無邊界課堂：中學拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的校本實踐——以信息學為例

朱 征 曹 蓉

當下，新一輪課程改革的理念正在影響傳統(tǒng)的學校教育：堅持立德樹人的課程價值觀、培養(yǎng)具備信息素養(yǎng)的公民；設置滿足學生多元需求的課程結構，促進學生個性化發(fā)展；選擇體現(xiàn)時代性和基礎性的課程內(nèi)容，支撐學生信息素養(yǎng)的發(fā)展；培育以學習為中心的教與學關系，在問題解決過程中提升信息素養(yǎng)；構建基于學科核心素養(yǎng)的評價體系，推動數(shù)字化時代的學生創(chuàng)新。

南京外國語學校（以下簡稱“南外”）始終堅持以生為本，鼓勵學生全面發(fā)展、自由成長，促進學生個性舒展、身心和合。南外注重學生科學素養(yǎng)和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，通過基礎性課程、拓展性課程和榮譽性課程為路徑的“金字塔式”立體課程模式和豐富的校內(nèi)外實踐活動，為學生搭建充分發(fā)揮自身天賦和潛質的平臺，助力其成為拔尖創(chuàng)新后備人才。

一、南外無邊界課堂理念構建

現(xiàn)代無邊界課堂的概念最早由英國教育界提出，主要強調(diào)無邊界的學習環(huán)境，即提供給學習者一個合適的平臺或空間，讓他們能在任何時間、任何地點、任何可以利用的機會進行學習。

南外無邊界課堂理念主要基于現(xiàn)代信息技術，通過資源重構和整合，實現(xiàn)學科滲透和融通、促成思維跨越和創(chuàng)新，打破了傳統(tǒng)課堂教育的時間限制、空間限制、學段限制、進程限制等，以促進學生自主學習為目標，為學習者提供了更為開闊的學業(yè)和成長可能。

但“無邊界”并不意味著沒有基本的規(guī)范，學校一方面要探索無邊界課堂的目標定位、內(nèi)容、進程和結果評價等的“規(guī)范性”；另一方面要探索學習的內(nèi)容、時間、結伴對象等由學生自己把握的學習機制。

二、南外無邊界課堂探索實踐

近幾年，基于無邊界課堂理念和普通高中課程方案，南外將選修課程全部實現(xiàn)在線化，構建無邊界課堂綜合平臺，提供多樣多層的課程資源，促進拔尖創(chuàng)新人才自由成長。

以信息學為例，教師們在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，學生卓越的鉆研能力需要有匹配的教師進行貼身指導，而24小時在線的可評測學習網(wǎng)站就是最好的選擇。因此，學校在使用開源學習網(wǎng)站HUSTOJ的基礎上，聯(lián)合校外公司，自行設計并參與開發(fā)了在線學習網(wǎng)站（OJ）。

2013年，學校開始在競賽教學中嘗試使用該在線學習網(wǎng)站，教師驚奇地發(fā)現(xiàn)，同樣的一節(jié)課，有的學生只能學會一個知識點，解決一類問題，而有的學生可以在掌握課堂要求內(nèi)容后在OJ上尋找類似的問題進行解決，學習速度遠遠超過教師的課程進度。有的初二學生甚至可以跟高一的學生一起進行學習，展示出自己非凡的學習能力和解決問題的能力，借助無邊界課堂平臺自主選擇學習進程，脫穎而出。

如今，學生可以隨時隨地登陸這個網(wǎng)站，完成自己的訓練計劃。教師在教學過程中可以使用網(wǎng)站多線程評測的強大功能進行整班制的教學，全班所有同學可以同時登陸，編寫程序解答教師所提的問題，然后提交給網(wǎng)站進行黑盒測試，而教師也可以根據(jù)網(wǎng)站提示有針對性地解答。網(wǎng)站還支持班級考試、個性化學習、全校范圍的競賽活動等。

整個網(wǎng)站實現(xiàn)“教、學、練、賽一體化”模式。其中，教的環(huán)節(jié)，師生共同探討，用矢量技術錄制大量教學視頻。以NOIP普及組層次為例，教師設置知識點如“字符串”“貪心”“排序”“二分”“深度優(yōu)先搜索”“廣度優(yōu)先搜索”“動態(tài)規(guī)劃”“背包”等關卡并配套設置模版題，已經(jīng)獲得國家金牌的學生會同時擔任助教角色，選擇合適的練習題放在關卡里供學弟學妹們練習，助力人才成長。學的過程，擁有自主設計的系統(tǒng)，5000道題60個知識點，按拓撲排序，學生自主選擇，闖關解題。南外每周二、四晚上都分層進行競賽選修課，按照學生知識水平分為入門組、普及組、提高組和省隊選拔組。練的模式，采用黑盒測試法對學生作業(yè)進行大數(shù)據(jù)評測。學生可反復修正，反復提交，提高學習效率，同時教師也可以根據(jù)學生的練習情況實時調(diào)整學習內(nèi)容，尋找貼合學生水平的練習題，幫助其思維發(fā)展及水平提升。每次周二、四選修課結束，教師都會在平臺上留一定量的練習題，學生課后根據(jù)學習進度繼續(xù)做題，課內(nèi)課外都能繼續(xù)進行思維訓練。賽的方式，平臺上定期舉行比賽，多數(shù)采用ACM賽制，校內(nèi)同學在機房參加，外校同學可以在線參加場外賽，一起排名并給出獨特的氣球獎勵，出題人有師有生，形成南外獨有的信息學習氛圍。每年南外的科技節(jié)ACM比賽，杭州二中、上海華師大二附中、成都七中、浙江鎮(zhèn)海中學等國內(nèi)知名高中的學子都會來參加比賽。

