中學(xué)生信息學(xué)奧賽輔導(dǎo)的實踐研究

陳樂

摘要：中學(xué)生信息學(xué)奧賽是智力與能力的競賽，注重考查學(xué)生全面的素質(zhì)與創(chuàng)造能力。如何在普通初中學(xué)校開展好信息學(xué)奧賽，并取得優(yōu)異的成績，對信息學(xué)輔導(dǎo)教師來說，還有很多方面需要探索。本文結(jié)合如何更加有效地開展信息學(xué)奧賽教學(xué)輔導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，提高學(xué)生的競賽能力，重點介紹了培養(yǎng)對象的選拔、教材的開發(fā)、測評系統(tǒng)的使用和自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式在教學(xué)中的運用。

關(guān)鍵詞：信息學(xué)奧賽；教材開發(fā)；測評系統(tǒng)；自主學(xué)習(xí)

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）15/16-0066-03

選拔培養(yǎng)對象

中學(xué)生信息學(xué)奧賽涵蓋的知識面非常廣，有計算機基礎(chǔ)、程序語言基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法基礎(chǔ)、圖論、邏輯學(xué)等內(nèi)容，對選手的智力和意志品質(zhì)的要求較高。所以在選擇培養(yǎng)對象時，要求學(xué)生具有以下三方面品質(zhì)。

1.各學(xué)科全面發(fā)展

各學(xué)科能全面發(fā)展的學(xué)生，往往學(xué)有余力，主課學(xué)習(xí)輕松，學(xué)習(xí)信息學(xué)奧賽的時間也相對充足些。在培養(yǎng)選手的過程中，教師要處理好學(xué)生各學(xué)科的平衡工作。如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生的文化課成績下滑，就要提醒學(xué)生把學(xué)習(xí)的重心偏向文化課。

2.扎實的數(shù)學(xué)功底

信息學(xué)奧賽的核心是考查學(xué)生設(shè)計算法的能力。算法來源于數(shù)學(xué)，編程就是用數(shù)學(xué)知識結(jié)合計算機解決實際問題。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)扎實的學(xué)生，學(xué)習(xí)編程就會如魚得水，因此，用數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)知識考查是選拔奧賽選手的主要手段。

3.性格沉穩(wěn)、細(xì)心、善于交流

信息學(xué)奧賽考查內(nèi)容多、難度大，學(xué)生在學(xué)習(xí)和上機練習(xí)時會遇到各種問題，如果不善于交流、探討就很難進步。同時，在使用計算機解題時，學(xué)生要考慮到各種可能會發(fā)生的特殊情況，而且要細(xì)致到編程中的每一個字母、符號都不能出現(xiàn)半點差錯，這就要求學(xué)生性格要沉穩(wěn)、細(xì)心。

信息學(xué)奧賽教材的開發(fā)

目前，有關(guān)信息學(xué)方面的教材比較多，但每本教材都有各自的局限性，有些并不符合學(xué)生的實際情況。因此，教材的選擇不能固定在一本教材上，要選取各教材中比較適合自己學(xué)生的內(nèi)容，同時還要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)上的知識。

1.教材資料的搜集、整理

學(xué)校從2003年開始開展信息學(xué)奧賽輔導(dǎo)，培訓(xùn)資料大部分來源于大學(xué)計算機專業(yè)的教材、信息學(xué)方面的教材和網(wǎng)絡(luò)。教師對搜集到的資料進行細(xì)致分析、挑選，再將最精練的知識，最經(jīng)典的例題、習(xí)題組織起來。

2.教材的特色

學(xué)校開發(fā)了《PASCAL語言程序設(shè)計》的校本教材。本教材具備以下特點：

（1）適合初中生

由于我校學(xué)生的信息學(xué)知識均為零，都是從零起點開始，程序?qū)λ麄儊碚f既神秘又陌生。所以，教師在選擇編程練習(xí)題時，習(xí)題要結(jié)合小學(xué)的數(shù)學(xué)知識，同時遵循由淺入深、循序漸進的原則，讓學(xué)生感受到計算機的神秘，并由此產(chǎn)生興趣。

（2）以培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力為目的

首先，教材中問題的設(shè)計與現(xiàn)實生活、新興的科技成果等密切聯(lián)系，讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)的目的是解決生活中的問題。

其次，問題的解決有思考的過程，所以每個題目都加入了對問題不同程度的解析，再通過分析得出程序，讓學(xué)生知道為什么這樣寫程序。

再次，對程序中關(guān)鍵的代碼給予注釋，加深學(xué)生對代碼的理解。同時，針對問題提倡一題多解，這樣既可以幫助學(xué)生認(rèn)清概念和規(guī)律的特點，又可以在思考問題的方法上對學(xué)生有所啟迪，克服思維的單一性和狹隘性，增強思維的靈活性，調(diào)動學(xué)生的思維積極性。

最后，教材對部分問題做出一點改變，引發(fā)學(xué)生思考，使其做到舉一反三，觸類旁通。

（3）習(xí)題的設(shè)計體現(xiàn)層次

學(xué)生學(xué)習(xí)知識遵循由淺入深、由易到難的原則，所以教材在每個小節(jié)都設(shè)計了簡單的基礎(chǔ)知識練習(xí)，題目由淺到深遞進，并在每一章節(jié)的最后設(shè)計了稍微有難度的程序練習(xí)。這樣通過先完成基礎(chǔ)練習(xí)，再深入練習(xí)，可以促使學(xué)生進一步探究，并學(xué)以致用，從而達(dá)到編程水平不斷提高的目的。

在線測評系統(tǒng)的輔助教學(xué)

