在信息技術(shù)競賽輔導(dǎo)中運用問題教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

☆陳錦波

（廣州市荔灣區(qū)教育發(fā)展研究中心，廣東廣州 510140）

近年來，隨著信息技術(shù)教育的迅速發(fā)展，信息技術(shù)競賽也越來越受到廣大師生的關(guān)注，但是，由于信息技術(shù)競賽專業(yè)性強、競賽試題的難度較大，因此，很多教師和學(xué)生都望而卻步。筆者近幾年多次輔導(dǎo)區(qū)、校的信息技術(shù)競賽小組參加各級各類的信息技術(shù)競賽，并取得了可喜的成績（分別獲國家、省、市級信息技術(shù)各類競賽一、二、三等獎近30人次）。通過競賽輔導(dǎo)的不斷“思考——實驗——反思——再實施”的實踐過程，筆者發(fā)現(xiàn)，問題教學(xué)法對輔導(dǎo)信息技術(shù)競賽有良好效果，能較好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，只要有效地應(yīng)用常?？梢允掳牍Ρ丁?/p>

一、創(chuàng)新精神與問題教學(xué)法

創(chuàng)新精神是一種精神財富和最可貴的心理品質(zhì)，是指能運用已有的各方面能力，提出新方法、新觀點的思維能力和進行發(fā)明創(chuàng)造、革新的意志、勇氣、信心和智慧。狹義的創(chuàng)新，是從全社會范圍來考察的，指能導(dǎo)致誕生前所未有的新穎、獨特、有突破性、具有社會意義的作品的活動和思維。廣義的創(chuàng)新，是從個人的活動來考察的，是指個人從事的活動和思維，只要相對于自己的過去來說是新穎、獨特具有突破性的，就是創(chuàng)造性活動，即使相對于全社會來說并非具有創(chuàng)造性。因此，創(chuàng)造性是每個人都應(yīng)該具備的，也是可以培養(yǎng)的，學(xué)生在學(xué)校里要培養(yǎng)的創(chuàng)造性，就是這種廣義上的創(chuàng)造性。

所謂問題教學(xué)法，就是指把教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為一串問題，用“問題”組織教學(xué)，使學(xué)生在解決問題中掌握知識的發(fā)生、發(fā)展過程，知識結(jié)構(gòu)和運用規(guī)律。問題教學(xué)法首先是由美國教育家杜威提出的，它是一種可以讓學(xué)生擺脫消極被動地接受教師灌輸書本知識，教學(xué)過程與學(xué)生的經(jīng)驗相脫離的教學(xué)模式，它把教學(xué)過程看成是學(xué)生獨立自主地發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的過程。教師通過創(chuàng)設(shè)一種活動情境，把學(xué)生引導(dǎo)到提出問題、分析問題及解決問題的活動中來，讓學(xué)生在解決問題的過程中感知知識、領(lǐng)會知識、運用知識的思想方法，并最終達到獲取知識、培養(yǎng)操作技能、發(fā)展他們能力的目的。這樣的教學(xué)方法非常適合創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，因為它與創(chuàng)新的過程非常接近。

二、問題教學(xué)法應(yīng)用在競賽輔導(dǎo)能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

1.競賽輔導(dǎo)的特點呼喚著“問題式教學(xué)”

我們知道，信息技術(shù)競賽有著專業(yè)性、靈活性強、難度大、重操作、注重綜合應(yīng)用的特點。而且競賽的輔導(dǎo)通常又有輔導(dǎo)時間短、信息量大、輔導(dǎo)的內(nèi)容涵蓋面廣等特點。因此，如果使用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)法，單純依靠教師的講解是不可能適應(yīng)信息技術(shù)競賽輔導(dǎo)的，也絕不可能取得良好的效果。而“問題式”教學(xué)以問題為主線，讓學(xué)生多提出問題，并帶著問題去學(xué)習(xí)、思索、動手，這樣才能在短時間內(nèi)使學(xué)生獲得最大的信息量和思維量。

