張 麗
作為我國基礎(chǔ)教育“五大學(xué)科奧賽”之一的信息學(xué)奧林匹克,是一項(xiàng)充分體現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的活動。信息學(xué)奧賽融合了“思維性與實(shí)踐性”、“開放性與基礎(chǔ)性”、“獨(dú)立性與合作性”等眾多要素,這些極具挑戰(zhàn)性的特征極大地激發(fā)了優(yōu)秀學(xué)子的參與熱情,讓許多思維敏捷的學(xué)生迷醉其中。
我從事這項(xiàng)工作已有一段時間,但相比于信息學(xué)奧賽的博大精深,我從中的感悟也只是“滄海一粟”,在這里與同行交流切磋。
選擇培養(yǎng)對象
程序設(shè)計(jì)對人的能力的要求是比較高的,也是多方面的,編程者不僅要熟悉計(jì)算機(jī)語言功能,要有嫻熟的編程技術(shù),還要具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和算法知識以及相應(yīng)的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力。為此,每一屆的輔導(dǎo)都非常重視對優(yōu)秀學(xué)生的選拔,以中考的成績尤其是數(shù)學(xué)成績?yōu)楹饬繕?biāo)準(zhǔn)。我校的奧賽班招收幾十人,先從Pascal語言開始輔導(dǎo),從基本的語句、三種程序結(jié)構(gòu),至數(shù)組、過程和函數(shù)等內(nèi)容,逐漸深入。這一階段主要是讓學(xué)生學(xué)會使用Pascal語言,理解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本思想和方法。在這一階段,一部分學(xué)生接受不了這種枯燥、乏味的程序,自然被淘汰。
建立資源庫
把與信息學(xué)相關(guān)的資源放入資源庫,方便教師和學(xué)生獲取相關(guān)資料。比如,競賽的規(guī)則制度,考試要求掌握的知識點(diǎn),歷年競賽試題,測試數(shù)據(jù)和解題報告,江蘇省夏令營、冬令營教師的講稿,各種算法的試題等。這些資源分類存放,方便學(xué)生查找。
信息學(xué)奧賽所涉及到的知識除了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法外,還有其他很多相關(guān)的知識,如解題思路及策略、常用算法的優(yōu)化、特殊的解題思想、一些省隊(duì)或國家集訓(xùn)隊(duì)的論文等,這些知識既不是系統(tǒng)的,也不是緊密相關(guān)的,往往是一些分散的知識和經(jīng)驗(yàn)。在機(jī)房服務(wù)器上提供一個平臺,師生可將自己的或搜索到的資源上傳,方便大家隨時瀏覽學(xué)習(xí)。
制訂培訓(xùn)計(jì)劃
結(jié)合信息學(xué)奧賽大綱規(guī)定的基本要求,以及面對的學(xué)生的水平定位,制訂培訓(xùn)計(jì)劃。培訓(xùn)計(jì)劃詳細(xì)而具體,不僅要考慮每一階段的培訓(xùn)要求,而且要考慮每次培訓(xùn)的內(nèi)容。培訓(xùn)計(jì)劃的制訂可以從整體上把握每次培訓(xùn)的內(nèi)容應(yīng)占的地位以及與其他知識的縱橫聯(lián)系。
實(shí)施輔導(dǎo)策略
信息學(xué)奧賽開放性很強(qiáng),涉及的知識面廣,難度大,學(xué)生在學(xué)習(xí)時具有一定的自由度,沒有固定的前后順序,而且學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,接受程度也不一樣,根本無法按照正常的進(jìn)度來上課。所以剛開始輔導(dǎo)時總覺得摸不清頭緒、無章可循、難以把握,后來經(jīng)過一個階段的摸索,實(shí)施如下策略。
依據(jù)幾年的經(jīng)驗(yàn),我對信息學(xué)奧賽所涉及的知識進(jìn)行整理,以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識為主線,把奧賽要求掌握的基本算法融入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識。信息學(xué)奧賽輔導(dǎo)知識脈絡(luò)圖如下圖所示。
為提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,注重自主性學(xué)習(xí),輔導(dǎo)過程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主。在講解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本知識時,讓學(xué)生利用所建的資源庫自主學(xué)習(xí),教師只是起到一個反饋補(bǔ)救的作用。而對穿插在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的各種基本算法的講解,教師可采用“扶”、“推”、“放”、“再扶”、“再放”五個步驟。下面我僅以寬度優(yōu)先搜索算法為例,說明實(shí)施五個步驟的具體過程。
扶:以一道寬度優(yōu)先搜索經(jīng)典例題引路,如“求經(jīng)過最小城市的路徑”,借助于圖表、圖示等多種方法幫助學(xué)生理清其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)隊(duì)列這一知識點(diǎn)和寬搜算法思想,并給出具體的程序代碼。