通過無邊界課堂平臺，學生可以根據(jù)興趣主動學習、不斷挑戰(zhàn)自己，逐步成長為頂尖高手。網(wǎng)站多線程實時評測，生成課堂的形成性評價，輔助學生學習，更好地提升能力。而教師也可以根據(jù)形成性評價進行個性化輔導，做到因材施教。

除此以外，南外教師在多年信息學課程和教學研究過程中，編寫出版了8本校本課程，分別是《信息學競賽簡明教程C++》《算法》《深度和寬度優(yōu)先搜索》《二分查找和二分答案》《動態(tài)規(guī)劃百題斬》《江蘇省省賽百題斬》《STL入門》和《Python程序設計》等，這些資料為無邊界課堂的實施提供了重要支撐。

在無邊界課堂的實施過程中，南外信息學教研團隊的教師們也在探索多元的課程評價方式，包括：1.建立發(fā)展性評價制度，無邊界課堂在線OJ練習會根據(jù)每年NOIP初賽、復賽、省選賽知識的調(diào)整不斷地增刪關卡，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整。在競賽訓練中，給每名學生建立“成長檔案袋”，記錄其水平提升過程及問題，促使其有針對性地不斷提高。2.倡導多元化評價取向，對于課程內(nèi)容難度及學生滿意度采用訪談法與調(diào)查問卷法，對學生的評價分為平時OJ練習實時評價、期末測試評價、參加各種比賽結果評價、與國內(nèi)高手在線答題實時評價、兄弟學校友誼聯(lián)賽評價。多種評價方法相結合，既可以實現(xiàn)評價主體的多元化，也能保證課程評價的全面性與科學性。3.強調(diào)過程性評價路徑，無論是基礎性課程、拓展性課程，還是榮譽性課程，不僅僅關注學生成績，還關注其平時的校內(nèi)練習態(tài)度、效果等?！耙豢级ńK身”在南外信息學競賽中不存在，每年的聯(lián)賽（初賽、復賽）及省選賽都只計當年的成績，學校還會組織學生參加各種國內(nèi)外大型比賽，如IOI全國賽、大學ACM、APIO亞太區(qū)比賽等，表現(xiàn)突出的學生會獲得優(yōu)秀大學青睞，得到深造機會，成為拔尖人才潛力軍。

無邊界課堂擴展了課堂的學習內(nèi)容，在實時數(shù)據(jù)結果的反饋指導下，學生能夠立刻知道自己的薄弱環(huán)節(jié)所在，并主動尋找相似的問題練習，發(fā)展自己的思維和解決問題的能力，同時正向的結果讓學生更有興趣去挑戰(zhàn)更高難度的問題，從而讓自己更有可能成為拔尖創(chuàng)新后備人才。能夠自己在平臺出題或者教學更是激發(fā)了學生的學習內(nèi)驅力，為未來挑戰(zhàn)現(xiàn)實難題打下堅實的基礎。

得益于平臺支持，南外培養(yǎng)了大批擁有較強計算思維，能自主學習、擁有較強解決問題能力的優(yōu)秀信息學學子，他們中有人獲得國際金牌，有人保送名校，還有人設計出供全國信息學競賽評測的軟件，很多人已經(jīng)成為人工智能領域的頂尖人才。南外也在信息學基礎上進一步探索基于無邊界課堂平臺的數(shù)學、物理、化學等學科拔尖人才培養(yǎng)之路。學校在2020年成立拔尖創(chuàng)新后備人才培育中心，借鑒學校STEM教育的雙高合作學習模式，進一步探索高中、高校合作指導下的無邊界課堂多學科拔尖人才培養(yǎng)之路。

盡管成績優(yōu)秀，南外依然不斷反思，無邊界課堂平臺的內(nèi)容遠遠重要于平臺本身：如果無邊界課堂平臺內(nèi)容只是將海量題目當作學習資源，則依然是題海戰(zhàn)術，會扼殺學生的興趣與思維發(fā)展，更無法成長為拔尖創(chuàng)新人才；如果平臺的資源沒有經(jīng)過排序和智能化推薦，學生沒有系統(tǒng)的知識結構，自主學習難度太大，亦會失去興趣，不再挑戰(zhàn)。因此，合理設置無邊界課堂的學習內(nèi)容及難度階梯，對于提升學生學習興趣并自主成長為拔尖創(chuàng)新人才有著非常重要的現(xiàn)實意義。