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指向深度学习的小学数学单元整体
教学设计与应用研究——以“周
长”单元教学为例
第一章绪论
一、研究背景与问题提出
（一）核心素养导向与深度学习的时代需求
当前，全球教育改革正从知识本位转向素养本位，核心素养的
培养已成为各国教育发展的战略重点。我国《义务教育数学课程标
准（2022 年版）》的颁布，更是明确强调了“数学核心素养”的培
养，旨在使学生在数学学习过程中形成必备品格和关键能力。这一
改革导向要求教学超越传统模式中单纯的知识传授和技能训练，转
而关注学生综合素质的发展，尤其是促进学生高阶思维能力和解决
问题能力的提升。
在这一背景下，“深度学习”作为一种强调主动建构、意义理
解和知识迁移的学习方式，日益受到教育界的广泛关注。深度学习
不仅仅是对知识点的记忆和机械运用，更重要的是指学生在理解知
识本质的基础上，能够将其与已有经验建立联系，进行批判性思考，
并创造性地应用于解决复杂问题。它关注学习过程中的思维品质、
情感投入和价值认同，是培养学生核心素养的必然路径。在当前小
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学数学教学实践中，传统的教学模式往往导致知识点零散化、学习
过程浅层化，学生常常停留在“知其然”的层面，难以达到“知其
所以然”，更遑论将所学知识融会贯通并应用于实际生活。这种浅
层学习的现状，与国家对学生核心素养和深度学习的期待存在明显
差距。
（二）单元整体教学的实践困境与“周长”单元的教学症结
单元整体教学作为一种整合性的教学模式，倡导以单元为整体，
系统规划教学目标、内容、策略与评价，旨在帮助学生构建结构化
的知识体系，形成对学科知识的整体性认知。其理论价值在于克服
了碎 片 化教学的 弊端 ，强调知识 间 的内在联系，促进学生从 宏观 层
面 把握 学科 逻辑 。在 具 体的教学实践中，单元整体教学的理 念落 地
并 非易事 。 许多 教 师 在 设计 和实 施 单元整体教学时，往往面 临着如
何 准确 把握 单元育 人 价值、 如何 有 效 整合教学内容、 如何设计连 贯
性学习活动以 支撑 深度学习 等诸多 困境，导致单元整体教学 流 于形
式， 未 能 真 正发 挥 其应有的育 人功 能。
以小学数学“周长”单元教学为 例 ，“周长”是学生认识 平 面
图 形的重要 概念 ， 也 是 后续 学习面 积 、体 积等几何 知识的基础。 但
该 单元在教学中常常 暴露 出一 些 问题。 概念 理解的 抽象 性。学生在
理解“周长” 概念 时， 易 将其与“长度” 混淆 ，难以从本质上 把握
“周长”是“ 围 成 图 形一周的长度”。知识点 呈 现的 离 散性。长方
形、正方形、不规 则图 形的周长 计算 往往 被分割开来 ，学生 可 能停
留在 死 记 硬 背 公 式的层面， 缺乏 对周长 概念 在不同情境下统一性的
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理解，导致知识难以迁移。应用能力的不 足 。学生在 计算 周长时，
往往能机械 套 用 公 式， 但 当面 临 实际生活中的“周长”问题时， 如
测量花坛 的周长、 计算围栏 所需的 材料等 ， 却 常常 束手无 策，难以
灵 活运用所学知识解决问题。这 些 问题 共 同指向了“周长”单元教
学中 普遍 存在的浅层学习现 象 ， 亟 需 引 入深度学习理 念 ，通过单元
整体教学 设计 进行 突破 。
二、研究意义与创 新之处
（一）理论意义
本研究旨在深度学习 视域 下， 探索 小学数学“周长”单元的整
体教学 设计 与应用策略， 具 有显 著 的理论意义。它将 丰富 深度学习
理论在小学数学学科的 具 体应用研究。当前关于深度学习的研究 多
集 中于 宏观 层面，本研究以 特定 数学单元为 切 入点，深入 探讨 深度
学习在小学数学课 堂 中的生成机 制 和 表 现 特征 ，有助于深化对深度
学习内 涵 的理解。本研究将深化单元整体教学的理论研究， 特别 是
在深度学习理 念 下的 再 构建。通过 分析如何 将深度学习目标融入单
元整体教学的各 个环节 ，构建 具 有理论 支撑 的教学 设计框架 ，为单
