如何培养中学信息编程创新人才

慧聪教育网 2022-03-18 12:34 来源：中国教育报

【慧聪教育网】信息素养是信息时代衡量人才素质及其综合能力的重要指标。信息编程教学的意义不仅仅在于学习编程知识，其价值更体现在问题解决过程及思维素养等方面的延伸，是信息素养培养的重要途径。中学信息编程课程承载着提高学生计算思维与信息素养、选拔信息编程创新人才的重要时代使命，但是时代的强烈需求与中学信息编程课程的相对滞后形成了极大反差，中学信息编程课程建设与教学创新迫在眉睫。

中学信息编程教育存在的问题

当前中学的信息编程教育总体看比较薄弱，存在的问题主要体现在四个方面。

一是信息编程教学框架缺失。长期以来，社会各界过分关注“升学率”，忽视了学生信息素养的培养。中学信息编程教学需要重新定位，亟待建立信息编程创新人才培养框架。

二是信息编程教学模式尚不成熟。编程教学在基础教育领域，特别是在中学阶段，未形成成熟的教学模式。目前的中学信息技术编程教学的主要方法、策略和途径是借鉴高等教育计算机科学与技术专业，还有少部分来自小学创客编程领域，虽有一定的启发和借鉴价值，但并未充分考虑中学生的认知特点、学习风格、发展需要等因素以及中学信息编程教学的独特价值与意义，不能完全适用于中学信息编程教学实践。

三是信息编程教学资源匮乏。目前，学生学习主要依托教材中的编程模块及少量校外资源，教学内容缺乏系统性，教学资源更新补充不及时。

四是信息编程教学保障薄弱。长期以来，信息编程教学主要以“兴趣班”“社团活动”等形式开展，缺乏长期规划和系统教学保障机制。中学信息编程教学的师资力量、生源质量、环境建设等均长期滞后，没有纳入学校教育教学整体规划。

自2000年以来，由笔者领衔的工作室历经理论探索与研究、团队组建与课程开发、建构教育模式和育人体系三个阶段，完成“中学信息编程创新人才培养体系研究”项目。该项目充分考虑中学生认知特点与中学信息编程教学目标，融合国内外一流大学的教材内容，逐步形成全方位、立体化、体系化的特色教学资源；形成了融教师培训、学生选拔及联合培养、编程教学生态创设为一体的较为完善的教学保障机制，为变革教学模式、提升教师教学效果和学生学习效果提供了借鉴。

构建信息编程创新人才培养体系

江苏省常州高级中学（以下简称“省常中”）是“中学信息编程创新人才培养体系研究”项目的主要实践基地。学校在信息编程的课程建设、教学模式以及人才培养模式改革等方面进行了一系列积极探索，并成功辐射周围省市，逐步走向全国。

开发创新课程，提供体系化教学内容。省常中依据编程创新人才培养目标，对教学内容和资源进行重组，引入国内外一流大学教材，进行合理的本土化重构，开发了《程序设计与应用》《数据结构与算法》《组合数学》等全国青少年信息学奥林匹克竞赛系列教材，形成科学的教材资源体系，开发出指向中学信息编程创新人才培养的课程群。这些编程教材已在江苏省内以及全国部分省市广泛应用，其中《信息学奥赛一本通初赛篇》一书在全国参与信息学奥林匹克竞赛的师生中使用率高达90%。此外，省常中还与大学计算机课程相关内容相衔接，为各级各类爱好者自学提供可用课程资源，有效解决了在中学开展信息素养，教育缺乏体系化教学内容的问题。

形成注重实践、合作开放的教学模式。培养学生的创新思维、逻辑思维、计算思维能力，提高解决实际问题能力，是中学信息编程教育的核心目标。基于这一培养目标，项目组在教学模式上进行大胆创新，整合利用社会资源，强化实际操作性，建构起人才培养的动态框架。比如，采用了“培养下放”的方法，从2008年起省常中先后与常州市电化教育馆和常州市青少年活动中心合作，选派优秀教师为小学生、初中生进行信息编程普及性教学，在提高学生信息意识与创新能力的同时，筛选信息学人才，为下一步的培养蓄力。

