几何直观于2011年在《义务教育数学课程标准》中被作为十大核心概念之一提出,引起教育界的一致重视。在查阅文献后发现,几何直观在小学数学各个领域教学中均有渗透,但在数与代数领域明显不足。教学设计是否合理直接影响教学效果,故本文将探讨如何在小学数与代数教学设计中有效地借助几何直观。本文通过文献分析法、文本分析法、调查研究法和案例分析法梳理“几何直观”和“小学数与代数教学”的相关文献,对几何直观和数与代数的概念做出界定;借助几何直观的五种表现形式,来分析小学数学四年级教材数与代数中所蕴含的几何直观;调查发现教学现状存在的问题;结合相关理论,针对问题提出基于几何直观的小学数与代数教学设计应遵循的原则,具体途径和各环节设计。几何直观表现形式有:实物直观、替代物直观、简约符号直观、图形直观和数学模型直观。课堂教学存在的问题有:教师将几何直观等同于图形,教学形式较单一;由于时间原因,学生对几何直观的体验不足;教师教学时根据经验使用几何直观,未将两者深度融合;教学设计应遵循以下原则:联系现实,精选“直观”的原则;师生协同,“直观”探知的原则;力求发展,“直观”拓知的原则;教学设计的具体途径有:熟悉教材内容和几何直观,获取几何直观之源;掌握画图技巧和信息技术,丰富几何直观之用;创设师生操作体验活动,实现几何直观之效;积极引领学生自我小结,渗透几何直观之魂;教学各环节设计分别为:教材分析应挖掘可以渗透几何直观的内容;学情分析应关注学生对几何直观的需求;教学目标应凸显对几何直观的要求;教学方法应加强学生对几何直观的体验;教学过程应丰富几何直观的表现形式;教学反思应深化教师对几何直观的认识。根据以上原则,途径和各环节设计,针对数的概念、数的运算和问题解决三类课型,依次选取了《小数的意义》、《除数是整十数的笔算除法》和《鸡兔同笼》进行案例的设计与分析。最终得出结论:本研究能够为一线教师在数与代数教学中借助几何直观提供一定的参考,教师在实际教学中应不拘泥于框架,根据具体情况恰当的实施教学,让几何直观在其他领域也得以有效发挥作用。