基于深度学习的小学数学大单元教学策略研究

摘 要：随着科技的日新月异和教育的不断创新，深度学习这一先进的人工智能技术逐渐渗透到教育领域，并且在小学数学教学中展现出了广阔的应用前景和深远的影响。通过构建复杂的神经网络模型，深度学习能够处理海量数据，挖掘其中的规律和特征，从而帮助教师更好地理解学生的认知特点和需求，个性化地优化教学过程。特别是在小学数学这一基础学科中，深度学习的教学策略对提高学生的学习效果，培养学生的思维能力和创新能力具有重要意义。文章旨在探讨深度学习在小学数学教学中的具体应用，以及如何结合大单元的教学理念，设计更具系统性和前瞻性的教学策略。

关键词：深度学习；小学数学；大单元教学

中图分类号：G623.5   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2025）10-0067-04

随着科技的飞速发展，人工智能技术已经从概念走向现实，并广泛渗透到人们日常生活的各个层面，极大地改变了人们的生活方式和社会运行模式。其中，教育领域成为人工智能技术应用的重要阵地之一，而深度学习作为人工智能技术家族中的一颗璀璨明珠，凭借其强大的数据处理能力和智能决策支持系统，为教育教学策略的创新与发展带来了前所未有的机遇和可能。通过深度学习对海量数学题目和知识点进行深度挖掘与智能解析，教师可以获取到更为精准的教学重难点提示和个性化教学建议，从而精准定位教学目标，个性化定制适应每个学生学习进度和需求的教学方案，实现因材施教。

一、 深度学习在小学数学中的应用价值

（一）有效提高学生学习效果

在数学教育领域，深度学习技术正在以更新的教学方式，极大地助力学生更高效地掌握和深化数学知识。其中，小学数学教师通过分析每个学生的独特学习特点、认知风格和知识掌握程度，深度学习能够为学生定制个性化的学习路径，推荐适合学生水平与需求的数学资源，确保每一步学习都是契合个体差异的。随后，通过智能评估与反馈系统，小学数学教师能实时诊断学生对数学概念的理解程度和解题思路的正确性，一旦发现学生的错误或理解偏差，能立即给出针对性的指导和建议，帮助学生及时纠正错误，巩固知识。不仅大大提高了学习效率，也增强了学生对知识点的理解和记忆。此外，深度学习还能通过强大的数据处理和分析能力，为教师提供教学洞察的能力，精准把握每一个学生的学习进度和需求，制订更为科学合理的教学计划，实现精细化教学管理。

（二）有效提升教师教学效率

深度学习作为一种前沿的人工智能技术，在教学设计和资源生成方面，能够深度剖析教学内容，精准把握知识点间的内在关联与层次结构，让教师能够更全面、深入地理解教材内容，从而针对性地设计和优化教学计划。通过有效的大数据分析和预测，教师可以根据学生的学习进度和需求，实现个性化、精准化的教学设计，确保教学内容既符合课程标准，又能满足学生的个性化学习需求。同时，教师还可以从海量题库中快速筛选和智能生成适应学生水平的练习题和考试试卷，极大地提高了试题的质量和针对性。此外，深度学习还可以辅助教师自动生成部分教案细节，包括教学目标设定、教学重难点分析以及教学活动设计等，极大地减轻了教师繁重的手工备课劳动，使教师有更多的精力去关注学生的个性化成长和课堂教学质量的提升。

（三）有效促进学生全面发展

深度学习通过强大的数据处理能力和模式识别技术，能够实现个性化教学，根据每个学生的知识掌握程度和学习进度，定制专属的学习路径，确保每个学生都能在最适合自己的节奏和方式下进行学习。在数学成绩提升方面，深度学习能够帮助学生更深入地理解和掌握数学知识。通过评估与反馈功能，能够即时识别学生在知识掌握上的薄弱环节，并提供针对性的改进建议和练习题目，从而有效提升学生的学习效率，增强学生的学习动力。更重要的是，深度学习在小学数学教育中的应用，还体现在对学生综合素质的培养上。通过引入丰富的多媒体资源和动态演示，深度学习可以使抽象的数学知识变得生动形象，激发学生对数学的兴趣和好奇心。同时，深度学习还鼓励学生主动探索、发现和解决问题，不仅提升了学生的数学技能，更锻炼了学生的自主学习能力、逻辑思维能力以及创新能力，使学生能够积极主动地参与到整个学习过程中来，变被动接受为主动出击，为全面发展奠定了坚实的基础。

