1、对信息学竞赛辅导的几点思考安吉县孝丰中学 喻卫峰摘 要:本文就信息学奥林匹克竞赛中学生综合素质培养的实践和应用,介绍了一些基本的做法和经验。并针对中学信息学奥林匹克竞赛的具体实施,提出了自己的看法。希望能与同行进行沟通和交流。关键词:信息学 奥林匹克竞赛 程序设计 PASCAL 语言 互动 二十年前,邓小平同志提出了“计算机的普及要从娃娃做起” ,一时间,计算机教育被提到了一个重要的位置。因此,中国计算机学会发起并创建了“全国中学生计算机程序设计竞赛” ,后更名为“全国青少年信息学奥林匹克竞赛(NOI) ”。至今已举办了二十年。随着信息学奥林匹克竞赛的深入开展,越来越多的教师都已投入此项教学的
2、研究之中。我从事这项工作已有一段时间。现就我在中学信息学奥林匹克竞赛教学中的做法与各位同行进行交流,希望能得到同行的批评指正。一、 “与众不同”培育对象的选取在挑选培育对象时,着眼于初一刚入校的学生。因为信息学奥林匹克竞赛的培养需要一段较长时间才能出成绩。高中学生课业压力大,投入的精力有限。不如从初中开始培养,可塑性更强。在选材时我主要从以下几方面着手:首先细心观察。看平时学生在信息课中的随堂反应,是否有“打破沙锅问到底”的精神。如果有,说明他们有钻研的精神,这对于竞赛培养很重要。其次看学科基础。因为信息学奥林匹克竞赛要求参赛学生数学基础比较好,所以和数学课任老师要及时进行交流就显得十分必要。
3、掌握学生数学学习情况的第一手资料。再次考察学生对信息学的关注程度。1、考查学生的上机操作能力,让他们在实际操作中排除故障;2、对时下流行的软件、硬件等常识是否了解,看他们是否能够留意到飞速发展的信息变化。适当的时候可以采取笔试和机试两种方式进行测试。做好了以上几方面的工作,基本上就可以从报名的学生中挑选出竞赛的苗子。人数一般控制在 2030 位,不可过多。二、 “循序渐进”制定具体授课规划我发现有些学校在选教材方面比较被动,一般到书店直接选择明确标有“青少年信息学奥林匹克竞赛”字样的书籍。选择了这些书籍,往往就等于认可了编书人的教学规划。但是我国在中学生信息学奥林匹克竞赛这方面各省市的发展参差
4、不齐,许多书籍并不符合刚进入竞赛教学的学校的具体情况。经过几年的实践,我得出了一套关于这方面教学教材的选取计划。我将竞赛的培养分为四个阶段。每一个阶段都有具体明确的教学要求。第一阶段学生适当了解一些关于计算机方面的常识性内容;第二阶段学生入门,对程序设计要有个大概地了解,适合参加初中奥林匹克竞赛(普及组) ;第三阶段学生要深入了解程序的内涵,掌握大量程序设计方法,遇到问题,能首先在脑子里建立模型自主解决;第四阶段学生要大量实践,能解决各种领域的一般问题,增强他们的实战性。而每一个阶段都要辅以专门的资料或教材。第一阶段, “设疑心动”创设问题情境,激发求知欲这是第一阶段的教学目的。这一时期的教材
5、就是平时的信息学教材,为信息学奥林匹克竞赛积累一些常识性的内容。教师要善于在平时信息学教学内容和学生求知心理之间创设一种“怀疑”的氛围,将学生巧妙的引入所提问题的有关情境之中,触发学生产生弄清未知事物的迫切愿望,诱发出探求性的思维活动。这样就可以淡化学生对程序设计的神秘感。当学生有了强烈的求知欲后,学习就会很自然的变成一件愉快的事情,知识的被动掌握变成了主动获取,学习效果自然挺好。例如,我经常在课堂中给学生渗透信息学奥林匹克竞赛的比赛模式、竞赛要求、以及其它学科要求有多高(这是“激将法” ) 。而且学了编写程序还会成为电脑高手,就可以尝试着编一些小游戏了,比如:扫雷。现在的学生一听游戏,两眼就
6、会放光,立刻来了精神。同时强调点滴积累的重要性。第二阶段, “激趣思动”进入程序设计,让思维活跃这一阶段就要真正的接触程序设计了。我经过精挑细选,选择了竞赛采用并且学生容易理解和学习的 PASCAL 语言作为竞赛编程语言,并从众多的信息学奥赛辅导书中选用了清华大学计算机系列教材PASCAL 程序设计(第二版) 作为教材。并辅以全国青少年信息学奥林匹克联赛模拟训练试卷精选 。信息技术课程与数学的教学有类似的地方,所以方法和要求上也相似。我要学生结合实例,加深学生对概念的理解。例如,讲常量与变量。先把两者的区别弄明白,主要区别是在程序运行过程中值是否会变化。例如“” ,值是固定的,是常量;有如“x
7、” ,若赋给定值就是常量,若可取不同的值就是变量。再让学生结合数学中的概念描述并举例,因为在学习数学时,学生已经能很好的理解常量与变量,因此,通过联系和比较,学生既可很快理解这两个概念。在此基础上,讲解常量和变量分别怎么说明、定义、赋值等等。这一阶段需要注意的是循环的教育教学,这里是学生掉队最多的地方。这个时候要经常鼓励他们,告诉他们要不怕苦、勤练!只要不掉队,过了循环这一段,就等于真正入门了。第三阶段, “教让学动”让学生自学,体验成功的乐趣要让学生更好的获取知识,就必须改变传统的“教师讲多少,学生学多少”的模式,努力培养学生积极主动地去获取知识、获取信息,弥补自己的不足之处的能力。这一时期
