高中信息學拔尖創新人才培養策略

胡冬明

[摘? ?要]信息學拔尖創新人才是強基計劃的重要組成部分，高中作為高校的生源基地，需要做好相應配套工作。文章從人才培養目標、培養策略和成果回望三個方面詳細介紹了南寧市第三中學在信息學拔尖創新人才培養方面的探索。

[關鍵詞]信息學;拔尖創新;人才培養

[中圖分類號]? ? G635? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）21-0064-02

信息學是當今社會發展的基石，也是新一代工業革命的核心，“大數據”“互聯網+”“人工智能”等浪潮的出現，無一不依賴和受益于信息學的基礎研究——時代呼喚信息學拔尖創新人才。南寧市第三中學（以下簡稱“我校”）作為廣西百年名校，以打造高品質高中為目標，緊跟時代潮流，近年來一直致力于信息學拔尖創新人才培養的探索，本文將從培養目標、培養策略和成果回望三個方面進行探討。

一、高中階段信息學拔尖創新人才培養目標

目前廣西還未將信息學科納入升學考試科目，因此教學內容較少，加之學業水平考試對信息學部分要求較低，學生缺乏學習信息學科的機會，難以深入了解信息學科內容。這導致有的學生在高中階段對信息學缺乏足夠的了解，沒有足夠的學科知識基礎，不利于高校的人才培養。

我校立足上述實際情況，確立了務實的培養目標：激發和培養學生對信息學的興趣，讓學生掌握學科基礎知識，培養創新能力，立下從事信息學科學習研究的長遠志向，從而為后期的學習奠定堅實的基礎。

二、高中階段信息學拔尖創新人才培養策略

1.以信息學奧賽吸引學生

學科競賽是學生展現自身綜合素質的平臺，是培養拔尖創新人才的重要途徑。信息學奧賽是五大學科奧賽之一，各大高校強基計劃招生簡章中明確指出，獲得信息學奧林匹克競賽全國決賽二等獎及以上獎項的學生，可以破格入圍。以競賽為切入點，可以激發學生的興趣，并且讓他們有一個明確具體的學習目標。

2.用團隊建設留住學生

（1）零門檻選材

每年新生入學，我校都面向全體學生開設信息學奧賽公開課，介紹信息學科和信息學奧賽，激發學生的興趣和學習熱情。公開課不設門檻，由學生自愿參加。公開課結束后每周按計劃開設零基礎起點的信息學奧賽課程，同樣不設門檻，由學生自愿參加。學生通過一段時間的學習，在了解一定的信息學科知識后，綜合考慮自身文化課學習情況和學習能力等因素，最終決定是否堅持參加學習。堅持到底的學生，一般都對信息學科有濃厚興趣且有較強的學習能力，能為拔尖創新人才培養工作取得較好的效果奠定基礎。

（2）打破年級界限構建梯隊

拔尖創新人才的培養不能按照年級來劃分學習階段，因為低年級學生有可能超過高年級學生，所以教師要打破年級的界限，將學生按照當前學習進度來組建梯隊，若干個梯隊再共同構成一個團隊。梯隊內部同伴互助，梯隊之間請教指導，充分利用同儕效應，縮短優秀選手的成長時間。

（3）重視團隊整體建設

優秀的團隊能成就個人。參加信息學奧賽學習的學生來自不同的班級，除上競賽課之外，他們的共同學習時間較少，不容易形成親密的人際關系（尤其是跨年級的學生之間）。

為了培養學生的團隊意識，形成互幫互學的氛圍。筆者將信息學奧賽團隊作為一個班級來建設和管理，除了平時在授課中融入團隊意識教育，還定期組織學生開展主題拓展活動，比如組織學生去參觀孔廟、觀看主題電影等。每一次外出，筆者都會把團隊分為若干個小組，每個小組長負責管理組員，組員同時也對小組長負責。通過這些活動，讓學生在潛移默化中樹立團隊意識。

（4）發揮核心成員引領作用

個人的貢獻同樣能成就團隊。核心成員的引領作用對于一個學習型組織來說是十分重要的，尤其是對信息學奧賽這樣的高水平學習團隊來說，核心成員更為重要。

我校每一屆信息學奧賽團隊中都會涌現出兩三名高水平的學生，他們具備成為團隊核心成員的能力。筆者主要利用皮格馬利翁效應，引導他們成為核心成員，發揮引領作用：①通過個別談話、公開表揚等方式，向這些學生傳遞積極信號;②讓他們協助教師指導其他同學，尤其是剛入門的低年級同學;③要求他們整理用過的參考資料、刷過的題，作為學習資源分享給其他成員。