信息學(xué)奧賽的學(xué)習(xí)需要理論結(jié)合上機，因此，編程上機練習(xí)是非常重要的一個環(huán)節(jié)。但是學(xué)生上機練習(xí)題的完成情況需要及時得到反饋，以促進學(xué)生之間的競爭和激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性這需要一個評測系統(tǒng)對學(xué)生程序給予一個科學(xué)、有效的評估。

1.Online Judge在線判題系統(tǒng)

Online Judge系統(tǒng)（簡稱OJ）是一個開源的在線判題系統(tǒng)。用戶可以在線提交多種程序（如C、C++、Pascal）源代碼，系統(tǒng)對源代碼進行編譯和執(zhí)行，并通過預(yù)先設(shè)計的測試數(shù)據(jù)來檢驗程序源代碼的正確性。

我們借助了Online Judge，教師可以在OJ系統(tǒng)中根據(jù)教學(xué)需要添加測試題目，然后為每個題目配置好不同數(shù)據(jù)測試點。學(xué)生利用賬號登錄系統(tǒng)，提交代碼就可以即刻查看自己提交程序的評測結(jié)果。

2.互動模塊

學(xué)生在學(xué)習(xí)和解題的過程中難免遇到問題，OJ系統(tǒng)中提供的強大在線互動功能讓師生可以隨時互動、交流。

（1）討論板塊

學(xué)生可以發(fā)布自由的主題進行交流、討論，如編程經(jīng)驗交流、學(xué)習(xí)方法討論等。其他用戶也可以通過發(fā)帖和跟帖的方式進行充分討論。

（2）一對一交流

學(xué)生如果只想對某一個同學(xué)或者輔導(dǎo)教師提問，可以利用系統(tǒng)中短消息功能單發(fā)消息進行單獨交流。

3.在線做題

Online Judge系統(tǒng)的做題功能包括自主做題和參加比賽兩種方式，可以運用在課堂題目練習(xí)和學(xué)生水平測試中。

4.學(xué)習(xí)反饋

學(xué)生練習(xí)的反饋是教師深入了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的關(guān)鍵。使用OJ在線測評系統(tǒng)，一方面教師可以掌握學(xué)生練習(xí)的進度和效果并據(jù)此制定下一步的教學(xué)輔導(dǎo)計劃和內(nèi)容；另一方面學(xué)生可以看到自己的點滴進步，了解自己與他人的差距或自身優(yōu)勢，從而鼓勵自己不斷前進。

OJ系統(tǒng)有排名、比賽、練習(xí)情況反饋及統(tǒng)計單個學(xué)生或者單個題目的練習(xí)情況等功能。教師可以統(tǒng)計出每位學(xué)生在系統(tǒng)中做過的題目，以及所做的題目中正確、答案錯誤、運行錯誤、編譯錯誤等所占的百分比，從而方便了解和發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。

5.在線測評系統(tǒng)的應(yīng)用效果

OJ系統(tǒng)不僅運用于課堂學(xué)生做題和水平測試中，還可以學(xué)生在OJ系統(tǒng)平臺上的討論板塊就解題的思想、方法等進行討論交流，這不僅對參加奧賽的學(xué)生平時的編程訓(xùn)練起一定輔助作用，同時在一定程度上也是幫助他們開闊思路、改善學(xué)習(xí)策略、提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式

信息學(xué)奧賽的輔導(dǎo)內(nèi)容多、難度大，如果還是采用傳統(tǒng)的“教師講多少，學(xué)生學(xué)多少”的教學(xué)模式，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。因此在傳授知識時，我們注重發(fā)揮教材的作用，課堂上強調(diào)學(xué)生的主體性，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，我們的具體做法如下：

①教師給每位學(xué)生印制了《PASCAL語言程序設(shè)計》，并根據(jù)教學(xué)計劃和學(xué)生實際情況，提出問題，引發(fā)學(xué)生思考。

②學(xué)生自主學(xué)習(xí)。一方面，學(xué)生在教材引導(dǎo)下，根據(jù)教材中的問題分析和解題自主學(xué)習(xí)；另一方面，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)是互動的自主學(xué)習(xí)，是學(xué)生與學(xué)生之間的互相參與的學(xué)習(xí)。他們在自主學(xué)習(xí)中，可以討論，可以向同伴講解，可以向教師提出自己的想法，可以展示自己的思路等。

③學(xué)生根據(jù)要求自學(xué)。教師把自己所了解的情況及時反饋給全體學(xué)生，并展示部分學(xué)生取得的階段性收獲，指出發(fā)現(xiàn)的一些帶有普遍性的問題，與學(xué)生一起探討、解決。

④學(xué)生上機練習(xí)。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，使用Online Judge在線測評系統(tǒng)就如何用所學(xué)的知識解決實際問題進行實踐，這有利于學(xué)生的知識形成體系并得到強化。

⑤學(xué)生上機練習(xí)結(jié)束后，教師對學(xué)生的程序完成情況進行總結(jié)，主要是查漏補缺，進一步加深學(xué)生的理解。

研究結(jié)論與體會

從目前學(xué)生培養(yǎng)的成效來看，上述信息學(xué)特長生培養(yǎng)思路和教學(xué)模式在我校信息學(xué)奧賽輔導(dǎo)中是有效的。首先要選擇適合參加信息學(xué)奧賽的選手，其次根據(jù)教學(xué)計劃選擇適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教材和教學(xué)的測評系統(tǒng)輔助教學(xué)。課堂上教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生有主人翁意識，有成功體驗。再次，學(xué)生所學(xué)的知識通過上機解決實際問題進行實踐，配合在線測評系統(tǒng)方便快捷地對程序進行評估，并促進學(xué)生間競爭。自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的有效方式，但是良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)不是一朝一夕就能形成的，要通過不斷指導(dǎo)，長期熏陶，相互探討，不斷反思，才能逐步走向成熟。

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