随着科学信息的爆炸式增长,一个矛盾就凸显出来,即学生获取的信息越来越多,学习时间和精力却有限,那么在有限的时间里学习有价值的知识成为了研究者们首要考虑的重点,有学者就提出教学中要有统摄性的概念来解释和归纳庞大的知识体系和知识特征。同时为了如何更好的发展学生的核心素养,使核心素养落地,并培养出新时代的人才,也引起了教育专家的思考,有学者就提出教学中更应该关注知识的整体性和迁移性,为此以学科大概念为核心的教学研究得到了广泛的关注。本研究以“学科大概念”中的“变换概念”为研究点,进行变换概念知识体系框架的设计,并进行相应的教学设计编写,为一线教师或其他学者研究学科大概念理念下的教学实践研究提供参考。具体而言,本研究将研究分为五个部分,第一部分,利用文献研究法对学科大概念以及图形与几何中的变换概念进行概念界定。第二部分分为两个步骤,首先,基于前人所研究的大概念框架,确实变换概念的知识层级框架,其次,通过文献研究对图形与几何中变换次级大概念进行提取,并利用文本分析法分别对义务教育数学课程标准和苏教版本1-6年级数学教材进行变换一般概念的内容梳理和分析,形成最终的小学数学图形与几何中变换概念的知识框架图。第三部分是采用访谈法对海口市某小学学校调查一线教师关于图形与几何中的变换概念的知识结构体系以及采用非量表形式的调查问卷法调查学生对于变换一般概念的知识掌握程度。第四部分是在构建变换概念知识结构体系和现状分析的基础上,本研究在学科大概念理念下进行教学设计模式编写,并以小学数学苏教版本四年级下册第一章第二课时“图形的旋转”为例进行教学设计,其中教学设计模式主要分为六个环节:一,建立学科大概念知识体系;二,指向学科大概念的学习需要分析;三,学习目标制定;四,基本问题提出;五,确定评估证据（即六个理解侧面）;六,教学策略制定。第五部分是根据本研究所设计的教学设计,去某所小学进行实践,最后根据以上制定的评估证据和课外作业对学生进行评价,收集听课教师的反馈意见。本研究呈现了小学数学图形与几何中的变换概念的建构方法和建构过程,为其他数学概念知识体系的建构提供了操作实例。基于学科大概念下的教学设计模式和案例,展示了教学中促进学生形成变换概念、学科核心素养的具体做法,为相关研究者和一线教师提供了可以参考的教学依据。