依托校本课程培养高中生信息学特长的策略

周杰 蒋帅 马妮娜

本文系陕西省教育科学“十三五”规划课题《高中信息技术课逆向教学设计课例研究——以算法与程序设计为例》阶段性成果，课题编号：SGH20Y0039。

推进适合高中学情的算法与程序设计校本课程及其资源开发，可以帮助解决现实存在的学习资源、师资短缺的问题，以此为平台使更多有潜质的学生接受信息学的熏陶，形成良好的科学素养，锻炼顽强的意志，提升其在信息时代的未来核心竞争力。

一、研究的背景

1.时代背景下信息技术方面人才培养的需求

在以信息技术飞速革新为代表的第四次工业革命时代，占领科技高地的国际竞争日益激烈，说到底也就是人才的竞争，特别是高端芯片与软件、智能科技等为代表的信息技术人才的竞争，科技发展对人才的需求巨大。信息技术在中学阶段是非高考科目，学习内容设置及更新远落后于当代科技发展，因此不能很好地满足具有特长学生的学习需求。清华大学、北京大学已经率先着手推进学科人才“大中”贯通培养，在全国部分中学设置包含信息学的拔尖创新人才大学中学衔接培养试点基地。

2.提升学生信息核心素养的需求

在新课改的理念及新课标的引领下，利用信息学相关校本课程，向学生普及程序设计与算法等计算机核心知识、技能，在高中推进各类程序设计、算法研究活动，在各级创新大赛、程序设计竞赛活动中，为学生提供相互交流和学习的机会，这有助于学生自主研究能力的形成及科学规划未来专业成长的可能，教师要将培养学生信息核心素养的提高落实在行动中，培养出素质全面、能适应信息时代要求的中学生。

3.信息学特长学生个性发展的需求

目前信息学中算法与程序设计的学习在中学阶段开始逐渐受到重视，成为教育应用研究中被关注的热点，以程序设计及算法作为支撑的全国中学生五大学科竞赛之一的信息学奥林匹克竞赛在全国范围内得到了各界的广泛关注，但却只有少之又少的人将程序设计、算法的中学阶段教育实践及信息学科特长生的培养付诸实践研究中来，这类校本课程的成果在省内外还几乎处于不成熟的发展状态，学习资源、师资短缺问题严重。

二、利用校本课程进行信息学特长生辅导的策略与方法

算法與程序设计校本课程开设的重要目的是培养信息学特长的学生，在问题的解决过程中深入学习程序设计与算法及其他相关的计算机科学知识，同时在各类信息学奥林匹克竞赛中为学生提供交流与学习的机会，进而起到“以赛促学”的作用。在实践中，笔者归纳出了一些极有实效的辅导策略与方法。

1.课程类型多样化，调动学生的学习积极性

（1）校本课程为主阵地

在校本课程学习中，教师要发现对算法与程序设计有兴趣并且学有余力的信息学特长学生。课程设计旨在培养中学生使用计算机编程解决实际问题的能力，进而提升学生的创造性思维和计算思维。

（2）大学先修课为辅助

引入北京大学开设的大学先修课程，大学提供的系列先修课学习资源，每学期组织课程结业考试。先修课程可以辅助学生算法与程序的学习，利用先修课资源补充校本课程的学习资源，并且将校本课程的学习与大学预科培养接轨，增加有难度、有挑战性内容的学习，进一步提升学生钻研的兴趣。

（3）利用学术讲座拓宽视野

寒暑假邀请进入大学深造或者已经在信息学相关领域有研究成果的毕业生回校进行学术讲座。这既拓宽了学生的视野，激发了他们的钻研热情，同时也为学生未来专业的选择、职业的发展规划提供了一定指导。

2.教学形式多样化，提高学生的学习参与度

丰富的教学形式有助于突出学生的主体地位，调动学生学习的积极性与主动性，进而更好地培养他们的综合素养。教学活动有以下几种主要形式：

（1）学生主讲

美国学者艾德加·戴尔1946年提出的“学习金字塔”理论，其研究表明不同的学习方法达到的学习效果不同，其中“教别人”或者“马上应用”的学习方式，可以让人记住90%的学习内容。根据这一理论，设置由教师确定一个主题，学生自行准备讲授内容并上台主讲。

