基于大单元知识重组的小学数学教学设计实验及效果分析

1. 引言

传统小学数学教学多以教材章节为单位开展教学，知识呈现碎片化，学生难以形成完整的知识结构和逻辑思维。大单元知识重组以数学核心素养为导向，依据知识的内在逻辑和学生的认知规律，对教材内容进行重新整合与编排，形成具有关联性、层次性和系统性的教学单元。这种教学模式有助于学生理解知识间的内在联系，培养综合运用知识解决问题的能力。本文通过教学实验，验证大单元知识重组在小学数学教学中的实践效果，为教学实践提供理论与实践依据。

2. 大单元知识重组的教学设计思路

2.1 确定单元核心概念

核心概念是大单元知识重组的灵魂，需立足课程标准和教材内容，提炼具有统领性的数学概念。例如，在“图形与几何”领域，可围绕“空间观念”这一核心概念，整合“认识图形”“测量图形”“图形的运动”等相关知识，形成“图形的认知与转化”大单元，使分散的知识点围绕核心概念形成有机整体。​1.2构建知识关联网络

在确定核心概念后，梳理单元内各知识点的逻辑关系，构建“核心概念—子概念—具体知识”的三级知识网络。以“小数的认识与运算”大单元为例，核心概念为“小数的本质是十进制分数的另一种形式”，子概念包括小数的意义、小数的性质、小数的四则运算等，具体知识则涵盖小数与分数的转化、小数加减法的算理等。通过知识网络的构建，明确知识点间的从属关系和关联方式。

2.2 实验对象与分组

选取某小学四年级两个平行班作为实验对象，实验班（45 人）采用大单元知识重组教学，对照班（44 人）采用传统章节教学。两班学生在前期数学成绩、认知水平等方面无显著差异 （P>0.05） ），具有可比性。实验周期为一学期（18周），选取“数与代数”领域的“整数四则运算”和“图形与几何”领域的“平面图形”两个单元开展教学。

2.3 实验变量控制

自变量为教学模式（大单元知识重组教学 vs 传统教学），因变量包括学生的数学成绩（单元测试、期末测试）、数学思维能力（逻辑推理、问题解决）、学习兴趣（问卷调查）。控制变量包括教学时长、教师资质、教材版本等，确保实验条件的一致性。

2.3 实验过程

2.3.1 实验班教学实施

以“整数四则运算”大单元为例，重组后的教学内容分为“运算的意义”“运算律的探究”“运算的实际应用”三个模块。在“运算的意义”模块，通过情境问题（如“超市购物”）引导学生理解加、减、乘、除的本质联系；在“运算律的探究”模块，设计小组合作任务，让学生自主发现加法交换律、乘法分配律等与实际问题的关联；在“运算的实际应用”模块，通过“校园活动预算”等综合任务，培养学生运用多种运算解决复杂问题的能力。

2.3.2 对照班教学实施

按照教材原有顺序分章节教学，依次讲解“加法”“减法”“乘法”“除法”及运算律，每节课聚焦单一知识点，通过例题讲解、习题训练巩固知识。

3. 实验效果分析

3.1 学业成绩对比

实验结束后，对两班学生的单元测试和期末测试成绩进行统计分析（见表1）。实验班在“整数四则运算”单元测试中的平均分（89.2 分）显著高于对照班（82.5 分），期末测试中数学总成绩平均分（90.1 分）也高于对照班（84.3分），且差异具有统计学意义 （P⟨0.05） ）。这表明大单元知识重组教学有助于学生更好地掌握数学知识，尤其是在综合运用知识解决问题的题目中，实验班得分率（78.3%）明显高于对照班（65.2%）。

3.2 数学思维能力提升

通过“逻辑推理测试”和“问题解决任务”评估学生的思维能力。实验班在逻辑推理题的正确率（72.6%）高于对照班（ （58.9%） ），在复杂问题解决任务中（如“设计最优购物方案”），实验班学生能更灵活地运用多种运算方法，提出合理解决方案的比例（68.9%）显著高于对照班（ （45，5%） ）。这说明大单元知识重组教学有助于培养学生的逻辑思维和综合问题解决能力。

3.3 学习兴趣与态度变化

采用问卷调查（ a=0.86 ）了解学生的学习兴趣，结果显示：实验班 82.2% 的学生认为“数学知识是相互关联的”，75.6% 的学生表示“喜欢通过解决实际问题学习数学”，而对照班的相应比例分别为 56.8% 和 47.7% 。此外，实验班学生课堂参与度（举手发言次数、小组讨论积极性）明显高于对照班，说明大单元教学能有效激发学生的学习兴趣。

4. 讨论

4.1 大单元知识重组的优势

实验结果表明，大单元知识重组教学在提升学生学业成绩、思维能力和学习兴趣方面均优于传统教学。其优势主要体现在：一是通过知识的系统整合，帮助学生构建完整的知识结构，减少知识碎片化带来的认知负担；二是阶梯式任务设计符合学生认知规律，促进从知识理解到能力应用的转化；三是实际问题情境的融入，增强了数学学习的实用性和趣味性，激发学生的主动探究欲望。

4.2 实践反思

在实验过程中也发现一些问题：一是教师对大单元核心概念的提炼能力不足，部分单元重组存在“形式整合”而非“逻辑整合”的现象；二是学生个体差异对重组教学的适应度不同，少数学生在复杂任务中表现出畏难情绪。未来需加强教师培训，提升单元设计的专业性，并针对不同学生设计差异化学习支架。

结语

基于大单元知识重组的小学数学教学设计能有效提升教学质量，促进学生数学核心素养的发展。该模式通过构建系统化知识体系、设计递进式学习任务，实现了知识、能力与兴趣的协同培养，为小学数学教学改革提供了可行路径。后续研究可扩大实验范围，探索不同学段、不同知识领域的大单元重组策略，进一步验证其普适性。

参考文献：

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[3] 大单元视角下小学数学课程整合路径 [J]. 熊菲 ; 刘琼 . 湖北教育 （ 教育教学 ），2024（06）