信息學(xué)特長(zhǎng)生輔導(dǎo)教材的“生成性”開(kāi)發(fā)實(shí)踐*

許之安

（佛山市南海區(qū)石門(mén)實(shí)驗(yàn)中學(xué)，廣東 佛山528225）

一、“生成性”教材開(kāi)發(fā)的概念界定

1.生成性思維的特點(diǎn)

生成性思維是一種認(rèn)為事物及其本質(zhì)是在其發(fā)展過(guò)程中生成的思維模式，它認(rèn)為“事物及其本質(zhì)是在其發(fā)展過(guò)程中生成的而不是在發(fā)展之前就存在?！盵1]

而預(yù)成性思維則“是一種先設(shè)定對(duì)象的本質(zhì)，然后用此種本質(zhì)來(lái)解釋對(duì)象的存在和發(fā)展的思維模式。”[2]預(yù)成性思維視域下的教學(xué)形態(tài)表現(xiàn)為“律規(guī)性教學(xué)”，它認(rèn)為教學(xué)中的所有行為都是由教學(xué)本質(zhì)和教學(xué)規(guī)律事先規(guī)定好的。教學(xué)過(guò)程是教學(xué)規(guī)律的體現(xiàn)或教學(xué)方案的忠實(shí)展現(xiàn)。而基于生成性思維的生成性教學(xué)則是教師根據(jù)課堂中的互動(dòng)狀態(tài)及時(shí)地調(diào)整教學(xué)思路和教學(xué)行為的教學(xué)形態(tài)，它關(guān)注過(guò)程甚于結(jié)果，關(guān)注創(chuàng)造甚于規(guī)律。

2.“生成性”教材開(kāi)發(fā)的概念

“生成性”教材開(kāi)發(fā)是運(yùn)用生成性思維進(jìn)行教材開(kāi)發(fā)的模式，它建立在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，關(guān)注開(kāi)發(fā)的過(guò)程和師生的互動(dòng)，認(rèn)為教材是不斷生成創(chuàng)造出來(lái)的，而不是某種規(guī)律性預(yù)設(shè)的結(jié)果。

當(dāng)前素質(zhì)教育和新課改的核心理念是在學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的方法和能力，滲透正確的情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)，塑造具備終身學(xué)習(xí)能力的新型人才。因此，“生成性”教材開(kāi)發(fā)的著眼點(diǎn)在于有利于學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容之間進(jìn)行有效的思維和情感上的溝通與合作，以建立兩者之間積極的交互關(guān)系。這必然決定教材是從學(xué)生視角出發(fā)立足教學(xué)實(shí)踐生成而來(lái)，是師生思維質(zhì)疑、碰撞而生成的結(jié)晶（圖1），而不是編者或教師“烏托邦”式的預(yù)設(shè)性建構(gòu)。

圖1 “生成性”教材開(kāi)發(fā)

二、信息學(xué)特長(zhǎng)生輔導(dǎo)教材的“生成性”開(kāi)發(fā)緣由

1.傳統(tǒng)教材的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的教材多以學(xué)科中系統(tǒng)的、邏輯的、學(xué)術(shù)的、權(quán)威的，具有明顯的可傳遞性的知識(shí)作為構(gòu)建教材內(nèi)容的主體，在教師教授學(xué)生獲取知識(shí)的過(guò)程中，教材的使命是作為知識(shí)的物化和符號(hào)體現(xiàn)。[3]這種教材強(qiáng)調(diào)學(xué)科體系的完整性和邏輯性，秉承的是傳統(tǒng)的教育理念。

2.信息學(xué)輔導(dǎo)教材現(xiàn)狀及“生成性”開(kāi)發(fā)緣由

信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽作為國(guó)際五大競(jìng)賽之一，是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的智力活動(dòng)，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)方面效果顯著。信息學(xué)輔導(dǎo)涉及的算法知識(shí)浩瀚無(wú)邊，很多都是大學(xué)本科、研究生才學(xué)習(xí)的內(nèi)容，如何高效地挖掘和培養(yǎng)信息學(xué)特長(zhǎng)生成為一個(gè)難點(diǎn)。