二、 小学数学大单元教学现状

随着教育改革的不断深入，小学数学教学也在不断地探索和创新。大单元教学作为一种新型的教学模式，逐渐在小学数学教学中得到了广泛的应用。大单元教学是指在一段时间内，围绕一个核心知识点或主题，整合相关的知识、技能和方法，形成一个相对独立、完整的教学单元。在小学数学教学中，大单元教学通常以一个学期或一个学年为单位，围绕数学学科的核心概念和基本思想，设计一系列的教学活动。将大单元教学应用于小学数学教学中，能有效培养学生的系统思维，提高学生的实践能力，促进学生的数学能力。但目前仍然存在着一系列的教学问题需要解决。首先，一些教师在策划和设计大单元教学时，虽然注重了知识点之间的整合与关联，但可能陷入了过度聚焦于特定学科领域或技能训练的误区，使得教学内容呈现出单一维度，缺乏应有的丰富性和多样性。这种单一性体现在过度强调某一具体知识点，或者局限于少数几个相关联的知识模块，而没有充分拓展其他相关领域或交叉学科的内容，从而限制了学生广泛涉猎、深度理解和灵活运用知识的能力提升。在长期单一内容的教学影响下，学生可能感到学习枯燥乏味，难以保持持久的兴趣和动力。其次，在大单元教学中，部分教师往往会过于依赖预先设定好的教学计划，忽略学生的实际情况和需求。这种方法可能会导致教学手段显得机械、刻板，缺乏针对不同学习特点和需求学生的个性化调整，限制了因材施教原则的实施。此外，在大单元教学中，虽然考试成绩在一定程度上反映了学生对知识的掌握程度，但教师往往会仅关注考试成绩而忽略对学生综合素质的评价，如创新能力、批判性思维、团队协作、道德品质和社会责任感等，导致评价标准过于单一，无法全面反映学生的学习情况。因此，需要建立更为科学、全面的评价标准，综合考量学生的各方面素质，以便更准确地评估学生的学习成果。

三、 基于深度学习的小学数学大单元教学方法

（一）以问题解决为导向，构建大单元教学体系

在小学数学教育领域，构建有效的大单元教学体系，并将其与问题解决策略紧密结合，对培养学生的数学素养和现实生活中解决问题的能力具有极其重要的作用。这一教学理念的核心在于，不再仅仅局限于教授孤立的数学知识和技能，而是鼓励学生在一个个似曾相识的问题情境中，犹如探险家一般寻找通往正确答案的道路，主动地寻求、理解和掌握数学知识。因此，在实施大单元教学之前，小学数学教师需要精心设计并明确每个大单元的教学目标。从知识目标方面，教师需要根据学生的认知水平和课程内容，明确要求学生掌握的核心数学概念、原理和公式等；从技能目标方面，教师则需要关注于培养学生的基本运算能力、逻辑思维能力、图形想象能力以及信息处理能力等方面；而情感目标则着重于激发学生对数学学科的兴趣，培养学生积极的学习态度，增强克服困难的决心和毅力。在明确了教学目标之后，小学数学教师则需要紧跟学生认知特点，设计具有现实生活背景的问题情境，将抽象的数学知识融入其中，鼓励学生通过实际操作和互动交流来分析和理解问题。在这一过程中，学生将学会如何从不同角度审视问题，提出富有创新性的解决方案，并通过实验验证或逻辑推理等方式找寻最佳答案。例如，在进行“面积与周长”这一大单元的教学时，教师可以先准备好正方形、长方形、三角形、圆形等各种图形的卡片，并准备计算器、测量工具等辅助教学设备。随后，教师可以先向学生展示各种图形卡片，引导学生回忆已学过的图形知识。然后，教师提出一个问题：“如果我们想知道一个房间的面积或者一个花园的周长，应该怎么办呢？”引出本节课的主题——面积与周长；再将学生分成小组，并提供一些基本图形的面积和周长计算公式。学生需要在小组内讨论并理解这些公式，尝试用计算器计算一些简单的图形面积和周长。每个小组需要选出一位代表，向全班展示他们的解决方案和计算过程，其他同学则可以对展示内容进行提问和讨论。最后，教师可以引导学生总结各种图形面积和周长的计算方法，并强调实际应用中的注意事项。同时，教师鼓励学生在日常生活中多观察、多思考，发现更多与面积和周长相关的问题，并尝试用所学知识解决。通过这种形式，学生不仅能够掌握基本的数学知识，还能够培养自己的问题解决能力和空间想象力，从而提高学习效果。

