高中信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)策略

胡冬明

[摘? ?要]信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才是強(qiáng)基計(jì)劃的重要組成部分，高中作為高校的生源基地，需要做好相應(yīng)配套工作。文章從人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)策略和成果回望三個(gè)方面詳細(xì)介紹了南寧市第三中學(xué)在信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面的探索。

[關(guān)鍵詞]信息學(xué);拔尖創(chuàng)新;人才培養(yǎng)

[中圖分類號(hào)]? ? G635? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）21-0064-02

信息學(xué)是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的基石，也是新一代工業(yè)革命的核心，“大數(shù)據(jù)”“互聯(lián)網(wǎng)+”“人工智能”等浪潮的出現(xiàn)，無一不依賴和受益于信息學(xué)的基礎(chǔ)研究——時(shí)代呼喚信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才。南寧市第三中學(xué)（以下簡稱“我校”）作為廣西百年名校，以打造高品質(zhì)高中為目標(biāo)，緊跟時(shí)代潮流，近年來一直致力于信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索，本文將從培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)策略和成果回望三個(gè)方面進(jìn)行探討。

一、高中階段信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)

目前廣西還未將信息學(xué)科納入升學(xué)考試科目，因此教學(xué)內(nèi)容較少，加之學(xué)業(yè)水平考試對(duì)信息學(xué)部分要求較低，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)信息學(xué)科的機(jī)會(huì)，難以深入了解信息學(xué)科內(nèi)容。這導(dǎo)致有的學(xué)生在高中階段對(duì)信息學(xué)缺乏足夠的了解，沒有足夠的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)，不利于高校的人才培養(yǎng)。

我校立足上述實(shí)際情況，確立了務(wù)實(shí)的培養(yǎng)目標(biāo)：激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息學(xué)的興趣，讓學(xué)生掌握學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，立下從事信息學(xué)科學(xué)習(xí)研究的長遠(yuǎn)志向，從而為后期的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、高中階段信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)策略

1.以信息學(xué)奧賽吸引學(xué)生

學(xué)科競賽是學(xué)生展現(xiàn)自身綜合素質(zhì)的平臺(tái)，是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要途徑。信息學(xué)奧賽是五大學(xué)科奧賽之一，各大高校強(qiáng)基計(jì)劃招生簡章中明確指出，獲得信息學(xué)奧林匹克競賽全國決賽二等獎(jiǎng)及以上獎(jiǎng)項(xiàng)的學(xué)生，可以破格入圍。以競賽為切入點(diǎn)，可以激發(fā)學(xué)生的興趣，并且讓他們有一個(gè)明確具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.用團(tuán)隊(duì)建設(shè)留住學(xué)生

（1）零門檻選材

每年新生入學(xué)，我校都面向全體學(xué)生開設(shè)信息學(xué)奧賽公開課，介紹信息學(xué)科和信息學(xué)奧賽，激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)熱情。公開課不設(shè)門檻，由學(xué)生自愿參加。公開課結(jié)束后每周按計(jì)劃開設(shè)零基礎(chǔ)起點(diǎn)的信息學(xué)奧賽課程，同樣不設(shè)門檻，由學(xué)生自愿參加。學(xué)生通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，在了解一定的信息學(xué)科知識(shí)后，綜合考慮自身文化課學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)能力等因素，最終決定是否堅(jiān)持參加學(xué)習(xí)。堅(jiān)持到底的學(xué)生，一般都對(duì)信息學(xué)科有濃厚興趣且有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，能為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作取得較好的效果奠定基礎(chǔ)。

（2）打破年級(jí)界限構(gòu)建梯隊(duì)

拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)不能按照年級(jí)來劃分學(xué)習(xí)階段，因?yàn)榈湍昙?jí)學(xué)生有可能超過高年級(jí)學(xué)生，所以教師要打破年級(jí)的界限，將學(xué)生按照當(dāng)前學(xué)習(xí)進(jìn)度來組建梯隊(duì)，若干個(gè)梯隊(duì)再共同構(gòu)成一個(gè)團(tuán)隊(duì)。梯隊(duì)內(nèi)部同伴互助，梯隊(duì)之間請(qǐng)教指導(dǎo)，充分利用同儕效應(yīng)，縮短優(yōu)秀選手的成長時(shí)間。

（3）重視團(tuán)隊(duì)整體建設(shè)