現(xiàn)有的信息學(xué)教材秉承傳統(tǒng)教材的特點(diǎn)，往往只是知識(shí)的羅列和拼湊，缺乏內(nèi)在的體系和思維方法的滲透，在深度和廣度上均未能有效拓展。許多信息學(xué)競(jìng)賽一線(xiàn)輔導(dǎo)教師都發(fā)現(xiàn)很難找到合適的教材進(jìn)行教學(xué)，往往只能遷就教材被動(dòng)教學(xué)或者在許多教材上東挑西選，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效系統(tǒng)的輔導(dǎo)。因此，要持續(xù)高效地培養(yǎng)信息學(xué)特長(zhǎng)生，“生成性”的信息學(xué)教材開(kāi)發(fā)迫在眉睫。

三、以學(xué)生為主體，準(zhǔn)確把握教材定位，構(gòu)建教材體系結(jié)構(gòu)

過(guò)去以教師為主導(dǎo)的教材開(kāi)發(fā)秉承的是接受、繼承的學(xué)習(xí)觀(guān)和教學(xué)觀(guān)?！吧尚浴钡慕滩拈_(kāi)發(fā)需要師生的共同參與，學(xué)生的主體需求尤為重要，這充分體現(xiàn)了主動(dòng)探究、積極體驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)觀(guān)和教學(xué)觀(guān)。

1.以學(xué)生為主體，充分把握學(xué)生的認(rèn)知心理

教材是使學(xué)生達(dá)到教育目標(biāo)的一種媒介、一種載體，這種載體的編排必須要符合學(xué)生認(rèn)知心理，為學(xué)生知識(shí)、技能、培養(yǎng)方法、樹(shù)立良好的價(jià)值觀(guān)等，做出合理和有特點(diǎn)的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的信息學(xué)教材，大多是以學(xué)科知識(shí)體系為框架，來(lái)設(shè)計(jì)和構(gòu)建教材的結(jié)構(gòu)。但這種以各部分知識(shí)的邏輯關(guān)系順序建立起來(lái)的學(xué)科體系，有時(shí)與學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展是不合拍的，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。

根據(jù)實(shí)際的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)初中信息學(xué)特長(zhǎng)生的認(rèn)知具有以下鮮明特點(diǎn)：

（1）啟發(fā)性：學(xué)生對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)有一個(gè)最佳入口，老師可以通過(guò)設(shè)問(wèn)、簡(jiǎn)化問(wèn)題、對(duì)比等方式引導(dǎo)學(xué)生順利進(jìn)入知識(shí)情景。

（2）直觀(guān)性：形象思維較抽象思維好，在問(wèn)題的分析和知識(shí)的表述上盡量采用形象生動(dòng)(圖表)為主、邏輯推理為輔的方式。

（3）階段性：人類(lèi)認(rèn)識(shí)、發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用知識(shí)是一個(gè)不斷深化的過(guò)程，學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)，其實(shí)就是重新發(fā)現(xiàn)“知識(shí)”。人為地跳過(guò)某個(gè)階段，直接把知識(shí)告訴學(xué)生是錯(cuò)誤的做法。

（4）隨意性：對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)空間大，想象力豐富，但往往漫無(wú)目標(biāo)，不可將其單純局限在一定范圍，應(yīng)通過(guò)訓(xùn)練將其與思維能力整合。

2.根據(jù)信息學(xué)特長(zhǎng)生的認(rèn)知特點(diǎn)構(gòu)建教材體系結(jié)構(gòu)

現(xiàn)有大部分信息學(xué)教材未能充分考慮學(xué)生的需求和認(rèn)知，只是把學(xué)生當(dāng)成教材被動(dòng)的受體，單純追求對(duì)教育經(jīng)驗(yàn)的完美預(yù)設(shè)，有些教材由于受到難度和深度等限制，僅僅是教師“教”的材料，離開(kāi)教師的幫助，學(xué)生對(duì)教材的學(xué)習(xí)和理解常常產(chǎn)生很大的困難。

“生成性”教材開(kāi)發(fā)改變了上述說(shuō)明書(shū)式的教材結(jié)構(gòu)，以信息學(xué)特長(zhǎng)生的認(rèn)知特點(diǎn)作為教材開(kāi)發(fā)的出發(fā)點(diǎn)，充分體現(xiàn)學(xué)生的自主探究，并以學(xué)生是否容易學(xué)習(xí)、樂(lè)于學(xué)習(xí)、懂得學(xué)習(xí)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)教材與師生的親密接觸（圖2）。