這些核心成員都能在后續的競賽、考試中取得優異的成績，從而作為團隊的標桿，激勵其他成員。其他成員在向核心成員學習追趕的過程中，又會有后備梯隊脫穎而出，逐漸成為團隊下一屆的核心成員。典型例子就是學生蒙某、彭某等人作為2018屆的核心成員帶動了2019屆的核心成員藍某、周某和謝某。他們三人在2020年全國青少年信息學奧林匹克聯賽廣西賽區中獲得了省一等獎，且排名分別高居廣西第一、第二和第四。

3.以創新教學提升學生能力

（1）應用費曼學習法，提升拔尖學習力

培養信息學拔尖創新人才，首先要培養學生拔尖的學習能力。拔尖的學習能力，是在高難度課程的學習過程中培養出來的。除了入門階段教師手把手教學以外，進階提升階段主要是學生在教師指導下，完成自主意義建構。筆者在此階段引入費曼學習法。

費曼學習法源于諾貝爾物理學獎得主、美國物理學家理查德·費曼，主要分為四步：①選擇一個明確的學習主題;②根據自己的理解，將此內容教授（復述）給別人;③根據反饋重新學習;④總結提煉。

筆者根據教學計劃，給不同的學生分配（或自主挑選）專題，然后提供一定的資源（如書籍、網頁、微課）作為支架，由學生自主學習，隨后讓該生向其他同學介紹這個專題。專題交流分享前，筆者先審閱學生制作的課件。交流過程中，該生除了講解課件，還要接受其他同學和教師的提問，只有所有同學都掌握和理解了，才算通過。最后由筆者對學生的講解做點評。

（2）強化知識管理，增加思維碰撞

良好的知識管理可以有效地促進創新。筆者注重培養學生知識管理能力、提升知識管理水平，從而助力學術水平的提升。主要使用的工具包括博客、概念圖和思維導圖。

筆者要求學生使用博客按類別記錄日常訓練題、測試題和比賽題的解題報告以及學習筆記。這樣做有兩個好處：一是將思維過程用凝練的語言整理出來固化，方便日后復習;二是博客具有交互性，允許其他人瀏覽和評論，有利于交流。一方面，高質量的博文可以得到較高的點擊率，這能提升學生的成就感;另一方面，在互動評論中大家能進行思維碰撞，獲得新知。

概念圖和思維導圖用于學習每一個專題后的整理，主要將思維顯性化和可視化，體現不同知識點的內在聯系，從而實現深度學習的目標。每名學生都需要把自己的概念圖上傳，學生學習某些專題后甚至會采用wiki的方式共同創作維護一個概念圖，體現集體的智慧。

（3）研究性學習常態化，培養創新能力

當學生的知識儲備和學習能力達到一定水平以后，教師可以將一些較大難度的專題作為學生的研究性學習任務，這些專題不設標準答案，但是需要按照規范的研究流程開展，研究的過程即是學習的過程。在此過程中，筆者會給予必要的方法指導和參考資源。最后研究成果以論文的形式呈現，然后匯報交流。

通過研究性學習和論文的撰寫，學生得到了初步的科研訓練機會，創新能力也得到了培養。僅去年，我校學生就完成了《二分圖》（梁某）、《淺談IDA-Star算法》（藍某、王某）和《淺談莫比烏斯反演及其中的代數變換》（蒙某）等高質量的研究性學習論文，部分論文甚至可以在學術期刊上發表。

4.用課外社團課程發展學生

除了信息學奧賽團隊以外，我校還成立了以信息學研究和科普為主的學術性社團——01社。01社以“提高社團成員對信息學的認識，用信息學知識解決生活中的問題”為主旨，通過豐富多樣的活動形式，讓社團成員在了解算法知識的同時，提升編程水平，學會用信息學知識解決生活中的實際問題。

在科技節和元旦社團活動上，社員用自己精心開發的游戲、軟件向全校同學做信息學科普，在此過程中，既學習到了知識，又提升了社會活動能力，個人綜合素質得到了全面發展。

三、高中階段信息學拔尖創新人才培養成果回望

經過持續的探索實踐，我校在信息學奧賽上取得了新突破，近兩年省一人數位居廣西第一，省隊人數占比過半，獎牌數過半，共計1銀3銅，其中學生蒙某獲得銀牌，獲得強基計劃破格入圍資格，而學生張某是廣西近15年來第一位獲得信息學奧賽全國獎牌的女選手。我校信息學奧賽團隊成員畢業后，多被清華大學、浙江大學、上海交通大學、哈爾濱工業大學、華中科技大學和南方科技大學等高水平院校的計算機相關專業錄取，且在大學中繼續有優異表現。

這些成績既是對我校信息學拔尖創新人才培養工作的肯定，也證明了在高中階段開展信息學拔尖創新人才培養大有可為！

（責任編輯? ? 黃? ?曉）