元整体教学的理论体系注入 新 的活力。本研究为小学数学课程与教
学论研究提 供 了一 个具 体而深入的 案例 ，有助于 推 动 几何测量领域
教学理论的创 新 发展。
（二）实践意义
本研究的实践意义主要体现在以下 几个 方面。为一 线 小学数学
教 师 提 供 了 可操 作的单元整体教学 设计范 式和策略。通过对“周
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长”单元的深入 剖析 和教学 设计 实践，将形成一 套具 体的、 可 复 制
的教学 案例 ，为教 师 在其 他 单元的整体教学 设计 中提 供 有益 借鉴 。
本研究致力于促进学生对“周长” 概念 的深度理解和高阶思维发展，
提升 他们 解决实际问题的能力。通过 优 化教学过程， 激 发学生的学
习 兴趣 和求知 欲 ，使 他们 不仅 掌握 知识，更能理解知识背 后 的数学
思 想 和方 法 。本研究将有助于 推 动学 校 层面的教学改革，提升教 师
的 专业 素养。在研究过程中，教 师 将有机会深入 反 思 自身 的教学行
为，学习 先 进的教学理 念 和方 法 ，从而实现 自身 的 专业 成长和教学
质 量 的整体提升。
三 、核心 概念 界 定 与研究内容
（一）核心 概念 界 定
1. 深度学习
深度学习在本研究中， 特 指学生在小学数学学习过程中，超越
表 层知识的记忆和模 仿 ，通过 积极 的认知建构，深入理解数学 概念
的本质、知识 间 的内在联系和数学思 想 方 法； 在 此 基础上，发展批
判性思维、创 新 性思维和解决问题的能力，并将所学知识和技能有
效 迁移到 新 的情境中，形成 持续 发展的学习能力和数学核心素养。
例如 ，学生能够解 释 “周长” 概念 的 来龙去脉 ，而 非 仅仅记 住公 式，
并能 举 一 反三 地运用到 测量 生活中的不同 物 体周长。
2 . 单元整体教学 设计
单元整体教学 设计 是指以小学数学教 材 的知识单元为基本单位，
依据 课程标准和深度学习理 念 ，对 该 单元的教学目标（ 包括 知识与
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技能、过程与方 法 、情感 态 度与价值 观 ）、教学内容、教学策略、
学习活动、教学评价 等 进行系统、 连 贯、整合的规划与 设计 。它强
调知识的结构化、学习过程的系统性和整体性，旨在帮助学生形成
对单元知识的整体认知，促进知识的深度理解和高阶思维的发展。
在“周长”单元中，这意 味着 将不同 图 形的周长 计算 、周长 概念 的
形成与应用作为有机整体进行 设计 ，而 非独 立 分割 。
3. 小学数学“周长”单元
本研究 特 指小学阶 段 数学课程中关于“周长”的全 部 教学内容。
这 包括 对周长 概念 的 初步 感知与形成，长方形、正方形周长的 计算
方 法探索 与 掌握 ，以 及 不规 则图 形周长的 测量 与 估算 。它 也涵盖 了
学生在 测量 和 计算 周长过程中所培养的度 量 意识、 空间观念 、 推 理
能力和解决实际问题的能力。
（二）研究内容与结构 安排
1. 研究主要内容
本研究将 围绕 “指向深度学习的小学数学 ‘ 周长 ’ 单元整体教
学 设计 与应用”展 开 ，主要 包括 以下 几个 方面 ：
深入 剖析 深度学习理论、核心素养理 念 以 及 单元整体教学的理
论基础，为本研究提 供坚 实的理论 支撑 。
结合小学数学“周长”单元的教学 特 点和学生的认知规 律 ，构
建一 套符 合深度学习要求和单元整体理 念 的教学 设计框架 。
依据 所构建的 框架 ， 设计具 体的“周长”单元整体教学方 案 ，
并在一 线 教学中进行实践应用。
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通过课 堂观察 、学生 访谈 、问 卷 调 查等多 种方式，对教学实践
的 效果 进行评 估 与 反 思， 分析 深度学习在“周长”单元教学中的作
用，并提出 优 化策略。
2 . 论 文 结构 安排
本论 文 将 分 为 五个 章 节 展 开 论 述：
第一章绪论， 阐述 研究背景、问题提出、研究意义、核心 概念