圖2學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)與教材開(kāi)發(fā)關(guān)系圖

根據(jù)上圖，按照學(xué)科知識(shí)的難易程序?qū)⒔滩膭澐譃槿舾烧?，每章若干課，每課是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立與相互聯(lián)系的主題，以一個(gè)典型例題為切入點(diǎn)，通過(guò)“分析問(wèn)題”、“學(xué)習(xí)新知”、“解決問(wèn)題”和“活學(xué)活用”等環(huán)節(jié)，使學(xué)生在問(wèn)題的求解中掌握數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建、程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)技巧和科學(xué)的思維方法，同時(shí)在這一過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和總結(jié)反思的習(xí)慣；每課課后配備若干道層次梯度的練習(xí)題，供學(xué)生活學(xué)活用，舉一反三，在鞏固學(xué)生掌握本課所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有效的拓展。教材的結(jié)構(gòu)圖（見(jiàn)圖3）。

圖3信息學(xué)特長(zhǎng)生輔導(dǎo)教材結(jié)構(gòu)圖

如此，從學(xué)生角度出發(fā)，將“教材”變成“學(xué)材”，讓學(xué)生感覺(jué)到自己的主體性，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)作為最高的教學(xué)目標(biāo)；注意篇章結(jié)構(gòu)及語(yǔ)言的銜接，以喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的沖動(dòng)，引起學(xué)生與教材內(nèi)容積極主動(dòng)和有效的對(duì)話(huà)與交流。在這里學(xué)生不再是教材被動(dòng)的受體，而是可以依據(jù)教材進(jìn)行能動(dòng)學(xué)習(xí)感悟的主體。

四、在關(guān)注問(wèn)題探究過(guò)程的教學(xué)實(shí)踐中，不斷生成信息學(xué)輔導(dǎo)教材的實(shí)體內(nèi)容

信息學(xué)競(jìng)賽考察的重點(diǎn)是思維活動(dòng)的過(guò)程，即學(xué)生觀(guān)察、分析和解決問(wèn)題的探究過(guò)程，在這一過(guò)程中沒(méi)有固定的模式可以套，并會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，不可能提前做出一個(gè)完美的預(yù)設(shè)，只能運(yùn)用生成性思維不斷地解決問(wèn)題和產(chǎn)生問(wèn)題，就像發(fā)現(xiàn)新事物一樣充滿(mǎn)曲折與艱辛。

信息學(xué)特長(zhǎng)生輔導(dǎo)教材的“生成性”開(kāi)發(fā)正吻合了這一學(xué)科特點(diǎn)，它注重探究的過(guò)程（見(jiàn)圖4），在開(kāi)發(fā)某一課時(shí)設(shè)計(jì)了一條“不平坦”的道路，模擬一步步的思維發(fā)展，最終解決問(wèn)題并總結(jié)反思這一過(guò)程中的得失。像圖3中每課的設(shè)計(jì)包括：典型例題、分析問(wèn)題、學(xué)習(xí)新知、解決問(wèn)題、活學(xué)活用，正是蘊(yùn)含了這一過(guò)程。

圖4在問(wèn)題探究過(guò)程中生成教材實(shí)體內(nèi)容

1.問(wèn)題探究過(guò)程是一個(gè)學(xué)生思維自主發(fā)展的循環(huán)體

圖4體現(xiàn)的是思維從特殊到一般的過(guò)程，通過(guò)典型例題所生成的探究過(guò)程，學(xué)生一步步走來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)舉一反三，從而達(dá)到以“一滴水看世界”的效用。其中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和學(xué)習(xí)新知是一個(gè)循環(huán)體，順序流程可以是分析問(wèn)題—發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—學(xué)習(xí)新知—解決問(wèn)題，也可以是分析問(wèn)題—解決問(wèn)題—發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—學(xué)習(xí)新知—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題。通過(guò)循環(huán)流動(dòng)，從而使問(wèn)題越來(lái)越清晰，生成的教材內(nèi)容才能真正適合學(xué)生。

2.總結(jié)反思是問(wèn)題探究過(guò)程中承上啟下的關(guān)鍵點(diǎn)

從思維心理學(xué)的角度分析，總結(jié)反思是一切科學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)，是學(xué)生領(lǐng)會(huì)知識(shí)、形成概念和掌握規(guī)律的基礎(chǔ)，任何科學(xué)結(jié)論都來(lái)自總結(jié)反思。總結(jié)反思是一種批判性考察自己思維和行為過(guò)程的能力。大致包括以下幾個(gè)方面：過(guò)程性（我是怎么做的，用到了哪些知識(shí)和方法）、總結(jié)性（我學(xué)到了什么）和創(chuàng)造性（旨在對(duì)問(wèn)題的重新認(rèn)識(shí)與推廣應(yīng)用）等。

