基于深度學習理論的小學數學大單元教學探究

一、深度學習理論框架

(一)深度學習的定義與核心要素

在認知科學視域下，深度學習能夠引導學生通過主動參與，將理論知識轉化為網狀結構，實現跨情境應用。深度學習的主要特征包括：批判性重構，即要求學生突破表層認知，依靠質疑與驗證建立知識可信度；邏輯溯源能力，例如在數學定理的推理過程中，學生需沿著概念演變的軌跡反向推導，揭示符號背后的思維路徑；認知體系的自主建構，當學生在語文閱讀中調動真實經歷與文學儲備，形成兼具理性分析與情感共鳴的文本解讀時，正是這種認知重構的典型表現。

(二)深度學習的理論模型

深度學習理論強調知識的獲取并非由教師單向傳授，而應是學生基于認知圖式，在與學習環境的動態交互中逐步內化。以幾何教學為例，學生在動手操作幾何教具時，自主剖析幾何圖形的屬性特征并歸納內在規律，正是建構主義理論指導下的深度學習實踐。維果茨基的社會文化理論對此進行了補充，該理論側重社會情境下觀察模仿對認知發展的促進作用。通過協作式學習，學生間分享不同觀點，學習同伴解題思路的同時反思自身不足，進而有效促進知識體系的重構與深化。

（三）深度學習與淺層學習的對比分析

傳統學習模式側重于知識的理論講解，學生學習方式較為單一，往往依靠反復背誦形成條件反射。這種傳統教學模式適用于學生掌握結構明確的基礎性問題，例如數學運算中單純背誦乘法表卻不理解數理關系，導致大部分學生表現出知識表層化學習現象。而針對學生能力培養的學習模式則強調對知識的理解和遷移應用，鼓勵學生主動探究概念內涵，在真實問題情境中構建認知網絡。當面對復雜數學應用題時，表層學習者往往直接套用解題模板，而深度學習者則能識別問題特征，自主設計解決路徑并驗證方案的合理性。

二、基于深度學習的小學數學大單元教學設計原則

(一)整體性原則

在開展深度學習導向的小學數學大單元教學實踐時，教師應秉持整體性設計理念，從宏觀視角梳理教材內容，將不同學段中看似獨立實則存在邏輯關聯的核心概念進行有機串聯。以人教版教材為例，分布在二至四年級的整數、小數、分數運算教學單元，本質上都蘊含著數量關系的原理。教師可通過重構單元框架，借助\"計數單位\"這一核心概念搭建認知橋梁，引導學生自主發現不同運算間的共性規律。同時，要注重學科間的融合創新，例如在進行“空間與圖形”單元設計時，可結合科學課中的立體模型制作活動，讓學生在動手實踐中體會幾何知識在建筑、藝術等領域的應用價值。這種多維度的知識網絡建構，有助于深化學生對數學概念的理解，培養學生跨學科解決實際問題的綜合能力。

（二）學生中心原則

教學實踐中落實以生為本理念，需建立在對學習主體的充分了解之上。教師應系統把握學生的前概念結構、認知偏好及最近發展區特征。以小學數學“統計與概率\"綜合單元為例，教師可借助趣味性問卷，統計學生對“班級同學最愛水果分布\"或“運動項目偏好調查\"等生活化統計場景的熟悉度，篩選具有校本特色的主題，如“校園植物物候觀測數據庫構建”。組織學生以小組形式開展“校園四季花卉種類變化”主題調研，從方案設計到數據采集逐步推進。課堂實施中采用混合式學習模式，預留充足的探究性學習時段，搭建思維可視化平臺，促進學生觀點碰撞。教師通過觀察記錄掌握學生思維軌跡，在關鍵節點實施分層指導。這種基于真實問題解決的浸潤式學習體驗，能提高知識建構的具身性，實現數學素養的差異化培育。

