中學生信息學奧賽輔導的實踐研究

陳樂

摘要：中學生信息學奧賽是智力與能力的競賽，注重考查學生全面的素質與創造能力。如何在普通初中學校開展好信息學奧賽，并取得優異的成績，對信息學輔導教師來說，還有很多方面需要探索。本文結合如何更加有效地開展信息學奧賽教學輔導，培養學生的邏輯思維能力，提高學生的競賽能力，重點介紹了培養對象的選拔、教材的開發、測評系統的使用和自主學習教學模式在教學中的運用。

關鍵詞：信息學奧賽；教材開發；測評系統；自主學習

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

選拔培養對象

中學生信息學奧賽涵蓋的知識面非常廣，有計算機基礎、程序語言基礎、數據結構、算法基礎、圖論、邏輯學等內容，對選手的智力和意志品質的要求較高。所以在選擇培養對象時，要求學生具有以下三方面品質。

1.各學科全面發展

各學科能全面發展的學生，往往學有余力，主課學習輕松，學習信息學奧賽的時間也相對充足些。在培養選手的過程中，教師要處理好學生各學科的平衡工作。如果發現學生的文化課成績下滑，就要提醒學生把學習的重心偏向文化課。

2.扎實的數學功底

信息學奧賽的核心是考查學生設計算法的能力。算法來源于數學，編程就是用數學知識結合計算機解決實際問題。數學基礎扎實的學生，學習編程就會如魚得水，因此，用數學思維和數學知識考查是選拔奧賽選手的主要手段。

3.性格沉穩、細心、善于交流

信息學奧賽考查內容多、難度大，學生在學習和上機練習時會遇到各種問題，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，學生要考慮到各種可能會發生的特殊情況，而且要細致到編程中的每一個字母、符號都不能出現半點差錯，這就要求學生性格要沉穩、細心。

信息學奧賽教材的開發

目前，有關信息學方面的教材比較多，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生的內容，同時還要結合網絡上的知識。

1.教材資料的搜集、整理

學校從2003年開始開展信息學奧賽輔導，培訓資料大部分來源于大學計算機專業的教材、信息學方面的教材和網絡。教師對搜集到的資料進行細致分析、挑選，再將最精練的知識，最經典的例題、習題組織起來。

2.教材的特色

學校開發了《PASCAL語言程序設計》的校本教材。本教材具備以下特點：

（1）適合初中生

由于我校學生的信息學知識均為零，都是從零起點開始，程序對他們來說既神秘又陌生。所以，教師在選擇編程練習題時，習題要結合小學的數學知識，同時遵循由淺入深、循序漸進的原則，讓學生感受到計算機的神秘，并由此產生興趣。

（2）以培養學生自學能力為目的

首先，教材中問題的設計與現實生活、新興的科技成果等密切聯系，讓學生知道學習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，讓學生知道為什么這樣寫程序。

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

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

（3）習題的設計體現層次

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

在線測評系統的輔助教學

信息學奧賽的學習需要理論結合上機，因此，編程上機練習是非常重要的一個環節。但是學生上機練習題的完成情況需要及時得到反饋，以促進學生之間的競爭和激發他們的學習積極性這需要一個評測系統對學生程序給予一個科學、有效的評估。

1.Online Judge在線判題系統

Online Judge系統（簡稱OJ）是一個開源的在線判題系統。用戶可以在線提交多種程序（如C、C++、Pascal）源代碼，系統對源代碼進行編譯和執行，并通過預先設計的測試數據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系統中根據教學需要添加測試題目，然后為每個題目配置好不同數據測試點。學生利用賬號登錄系統，提交代碼就可以即刻查看自己提交程序的評測結果。

2.互動模塊

學生在學習和解題的過程中難免遇到問題，OJ系統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

學生可以發布自由的主題進行交流、討論，如編程經驗交流、學習方法討論等。其他用戶也可以通過發帖和跟帖的方式進行充分討論。

（2）一對一交流

學生如果只想對某一個同學或者輔導教師提問，可以利用系統中短消息功能單發消息進行單獨交流。

3.在線做題

Online Judge系統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和學生水平測試中。

4.學習反饋

學生練習的反饋是教師深入了解學生學習情況的關鍵。使用OJ在線測評系統，一方面教師可以掌握學生練習的進度和效果并據此制定下一步的教學輔導計劃和內容；另一方面學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勢，從而鼓勵自己不斷前進。

OJ系統有排名、比賽、練習情況反饋及統計單個學生或者單個題目的練習情況等功能。教師可以統計出每位學生在系統中做過的題目，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，從而方便了解和發現學生在學習過程中存在的薄弱環節。

5.在線測評系統的應用效果

OJ系統不僅運用于課堂學生做題和水平測試中，還可以學生在OJ系統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生平時的編程訓練起一定輔助作用，同時在一定程度上也是幫助他們開闊思路、改善學習策略、提高學習質量。

自主學習教學模式

信息學奧賽的輔導內容多、難度大，如果還是采用傳統的“教師講多少，學生學多少”的教學模式，不利于學生能力的培養。因此在傳授知識時，我們注重發揮教材的作用，課堂上強調學生的主體性，以學生自主學習為主，我們的具體做法如下：

①教師給每位學生印制了《PASCAL語言程序設計》，并根據教學計劃和學生實際情況，提出問題，引發學生思考。

②學生自主學習。一方面，學生在教材引導下，根據教材中的問題分析和解題自主學習；另一方面，學生的自主學習是互動的自主學習，是學生與學生之間的互相參與的學習。他們在自主學習中，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學生根據要求自學。教師把自己所了解的情況及時反饋給全體學生，并展示部分學生取得的階段性收獲，指出發現的一些帶有普遍性的問題，與學生一起探討、解決。

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

⑤學生上機練習結束后，教師對學生的程序完成情況進行總結，主要是查漏補缺，進一步加深學生的理解。

研究結論與體會

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

參考文獻：

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