高中信息学拔尖创新人才培养策略

胡冬明

[摘   要]信息学拔尖创新人才是强基计划的重要组成部分，高中作为高校的生源基地，需要做好相应配套工作。文章从人才培养目标、培养策略和成果回望三个方面详细介绍了南宁市第三中学在信息学拔尖创新人才培养方面的探索。

[关键词]信息学;拔尖创新;人才培养

[中图分类号]    G635        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）21-0064-02

信息学是当今社会发展的基石，也是新一代工业革命的核心，“大数据”“互联网+”“人工智能”等浪潮的出现，无一不依赖和受益于信息学的基础研究——时代呼唤信息学拔尖创新人才。南宁市第三中学（以下简称“我校”）作为广西百年名校，以打造高品质高中为目标，紧跟时代潮流，近年来一直致力于信息学拔尖创新人才培养的探索，本文将从培养目标、培养策略和成果回望三个方面进行探讨。

一、高中阶段信息学拔尖创新人才培养目标

目前广西还未将信息学科纳入升学考试科目，因此教学内容较少，加之学业水平考试对信息学部分要求较低，学生缺乏学习信息学科的机会，难以深入了解信息学科内容。这导致有的学生在高中阶段对信息学缺乏足够的了解，没有足够的学科知识基础，不利于高校的人才培养。

我校立足上述实际情况，确立了务实的培养目标：激发和培养学生对信息学的兴趣，让学生掌握学科基础知识，培养创新能力，立下从事信息学科学习研究的长远志向，从而为后期的学习奠定坚实的基础。

二、高中阶段信息学拔尖创新人才培养策略

1.以信息学奥赛吸引学生

学科竞赛是学生展现自身综合素质的平台，是培养拔尖创新人才的重要途径。信息学奥赛是五大学科奥赛之一，各大高校强基计划招生简章中明确指出，获得信息学奥林匹克竞赛全国决赛二等奖及以上奖项的学生，可以破格入围。以竞赛为切入点，可以激发学生的兴趣，并且让他们有一个明确具体的学习目标。

2.用团队建设留住学生

（1）零门槛选材

每年新生入学，我校都面向全体学生开设信息学奥赛公开课，介绍信息学科和信息学奥赛，激发学生的兴趣和学习热情。公开课不设门槛，由学生自愿参加。公开课结束后每周按计划开设零基础起点的信息学奥赛课程，同样不设门槛，由学生自愿参加。学生通过一段时间的学习，在了解一定的信息学科知识后，综合考虑自身文化课学习情况和学习能力等因素，最终决定是否坚持参加学习。坚持到底的学生，一般都对信息学科有浓厚兴趣且有较强的学习能力，能为拔尖创新人才培养工作取得较好的效果奠定基础。

（2）打破年级界限构建梯队

拔尖创新人才的培养不能按照年级来划分学习阶段，因为低年级学生有可能超过高年级学生，所以教师要打破年级的界限，将学生按照当前学习进度来组建梯队，若干个梯队再共同构成一个团队。梯队内部同伴互助，梯队之间请教指导，充分利用同侪效应，缩短优秀选手的成长时间。

（3）重视团队整体建设

优秀的团队能成就个人。参加信息学奥赛学习的学生来自不同的班级，除上竞赛课之外，他们的共同学习时间较少，不容易形成亲密的人际关系（尤其是跨年级的学生之间）。

为了培养学生的团队意识，形成互帮互学的氛围。笔者将信息学奥赛团队作为一个班级来建设和管理，除了平时在授课中融入团队意识教育，还定期组织学生开展主题拓展活动，比如组织学生去参观孔庙、观看主题电影等。每一次外出，笔者都会把团队分为若干个小组，每个小组长负责管理组员，组员同时也对小组长负责。通过这些活动，让学生在潜移默化中树立团队意识。

（4）发挥核心成员引领作用

个人的贡献同样能成就团队。核心成员的引领作用对于一个学习型组织来说是十分重要的，尤其是对信息学奥赛这样的高水平学习团队来说，核心成员更为重要。

我校每一届信息学奥赛团队中都会涌现出两三名高水平的学生，他们具备成为团队核心成员的能力。笔者主要利用皮格马利翁效应，引导他们成为核心成员，发挥引领作用：①通过个别谈话、公开表扬等方式，向这些学生传递积极信号;②让他们协助教师指导其他同学，尤其是刚入门的低年级同学;③要求他们整理用过的参考资料、刷过的题，作为学习资源分享给其他成员。