在上述的解決問(wèn)題環(huán)節(jié)中，有對(duì)整個(gè)問(wèn)題的總結(jié)反思，以此引導(dǎo)學(xué)生積極地回顧已學(xué)內(nèi)容，包括學(xué)習(xí)過(guò)程的習(xí)慣是否正確，學(xué)到哪些知識(shí)，與已學(xué)知識(shí)進(jìn)行有效整合，融合新的思維方法等，這是創(chuàng)新應(yīng)用和進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。沒(méi)有有效的總結(jié)反思，可以說(shuō)整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程是無(wú)效的。

綜上所述，“生成性”教材開(kāi)發(fā)以問(wèn)題探究式的教學(xué)實(shí)踐為核心，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐不斷生成教材的實(shí)體內(nèi)容。教材再對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行反饋和指導(dǎo)，如此反復(fù)，不斷生成更優(yōu)化的教材。

五、挖掘信息學(xué)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系，生成多樣化教材課型，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力

信息學(xué)競(jìng)賽包含的課程很多，有基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、程序語(yǔ)言、算法、組合數(shù)學(xué)等，旨在培養(yǎng)學(xué)生在掌握學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)之上具有個(gè)性化創(chuàng)造力，從而為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

圖5是一種較單純的創(chuàng)造力形成的鏈路，[4]顯然第三個(gè)步驟“掌握學(xué)習(xí)方法的能力升華為一種創(chuàng)造力”至關(guān)重要，因?yàn)槭菬o(wú)意識(shí)完成的，所以很難控制。[4]因此教材開(kāi)發(fā)中我們生成了多樣化的課型結(jié)構(gòu)，旨在營(yíng)造研究的氛圍，從不同角度培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造力。

圖5一種較單純的創(chuàng)造力形成的鏈路

1.發(fā)現(xiàn)新知識(shí)新規(guī)律的課型，并拓展到相關(guān)課題領(lǐng)域

這種課型適用于新課的學(xué)習(xí)，新課所涉及的知識(shí)雖然已經(jīng)被前人總結(jié)出來(lái)，但是不能直接告訴學(xué)生，而要讓學(xué)生模擬前人發(fā)現(xiàn)知識(shí)的路徑，分析研究出現(xiàn)的問(wèn)題，不斷生成各種感悟、方法、反思，最終解決問(wèn)題，并可以沿用這種路徑拓展到其他相關(guān)的課題。

基本流程：課題1—直接求解—出現(xiàn)問(wèn)題并反思—找規(guī)律并證明—解決問(wèn)題；由課題1再拓展到課題2、課題3……

2.不斷優(yōu)化方法解決問(wèn)題的課型，體現(xiàn)思維縱向發(fā)展

問(wèn)題的解決往往不是一步到位，需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的思考和分析，并不斷的深入。學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)往往淺嘗輒止，一方面是對(duì)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)能力有限，不能全面獲得問(wèn)題的內(nèi)涵和要點(diǎn)，這可能導(dǎo)致無(wú)法解決問(wèn)題；另一方面是解決問(wèn)題的能力不足，不能靈活運(yùn)用已有方法和能力完美地解決問(wèn)題，這里可能會(huì)想到不完善的方法，有待優(yōu)化改進(jìn)。

基本流程：課題由方法1優(yōu)化到方法2，再由方法2優(yōu)化到方法3，一直類(lèi)推，直到方法n。

3.多種方法解決問(wèn)題的課型，體現(xiàn)思維的縱向和橫向發(fā)展

在解決問(wèn)題的過(guò)程中，可能有多種方法可以從不同角度解決問(wèn)題，并產(chǎn)生不同的效率。通過(guò)分析比較多種方法的異同，讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)問(wèn)題內(nèi)部元素之間本質(zhì)的聯(lián)系，從而使學(xué)生思維在縱向和橫向上得到深入發(fā)展，為創(chuàng)造力奠定基礎(chǔ)。

基本流程：課題由方法A1、方法A2、方法A3……縱向深入解決的同時(shí)，也由方法B、方法C……橫向進(jìn)行拓展。

4.求解相關(guān)問(wèn)題的課型，實(shí)現(xiàn)遷移研究能力的培養(yǎng)

在研究問(wèn)題的時(shí)候，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)課題會(huì)包含許多個(gè)相互聯(lián)系的子課題，通過(guò)某個(gè)子課題的分析解決，可以延伸遷移到其他子課題。在現(xiàn)實(shí)世界中，很多知識(shí)的發(fā)現(xiàn)是通過(guò)其他相關(guān)知識(shí)啟發(fā)得到的，通過(guò)這種課型設(shè)計(jì)，有利于學(xué)生拓展思維的空間，掌握相關(guān)課題之間遷移研究的方法。