8、,我可能会给学生建议一些书籍,比如:数据结构 、算法书籍等等,让他们有个好的程序结构思想。我经常会在讲授过程中结合不同的题目、结合不同的结构让学生进行比较,这样既加深了记忆,又调动了学生的思维。例如,我讲程序的结构分为顺序结构、分支结构和循环结构三种基本结构,采用对比、分析、讲解,使学生明确三种结构的区别及适用范围。表 1 三种基本结构的特点对比执行顺序 程序方向 执行次数 执行路径顺序结构 先后次序 只能向下 一次 一条分支结构 根据条件 只能向下 一次 两条或多条循环结构 根据条件 可上可下 部分语句多次 一条又如,给学生讲解三个变量找最小一个数的之后,稍稍改变题目要求,要最大一个数,学生
9、很快就能将程序改写过来。然后又要三个数从小到大排列输出为题目,要求他们编程序。给他们一周时间,允许同班同学在这一周的时间内讨论,这样既调动了他们的积极性、又强调了协作的精神,而且让他们几个班比赛,看哪个班最先做出来,哪个班的程序简单。最终得到了 3 个程序不同但都正确的答案,经过大家的讨论和比较,看到了这 3 个程序的优缺点,公认其中一个程序最简单(程序语句少) 、最好理解。这样经过比较教学法,得到了 3 倍于单纯讲授的效果。学生也很喜欢,都有表现、上台讲解、台下质疑的机会。传统课堂要求学生规规矩矩的坐着学习,稍微有走动就是违反纪律、不认真的行为,可我认为信息技术教学恰恰需要“活动的课堂” 。
10、我经常会让学生上机调试自己的程序,增强学生的成就感。学生的成就感来源于问题解决后的满足心理。当学生编写出可运行的小程序时,我不失时机地让学生上机调试,对于运行成功的在上课时集中演示,增强学生的成就感。而且成功运行的程序也有不同的程序内容,就可以结合比较法,让学生自己讲解,刚开始,学生都没上过讲台,他们宁愿把程序讲给我,而让我再讲给大家。但是我鼓励他们,提示他们,让他们把自己的想法完全展示在别的同学面前。再让其他同学听懂后思考,向这位同学质疑。我经常说的一句话就是“看谁能把他问的下不来讲台,谁的问题就有水平;如果谁能顺利地从讲台上走下来,就说明他彻底把这道题吃透了” 。最后,有的学生虽然程序错了
11、,但还是愿意拿到讲台上展示,让同学们帮助他找错误。这样就达到了师生互动、人机互动、生生互动的目的。第四阶段,全方位互动提高课堂效率这一阶段对于想要成为一个出色的竞赛选手尤为重要。学生要涉猎很广,要全方位的获取竞赛信息,充分做好战前的知识和心理准备。首先我会给他们下载 20 年来的奥赛试题,经过筛选和修改,给他们做成题库,会在每次的辅导课上抽选一套给他们做。这个时候就不能像前面一样还提倡协作精神或者互相交流。这时要独立思考,在有限的时间里编写出自己认为最恰当的解题程序,考虑要周全,能适用于任何一组测试数据。然后就是讲评。一个题一个题的讲解,让学生们知道每道题需要注意的地方,而后分析此题的意图在于
12、考察学生哪方面的能力。让他们做到知己知彼。另外,在教育中,需要注意的一个问题是加强规范性。清华大学计算机系博士生导师、国际信息学奥林匹克中国队总教练吴文虎教授说,中国学生在计算机作品的规范性上很欠缺。计算机作品是共享的,要给别人看别人用的,方便用和容易懂是作品成功的标准。在一切都准备周全后再上战场应该没有什么问题了。而且临比赛前还要给学生做心理辅导,告诉他们重在参与和交流,去比赛时就不会有太大的心理压力,这样会发挥出他们最好的状态,取得最好的成绩。三、 “眼观六路,耳听八方”留意竞赛趋势的变化和动态与信息学奥林匹克竞赛有联系的学科有数学、物理、经济学等等,所以从某种程度上说要求老师是全面的,可
13、以不夸张地说一句,信息学教师要“博览群书” ,尤其要数学基础好,经常要给学生补充课外知识。而且从教育教学的方面来说,也要让学生信服老师,这样他才会努力的学好这门课。这个时候一定要注意外校这方面的发展态势。现在有些学校为了在竞赛方面突出、 “鹤立鸡群” ,就“闭门造车” ,和别的学校不交流。其实这样是很不好的,这样“封闭” ,既不能促进自己学校的进步,而且也不能吸取、借鉴别校的优秀经验。所以为了整体进步就要多交流,甚至多开展一些省、市、区(县)间的比赛,这样既展现了自己的风采,也能看到别校的发展势头。四、 “互通有无”强调学生间的交流我校在这方面经常开展一些小型比赛,例如班级、年级之间的比赛。这样不但能调动学生的学习积极性,而且可以让学生之间“互通有无” ,发现自己的长处,看到别人的优点,取其之长,补己之短。这种活动必须借助信息教研组同事们、班主任、年级组长、政教处的配合。争取每比赛一次,学生就长进一次,一般我们一学期至少开展一次这样的活动,既为我们招揽精英,又对学科竞赛有很大的帮助作用。一举两得,值得提倡。