SOIL理論在高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中的滲透

段鵬舉

(宿州學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院，安徽 宿州 234000)

目前，我國在高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中雖然也取得了一定的成效，但還是存在很多問題，這些問題阻礙了我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展和改革。在此背景下，探討新的教育教學(xué)理論對高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)一步發(fā)展具有重要的意義。SOIL理論是科學(xué)家在研究人腦認(rèn)知歷程時提出來的，不僅包括了對數(shù)學(xué)進(jìn)行基礎(chǔ)教育的相關(guān)理論知識，同樣還蘊含著教學(xué)方法的正確選擇，合理地運用SOIL理論能在很大程度上促進(jìn)我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的改革和發(fā)展。

一、SOIL理論的相關(guān)介紹

目前，對于高校本科在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中教育來說涌現(xiàn)出很多能促進(jìn)教育發(fā)展和改革的理論，其中就涌現(xiàn)出SOIL 理論。相比于其他理論來說，SOIL 理論起源十分獨特，學(xué)術(shù)界認(rèn)為起源于人們對于大腦認(rèn)知歷程的研究。簡而言之，人們對大腦認(rèn)知進(jìn)行研究時，所提出的SOIL 理論概括出了在數(shù)學(xué)教育中教學(xué)過程設(shè)計要遵循明確、關(guān)聯(lián)、結(jié)構(gòu)與脈絡(luò)等四大原則。在遵循幾大原則的基礎(chǔ)上，還將針對所要編寫的教材進(jìn)行教材信息步驟化、區(qū)塊化、結(jié)構(gòu)化，可有效處理復(fù)雜的教材元素互相整合[1]。SOIL理論著重指出了要想具有好的教學(xué)效果，必須要在對學(xué)生有一定的了解之后。SOIL理論中指出在了解學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷的基礎(chǔ)上，運用多媒體、板書和講解等方式來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力。將 SOIL 理論運用到本科高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，是提升本科學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)相關(guān)課程的一種嘗試，也是當(dāng)前本科教育人才培養(yǎng)模式的一種探討。而SOIL理論在高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中有很大的作用。在高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中合理運用SOIL理論，不僅能有利于高校對本科學(xué)生的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教育，也能促進(jìn)高校對本科教育的改革和發(fā)展。

二、高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要性和意義

高校數(shù)學(xué)教育對社會發(fā)展的促進(jìn)作用，從人類的社會發(fā)展歷史就能看出來。數(shù)學(xué)教育是在社會的生產(chǎn)發(fā)展需要下產(chǎn)生和不斷促進(jìn)的。除此之外，數(shù)學(xué)教育的發(fā)展也在一定程度上能推進(jìn)社會的進(jìn)步和改革。目前，我國正處在一個日新月異的社會，并且社會正在以飛速的速度進(jìn)行不斷進(jìn)步和改革。而數(shù)學(xué)在日常生活中的應(yīng)用也早已經(jīng)深入到社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的很多方面，比如，物流及經(jīng)濟(jì)，IT等行業(yè)數(shù)學(xué)知識理論都是不可缺少的存在，而數(shù)學(xué)知識理論的準(zhǔn)確應(yīng)用同時又能使人們更好地進(jìn)行其他行業(yè)的發(fā)展。目前，隨著高等數(shù)學(xué)教育的普及和科技為主導(dǎo)社會的不斷發(fā)展，相信數(shù)學(xué)教育在社會上的應(yīng)用也更加廣泛。與此同時，數(shù)學(xué)學(xué)科的教育功能和價值也得到了很大的提升。所以，重視高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)能使學(xué)生完善自我的同時促進(jìn)社會的進(jìn)一步發(fā)展。

三、我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中存在的問題

1.高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的基礎(chǔ)銜接不當(dāng)

