聚焦數(shù)學(xué)實驗，提升探究素養(yǎng)

高麗霞

數(shù)學(xué)實驗是數(shù)學(xué)教學(xué)的一種常用手段，其目的在于讓學(xué)生在親手操作中探究數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)等，讓枯燥的數(shù)學(xué)變得生動有趣，從而激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)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(yǎng)，培養(yǎng)自主探究能力是素質(zhì)教育的重要使命。筆者在數(shù)學(xué)教學(xué)中關(guān)注數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，以每一次的數(shù)學(xué)實驗為契機，提升學(xué)生自主探究素養(yǎng)。

一、創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)探究意識

探究素養(yǎng)是一種綜合素養(yǎng)，包涵了探究意識、探究能力與探究經(jīng)驗等，探究意識是引燃探究活動的導(dǎo)火索，強烈的探究意識是激勵探究的不竭動力，只有當(dāng)學(xué)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(jié)果。

問題是激發(fā)學(xué)生探究意識的關(guān)鍵，因此，我在教學(xué)中首先引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，從而引發(fā)學(xué)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(xué)生自己提出問題。情境教學(xué)是最符合學(xué)生認知規(guī)律的一種教學(xué)方式，將數(shù)學(xué)問題融于生動具體的生活化情境之中，創(chuàng)設(shè)一種有趣的實驗情境，讓學(xué)生從中捕捉問題、提出問題，做出假設(shè)，產(chǎn)生探究內(nèi)驅(qū)。例如，在教學(xué)蘇教版四年級上冊《運動與身體變化》一課中，我創(chuàng)設(shè)了如下情境：“上周學(xué)校召開了運動會，這是我們班同學(xué)在4×100米接力中的畫面。”我邊說邊用多媒體展示了同學(xué)們在4×100米接力中的鏡頭。“同學(xué)們都知道科學(xué)的運動能夠鍛煉我們的身體，關(guān)于運動你們還知道些什么？”我利用課件將學(xué)生帶入運動情境，并讓學(xué)生圍繞運動自主提出問題。“運動后身體會發(fā)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(xué)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(yōu)化實驗過程，提升探究能力

實驗是科學(xué)探究的一種重要途徑，通過實驗實現(xiàn)手腦結(jié)合，學(xué)生邊操作邊思考，在做中學(xué)的效果超越其他任何方式。

實驗?zāi)芰κ且环N綜合能力，包括了實驗方案的設(shè)計、實驗活動的開展、實驗數(shù)據(jù)的收集、實驗數(shù)據(jù)分析等，數(shù)學(xué)實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)需要我們精心設(shè)計實驗教學(xué)，優(yōu)化實驗過程，科學(xué)組織指導(dǎo)。在教學(xué)《運動與身體變化》的“實驗討論”環(huán)節(jié)中，我以學(xué)生為實驗探究主體，引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作自行設(shè)計實驗方案，放手讓學(xué)生分組實驗搜集數(shù)據(jù)，重點指導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)據(jù)進行分析，提高數(shù)據(jù)整理分析的能力。“有效的實驗離不開合理的方案設(shè)計，請同學(xué)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(fā)放了實驗活動設(shè)計單，請他們自主設(shè)計活動方案和實驗記錄單，由于學(xué)生在科學(xué)課中掌握了對比實驗的設(shè)計方法，他們很快討論完成了實驗方案的設(shè)計。接著，我根據(jù)學(xué)生的設(shè)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(zé)計時，有的測數(shù)脈搏，有的記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)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(shù)。數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用是數(shù)學(xué)實驗的重點，在有效搜集了實驗數(shù)據(jù)后，我讓學(xué)生計算小組脈搏平均數(shù)，并在組內(nèi)觀察、交流：自己的脈搏與小組同學(xué)脈搏各發(fā)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(jù)數(shù)據(jù)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(fù)正常。

在整個實驗過程中，我都以學(xué)生為中心，開展自主探究，引導(dǎo)從他們設(shè)計方案、分組實驗、數(shù)據(jù)分析到匯報交流，經(jīng)歷了科學(xué)完整的實驗過程，在親歷合作中提升探究能力。

三、引申應(yīng)用反思，積儲探究經(jīng)驗

為了進一步研究運動與身體變化的規(guī)律，我設(shè)計了引申拓展環(huán)節(jié)，在應(yīng)用中鞏固提升學(xué)生實驗?zāi)芰Γ寣W(xué)生在反思中積儲探究經(jīng)驗。為了使學(xué)生深刻體驗認識運動前后身體的變化規(guī)律，我又組織學(xué)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(jù)前一次的實驗步驟設(shè)計活動方案，開展實驗活動，記錄實驗數(shù)據(jù)，計算平均次數(shù)，分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)果。在完成該活動后我繼續(xù)引申應(yīng)用，讓學(xué)生設(shè)計并完成活動：研究運動與呼吸次數(shù)的變化情況。在實驗結(jié)束之后，我著重引導(dǎo)學(xué)生回顧實驗過程，在反思中總結(jié)實驗方法。

“數(shù)學(xué)實驗”讓學(xué)生的手和腦聯(lián)動，打開了學(xué)生智能之門，讓我們聚焦數(shù)學(xué)實驗，以數(shù)學(xué)實驗為載體，承載學(xué)生在數(shù)學(xué)的海洋中乘風(fēng)破浪。

（作者單位：江蘇省張家港市錦豐中心小學(xué)）