（2）师生对话

就某一问题，采用问答的方式（教师问学生答），主要目的是解决个性化的问题。

（3）全员参与

对于具有较大思维难度、综合性较高的知识与问题，教师作为讨论活动中的一员，和学生一样提出自己的想法或者是需要解决的问题， 多源头合作解决，实现问题的突破。

（4）多人协作

信息学奥赛的内容非常宽泛且专业，包括程序设计语言、数据结构、算法、图论及组合数学、离散数学等方面的知识，由于学生个体的差异，我们可以通过多人协作使不同层次的学生由不同的教师分别进行指导，而且每个学生并不是固定在某个层次的小组里，如果他们进步较大超过了本层次学生的水平，则可以加入较高层次的小组学习。

（5）基于配套系统题库实时反馈的学习

为了实时对学生的学习情况进行反馈，配套校本课程的学习，搭建有网络环境下的在线评测系统，为学生提供一个实时的、网络下的评测环境。题库中的题目按照信息学奥赛课程中的知识点进行分类，题目的难度是按照梯度递进的，实践证明，基于在线题库下的学习是非常有效的。

3.课程评价反馈，促进课程再学习

（1）立足全面发展的育人目标，注重培养学生的综合素质

算法与程序设计校本课程的开设不单单是为了培养具有专长的人才，在课程教学中教师要有“五育”并重的全面育人目标，引导学生对“德”“智”有正确的认识，让其拥有一个健全的人格和积极向上的品德。

（2）基于在线评测网站下的评价

评价是教学活动中的重要环节，在线测试题库可以让学生在规定的时间内解决问题，动态显示学生的得分情况，对学习结果能进行实时动态反馈。

（3）参加各类比赛，促进课程的学习

算法与程序设计的比赛很多，各级各类比赛为学生提供了交流提高、评价反馈的平台，学生也可以根据具体的比赛成绩来及时调整学习策略和学习进度。

（4）大学先修课程验收考试

在学生参与学习大学先修课程的过程中，教师要及时考察学生程序设计与算法的能力，从高校的角度给予学生学习方向上的指导。

三、校本课程下特长学生培养的效果

1.促进一大批优秀学生成长

自2013年我校开设“C程序设计与趣味算法”的校本课程至今，一大批学生在各类比赛中取得了优异的成绩，进入大学后均有不错的发展，以下是近年的获奖情况：2018年全国青少年信息学奥林匹克竞赛中，我校冯畅等14名学生获得省级一等奖，李泽睿等19名学生获得省级二等奖，唐堃钢等6名学生获得省级三等奖，等等。在全国赛及国际赛方面， 我校22人获得国家级比赛奖牌，6人获得国际赛奖牌。

2.注重对学生综合学习能力的培养

程序设計及算法的学习是一个严谨的计算思维训练过程，我们通过校本课程的学习，能帮助学生形成严谨踏实的学习习惯，提升他们的自主学习能力及沟通交流能力。对我校参与程序设计及算法学习的学生进行长期跟踪后发现，学生的学习成绩在原来起点的基础上都有了普遍上升。

3.教师的教学水平得到切实提高

通过课程的开展，教师的教学能力得到大幅提升。为了课程成果的普及，有所收获的教师多次在省市区进行公开课、报告，以此推进课程成果的应用。

4.在大学区内发挥示范辐射作用

从2013年开始，在大学区范围内推广校本课程研究成果，发挥学区长学校带动作用，为其他学校教师提供助力，促进教师的教学、教研、竞赛辅导等多方面的发展，在大学区范围内打造了一支强有力的教师队伍，构建了由核心教师协同校本研修群体并建立有效的运转机制，解决了限制教师教学水平发展的问题，特长学生得到良好发展，学校也获得特色发展。

四、问题与反思

问题：学校间、区域间发展不均衡

学生学习需求高与学习资源短缺的矛盾还将持续存在;由于部分学校存在认识误区，教育观、人才观出现偏差，对信息学活动的意义认识不足，导致在教师分工、资源配备、激励机制建立等方面存在缺失，不利于活动的开展;部分学校教师的组织策略和方法不对，虽然花了不少精力和时间，但学生学习的积极性没有充分被调动，学习效果不佳。

反思：1.进一步在大学区内积极开展校本课程活动，推动研修共同体的构建，通过核心教师带动辐射学区内教师共同学习，打造成长梯队，同时达到多赢。2.继续深化校本课程研究，进一步做好成果的推广应用工作。

作者单位   陕西省西安交通大学附属中学     陕西省西安市第十中学

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