2.用問題教學(xué)法才能充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

要想在競賽中脫穎而出，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維至關(guān)重要。信息技術(shù)競賽不僅考查學(xué)生的知識與技能，還考查學(xué)生對信息的獲取、加工、處理、優(yōu)化利用的能力以及對信息技術(shù)的綜合應(yīng)用與創(chuàng)新的能力。

因此，在輔導(dǎo)過程中，教師不僅要輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識與技能，還要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維和培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。而問題教學(xué)法正是以自主學(xué)習(xí)應(yīng)用、思維鍛煉為主的教學(xué)方法，通過問題的不斷建構(gòu)與分析可以極大地激發(fā)學(xué)生的思維，挖掘?qū)W生內(nèi)在潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

三、在信息技術(shù)競賽輔導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神要注意的問題

1.注意問題的目的性與針對性

問題教學(xué)法的重點是問題的設(shè)計，核心也是問題的設(shè)計。創(chuàng)新的起點也是問題的提出，有人說“能提出好的問題就已經(jīng)成功了一半”。因此，所有的問題都必須有針對性，要點到“點子”上。然后才可能圍繞主題，步步深入，最后達到輔導(dǎo)目的。

2.注意問題的循序漸進及有效性

問題教學(xué)法總是以問題的提出為出發(fā)點，問題的提出要以循序漸進為原則。教師提出的問題都要以“跳一跳就能摘到桃子”為目標，但不能讓“跳”的力度太小，因為，太容易的問題就變成不是問題了，但問題太難，學(xué)生不能解決也不行。因此，問題的循序漸進和有效性就顯得尤為重要了。

3.注意因材施教

學(xué)生是輔導(dǎo)教學(xué)過程中的主體，是解決問題的核心力量。教師的教學(xué)方法一定要適合學(xué)生的情況。要關(guān)注學(xué)生的基礎(chǔ)、個性，要注意學(xué)生在合作中的分工。問題的提出和解決也要注意對象。思維活躍、學(xué)習(xí)主動的學(xué)生用協(xié)作式、討論式問題教學(xué)；對不善言辭、喜歡獨立思考的學(xué)生多給他們一些自主問題探究的機會。

四、問題教學(xué)法在信息技術(shù)競賽輔導(dǎo)中的實施方法

教學(xué)實施中筆者通過幾年來反復(fù)的實踐與思考后提煉出以下基本流程（如圖1）。

圖1 問題教學(xué)法教學(xué)流程圖

從圖1中我們可以看到，問題首先是從情境中來，但情境未必是教師創(chuàng)設(shè)的，教師必須教會學(xué)生在情境中提出問題，學(xué)生實在不能自己根據(jù)所處的情境中發(fā)現(xiàn)問題，教師再來創(chuàng)設(shè)情境，并盡可能讓學(xué)生自己提出問題。接下來是學(xué)生根據(jù)問題進行分析，主角應(yīng)該是學(xué)生，教師可作適當指導(dǎo)。如果問題簡單，學(xué)生就可以在教師的點拔下解決問題，但教師一定不可以直接幫學(xué)生解決問題，否則學(xué)生對問題的認識就很膚淺，達不到教會學(xué)生的目的。

如果問題比較復(fù)雜或很難解決，就要教會學(xué)生看能不能將問題細分，通過幾個小問題的結(jié)果來解決這個大問題。當提出的問題解決后，教師應(yīng)該與學(xué)生一起進行小結(jié)，看問題解決得徹底了沒有，有無新的問題或能否挑出毛病，如果有就繼續(xù)按新問題的方法解決，如果沒有就可作為階段性成果或者學(xué)生通過這個問題的解決得到能力的提高。以下是在問題教學(xué)法的實施中要注意的幾個關(guān)鍵點。

1.提出閃光的問題是有效實施問題教學(xué)法的前提條件，也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神的關(guān)鍵點

