核心素養導向下小學數學大單元教學設計的多維度實踐

一、研究背景與問題提出

（一）政策導向與教學轉型

《義務教育數學課程標準（2022年版）》提出“三會”核心素養，要求教學從碎片化知識傳授轉向結構化素養培育。但當前小學數學存在知識碎片化、思維表層化、情感疏離化等問題，難以落實素養進階要求。

（二）大單元教學的整合價值

“三角形”大單元涵蓋分類、內角和、三邊關系等內容，知識邏輯呈“概念認知一性質探究一應用遷移”遞進。傳統教學孤立處理“三角形的三邊關系”，忽視其與“兩點之間線段最短”“不等式性質”的關聯。大單元教學通過知識整合、認知進階、素養貫通，為構建完整幾何認知體系提供路徑。

（三）核心研究問題

1.如何通過情境設計聯結生活經驗與數學知識？

2.如何利用思維活動培養邏輯推理與問題解決能力？

3.創作性任務能否深化數學規律理解？

4.情感性評價能否激發主動學習意愿？

二、理論基礎與單元重構

（一）理論支撐

1.建構主義學習理論（皮亞杰）：強調學習是學習者在一定情境即社會文化背景下，借助其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。本研究中，情境性與合作性學習設計即基于此理論，通過生活情境與實驗操作幫助學生主動建構三邊關系的數學模型。

2.多元智能理論（加德納）：認為人的智能具有多元性（如空間智能、邏輯智能、語言智能等）。創作性活動（如數學漫畫、探究報告）為不同智能類型的學生提供了個性化表達的路徑，契合“因材施教”原則。

（二）大單元重構設計

“三角形”大單元分為三部分：三角形的認識（2課時）：聚焦定義、特征、分類，培養空間觀念。三角形的性質探究（3課時）：包含內角和、三邊關系，培育邏輯推理與數學建模能力。三角形的應用（1課時）：解決路線最短等實際問題，提升問題解決能力。

“三角形的三邊關系”課時以“擺一擺一算一算一議一議”三級活動引導知識建構：通過紙條拼擺積累感性經驗，數據計算對比分析特征，研討交流歸納規律（ a+bgt;c） 。此過程融合數學抽象（具象到符號）、邏輯推理（反例驗證）、數學建模 （規律遷移應用），聚焦核心素養培育。

三、多維度教學設計實踐路徑

（一）情境性：激活認知的雙情境策略

生活情境：通過“小明上學路線圖”沖突問題（直線vs三角形路徑），喚醒“兩點之間線段最短”經驗，引發三邊關系思考。

實驗情境：提供四組紙條（如6、7、8與4、

5、9），學生通過拼擺發現“兩邊之和等于或小于第三邊時無法構成三角形”。數據顯示，實驗班 88.6% 學生主動關聯生活經驗， 72.7% 能提出核心問題，較傳統教學分別提升 37.4% ！ 41% 。

（二）思維性：問題鏈驅動的深度學習

1.三階問題鏈。感知層：“能擺成三角形的三邊有何特點？”（直觀歸納）分析層：“為何4、5、9不能擺成三角形？”（反證推理）抽象層：“如何用數學式子表示三邊關系？”（符號建模）

2.思維可視化工具。通過對比表格梳理數據規律，思維導圖呈現“問題提出一驗證一結論一應用”思維路徑。實驗班每節課提出深度問題4.2次（對照班1.5次）， 70% 學生能用邏輯連接詞表達（對照班 35% ），思維深度顯著提升。3.思維深度數據對比。對比兩種教學方式下學生課堂表現發現，實驗班每節課平均提出4.2次“找反例證明”等深度問題，對照班僅1.5次；回答問題時，實驗班超三分之二學生能用“因為…所以…”等邏輯連接詞清晰表達，對照班僅三分之一多。統計顯示，兩種教學方式下的差異顯著，新教學法使學生更善思考、表達更有條理。

（三）創作性：知識建構與創新表達

1.開放性任務。（1）吸管裁剪：將 12cm 吸管剪成三段圍三角形，學生通過枚舉與代數推導（ 且 a+b+c=12?clt;6 ）發現規律。（2）數學表達：創作數學漫畫《小棒的奇妙之旅》或幾何畫板短視頻，展現探究過程。實驗班80% 作品呈現“猜想一驗證一結論”流程（傳統教學僅 30% ， 50% 作品融入生活場景（如籬笆圍菜園、尋寶路線規劃），體現建模能力提升。2.創作成果的素養映射。對32份學生作品分析顯示，新教學法下超八成作品完整呈現“猜想一驗證一結論”探究流程（如裁剪吸管驗證三邊關系），傳統教學模式下僅不足三成，科學探究能力展現比例提升近2倍。同時，超半數作品將數學融入生活場景（如籬笆圍菜園、尋寶路線規劃），體現學生數學建模能力顯著發展。

（四）情感性：積極學習生態建構

1.小組合作機制。采用“異質分組 + 角色輪換”（操作員、記錄員、質疑員、匯報員），學困生參與度從 35% 提升至 78% 。

2.多元化評價。構建“認知發展一思維能力一情感態度”三維評價模型，情感態度占核心指標。調查顯示， 92% 學生認可小組合作安全感， 84% 喜愛“動手 + 動腦”課堂，學困生自我效能感從2.9分提升至4.2分（滿分5分）。

3.情感反饋數據。問卷調查顯示， 92% 學生認為小組合作增強課堂安全感、敢于表達，84% 喜愛“動手 + 思考”的數學課堂。學困生數學自我效能感從2.9分提升至4.2分（滿分5分），增幅1.3分，表明多元互動教學有效增強其學習信心、緩解畏難情緒。

四、教學效能分析

（一）課堂效能對比（ N=85 ）

探究參與率：實驗班 98% ，對照班 75% （提升 23% ）；公式推導正確率：實驗班 85% 對照班 62% ；課堂提問次數：實驗班2.3次/課時，對照班0.8次/課時。

（二）核心素養發展證據

1.數學抽象：實驗班 88.6% 學生能用符號表示三邊關系（對照班 56.1% ）。

2.邏輯推理：實驗班平均使用2.3種方法驗證反例（對照班1.1種）。

3.數學建模：解決“ 20cm 鐵絲圍三角形”問題，實驗班成功率 75% （對照班 41.5% ）。

五、結論與展望

（一）研究結論

“情境一思維一創作一情感”四維教學模型成效顯著，通過多維度整合提升課堂效能與核心素養培育質量。大單元結構化整合優勢凸顯，以“三角形”單元為例，關聯知識構建“概念一性質一應用”認知鏈，增強學習遷移能力。多元化評價機制（尤其情感與過程性評價）引導學生轉向“素養發展”。

（二）實踐反思

教學存在三方面不足：學優生缺乏“三邊關系三維拓展”等挑戰性任務；幾何畫板等工具僅用于演示，未支持學生自主操作探究；“數學眼光”等素養缺乏跨學期追蹤評估，難以及時把握發展持續性。

（三）未來研究方向

開發核心素養表現性評價工具，探索“大單元 + 項目式學習”模式，借助學習分析技術實現個性化教學支持。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2022年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]崔允.大單元設計：撬動課堂轉型的一個支點[J].基礎教育課程，2019（22）.

[3]吳正憲.小學數學核心素養教學論[M].北京：教育科學出版社，2020.