對于我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)來說，存在教學(xué)內(nèi)容并沒有與學(xué)生的原本數(shù)學(xué)基礎(chǔ)妥當(dāng)銜接的問題。就這門科目本身來說，數(shù)學(xué)是一門邏輯性非常強的思維能力學(xué)科，因此，學(xué)生的數(shù)學(xué)知識合理銜接也就十分重要。目前，大學(xué)生學(xué)習(xí)的高等數(shù)學(xué)教材都是在20世紀(jì)70年代末期編寫的，雖然經(jīng)歷了很多次的版本修改，但大體內(nèi)容還是沒有變化。而大學(xué)生在大學(xué)之前所接受的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育就是高中三年的數(shù)學(xué)教育。因此，高中課程的數(shù)學(xué)教育應(yīng)該與大學(xué)課程的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育有一定程度的銜接，這樣才有利于學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育的學(xué)習(xí)，但目前兩者之間并沒有形成合理的銜接，往往有重復(fù)的部分，這也導(dǎo)致了本科教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育時會有一定的重復(fù)教學(xué)。這也是對學(xué)生時間的一種浪費，而且學(xué)生在聽到重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容時往往會感到厭煩，從而喪失對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育的學(xué)習(xí)熱情。除此之外，目前，高校的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)還存在與實際情況相互脫節(jié)的行為。大學(xué)基礎(chǔ)教材往往先介紹理論基礎(chǔ)知識就直接進(jìn)行應(yīng)用，而缺乏相關(guān)的符合實際的練習(xí)。這使學(xué)生在進(jìn)行實際應(yīng)用時并沒有能聯(lián)系理論知識解決問題的能力，所以，也就打擊了學(xué)生對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育的學(xué)習(xí)熱情，認(rèn)為教學(xué)缺乏實際用途，會表現(xiàn)出來對學(xué)習(xí)不積極的狀況，從而使學(xué)生所接受的高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)很難適應(yīng)社會的發(fā)展，從而與社會進(jìn)行脫節(jié)。

2.我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)要求和內(nèi)容取舍不科學(xué)

目前，我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)在進(jìn)行過程中，很多教師對于教學(xué)的目的并沒有充分了解。這就是為什么很多數(shù)學(xué)教師十分強調(diào)對理論知識的學(xué)習(xí)，而并沒有強調(diào)學(xué)生對這些知識在實際中的應(yīng)用，所以在教學(xué)過程中，只把本身就是符號的公式演示給同學(xué)，并沒有詳細(xì)解釋這些數(shù)學(xué)公式會在實際應(yīng)用過程中怎樣運用的問題[2]。另外，教師在對教材內(nèi)容進(jìn)行取舍時，也并沒有做到良好的取舍和選擇，直接導(dǎo)致學(xué)生覺得數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)教學(xué)和內(nèi)容技能并不是十分重要。此外，很多教師在進(jìn)行高等數(shù)學(xué)知識講授時并沒有做到充分的設(shè)計，對與專業(yè)關(guān)系并不緊密結(jié)合的內(nèi)容用很多時間講解，對本應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)講解的部分卻選擇一筆帶過，這就是對教學(xué)內(nèi)容取舍不當(dāng)?shù)木唧w表現(xiàn)。這樣不僅不利于數(shù)學(xué)專業(yè)教師的教學(xué)，同時也不利于學(xué)生對數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

3.我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)缺乏對學(xué)生數(shù)學(xué)思維方式的培養(yǎng)

在我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)課堂中，很多數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的教師往往只重視對學(xué)生進(jìn)行理論知識的教育，在教學(xué)模式上選擇填鴨式的教學(xué)模式，并沒有從實際上認(rèn)真考慮到學(xué)生的接受能力和知識水平。除此之外，在講授時，只是按照教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行概念的介紹，除了數(shù)學(xué)公式和定理之外，并沒有其他的內(nèi)容，這也導(dǎo)致學(xué)生并沒有得到良好的數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練，而只是運用教師所教授的知識和公式，進(jìn)行呆板的數(shù)學(xué)問題解答，并沒有對數(shù)學(xué)這門學(xué)科邏輯性的認(rèn)識和進(jìn)行思維能力培養(yǎng)，最終就形成了學(xué)生雖然會用教師所教授的公式解決數(shù)學(xué)問題，但并沒有對數(shù)學(xué)原理進(jìn)行清楚的認(rèn)知[3]。這也就出現(xiàn)了一個問題，那就是目前高校本科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教育并沒有引導(dǎo)學(xué)生建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)思維模式，從而也就并沒有培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)邏輯思維能力進(jìn)行問題解決的途徑訓(xùn)練。

4.我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)并不完整

目前，我國的高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)團(tuán)隊并不是一個獨立的整體。在對同專業(yè)的全年級的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識教育上并沒有形成共識，而不同的教師有不同的教學(xué)理念，從而有不同的教學(xué)方針，這就在一定程度上使不同班級的學(xué)生所接受到的本科數(shù)學(xué)教育并不同，因此，這也導(dǎo)致部分學(xué)生所接受到的本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育側(cè)重點不同，導(dǎo)致部分知識并不普及的狀況。而不同的教師所進(jìn)行的本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育也是有所偏差，這不利于學(xué)生進(jìn)行全面的本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，同時也不利于整個年級數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)度的統(tǒng)一。這是因為目前我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的團(tuán)隊建設(shè)不足，往往形成小團(tuán)體教學(xué)，不利于我國高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)任務(wù)的完成。