問題的提出往往比問題的解決更加顯得重要和困難。華裔美籍科學(xué)家李政道博士曾經(jīng)說過：“最重要的是會提出問題，否則將來就做不了第一流的工作”。在競賽輔導(dǎo)中，問題教學(xué)法對問題的提出有很高的要求，筆者認為，提出的問題應(yīng)達到以下條件：一是要緊扣教學(xué)輔導(dǎo)目標、要能最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；二是問題要有針對性、能適應(yīng)和滿足學(xué)生的需要；三是問題的提出要體現(xiàn)學(xué)生的主體性、盡可能地為激發(fā)學(xué)生的閃光思維服務(wù)；四是問題的提出要有梯度，要使問題更有利于學(xué)生的思維發(fā)展。

因此，問題的提出既不能太隨意，又不能太古板。提出的方式可以是從一開始由教師提出或者由教師引導(dǎo)提出，逐步過渡到教師創(chuàng)設(shè)情境，問題由學(xué)生自己提出，最后發(fā)展到學(xué)生能自主提出有建設(shè)性的問題。而教師的任務(wù)主要是積極主動地對學(xué)生的閃光思維進行捕捉、引導(dǎo)和修正，使問題最終能夠符合客觀的要求和向解決的方向發(fā)展。

例如：筆者在輔導(dǎo)學(xué)生制作《智能化城市交通地圖》（全國二等獎）的第一節(jié)輔導(dǎo)課中，先展示了一些歷年參加全國比賽的優(yōu)秀學(xué)生作品，然后讓學(xué)生思考幾個問題：你覺得什么樣的作品有競爭力和生命力，是一個空洞的故事，還是一個活生生的實例，是幾個平淡的畫面，還是一個實用性強的軟件或網(wǎng)頁等，我們要拿什么作品去參賽？目前你會什么，要學(xué)什么等等。接著我就跟學(xué)生講了一個故事，有一次筆者要坐公交到沙河（廣州的一個地名），但又不知道如何去，當時我真想有一個地圖軟件向?qū)Ц嬖V我怎樣去。接著我提問一些學(xué)生有什么辦法可以解決。問題提出之后，要求學(xué)生就以上問題每小組做一個課題計劃和學(xué)習(xí)計劃。就這樣，一些學(xué)生利用地圖與數(shù)據(jù)庫的知識開始制作一個可隨時更新的公交地圖。

2.適時點撥，并引導(dǎo)問題沿正確的方向發(fā)展是教學(xué)的關(guān)鍵

教師的主要責(zé)任是引導(dǎo)學(xué)生解決問題。學(xué)生由于他們的經(jīng)驗比老師少、知識面相對要比老師窄等原因，想問題時很多時候會鉆牛角尖，造成解決問題的時候出現(xiàn)偏差，這時教師的適當點撥就不可少了。而把握適當?shù)臅r機則是教師點撥的關(guān)鍵點。一般情況下，當學(xué)生能自己繼續(xù)研究下去、不會走太大的彎路時，教師就不應(yīng)該指手劃腳，因為走走小彎路可讓學(xué)生體驗更深刻，并且培養(yǎng)他們獨立解決問題的能力，然而，當學(xué)生的研究越來越偏離正題時教師就要及時指正。另外，教師應(yīng)當與學(xué)生建立一種默契，要經(jīng)常檢查學(xué)生的進度，學(xué)生也要及時匯報進度，便于教師及時指導(dǎo)。

例如：在輔導(dǎo)學(xué)生參加全國信息學(xué)奧林匹克競賽廣州市分區(qū)聯(lián)賽的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)中喜歡提偏、難、叼的問題，而忽視了對基本知識、基本算法和程序設(shè)計語言的靈活應(yīng)用方面的問題。因此，在輔導(dǎo)中教師應(yīng)當對學(xué)生的問題先進行篩選、梳理、提煉，然后在學(xué)習(xí)與操作過程給予及時點拔和引導(dǎo)。

3.積極參與，協(xié)作探究、共同細化和分析問題是有效學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)

競賽內(nèi)容的難度是超乎尋常的，學(xué)生總有解決不了的問題，而教師也未必能全懂，所以共同參與是必不可少的，甚至可以找其他組的學(xué)生一起研究。學(xué)生有充沛的精力、靈巧的手腳、靈敏的頭腦，教師豐富的經(jīng)驗、扎實的基礎(chǔ)是學(xué)生所缺乏的，師生在一起研究就能形成合力，解決難題。