项目组从学生生活与实际需求入手，通过教学方式、课程内容、教学组织形式的变革，最大限度实现因材施教，采用分层教学、“兵教兵”、任务驱动、多元评价等多种教学手段，形成了从前期检测、学生分层，到中期情境创设、知识巩固（按学生能力层级选择）、任务研究，再到后期交流反馈、多元评价的流程化、体系化人才培养模式。

与其他课程教学不同，项目组充分采用“以赛代评”的方式，通过阶段性的竞赛表现代替后期测验，以达到锻炼学生能力、开展反馈改进、督促学生成长的目的。其中，为了提升学生在信息编程中的团队意识，我们创新使用ACM大学生程序设计开放式团体赛模式，鼓励队友间互相讨论、合作互学、同侪竞技，在增强协同作业效率并加强团队建设的同时，促进学生专业特长的提升。

紧跟时代因材施教，让学生的成长看得见

引导学生转识成智，让中学信息编程课堂焕发生命活力，有效促进学生信息意识与创新能力的协调发展是信息编程教育的关键。目前，广东省中山纪念中学、常州外国语学校等学校已推广应用项目的研究成果和课程资源。常州市5所高中、10所初中以及周边省市多所高中的信息学竞赛人才培养效果显著提升，带动常州市20多名信息学竞赛教练成为专业骨干教师。信息学因此成为常州教育最亮丽的名片。

“以赛代评、注重实战”的人才培养模式，让学生的成长看得见摸得着：省常中连续17年蝉联江苏省联赛校团体第一；迄今为止，连续14年均有学生获全国信息学奥林匹克竞赛金牌，并进入国家集训队；本项目培养的学生共获全国赛金牌32枚、银牌48枚、铜牌39枚。在国际竞赛方面，2009年学生金斌荣获国际TopCoder程序设计大赛高中生冠军和总决赛冠军，一举打破欧美选手在该项赛事上的垄断地位；先后培养了数以百计的IT界精英，走出了李源、李磊、方飞、袁洋、吴翼等一批蜚声海内外的人工智能等领域的计算机科学家。

信息素养是国民基础教育的必备素养之一,编程教育是信息技术教育的重要内容。但是我们应该看到，信息编程教育在我国尚处于发展的初级阶段，为进一步提升学生信息素养，促使大批量、高水平的信息编程创新人才竞相涌现，笔者提出四点建议。

一是加强教材建设，加快内容更新。随着全球信息化的飞速发展，社会需求急剧变化，技术的更迭速度远远超过我们的想象，当下的信息编程教学内容相对滞后，课程教学方式相对单一，难以适应社会发展和学生多样化发展的需求。因此，教学内容必须加快更新迭代，与时俱进，动态地深化课题研究。

二是强化师资培训，拓展专业维度。新课程改革强调学生核心素养的培养，信息编程课程注重实践性与操作性，如何在信息技术课程中鼓励学生勇于探索、大胆尝试、创新创造，从而提升学生的关键能力尤其是科技创新能力？优秀的师资力量至关重要。当前多数信息编程教师属“半路出家”，难以构建完整的中学信息编程教学理论框架，不能熟练掌握系统的中学信息编程专业知识。为此，笔者建议加大信息编程教师培养力度，构建教师专业发展的多维度学习路径，优化教师教学过程，从而提升学生学习效果，完善中学信息编程教学生态。

三是注重因材施教，满足个性化需求。在中学信息编程教学的实际开展过程中，即使学习相同的内容，不同学习者达到同等掌握程度所需的时间、遇到的问题也不尽相同。对于信息编程教育而言，实现以学生为中心的因材施教，为学生量身定制符合其特点的学习发展路径，既是一种教育理想，也是一种教育原则。建议教师在教学过程中加强学生学情研究，更加关注课后辅导与课中教学内容的精致化，要针对不同水平的学生，分层设计教学任务及作业任务。

四是做好舆论引导，制定长远规划。当前除了学校开展的信息编程教育，各种社会机构开办的培训班良莠不齐，信息学竞赛各级各类奖项在学生升学路径中的权重也存在较大差异。因此，不少学生在信息编程学习过程中存在功利化倾向，并不是以自身兴趣或长远规划为出发点，而是仅仅以竞赛获奖为学习目标，建议相关部门对社会舆论进行正确引导，不炒作，不盲从，扭转信息编程教育中的急功近利倾向，为学生可持续发展创造良好的环境。