(三)情境化原則

情境化教學策略強調依托真實生活場景構建數學認知橋梁，幫助學生在真實體驗中理解抽象概念。針對數學知識抽象性強的特點，教師可在大單元整合中設計層次豐富的實踐情境。以\"測量\"主題為例，教師可組織教室改造項目，引導學生實際丈量教室空間的三維尺寸、門窗規格等具體數據，通過動手實踐逐步掌握長度、面積、體積等計量單位及其轉換規律。在“分數初步認知”單元設計中，教師可設置生日派對分蛋糕的教學場景，借助實物分割的視覺化操作自然引出分數概念。這種將學科知識嵌人真實情境的教學設計，能激活學生的思維，促進其在問題解決過程中實現數學思維的具象轉化，提高知識遷移能力和深度學習質量。

三、基于深度學習的小學數學大單元教學策略

(一）創設深度學習情境

1.教學情境的構建方法

在實際教學過程中，教師可結合現實生活場景、民間故事、趣味游戲等元素設計教學情境。以人教版三年級下冊“面積\"單元為例，教學時可模擬家居改造的真實案例，拋出“如何計算臥室地磚用量\"的實際問題，引導學生了解面積概念。運用三維建模軟件展示異形戶型平面圖，以動態圖像輔助學生理解空間關系。此外，可組織分組實踐活動，讓學生化身房屋測量師，利用卷尺實地勘測教室尺寸，在互動體驗中掌握面積計算要領。

2.情境與數學知識的融合

以人教版五年級上冊“小數乘法”單元教學實踐為例，教師可為學生創設超市購物的生活化場景，選取帶有兩位小數的商品標價。當學生嘗試計算購買文具組合或零食套餐的總金額時，會自發運用小數點位置變化的規律進行計算。教師通過引導性問題啟發學生掌握計算方法，將教材中的列豎式、湊整簡算等知識點與實際計算場景有機結合，引導學生在模擬收銀、比價議價等真實任務中掌握運算技能，在解決問題的過程中加深對數學概念的理解與運用。

（二）引導學生主動探究

1.探究式學習的實施步驟

教師在教學過程中可采用探究式學習方法，以遞進的方式引導學生進行自主探究式學習。以人教版四年級數學教材中“三角形\"章節為例，教師可以開放性的引導問題\"不同形狀的三角形內角之和是否存在規律性？”為起點，引導學生結合生活經驗進行推斷。通過分組合作學習模式，讓各小組以量角器測量法、圖形撕拼驗證法等不同方式進行問題解答。在具體實踐環節，學生自主完成測量工具操作、數據采集與誤差分析，最終通過課堂答辯環節以及各實驗組測量的數據，結合幾何圖形特性進行邏輯推演，共同建構起平面幾何中三角形內角和定理的科學認知。

2.需要教師的引導與教具支持

在教學實踐環節，教師可通過觀察及時掌握各小組的學習狀態，對學生進行針對性引導。以人教版五年級上冊梯形面積公式推導為例，在圖形轉化環節，教師可采用引導式提問方法，如“還記得我們如何將平行四邊形轉化成長方形嗎？\"引導學生回憶已學過的平行四邊形面積計算知識。在此基礎上，可提供包含等腰梯形、直角梯形的多樣化學具包，配備帶有刻度線的透明膠片、可撕貼的梯形紙質模型等工具，借助多模態操作材料的投放，有效降低圖形剪拼的操作難度，保證每位學生可在具身操作中完成公式的自主建構。

(三)促進學生深度理解

1.深度理解的評價標準

深度理解在數學學習中的高階思維表現為學生可穿透知識表象把握其內在邏輯。以人教版六年級“圓”單元為例，具體體現在三個維度：概念闡釋層面，學生能準確表述半徑、直徑、圓周率等核心概念的定義，并深入剖析這些幾何要素之間的動態關系；知識遷移能力層面，學生具備將抽象公式轉化為解決問題的能力，例如根據校園圓形花壇的周長數據，逆向推算半徑數值并自主完成面積計算；知識體系的整合意識層面，部分學生能主動拓展知識邊界，將平面圖形的面積計算與立體幾何的表面積求解形成知識鏈條，有效鍛煉和培養學生的結構化思維。