例如：在制作《智能化城市交通地圖》過程中，為解決如何提高地圖的顯示速度這一關(guān)鍵的難題，我與學(xué)生一起分工協(xié)作、共同研究，跑書店找資料、到圖書館看資料、上BBS尋求答案。經(jīng)過一番努力，綜合比較了GDI、DirectDraw、SDD、VB圖形服務(wù)等數(shù)種圖形引掣的優(yōu)異，得出了DirectDraw在繪圖速度上比其它軟件快數(shù)倍，而且直接快取硬件顯存，是理想的接口，特別適合地圖滾動對繪圖速度快速無閃爍的要求。

同時，當一個問題涵蓋的內(nèi)容較大或較難時，必須對問題進行細分，然后集中優(yōu)勢力量分模塊逐個解決。例如：在輔導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)作《分形與細節(jié)層次顯示簡化技術(shù)在三維地形的生成、快速動態(tài)渲染的應(yīng)用》（獲全國一等獎）的過程中，我們就發(fā)現(xiàn)三維地形的生成、快速動態(tài)渲染牽涉面大、用到的技術(shù)多，于是我就指導(dǎo)學(xué)生將問題細分成分形技術(shù)、三維引擎技術(shù)、LOD顯示技術(shù)、LOD簡化技術(shù)等，其中分形技術(shù)又將它細分為線性分形理論算法、應(yīng)用平面Diamd－Square算法生成地形高度圖、噪音算法、線性插值、余弦插值、高次插值、平滑地形、高度圖的文件格式及載入等，然后對各個問題進行分析解決，形成最終成果。

4.及時歸納小結(jié)，提出新問題，進入更高層次的循環(huán)是創(chuàng)新的法寶

學(xué)生水平的提高不能單靠一兩個問題的解決就可以了，必須在問題解決的同時不斷總結(jié)、反思，同時提出更高的要求，發(fā)掘新問題，再解決新問題，從而上升到更高層次。在考試類競賽的輔導(dǎo)中，就是要將問題深化，加強學(xué)生的綜合應(yīng)變能力，增加學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的思維能力。在作品類競賽的輔導(dǎo)中，就是要將作品拿出來評頭品足，提出各種各樣的問題（也就是改進意見），通過這些問題的解決使作品更加完善、功能更強、效果更好。筆者輔導(dǎo)的學(xué)生比賽作品，無論比賽是否結(jié)束，總要求學(xué)生不斷完善直到作者、同學(xué)、教師都提不出問題為止，學(xué)生也在不斷完善的過程中學(xué)習(xí)到不少知識。

例如：在輔導(dǎo)學(xué)生做作品的過程中，學(xué)生先解決了《MP3播放器》（獲廣州市一等獎）的制作問題，形成了階段性的成果。但是，筆者并沒有讓學(xué)生就此停步，在老師、同學(xué)的幫助下，他順藤摸瓜提出MP3的壓縮問題，因而經(jīng)過不斷努力又創(chuàng)作了一套極速火龍CD壓縮器軟件，能高速將CD或文件壓縮成MP3、WMA 9、OGG、VQF，并擁有多項世界領(lǐng)先的功能，并作為共享軟件還為他帶來一定經(jīng)濟效益。

創(chuàng)新是無止境的，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，教師就要認真想辦法如何去引導(dǎo)學(xué)生。問題教學(xué)法對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神的確有較好的效果，也在比賽中取得了很好的成績，繼續(xù)研究它豐富的內(nèi)涵將有助于更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

[1]曾近義等.師范大學(xué)手冊[M].廣東:廣東高等教育出版社,1987.

[2]珍妮特.沃斯、戈燈.德萊頓著.顧瑞榮,陳標,許靜譯.學(xué)習(xí)的革命[M].上海:三聯(lián)書店,1998.

[3]敬業(yè)中學(xué)課題組.高中歷史實施“問題教學(xué)法”的研究和實踐[J].歷史教學(xué)通訊,2008,(1).