四、SOIL理論在高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中的滲透作用

作為一種新提出來的教學(xué)理論，SOIL理論如果能合理應(yīng)用到高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育中，能發(fā)揮很強的滲透作用。這些滲透作用不僅包括對高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的改革滲透作用，還具有對高校學(xué)生的邏輯思維能力培養(yǎng)的滲透作用。

1.SOIL理論能幫助高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容改革

目前，高等數(shù)學(xué)教育的內(nèi)容并沒有與高中的數(shù)學(xué)教育內(nèi)容接軌，兩者有重疊的部分，十分不利于高等數(shù)學(xué)的教育，又浪費了學(xué)生的學(xué)習(xí)時間。通過在教學(xué)中合理運用SOIL理論最主要的一個特點就是能幫助高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革。由于SOIL理論主要針對的就是基于人的大腦運作而提出的理論，因此，要想通過運用SOIL理論發(fā)揮高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中的滲透作用，就要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一定程度的修改，使其符合SOIL理論的教學(xué)運用標(biāo)準(zhǔn)[4]。所以，SOIL理論在高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育中的運用能促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的改革，從而促進(jìn)高校本科的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育發(fā)展。

2.SOIL理論能幫助高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)改革

高等數(shù)學(xué)是一門能傳播傳統(tǒng)數(shù)學(xué)知識、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力和豐富的空間想象能力的基礎(chǔ)課程。對于目前社會的高速發(fā)展，針對大學(xué)生的高等數(shù)學(xué)教育的教學(xué)目的的意義就是為了能培養(yǎng)學(xué)生具備良好的數(shù)學(xué)邏輯思維能力，并不是為了學(xué)生能夠解答方程。所以，運用SOIL理論在一定程度上也能促進(jìn)高校在本科教育時基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)的改革。

3.SOIL理論能幫助對學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維方式的培養(yǎng)

高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中除了要對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)教育外，也應(yīng)該要注意培養(yǎng)學(xué)生具備良好的邏輯思維能力，這也是高校開展高等數(shù)學(xué)教育的一個目標(biāo)。但是，實際上很多高校在對學(xué)生開展高等數(shù)學(xué)教育的同時都沒有注重對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)邏輯思維能力的培養(yǎng)，反而是呈現(xiàn)出急功近利的教學(xué)態(tài)度，比如，很多高校對高等數(shù)學(xué)課程的設(shè)置都存在著差異，很多藝術(shù)類專業(yè)所學(xué)習(xí)的高等數(shù)學(xué)難度非常低，而其他專業(yè)所學(xué)習(xí)的高等數(shù)學(xué)的難度并不相同[5]。在對大學(xué)生進(jìn)行的高等數(shù)學(xué)教育難度上就能體現(xiàn)出來，很多高校在進(jìn)行課程設(shè)置時并沒有考慮對學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維能力的培養(yǎng)。而且高校在對學(xué)生進(jìn)行教育的同時所采取的教育方法也并不合理，往往是充滿數(shù)學(xué)公式的填鴨式教育。但合理采用SOIL理論對學(xué)生進(jìn)行高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育不僅能促進(jìn)高校的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育進(jìn)行內(nèi)容的改革，同時還能在內(nèi)容上增加對培養(yǎng)大學(xué)生邏輯思維培養(yǎng)能力有利的部分。采用SOIL能促進(jìn)高校對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教育的同時培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維培養(yǎng)能力，而不只是通過填鴨式的教育。因此，SOIL理論能幫助對學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維方式的培養(yǎng)。

4.SOIL理論能幫助對基礎(chǔ)教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)

結(jié)合目前高校的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育發(fā)展，引入新的教學(xué)理論SOIL理論還需要不斷摸索實踐。因此，采用SOIL理論能促進(jìn)高校中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育中教師教學(xué)團(tuán)隊的組建與形成，能夠加強教師隊伍的團(tuán)結(jié)性[6]。如果將SOIL理論合理運用到高校本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育中能發(fā)揮很大的滲透作用，綜合現(xiàn)有實踐發(fā)展趨勢及相關(guān)研究，給我們提供了一定的借鑒經(jīng)驗，在高校本科數(shù)學(xué)課程中引入SOIL教學(xué)法，創(chuàng)造符合當(dāng)前形勢下本科數(shù)學(xué)新的教學(xué)模式有很大的作用。