界 定 以 及 论 文 的整体结构。
第二章理论基础与 文献 综 述 ，深入 探讨 深度学习理论、核心素
养理 念 和单元整体教学理论，并对 相 关研究进行系统 梳 理。
第 三 章指向深度学习的小学数学“周长”单元整体教学 设计框
架 的构建， 详细阐述设计框架 的理 念 、 原则 和 具 体要素。
第 四 章“周长”单元整体教学 设计 与实践应用 分析 ，展 示具 体
的教学方 案设计 ，并对课 堂 实践过程、 效果及 学生 表 现进行 分析 。
第 五 章 总 结与展 望 ，对本研究进行 总 结，提出结论和实践 启示 ，
并对 未来 研究方向进行展 望 。
第二章深度学习、单元整体教学与“周长” 概念 的理论 审视
一、深度学习的内 涵 与 特征
（一）深度学习的理论 溯源 与 概念 界 定
1. 深度学习并 非 教育 领域 中一 个 全 新 的 概念 ，其思 想根植 于 多
个 教育理论 流派 ，尤其是建构主义和认知心理学。建构主义强调学
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习 者 在与 环 境的 互 动中 积极 主动地构建知识，而 非被 动 接收； 认知
心理学 则 关注知识的 表征 、 加工 过程以 及 问题解决策略。深度学习
正是 汲取 这 些 理论 精髓 ，超越了传统的 表 层记忆和机械训练，致力
于 引 导学习 者 对知识形成本质性的理解、 洞悉概念间 的内在联系，
并能将所学知识 灵 活应用于不同情境中。它 视 学习 者 为意义的 积极
建构 者 ，通过与知识、情境、 他人 的深度 交互 作用， 逐步 形成 个人
对 世 界的 独特 认知与理解。
2 . 深度学习的核心要素 可 以 概括 为理解性、迁移性与批判性思
维。理解性要求学习 者 不仅仅停留在记 住 知识的 表 面，更要深入 探
究知识的 来龙去脉 、内在 逻辑 结构 及 其 潜 在的意义 ； 迁移性是指学
习 者 能够将习 得 的知识、技能和策略，创造性地应用于 新 的、 未曾
遇 到的情境中，以解决实际问题 ； 批判性思维 则 体现在学习 者 能够
对所 获取 的 信息 和 观 点进行 审慎 的 分析 、质 疑 和评价，从而形成 独
立、合理的判 断 。这 三者 并 非孤 立存在，而是 相互 作用、 相互支撑 ，
共 同构成了深度学习的本质要求与核心目标。
3. 将深度学习与浅层学习进行对 比分析 ， 可 以更 清晰 地认识其
特征 。浅层学习通常关注知识的广度而 非 深度，以记忆 事 实性知识、
掌握 程 序 性技能为主，学习过程往往是碎 片 化的、 被 动的，学习成
果也易 于 遗忘 。 相比之 下，深度学习更注重知识的系统化、结构化
和意义化，它 鼓励 学习 者 投入更 多 的认知 资源 ，进行 积极 的意义建
构和知识重构，从而形成更为 持久且具 有广泛应用价值的学习成 果 。
深度学习致力于培养学生的高阶思维能力，使其能够将知识融会贯
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通，并内化为 自身 解决问题的能力。
（二）深度学习在小学数学教学中的价值
1. 深度学习对于小学数学教学 具 有深 远 的实践意义和理论价值。
它能够有 效 促进学生数学核心素养的全面形成与发展， 包括 培养 敏
锐 的数感、建立 严谨 的 符 号 意识、发展 清晰 的 空间观念 、提升 直 观
的 几何 感知、 增 强 流 畅 的运 算 能力、形成 严密 的 推 理思维以 及掌握
基本的数 据分析观念 。通过深度学习，学生不 再 仅仅是数学结论的
接 受 者 ，而是主动 探索 、发现数学规 律 、理解数学本质的 参 与 者 ，
从而形成对数学学科的深 刻 认识。
2 . 深度学习在小学数学教学中的应用，有助于显 著 培养学生的
数学问题解决能力和创 新 能力。当学生面对 那 些非 标准化、 具 有一
定开 放 性的数学问题时，深度学习 鼓励他们 运用已有的知识、经验
和策略，进行深入的批判性思考， 尝试 从 多个 角 度 寻找 解题路径，
甚至 能够创造性地提出 新 的解决方 案 。这种综合运用知识解决实际
问题的能力，是 适 应 未来 社 会发展对 公 民 素养的重要要求。
3. 深度学习模式能够显 著 提升学生学习的 自 主性与 持续 性。在