2.教學活動設計與實施

以人教版二年級上冊“乘法的初步認識\"課程為例，在教學中融人操作體驗環節，設計小棒拼擺操作活動。具體可讓學生分組創作等量圖形組合（如連續排列的三角形或正方形)，憑借統計所需小棒總量引發認知沖突。當學生經歷連加運算過程后，適時引導其關注相同加數重復出現的運算特點，滲透乘法運算的簡潔性。隨后鼓勵學生以小組為單位開展對比討論，探討“ 4×3^′ 與L 3+3+3+3^′′ 這兩種算式的異同點，使學生在具身操作與觀點碰撞中主動建構對乘法意義的認知。

（四）發展學生的高階思維

1.高階思維能力的培養方法

在課堂教學中設置啟發性問題能有效激活學生思維。以人教版四年級上冊“除數是兩位數的除法\"單元為例，教師可提出“試商過程中哪些因素會導致商值偏差？如何修正計算策略？\"等問題，促使學生深人剖析運算機理。在此基礎上，組織學生開展校園水電費開支的追蹤調研，通過建立數據模型解析季度費用波動規律，引導學生將數學技能與生活實際問題相結合。針對經典數學問題如\"雞兔同籠\"（人教版四年級下冊數學廣角)，在教學實踐中突破傳統假設法的思維定式，鼓勵學生構建個性化的解決方案，例如采用圖形化建模或逆向推理等多種方法探索解題新維度。

2.通過實踐運用鍛煉高階思維

在小學三年級數學“集合\"教學實踐中，教師可創設“興趣小組參與情況調查\"的實踐性學習任務。具體實施時，組織學生借助繪制韋恩圖直觀呈現參與繪畫與書法興趣小組的學生名單，并引導其觀察圖表特征，自主剖析如何準確統計參與總人數。該活動將抽象數學概念與生活情境有機融合，可發展學生的邏輯推理能力，還能使其初步掌握利用集合思想處理現實問題的策略，切實提

升數學核心素養。

（五)利用信息技術輔助教學

1.信息技術在深度學習中的作用

信息技術為抽象概念的可視化呈現提供了有效途徑。以人教版五年級下冊“圖形的運動(三)\"教學為例，動態模擬技術可將立體圖形的旋轉軌跡進行多維度分解，使旋轉軸心、運動軌跡及角度變量等核心要素形成空間映射關系。數字化教育平臺集成的多樣化學習模塊包含交互式數學建模游戲，覆蓋梯度化拓展訓練題庫，其分層設計可適配不同認知水平的學生。智能教學系統可精準追蹤學生的解題速度、準確率等關鍵指標，通過數據可視化圖譜生成學情診斷報告，幫助教師動態評估教學效果并制定個性化輔導方案。

2.信息技術工具的選擇與應用

在人教版一年級上冊\"認識圖形(一)\"的課堂教學實踐中，教師可依托幾何畫板軟件開展探索性學習，鼓勵學生動手操作三維模型，利用旋轉模型觀察不同視角的形態變化，直觀理解長方體、正方體等立體圖形的空間特征。在此基礎上，運用希沃白板設計“圖形探秘闖關\"等互動環節，將知識要點融人趣味競賽中，寓教于樂，有效提升課堂參與熱情。課后依托智慧教育平臺設計實踐性作業，例如要求學生完成數學題目講解的短視頻創作，分享至班級學習社區開展同伴互評。這種多維互動模式提高了學生的自主學習意識與協作探究能力。

四、結語

本研究著重探討了深度學習理論框架在小學數學大單元教學設計中的應用，明確了深度學習的定義、核心要素以及理論模型，并對其與淺層學習進行了對比，借此揭示出深度學習在小學數學教學中的獨特優勢與價值。此外，本文給出了基于深度學習的教學設計原則和教學策略，為數學教師提供了具體的實踐路徑與操作指南。隨著教育技術的持續發展以及實踐的不斷推進，深度學習理念將在小學數學教學中發揮更為關鍵的作用，對提升數學教學質量及小學生綜合素質具有積極意義。

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