聚焦數學實驗，提升探究素養

高麗霞

數學實驗是數學教學的一種常用手段，其目的在于讓學生在親手操作中探究數學概念、性質等，讓枯燥的數學變得生動有趣，從而激發學生的數學學習興趣，提高學生動手能力與解決實際問題的能力。自主探究能力是未來人才的必備素養，培養自主探究能力是素質教育的重要使命。筆者在數學教學中關注數學實驗教學，以每一次的數學實驗為契機，提升學生自主探究素養。

一、創設實驗情境，激發探究意識

探究素養是一種綜合素養，包涵了探究意識、探究能力與探究經驗等，探究意識是引燃探究活動的導火索，強烈的探究意識是激勵探究的不竭動力，只有當學生具有了濃厚的探究興趣和探究欲望，才會積極主動地投入探究活動，專注于探究實驗，獲得有效的探究結果。

問題是激發學生探究意識的關鍵，因此，我在教學中首先引導學生發現問題并提出問題，從而引發學生積極的探究欲望。問題的提出不能生硬僵化，而要自然得體，最好能夠由學生自己提出問題。情境教學是最符合學生認知規律的一種教學方式，將數學問題融于生動具體的生活化情境之中，創設一種有趣的實驗情境，讓學生從中捕捉問題、提出問題，做出假設，產生探究內驅。例如，在教學蘇教版四年級上冊《運動與身體變化》一課中，我創設了如下情境：“上周學校召開了運動會，這是我們班同學在4×100米接力中的畫面。”我邊說邊用多媒體展示了同學們在4×100米接力中的鏡頭。“同學們都知道科學的運動能夠鍛煉我們的身體，關于運動你們還知道些什么？”我利用課件將學生帶入運動情境，并讓學生圍繞運動自主提出問題。“運動后身體會發生變化，許多方面和運動前不一樣。”一位參加過運動會比賽的男生說道，“運動后心跳加快，呼吸變快。”另一位男運動員回答。“你們兩人都參加過運動會，有過切身體會，怎么樣讓其他同學也相信你們說的是真的呢？”我追問道。“做實驗！”孩子們齊聲回答。

二、優化實驗過程，提升探究能力

實驗是科學探究的一種重要途徑，通過實驗實現手腦結合，學生邊操作邊思考，在做中學的效果超越其他任何方式。

實驗能力是一種綜合能力，包括了實驗方案的設計、實驗活動的開展、實驗數據的收集、實驗數據分析等，數學實驗能力的培養需要我們精心設計實驗教學，優化實驗過程，科學組織指導。在教學《運動與身體變化》的“實驗討論”環節中，我以學生為實驗探究主體，引導學生通過小組合作自行設計實驗方案，放手讓學生分組實驗搜集數據，重點指導學生利用數據進行分析，提高數據整理分析的能力。“有效的實驗離不開合理的方案設計，請同學們先小組討論運動對脈搏的影響實驗方案。”我邊說邊給每個小組發放了實驗活動設計單，請他們自主設計活動方案和實驗記錄單，由于學生在科學課中掌握了對比實驗的設計方法，他們很快討論完成了實驗方案的設計。接著，我根據學生的設計要求給他們提供了秒表，分組進行實驗，他們分工合作，有的負責計時，有的測數脈搏，有的記錄數據，經過兩輪互換，分別測量了運動前、運動后以及休息后的1分鐘脈搏的次數。數據的分析與應用是數學實驗的重點，在有效搜集了實驗數據后，我讓學生計算小組脈搏平均數，并在組內觀察、交流：自己的脈搏與小組同學脈搏各發生了怎樣的變化。接著，我組織了全班交流，請各個小組分別展示實驗記錄單，匯報交流脈搏變化情況，大家根據數據分析一致認為：運動后比運動前脈搏加快，休息后脈搏又恢復正常。

在整個實驗過程中，我都以學生為中心，開展自主探究，引導從他們設計方案、分組實驗、數據分析到匯報交流，經歷了科學完整的實驗過程，在親歷合作中提升探究能力。

三、引申應用反思，積儲探究經驗

為了進一步研究運動與身體變化的規律，我設計了引申拓展環節，在應用中鞏固提升學生實驗能力，讓學生在反思中積儲探究經驗。為了使學生深刻體驗認識運動前后身體的變化規律，我又組織學生選擇不同運動方式進行實驗，深入研究不同運動方式影響身體變化的情況。我讓各小組自由選擇確定運動方式，有的小組下蹲、有的高抬腿、有的做操，他們依然根據前一次的實驗步驟設計活動方案，開展實驗活動，記錄實驗數據，計算平均次數，分析數據歸納結果。在完成該活動后我繼續引申應用，讓學生設計并完成活動：研究運動與呼吸次數的變化情況。在實驗結束之后，我著重引導學生回顧實驗過程，在反思中總結實驗方法。

“數學實驗”讓學生的手和腦聯動，打開了學生智能之門，讓我們聚焦數學實驗，以數學實驗為載體，承載學生在數學的海洋中乘風破浪。

（作者單位：江蘇省張家港市錦豐中心小學）