基本流程：課題A分解為課題A1、課題A2、課題A3……每個(gè)子課題可由方法1、方法2……方法n解決。

六、信息學(xué)特長(zhǎng)生輔導(dǎo)教材的應(yīng)用

1.結(jié)合在線(xiàn)測(cè)評(píng)系統(tǒng)，拓展教材應(yīng)用空間，師生反饋效果不錯(cuò)

在“南海信息學(xué)在線(xiàn)測(cè)評(píng)系統(tǒng)”網(wǎng)站上，我們專(zhuān)門(mén)開(kāi)辟了“初中版教材配套題庫(kù)”的板塊，將教材上的例題和練習(xí)題共231道按照篇章順序放在上面，供學(xué)生在線(xiàn)自主學(xué)習(xí)。在系統(tǒng)網(wǎng)站上，不僅學(xué)生可以在線(xiàn)做題測(cè)評(píng)、查看信息學(xué)明星榜、互動(dòng)交流，而且老師可以布置在線(xiàn)作業(yè)、查看學(xué)生做題記錄、組織比賽等，從而跨越了時(shí)空的界限，可以進(jìn)行基于教材的實(shí)時(shí)或遠(yuǎn)程教學(xué)，極大地拓展了傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式。

截至目前，系統(tǒng)注冊(cè)人數(shù)超過(guò)2000人，全區(qū)130多所中小學(xué)校建立了近200個(gè)團(tuán)隊(duì)，組織全區(qū)或各校比賽50多場(chǎng)，做題評(píng)測(cè)記錄達(dá)14萬(wàn)條，全區(qū)中小學(xué)校能夠在該系統(tǒng)上顯性地利用教材進(jìn)行各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)和輔導(dǎo)，構(gòu)建起高效的實(shí)踐社群，為教材的進(jìn)一步“生成”提供第一手的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2.南海區(qū)中小學(xué)以該教材為標(biāo)本，生成適合本校學(xué)生的校本教材

信息學(xué)特長(zhǎng)生輔導(dǎo)教材的“生成性”開(kāi)發(fā)具有開(kāi)放性的特點(diǎn)，教材的框架內(nèi)容不拘泥于形式，如之前所述，已經(jīng)嘗試生成了多種課型，各校師生在使用教材時(shí)可以進(jìn)行有機(jī)的補(bǔ)充和加工，從而再次生成適合本校學(xué)生的校本教材，達(dá)到真正“為我所用”的目的，實(shí)現(xiàn)教材“開(kāi)放性”與“個(gè)性化”的統(tǒng)一。

3.學(xué)生能力普遍提高，競(jìng)賽及升學(xué)水平連年攀高

教材的實(shí)踐應(yīng)用見(jiàn)證了信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽活動(dòng)在我區(qū)的蓬勃發(fā)展：全區(qū)開(kāi)展信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽活動(dòng)的小學(xué)和初中達(dá)到80%以上，小學(xué)、初中和高中的信息學(xué)梯隊(duì)建設(shè)創(chuàng)出新成效，在小學(xué)和初中涌現(xiàn)出了一大批信息學(xué)好苗子。在全國(guó)青少年信息學(xué)聯(lián)賽中，南海的初中選手連年雄居全省之首，獲一等獎(jiǎng)人數(shù)連續(xù)兩年均超過(guò)全省獲獎(jiǎng)總?cè)藬?shù)的三分之一。2010年全國(guó)信息學(xué)總決賽中，南海石門(mén)中學(xué)的宋揚(yáng)同學(xué)獲銀牌，并于高考后被清華大學(xué)提前錄?。?011年全國(guó)信息學(xué)總決賽中，石門(mén)中學(xué)高二的符漢杰和高一的游沛杰分別獲得了銀牌和銅牌，其中符漢杰同學(xué)被復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)場(chǎng)提前錄取。

信息學(xué)特長(zhǎng)生輔導(dǎo)教材的“生成性”開(kāi)發(fā)會(huì)一直實(shí)踐下去，讓廣大的學(xué)生感受到信息學(xué)的獨(dú)特魅力并得到熏陶，不斷提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和思維水平，使他們形成堅(jiān)毅的個(gè)性和科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生新時(shí)代所需要的科學(xué)和人文素養(yǎng)，為他們的未來(lái)發(fā)展奠基。

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