推:通過典型例題的講解,讓學(xué)生總結(jié)出寬搜算法解決問題的算法框架。進(jìn)一步給出其他寬搜算法的典型例題比如“迷宮問題”,從這一階段起,教師可依據(jù)需要僅提供算法思想,不再出示程序代碼。先放手讓學(xué)生思考能否用寬搜去解決,如何借助寬搜的算法框架去解決,具體程序各個細(xì)節(jié)該如何處理。
放:學(xué)生對寬搜算法已經(jīng)有了一定了解,但許多細(xì)節(jié)仍需進(jìn)一步思考才能解決問題,教師放手讓學(xué)生完成資源庫中的典型例題,這一環(huán)節(jié)學(xué)生每做一道題都會有這樣或那樣的困惑,鼓勵學(xué)生互相交流、互相探討。每完成一道題,教師可以鼓勵學(xué)生談?wù)勛约旱母惺芗耙⒁獾募?xì)節(jié),這樣做的目的一方面便于學(xué)生整理思路對算法進(jìn)行內(nèi)化,另一方面對其他學(xué)生也是一種啟示。有的題目,學(xué)生找不到思路,或做了一半做不下去了,教師對于這種情況也可以拿來展示,讓其他同學(xué)為其提供思路。
再扶:在這一階段加大學(xué)生做題的難度。例如,學(xué)生在用寬搜解決問題時,發(fā)現(xiàn)題目中有的測試數(shù)據(jù)能過,而有的測試數(shù)據(jù)超過時限1S,如何解決呢?引入雙向?qū)捤训闹R。這一階段,教師只提供算法思想,給學(xué)生提供足夠的時間,學(xué)生自己思考、討論、嘗試完成。最后,教師可提供標(biāo)準(zhǔn)算法和標(biāo)準(zhǔn)程序,供學(xué)生對比優(yōu)劣,取長補(bǔ)短。
再放:提供在線測評系統(tǒng)。目前,國內(nèi)、外有許多提供在線評測系統(tǒng)的信息學(xué)奧賽網(wǎng)站,如USACO、VIJOS、URAL等,給學(xué)生的自評帶來了許多方便。放手讓學(xué)生自己在在線評測系統(tǒng)的題庫中“挑”題來做,首先應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會怎么“挑”,挑哪些題能幫助自己打開思路,挑哪些有思路但還需進(jìn)一步思考才能解決的問題。
注重實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練
信息學(xué)奧賽與其他學(xué)科奧賽相比除了語言這個因素外,基本上是類似的,考查的主要是學(xué)生的思維和解題能力。要想培養(yǎng)學(xué)生的思維,提高學(xué)生解決問題的能力,學(xué)生必須有一定的做題量;學(xué)生要想在奧賽中取得好成績必須熟悉信息學(xué)奧賽考查范圍內(nèi)各種類型的題。而我發(fā)現(xiàn),學(xué)生在平常的練習(xí)中專注度不夠,做題的效率也很低,所以每一階段培訓(xùn)內(nèi)容結(jié)束后,我就搞一次階段測試,實(shí)戰(zhàn)模擬省奧賽那樣的環(huán)境,限定時間完成。每一次模擬賽后,都會花費(fèi)點(diǎn)時間組織學(xué)生作賽后總結(jié),分析錯誤的原因,總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)及以下一階段的學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題及期望。
在信息學(xué)奧賽正式比賽之前,學(xué)生每天都會做這樣的實(shí)戰(zhàn)模擬,在賽前并不一定非要找一些新題、難題、怪題,許多賽前的題目就是訓(xùn)練過程中做過的各種類型的典例題,目的就是讓學(xué)生溫故知新,進(jìn)一步鞏固基本算法。
信息學(xué)奧賽培訓(xùn)的困惑
家長支持不夠。許多教師和家長都希望學(xué)生去參加一些和高考科目相關(guān)的奧賽,即使沒有獲獎,對高考的成績還是有一定幫助的。而信息技術(shù)學(xué)科不是高考科目,若是在高中階段沒有取得信息學(xué)奧賽獎項(xiàng),很多家長認(rèn)為白白浪費(fèi)了學(xué)生的時間。
培訓(xùn)時間不足。信息學(xué)奧賽是一項(xiàng)高難度的競賽活動,不花足夠的時間、精力是不可能出成績的。而高中階段的學(xué)生,學(xué)習(xí)任務(wù)重,高考壓力大,學(xué)生能花在奧賽的時間和精力有限。
由于小學(xué)信息學(xué)奧賽的取消,在我們地區(qū)小學(xué)階段開展信息學(xué)奧賽活動的學(xué)校很少。而初中階段的學(xué)生沒有基礎(chǔ),初中教師也就缺少動力,所以近幾年來進(jìn)入高中階段的學(xué)生,很少有接受過程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)培訓(xùn)的。若高中段的學(xué)生是從零起點(diǎn)開始培訓(xùn),入門就會顯得特別吃力。有一些其實(shí)是很優(yōu)秀的學(xué)生,只因?yàn)槔蠋熂庇谧寣W(xué)生入門而迫使學(xué)生被淘汰出局。若學(xué)生在初中階段已經(jīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過程序設(shè)計(jì)和一些初步的算法,那在高中段的信息學(xué)奧賽的學(xué)習(xí)便會很輕松。
信息學(xué)奧賽輔導(dǎo)難度大,依據(jù)個人的力量很困難,所以我希望能有更多的機(jī)會與其他學(xué)校、教師交流,以便吸取、借鑒優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)。這對輔導(dǎo)教師和學(xué)生而言都會起到積極的促進(jìn)作用。