一思 想 （化

归）。认识 到 数学的结构性， 才 能在教学中 突出 主 干 ，构建知识 网

络。

2.数学思维的发展

小学阶 段是 学生数学思维形成和发展的关 键 时 期 。单元整体教

学致力于通 过 系统的学习，促进学生抽象思维、逻辑思维、 空 间观

念、统计观念等数学思维能力的发展。 例 如，在 几 何单元中，通 过

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一系 列探 究活 动 ，培养学生的观察、分 析 、归纳、 演 绎 能力 ； 在解

决问题单元中，培养学生的建模思 想 和策略 选 择 能力。思维的发展

是 数学教育的深 层目 标。

3.数学 文 化与 人文 性

数学不 仅是工 具， 更是 一 种文 化。 它 蕴 含着人 类 认识 世 界、改

造世 界的 智慧 和 方 法。单元整体教学应 适 当融 入 数学的 历史 发展、

应用价值、 美 学特征，使学生 感 受 到 数学的 魅 力和 人文 精神 。 例 如，

在学习数 制 时，可以 介绍 不 同文明 的计数 方 式 ； 在学习对 称 时，可

以结合 艺术 和 自然现 象。这有助于培养学生的数学 兴趣 、科学 精神

和 创 新意识。

（二） 儿童 认知发展理论的 支撑

小学阶 段 学生的认知发展具有其 独 特的 规律 ，单元整体教学设

计 必须充 分 考 虑 这 些规律 ， 做 到 顺 应 而非 拔 高，引导 而非 强 加 。

1. 皮亚杰 认知发展阶 段 论

瑞士 心理学 家皮亚杰 的认知发展阶 段 论为 我们 理解 儿童 的思维

特点提 供了 重要视 角 。小学阶 段 的 儿童 主要 处 于具体 运算 阶 段 向形

式 运算 阶 段过 渡 时 期 。 他 们依赖 具体 材料 和实 际 操作进 行 学习， 但

抽象概 括 能力 逐渐 发展。单元整体教学在设计时，应 注 重从具体 到

抽象、从 直 观 到 符号 的 过 渡 ，提 供 丰富 的操作性活 动 和 直 观模 型 ，

同 时 逐渐 引 入 抽象的数学概念和推理。

2.维 果茨 基 社 会 文 化理论

维 果茨 基的 社 会 文 化理论强调 社 会 互动 和 文 化 工 具在 儿童 认知

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发展中的关 键 作用。 他 提 出了 “ 最近 发展 区 ”概念，指 出儿童 在 独

立解决问题与在成 人 或 更 有能力 同 伴 的 帮 助下解决问题 之 间 存 在一

个区域 ， 是 教学 最 有效的 区域 。单元整体教学应 充 分利用小组合作、

师生 互动 等形式， 创 设 丰富 的 社 会 文 化情境，通 过 有效的“ 脚手

架 ” 支持 ，引导学生超越 个 体局限，在合作中提升认知水平。

3. 布鲁 纳认知发展与结构化知识

布鲁 纳认为，无论 任 何学科的 任 何内 容 ， 都 可以用 某种 形式有

效 地 教 给 任 何发展阶 段 的 任 何 儿童 。 他 强调知识的 表 征 方 式（ 动 作

表 征、图 像 表 征、 符号 表 征）和结构化知识的重要性。单元整体教

学 正是 在这 方 面发 挥 作用，通 过 将单元知识结构化， 并 灵活 运 用 多

种表 征 方 式， 帮 助学生从具体操作中 领 悟 数学思 想 ， 逐步 过 渡 到 抽

象的 符号 思维。

（ 三 ）学习理论的指导

有效的学习理论为单元整体教学提 供了 实施 层 面的具体指导和

操作 原则 。

1.有意义学习理论

奥苏贝尔 的有意义学习理论强调，当新知识能 够 与学习 者原 有

的认知结构建立 起非任 意的、实质性的联系时，学习 才是最 有意义

的。单元整体教学 正是 通 过 揭示知识间的内在联系， 帮 助学生将新

学的单元知识融 入到 已 有的数学认知 网 络中，形成 更 牢 固 、 更易 于

提 取 和应用的知识体系， 避免 死 记 硬 背。

2. 最近 发展 区 理论