本文系陜西省教育科學“十三五”規劃課題《高中信息技術課逆向教學設計課例研究——以算法與程序設計為例》階段性成果，課題編號：SGH20Y0039。

推進適合高中學情的算法與程序設計校本課程及其資源開發，可以幫助解決現實存在的學習資源、師資短缺的問題，以此為平臺使更多有潛質的學生接受信息學的熏陶，形成良好的科學素養，鍛煉頑強的意志，提升其在信息時代的未來核心競爭力。

一、研究的背景

1.時代背景下信息技術方面人才培養的需求

在以信息技術飛速革新為代表的第四次工業革命時代，占領科技高地的國際競爭日益激烈，說到底也就是人才的競爭，特別是高端芯片與軟件、智能科技等為代表的信息技術人才的競爭，科技發展對人才的需求巨大。信息技術在中學階段是非高考科目，學習內容設置及更新遠落后于當代科技發展，因此不能很好地滿足具有特長學生的學習需求。清華大學、北京大學已經率先著手推進學科人才“大中”貫通培養，在全國部分中學設置包含信息學的拔尖創新人才大學中學銜接培養試點基地。

2.提升學生信息核心素養的需求

在新課改的理念及新課標的引領下，利用信息學相關校本課程，向學生普及程序設計與算法等計算機核心知識、技能，在高中推進各類程序設計、算法研究活動，在各級創新大賽、程序設計競賽活動中，為學生提供相互交流和學習的機會，這有助于學生自主研究能力的形成及科學規劃未來專業成長的可能，教師要將培養學生信息核心素養的提高落實在行動中，培養出素質全面、能適應信息時代要求的中學生。

3.信息學特長學生個性發展的需求

目前信息學中算法與程序設計的學習在中學階段開始逐漸受到重視，成為教育應用研究中被關注的熱點，以程序設計及算法作為支撐的全國中學生五大學科競賽之一的信息學奧林匹克競賽在全國范圍內得到了各界的廣泛關注，但卻只有少之又少的人將程序設計、算法的中學階段教育實踐及信息學科特長生的培養付諸實踐研究中來，這類校本課程的成果在省內外還幾乎處于不成熟的發展狀態，學習資源、師資短缺問題嚴重。

二、利用校本課程進行信息學特長生輔導的策略與方法

算法與程序設計校本課程開設的重要目的是培養信息學特長的學生，在問題的解決過程中深入學習程序設計與算法及其他相關的計算機科學知識，同時在各類信息學奧林匹克競賽中為學生提供交流與學習的機會，進而起到“以賽促學”的作用。在實踐中，筆者歸納出了一些極有實效的輔導策略與方法。

1.課程類型多樣化，調動學生的學習積極性

（1）校本課程為主陣地

在校本課程學習中，教師要發現對算法與程序設計有興趣并且學有余力的信息學特長學生。課程設計旨在培養中學生使用計算機編程解決實際問題的能力，進而提升學生的創造性思維和計算思維。

（2）大學先修課為輔助

引入北京大學開設的大學先修課程，大學提供的系列先修課學習資源，每學期組織課程結業考試。先修課程可以輔助學生算法與程序的學習，利用先修課資源補充校本課程的學習資源，并且將校本課程的學習與大學預科培養接軌，增加有難度、有挑戰性內容的學習，進一步提升學生鉆研的興趣。

（3）利用學術講座拓寬視野

寒暑假邀請進入大學深造或者已經在信息學相關領域有研究成果的畢業生回校進行學術講座。這既拓寬了學生的視野，激發了他們的鉆研熱情，同時也為學生未來專業的選擇、職業的發展規劃提供了一定指導。

2.教學形式多樣化，提高學生的學習參與度

豐富的教學形式有助于突出學生的主體地位，調動學生學習的積極性與主動性，進而更好地培養他們的綜合素養。教學活動有以下幾種主要形式:

（1）學生主講

美國學者艾德加·戴爾1946年提出的“學習金字塔”理論，其研究表明不同的學習方法達到的學習效果不同，其中“教別人”或者“馬上應用”的學習方式，可以讓人記住90%的學習內容。根據這一理論，設置由教師確定一個主題，學生自行準備講授內容并上臺主講。