（二）整合教学资源，丰富教学内容

多样化的教学资源不仅有助于学生从不同角度理解数学知识，提高教学效果。还能帮助学生培养自主学习能力、探究能力和创新能力。因此，如何整合教学资源，吸引学生的学习兴趣十分重要。小学数学教师需要在教学中深入挖掘教材内涵，发挥教材的基础作用，同时结合学生实际，对教材内容进行适当拓展。同时，利用网络平台，搜集优质的教学资源，再结合生活实践资源，将生活中的数学现象、实际问题引入课堂，让学生在实践中学习、体验数学知识。从而达到提高小学数学教学效果，培养学生的数学素养和综合能力的目的。例如，教师在进行“面积与周长”教学时，可以先利用多媒体教学设备展示各种图形的面积和周长的计算方法；随后准备不同形状的卡片供学生进行实际操作，计算面积和周长；再利用网络资源准备一个在线互动游戏和练习，帮助学生巩固所学知识并提高学习兴趣。通过整合各种教学资源，帮助学生全面理解和掌握面积和周长的概念及计算方法，同时提高学生的实际应用能力。

（三）设定教学目标，明确教学思路

在深度学习视域下，小学数学大单元教学要以教材内容作为基础，通过对教材内容进行全面分析，确立科学的大单元教学目标。为引导学生深度学习，教师在设定教学目标的过程中，要以新课标为导向，根据新课标培养学生核心素养的要求设定大单元教学目标，并以教学目标为大单元教学的出发点，明确教学思路，为学生学习提供精细化的指导。以“多边形的面积”为例，学生在本单元的学习中需要了解不同几何图形的面积计算公式，掌握灵活运用多边形面积计算相关知识的方法，具备运用多边形面积计算公式灵活解决现实问题。在设定教学目标前，教师要先分析学生学情。本单元教学活动前，学生已经掌握了长方形、正方形、三角形等几何图形的基础知识，但知识体系局限于几何图形的基本认识上。因此，教师可以将这些知识点作为大单元教学活动的基础，在带领学生回顾几何图形基础知识的基础上，从不同角度设定大单元教学目标：

（1）知识目标：回顾几何图形的基础知识，掌握不同几何图形的特点；学会推导几何图形的面积计算公式，掌握运用几何图形面积计算公式的方法；正确区分不同几何图形的面积计算公式，明确不同几何图形面积计算公式的关系。

（2）能力目标：能准确无误地运用几何图形面积计算公式解决问题；能够灵活运用分割和重组等方法，将多变性转化为规则图形，并对各规则图形的面积进行计算。

（3）情感态度和价值观：在大单元教学活动中喜欢上几何图形，养成良好的几何意识；正确理解几何图形和代数的关系，能够灵活地转换和运用相关知识。

（四）创新教学方法，激发学生的学习兴趣

在小学数学教学中，如何创新教学方法、激发学生的学习兴趣，一直是教师关注的焦点。传统的教学方法往往以教师为中心，忽视了学生的主体性和参与性，导致学生的学习兴趣不高，学习效果不佳。因此，探索一种新型的、以学生为主体的教学方法，对提高小学数学教学质量、培养学生的数学素养至关重要。小学数学教师可以通过引入游戏化学习、采用合作学习模式、利用多媒体技术辅助教学等方法，为学生提供更加生动、直观的学习体验。例如，在进行“图形的变换”单元教学时，教师可以先利用多媒体展示生活中的例子，如旋转木马、平移的电梯、对称的建筑等，激发学生的兴趣，引导学生观察并思考这些现象的共同点；随后向学生详细解释平移、旋转和对称的概念，并用简单的图形进行演示让学生尝试用自己的语言复述这些概念。以此，通过引导学生观察和实验，培养学生的创新思维和实践能力。