近些年来小学数学课堂中开始频繁使用研究单,作为一种学习材料,研究单对于改善小学数学教育教学具有重要意义。它优化了数学课堂中的教与学,使课堂变得更为高效活跃。研究单旨在培养学生的知识能力,促进数学素养发展。它是教师智慧的凝结,在一定程度上能促进教师的专业化发展。本论文研究的是作为学习材料的研究单在小学数学学科中的设计与运用,主要采用文献分析法、文本分析法、访谈法及观察法在南京市某小学调查研究。小学数学研究单以生本教育、建构主义及最近发展区及为理论基础。设计原则有:主体性、层次性、研究性、开放性和引导性;设计要求有:把握教材、学生和教师的特点,明确语言要求,聚焦核心问题的解决,重视总结评价的价值。小学数学研究单的设计要素主要包括:基本信息、探究习题和总结评价。当前小学数学研究单的主要特点:设计理念上“学为中心”,设计内容上基础性与发展性相结合,设计风格上简洁开放。但也存在个别需要重视的问题,主要为:缺少研究单设计模板;设计时花费时间长;运用后偶尔效果不佳。为帮助教师更好地开展研究单的教学,本研究选择三年级上册《乘数中间有0的乘法》一课从设计准备、编写制定、设计反思进行研究单的设计。通过在南京市某小学三年级9班的实际运用发现,该研究单的使用提高了课堂教学的效果,提高了作业正确率,总体来说运用效果较好。但就研究单本身来说仍存在以下问题:形式固化;预留空间不足;习题类型单一。针对小学数学研究单的实际设计与运用情况,为数学研究单更好地服务于小学数学课堂,本研究提出改进小学数学研究单设计与运用的建议,在设计上合理利用研究单设计模板,把握学生数学认知起点;在运用上要保证数学研究单的充分使用,注重发展学生的数学思维与表达;在评价上要做好数学研究单三步评价,重视数学研究单后续价值。