深度学习的教学 环 境中，教 师鼓励 学生主动 设定自 己 的学习目标，
自 主 选择 合 适 的学习策略，全程 监控 自 己 的学习进度，并对学习过
程进行深入的 反 思。这种以内在 驱 动力为核心的学习方式，有助于
学生发展成为 自 我导向的 终 身 学习 者 ，使 他们 将学习 视 为一 个 主动
的、 持续 的、 充满乐 趣 的 探索 过程，从而实现学习的内化与 可持续
发展。
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（ 三 ）深度学习的实践路径与评价维度
1. 促进深度学习的有 效 实践路径 之 一是创 设真 实情境与高阶认
知 挑 战。教 师 应 精 心 设计富 有 启 发性和 探 究性的教学 任 务，将 抽象
的数学知识 巧妙 地融入到学生 熟 悉 的生活情境中， 或 构建 具 有实际
应用价值的复杂问题。通过 设 置适 度的认知 冲 突 和 挑 战， 激 发学生
的求知 欲 和 探索精 神 ， 引 导 他们 进行深度思考、主动 探 究和高阶认
知活动，以达到对知识的深层理解。
2 . 强调 概念 理解与知识 网络 构建是深度学习实践中的关键 环节 。
教 师 应 引 导学生不仅停留在“知其然”，更要 努 力 探 究“知其所以
然”， 揭 示 数学 概念 的本质 属 性、 产 生背景 及 其与其 他概念 的内在
联系。通过运用 概念图 、思维导 图 、 分 类 比 较 等多 种策略，帮助学
生将 离 散的知识点有 效 整合，构建成系统化、结构化的知识 网络 ，
从而 增 强知识的系统性、 连 贯性和 可 迁移性。
3. 关注过程性评价与学习 反 思是深度学习不 可 或 缺 的 组 成 部分 。
对深度学习的评价不应仅仅关注 最终 的学习结 果 ，而应更 加 重 视 学
生在学习过程中所展现的思维方式、问题解决策略、合作 交流 能力
以 及 情感 态 度 等 。通过实 施师 生 互 评、生生 互 评、 自 我 反 思 等多 元
化的评价方式， 引 导学生 审视自身 的学习过程，发现存在的问题与
不 足 ， 及 时调整学习策略，从而促进学生的认知发展和元认知能力
的提升。
二、单元整体教学的理论基础与实践发展
（一）单元整体教学的理论 渊 源 与核心理 念
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1. 单元整体教学的理论基础 可 以 追 溯 到格式 塔 心理学和 奥苏贝
尔 的认知结构理论。格式 塔 心理学强调学习的整体性和结构性，认
为认知过程是对整体结构的感知和理解，而 非 对 孤 立元素的 简 单 累
加； 奥苏贝尔 的认知结构理论 则 主 张 教学应关注 新 旧 知识的联系，
通过有意义的 接收 式学习促进知识的同化。基于这 些 理论，单元整
体教学 反 对知识的碎 片 化 呈 现，倡导以“单元”为核心 载 体，系统
性地 组织 和整合教学内容。
2 . 单元整体教学的核心理 念 在于其 鲜 明的目标导向与结构化 特
征 。它要求教 师 在进行教学 设计之初 ， 就 围绕 单元的整体教学目标，
对单元内所有 相 关的知识点、技能、数学思 想 方 法 进行系统性的 梳
理和 严谨 的结构化 组织 。在这一模式下， 每 一 个 教学单元 都 被视 为
一 个 有机的、内在关联的整体，单元内 部 的各 个 组 成 部分相互 协 调、
层层 递 进， 共 同服务于单元的 最终 教学目标。
3. 单元整体教学 还 高度强调课程整合与知识关联。它 鼓励 教 师
打 破 传统学科界 限 和知识 孤 岛 ， 积极 将单元内容与学生已有的生活
经验、其 他 学科知识以 及 更深层 次 的数学思 想 方 法 进行有机关联。
通过构建 开 放 、 多 元的知识体系，学生能够更全面、更深 刻 地理解
知识，形成 跨 学科的综合素养，从而提升学习的广度和深度。
（二）单元整体教学在小学数学 领域 的应用 优 势
1. 单元整体教学在小学数学 领域 展现出其 独特 的应用 优 势 和 巨
大 的 潜 力。它能够有 效 帮助学生构建一 个 完 整 且富 有 逻辑 的数学知
识体系，从 根 本上 避免 了传统教学中 因 知识点零散、 缺乏 关联而导