優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)能成就個(gè)人。參加信息學(xué)奧賽學(xué)習(xí)的學(xué)生來自不同的班級(jí)，除上競賽課之外，他們的共同學(xué)習(xí)時(shí)間較少，不容易形成親密的人際關(guān)系（尤其是跨年級(jí)的學(xué)生之間）。

為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，形成互幫互學(xué)的氛圍。筆者將信息學(xué)奧賽團(tuán)隊(duì)作為一個(gè)班級(jí)來建設(shè)和管理，除了平時(shí)在授課中融入團(tuán)隊(duì)意識(shí)教育，還定期組織學(xué)生開展主題拓展活動(dòng)，比如組織學(xué)生去參觀孔廟、觀看主題電影等。每一次外出，筆者都會(huì)把團(tuán)隊(duì)分為若干個(gè)小組，每個(gè)小組長負(fù)責(zé)管理組員，組員同時(shí)也對(duì)小組長負(fù)責(zé)。通過這些活動(dòng)，讓學(xué)生在潛移默化中樹立團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

（4）發(fā)揮核心成員引領(lǐng)作用

個(gè)人的貢獻(xiàn)同樣能成就團(tuán)隊(duì)。核心成員的引領(lǐng)作用對(duì)于一個(gè)學(xué)習(xí)型組織來說是十分重要的，尤其是對(duì)信息學(xué)奧賽這樣的高水平學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)來說，核心成員更為重要。

我校每一屆信息學(xué)奧賽團(tuán)隊(duì)中都會(huì)涌現(xiàn)出兩三名高水平的學(xué)生，他們具備成為團(tuán)隊(duì)核心成員的能力。筆者主要利用皮格馬利翁效應(yīng)，引導(dǎo)他們成為核心成員，發(fā)揮引領(lǐng)作用：①通過個(gè)別談話、公開表揚(yáng)等方式，向這些學(xué)生傳遞積極信號(hào);②讓他們協(xié)助教師指導(dǎo)其他同學(xué)，尤其是剛?cè)腴T的低年級(jí)同學(xué);③要求他們整理用過的參考資料、刷過的題，作為學(xué)習(xí)資源分享給其他成員。

這些核心成員都能在后續(xù)的競賽、考試中取得優(yōu)異的成績，從而作為團(tuán)隊(duì)的標(biāo)桿，激勵(lì)其他成員。其他成員在向核心成員學(xué)習(xí)追趕的過程中，又會(huì)有后備梯隊(duì)脫穎而出，逐漸成為團(tuán)隊(duì)下一屆的核心成員。典型例子就是學(xué)生蒙某、彭某等人作為2018屆的核心成員帶動(dòng)了2019屆的核心成員藍(lán)某、周某和謝某。他們?nèi)嗽?020年全國青少年信息學(xué)奧林匹克聯(lián)賽廣西賽區(qū)中獲得了省一等獎(jiǎng)，且排名分別高居廣西第一、第二和第四。

3.以創(chuàng)新教學(xué)提升學(xué)生能力

（1）應(yīng)用費(fèi)曼學(xué)習(xí)法，提升拔尖學(xué)習(xí)力

培養(yǎng)信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才，首先要培養(yǎng)學(xué)生拔尖的學(xué)習(xí)能力。拔尖的學(xué)習(xí)能力，是在高難度課程的學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)出來的。除了入門階段教師手把手教學(xué)以外，進(jìn)階提升階段主要是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，完成自主意義建構(gòu)。筆者在此階段引入費(fèi)曼學(xué)習(xí)法。

費(fèi)曼學(xué)習(xí)法源于諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、美國物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼，主要分為四步：①選擇一個(gè)明確的學(xué)習(xí)主題;②根據(jù)自己的理解，將此內(nèi)容教授（復(fù)述）給別人;③根據(jù)反饋重新學(xué)習(xí);④總結(jié)提煉。

筆者根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，給不同的學(xué)生分配（或自主挑選）專題，然后提供一定的資源（如書籍、網(wǎng)頁、微課）作為支架，由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，隨后讓該生向其他同學(xué)介紹這個(gè)專題。專題交流分享前，筆者先審閱學(xué)生制作的課件。交流過程中，該生除了講解課件，還要接受其他同學(xué)和教師的提問，只有所有同學(xué)都掌握和理解了，才算通過。最后由筆者對(duì)學(xué)生的講解做點(diǎn)評(píng)。