（2）師生對話

就某一問題，采用問答的方式（教師問學生答），主要目的是解決個性化的問題。

（3）全員參與

對于具有較大思維難度、綜合性較高的知識與問題，教師作為討論活動中的一員，和學生一樣提出自己的想法或者是需要解決的問題, 多源頭合作解決，實現問題的突破。

（4）多人協作

信息學奧賽的內容非常寬泛且專業，包括程序設計語言、數據結構、算法、圖論及組合數學、離散數學等方面的知識，由于學生個體的差異，我們可以通過多人協作使不同層次的學生由不同的教師分別進行指導，而且每個學生并不是固定在某個層次的小組里，如果他們進步較大超過了本層次學生的水平，則可以加入較高層次的小組學習。

（5）基于配套系統題庫實時反饋的學習

為了實時對學生的學習情況進行反饋，配套校本課程的學習，搭建有網絡環境下的在線評測系統，為學生提供一個實時的、網絡下的評測環境。題庫中的題目按照信息學奧賽課程中的知識點進行分類，題目的難度是按照梯度遞進的，實踐證明，基于在線題庫下的學習是非常有效的。

3.課程評價反饋，促進課程再學習

（1）立足全面發展的育人目標，注重培養學生的綜合素質

算法與程序設計校本課程的開設不單單是為了培養具有專長的人才，在課程教學中教師要有“五育”并重的全面育人目標，引導學生對“德”“智”有正確的認識，讓其擁有一個健全的人格和積極向上的品德。

（2）基于在線評測網站下的評價

評價是教學活動中的重要環節，在線測試題庫可以讓學生在規定的時間內解決問題，動態顯示學生的得分情況，對學習結果能進行實時動態反饋。

（3）參加各類比賽，促進課程的學習

算法與程序設計的比賽很多，各級各類比賽為學生提供了交流提高、評價反饋的平臺，學生也可以根據具體的比賽成績來及時調整學習策略和學習進度。

（4）大學先修課程驗收考試

在學生參與學習大學先修課程的過程中，教師要及時考察學生程序設計與算法的能力，從高校的角度給予學生學習方向上的指導。

三、校本課程下特長學生培養的效果

1.促進一大批優秀學生成長

自2013年我校開設“C程序設計與趣味算法”的校本課程至今，一大批學生在各類比賽中取得了優異的成績，進入大學后均有不錯的發展，以下是近年的獲獎情況：2018年全國青少年信息學奧林匹克競賽中，我校馮暢等14名學生獲得省級一等獎，李澤睿等19名學生獲得省級二等獎，唐堃鋼等6名學生獲得省級三等獎，等等。在全國賽及國際賽方面， 我校22人獲得國家級比賽獎牌，6人獲得國際賽獎牌。

2.注重對學生綜合學習能力的培養

程序設計及算法的學習是一個嚴謹的計算思維訓練過程，我們通過校本課程的學習，能幫助學生形成嚴謹踏實的學習習慣，提升他們的自主學習能力及溝通交流能力。對我校參與程序設計及算法學習的學生進行長期跟蹤后發現，學生的學習成績在原來起點的基礎上都有了普遍上升。

3.教師的教學水平得到切實提高

通過課程的開展，教師的教學能力得到大幅提升。為了課程成果的普及，有所收獲的教師多次在省市區進行公開課、報告，以此推進課程成果的應用。

4.在大學區內發揮示范輻射作用

從2013年開始，在大學區范圍內推廣校本課程研究成果，發揮學區長學校帶動作用，為其他學校教師提供助力，促進教師的教學、教研、競賽輔導等多方面的發展，在大學區范圍內打造了一支強有力的教師隊伍，構建了由核心教師協同校本研修群體并建立有效的運轉機制，解決了限制教師教學水平發展的問題，特長學生得到良好發展，學校也獲得特色發展。

四、問題與反思

問題：學校間、區域間發展不均衡

學生學習需求高與學習資源短缺的矛盾還將持續存在；由于部分學校存在認識誤區，教育觀、人才觀出現偏差，對信息學活動的意義認識不足，導致在教師分工、資源配備、激勵機制建立等方面存在缺失，不利于活動的開展；部分學校教師的組織策略和方法不對，雖然花了不少精力和時間，但學生學習的積極性沒有充分被調動，學習效果不佳。

反思：1.進一步在大學區內積極開展校本課程活動，推動研修共同體的構建，通過核心教師帶動輻射學區內教師共同學習，打造成長梯隊，同時達到多贏。2.繼續深化校本課程研究，進一步做好成果的推廣應用工作。

作者單位 陜西省西安交通大學附屬中學 陜西省西安市第十中學