这些核心成员都能在后续的竞赛、考试中取得优异的成绩，从而作为团队的标杆，激励其他成员。其他成员在向核心成员学习追赶的过程中，又会有后备梯队脱颖而出，逐渐成为团队下一届的核心成员。典型例子就是学生蒙某、彭某等人作为2018届的核心成员带动了2019届的核心成员蓝某、周某和谢某。他们三人在2020年全国青少年信息学奥林匹克联赛广西赛区中获得了省一等奖，且排名分别高居广西第一、第二和第四。

3.以创新教学提升学生能力

（1）应用费曼学习法，提升拔尖学习力

培养信息学拔尖创新人才，首先要培养学生拔尖的学习能力。拔尖的学习能力，是在高难度课程的学习过程中培养出来的。除了入门阶段教师手把手教学以外，进阶提升階段主要是学生在教师指导下，完成自主意义建构。笔者在此阶段引入费曼学习法。

费曼学习法源于诺贝尔物理学奖得主、美国物理学家理查德·费曼，主要分为四步：①选择一个明确的学习主题;②根据自己的理解，将此内容教授（复述）给别人;③根据反馈重新学习;④总结提炼。

笔者根据教学计划，给不同的学生分配（或自主挑选）专题，然后提供一定的资源（如书籍、网页、微课）作为支架，由学生自主学习，随后让该生向其他同学介绍这个专题。专题交流分享前，笔者先审阅学生制作的课件。交流过程中，该生除了讲解课件，还要接受其他同学和教师的提问，只有所有同学都掌握和理解了，才算通过。最后由笔者对学生的讲解做点评。

（2）强化知识管理，增加思维碰撞

良好的知识管理可以有效地促进创新。笔者注重培养学生知识管理能力、提升知识管理水平，从而助力学术水平的提升。主要使用的工具包括博客、概念图和思维导图。

笔者要求学生使用博客按类别记录日常训练题、测试题和比赛题的解题报告以及学习笔记。这样做有两个好处：一是将思维过程用凝练的语言整理出来固化，方便日后复习;二是博客具有交互性，允许其他人浏览和评论，有利于交流。一方面，高质量的博文可以得到较高的点击率，这能提升学生的成就感;另一方面，在互动评论中大家能进行思维碰撞，获得新知。

概念图和思维导图用于学习每一个专题后的整理，主要将思维显性化和可视化，体现不同知识点的内在联系，从而实现深度学习的目标。每名学生都需要把自己的概念图上传，学生学习某些专题后甚至会采用wiki的方式共同创作维护一个概念图，体现集体的智慧。

（3）研究性学习常态化，培养创新能力

当学生的知识储备和学习能力达到一定水平以后，教师可以将一些较大难度的专题作为学生的研究性学习任务，这些专题不设标准答案，但是需要按照规范的研究流程开展，研究的过程即是学习的过程。在此过程中，笔者会给予必要的方法指导和参考资源。最后研究成果以论文的形式呈现，然后汇报交流。

通过研究性学习和论文的撰写，学生得到了初步的科研训练机会，创新能力也得到了培养。仅去年，我校学生就完成了《二分图》（梁某）、《浅谈IDA-Star算法》（蓝某、王某）和《浅谈莫比乌斯反演及其中的代数变换》（蒙某）等高质量的研究性学习论文，部分论文甚至可以在学术期刊上发表。

4.用课外社团课程发展学生

除了信息学奥赛团队以外，我校还成立了以信息学研究和科普为主的学术性社团——01社。01社以“提高社团成员对信息学的认识，用信息学知识解决生活中的问题”为主旨，通过丰富多样的活动形式，让社团成员在了解算法知识的同时，提升编程水平，学会用信息学知识解决生活中的实际问题。

在科技节和元旦社团活动上，社员用自己精心开发的游戏、软件向全校同学做信息学科普，在此过程中，既学习到了知识，又提升了社会活动能力，个人综合素质得到了全面发展。

三、高中阶段信息学拔尖创新人才培养成果回望

经过持续的探索实践，我校在信息学奥赛上取得了新突破，近两年省一人数位居广西第一，省队人数占比过半，奖牌数过半，共计1银3铜，其中学生蒙某获得银牌，获得强基计划破格入围资格，而学生张某是广西近15年来第一位获得信息学奥赛全国奖牌的女选手。我校信息学奥赛团队成员毕业后，多被清华大学、浙江大学、上海交通大学、哈爾滨工业大学、华中科技大学和南方科技大学等高水平院校的计算机相关专业录取，且在大学中继续有优异表现。

这些成绩既是对我校信息学拔尖创新人才培养工作的肯定，也证明了在高中阶段开展信息学拔尖创新人才培养大有可为！

（责任编辑    黄   晓）