（2）強(qiáng)化知識(shí)管理，增加思維碰撞

良好的知識(shí)管理可以有效地促進(jìn)創(chuàng)新。筆者注重培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)管理能力、提升知識(shí)管理水平，從而助力學(xué)術(shù)水平的提升。主要使用的工具包括博客、概念圖和思維導(dǎo)圖。

筆者要求學(xué)生使用博客按類別記錄日常訓(xùn)練題、測(cè)試題和比賽題的解題報(bào)告以及學(xué)習(xí)筆記。這樣做有兩個(gè)好處：一是將思維過程用凝練的語言整理出來固化，方便日后復(fù)習(xí);二是博客具有交互性，允許其他人瀏覽和評(píng)論，有利于交流。一方面，高質(zhì)量的博文可以得到較高的點(diǎn)擊率，這能提升學(xué)生的成就感;另一方面，在互動(dòng)評(píng)論中大家能進(jìn)行思維碰撞，獲得新知。

概念圖和思維導(dǎo)圖用于學(xué)習(xí)每一個(gè)專題后的整理，主要將思維顯性化和可視化，體現(xiàn)不同知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)。每名學(xué)生都需要把自己的概念圖上傳，學(xué)生學(xué)習(xí)某些專題后甚至?xí)捎脀iki的方式共同創(chuàng)作維護(hù)一個(gè)概念圖，體現(xiàn)集體的智慧。

（3）研究性學(xué)習(xí)常態(tài)化，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

當(dāng)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和學(xué)習(xí)能力達(dá)到一定水平以后，教師可以將一些較大難度的專題作為學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)任務(wù)，這些專題不設(shè)標(biāo)準(zhǔn)答案，但是需要按照規(guī)范的研究流程開展，研究的過程即是學(xué)習(xí)的過程。在此過程中，筆者會(huì)給予必要的方法指導(dǎo)和參考資源。最后研究成果以論文的形式呈現(xiàn)，然后匯報(bào)交流。

通過研究性學(xué)習(xí)和論文的撰寫，學(xué)生得到了初步的科研訓(xùn)練機(jī)會(huì)，創(chuàng)新能力也得到了培養(yǎng)。僅去年，我校學(xué)生就完成了《二分圖》（梁某）、《淺談IDA-Star算法》（藍(lán)某、王某）和《淺談莫比烏斯反演及其中的代數(shù)變換》（蒙某）等高質(zhì)量的研究性學(xué)習(xí)論文，部分論文甚至可以在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。

4.用課外社團(tuán)課程發(fā)展學(xué)生

除了信息學(xué)奧賽團(tuán)隊(duì)以外，我校還成立了以信息學(xué)研究和科普為主的學(xué)術(shù)性社團(tuán)——01社。01社以“提高社團(tuán)成員對(duì)信息學(xué)的認(rèn)識(shí)，用信息學(xué)知識(shí)解決生活中的問題”為主旨，通過豐富多樣的活動(dòng)形式，讓社團(tuán)成員在了解算法知識(shí)的同時(shí)，提升編程水平，學(xué)會(huì)用信息學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題。

在科技節(jié)和元旦社團(tuán)活動(dòng)上，社員用自己精心開發(fā)的游戲、軟件向全校同學(xué)做信息學(xué)科普，在此過程中，既學(xué)習(xí)到了知識(shí)，又提升了社會(huì)活動(dòng)能力，個(gè)人綜合素質(zhì)得到了全面發(fā)展。

三、高中階段信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)成果回望

經(jīng)過持續(xù)的探索實(shí)踐，我校在信息學(xué)奧賽上取得了新突破，近兩年省一人數(shù)位居廣西第一，省隊(duì)人數(shù)占比過半，獎(jiǎng)牌數(shù)過半，共計(jì)1銀3銅，其中學(xué)生蒙某獲得銀牌，獲得強(qiáng)基計(jì)劃破格入圍資格，而學(xué)生張某是廣西近15年來第一位獲得信息學(xué)奧賽全國獎(jiǎng)牌的女選手。我校信息學(xué)奧賽團(tuán)隊(duì)成員畢業(yè)后，多被清華大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華中科技大學(xué)和南方科技大學(xué)等高水平院校的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)錄取，且在大學(xué)中繼續(xù)有優(yōu)異表現(xiàn)。

這些成績既是對(duì)我校信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作的肯定，也證明了在高中階段開展信息學(xué)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)大有可為！

（責(zé)任編輯? ? 黃? ?曉）