自主探索是指学习个体在学习新的数学知识时，从自身的已有的数学知识与经验出发，借助系列外部行为（观察操作、猜测验证）予以自我内化，经过自身思维碰撞、认知冲突、直至豁然开朗的顿悟等心理活动，从而获得对新知识的理解。探索的过程是一个充满生命力的历程，在亲身体验与独立思考的基础上认识数学，形成自己对数学的理解；在合作交流与人分享氛围中，逐渐完善自己的想法。
这个过程包括认知的活跃程度、情感的兴奋水平和意志的努力强度，是一个生动活泼、富有个性的展示过程，是学生主体性、能动性、独立性不断生成、张扬、发展、提升的过程。
在自主探索中，教师定位于组织者、合作者、引导者的`角色，定位的宗旨是对学生适时有效地提供必要的帮助与引导。当学生面临困难时，引导他们寻求解决问题的思路，并在解决问题中边探索边总结已获得的经验，而不是直接给出解决问题的方案；
当学生对自己或同伴所获得者的“数学猜想”没把握时，要求并帮助他们为验证寻求证据、修正猜想，而不是直接肯定或否定他们的猜想。在这个过程中，教师要关注学生的个性差异，尊重学生的创造性，让所有的学生在探索中获得成就感，树立自信心，增强克服困难的勇气与毅力。
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