在信息技术竞赛辅导中运用问题教学法培养学生的创新精神

☆陈锦波

（广州市荔湾区教育发展研究中心，广东广州 510140）

近年来，随着信息技术教育的迅速发展，信息技术竞赛也越来越受到广大师生的关注，但是，由于信息技术竞赛专业性强、竞赛试题的难度较大，因此，很多教师和学生都望而却步。笔者近几年多次辅导区、校的信息技术竞赛小组参加各级各类的信息技术竞赛，并取得了可喜的成绩（分别获国家、省、市级信息技术各类竞赛一、二、三等奖近30人次）。通过竞赛辅导的不断“思考——实验——反思——再实施”的实践过程，笔者发现，问题教学法对辅导信息技术竞赛有良好效果，能较好地培养学生的创新精神，只要有效地应用常常可以事半功倍。

一、创新精神与问题教学法

创新精神是一种精神财富和最可贵的心理品质，是指能运用已有的各方面能力，提出新方法、新观点的思维能力和进行发明创造、革新的意志、勇气、信心和智慧。狭义的创新，是从全社会范围来考察的，指能导致诞生前所未有的新颖、独特、有突破性、具有社会意义的作品的活动和思维。广义的创新，是从个人的活动来考察的，是指个人从事的活动和思维，只要相对于自己的过去来说是新颖、独特具有突破性的，就是创造性活动，即使相对于全社会来说并非具有创造性。因此，创造性是每个人都应该具备的，也是可以培养的，学生在学校里要培养的创造性，就是这种广义上的创造性。

所谓问题教学法，就是指把教学内容转化为一串问题，用“问题”组织教学，使学生在解决问题中掌握知识的发生、发展过程，知识结构和运用规律。问题教学法首先是由美国教育家杜威提出的，它是一种可以让学生摆脱消极被动地接受教师灌输书本知识，教学过程与学生的经验相脱离的教学模式，它把教学过程看成是学生独立自主地发现、分析、解决问题的过程。教师通过创设一种活动情境，把学生引导到提出问题、分析问题及解决问题的活动中来，让学生在解决问题的过程中感知知识、领会知识、运用知识的思想方法，并最终达到获取知识、培养操作技能、发展他们能力的目的。这样的教学方法非常适合创新精神的培养，因为它与创新的过程非常接近。

二、问题教学法应用在竞赛辅导能培养学生的创新精神

1.竞赛辅导的特点呼唤着“问题式教学”

我们知道，信息技术竞赛有着专业性、灵活性强、难度大、重操作、注重综合应用的特点。而且竞赛的辅导通常又有辅导时间短、信息量大、辅导的内容涵盖面广等特点。因此，如果使用传统的讲授式教学法，单纯依靠教师的讲解是不可能适应信息技术竞赛辅导的，也绝不可能取得良好的效果。而“问题式”教学以问题为主线，让学生多提出问题，并带着问题去学习、思索、动手，这样才能在短时间内使学生获得最大的信息量和思维量。

2.用问题教学法才能充分培养学生的创新思维

要想在竞赛中脱颖而出，培养学生的创新思维至关重要。信息技术竞赛不仅考查学生的知识与技能，还考查学生对信息的获取、加工、处理、优化利用的能力以及对信息技术的综合应用与创新的能力。

因此，在辅导过程中，教师不仅要辅导学生学习知识与技能，还要激发学生的创造思维和培养学生的综合应用能力。而问题教学法正是以自主学习应用、思维锻炼为主的教学方法，通过问题的不断建构与分析可以极大地激发学生的思维，挖掘学生内在潜能，培养学生的创新精神。

三、在信息技术竞赛辅导培养学生创新精神要注意的问题

1.注意问题的目的性与针对性

问题教学法的重点是问题的设计，核心也是问题的设计。创新的起点也是问题的提出，有人说“能提出好的问题就已经成功了一半”。因此，所有的问题都必须有针对性，要点到“点子”上。然后才可能围绕主题，步步深入，最后达到辅导目的。

2.注意问题的循序渐进及有效性

问题教学法总是以问题的提出为出发点，问题的提出要以循序渐进为原则。教师提出的问题都要以“跳一跳就能摘到桃子”为目标，但不能让“跳”的力度太小，因为，太容易的问题就变成不是问题了，但问题太难，学生不能解决也不行。因此，问题的循序渐进和有效性就显得尤为重要了。

3.注意因材施教

学生是辅导教学过程中的主体，是解决问题的核心力量。教师的教学方法一定要适合学生的情况。要关注学生的基础、个性，要注意学生在合作中的分工。问题的提出和解决也要注意对象。思维活跃、学习主动的学生用协作式、讨论式问题教学；对不善言辞、喜欢独立思考的学生多给他们一些自主问题探究的机会。

四、问题教学法在信息技术竞赛辅导中的实施方法

教学实施中笔者通过几年来反复的实践与思考后提炼出以下基本流程（如图1）。

图1 问题教学法教学流程图

从图1中我们可以看到，问题首先是从情境中来，但情境未必是教师创设的，教师必须教会学生在情境中提出问题，学生实在不能自己根据所处的情境中发现问题，教师再来创设情境，并尽可能让学生自己提出问题。接下来是学生根据问题进行分析，主角应该是学生，教师可作适当指导。如果问题简单，学生就可以在教师的点拔下解决问题，但教师一定不可以直接帮学生解决问题，否则学生对问题的认识就很肤浅，达不到教会学生的目的。

如果问题比较复杂或很难解决，就要教会学生看能不能将问题细分，通过几个小问题的结果来解决这个大问题。当提出的问题解决后，教师应该与学生一起进行小结，看问题解决得彻底了没有，有无新的问题或能否挑出毛病，如果有就继续按新问题的方法解决，如果没有就可作为阶段性成果或者学生通过这个问题的解决得到能力的提高。以下是在问题教学法的实施中要注意的几个关键点。

1.提出闪光的问题是有效实施问题教学法的前提条件，也是培养创新精神的关键点

问题的提出往往比问题的解决更加显得重要和困难。华裔美籍科学家李政道博士曾经说过：“最重要的是会提出问题，否则将来就做不了第一流的工作”。在竞赛辅导中，问题教学法对问题的提出有很高的要求，笔者认为，提出的问题应达到以下条件：一是要紧扣教学辅导目标、要能最大限度地激发学生学习的兴趣；二是问题要有针对性、能适应和满足学生的需要；三是问题的提出要体现学生的主体性、尽可能地为激发学生的闪光思维服务；四是问题的提出要有梯度，要使问题更有利于学生的思维发展。

因此，问题的提出既不能太随意，又不能太古板。提出的方式可以是从一开始由教师提出或者由教师引导提出，逐步过渡到教师创设情境，问题由学生自己提出，最后发展到学生能自主提出有建设性的问题。而教师的任务主要是积极主动地对学生的闪光思维进行捕捉、引导和修正，使问题最终能够符合客观的要求和向解决的方向发展。

例如：笔者在辅导学生制作《智能化城市交通地图》（全国二等奖）的第一节辅导课中，先展示了一些历年参加全国比赛的优秀学生作品，然后让学生思考几个问题：你觉得什么样的作品有竞争力和生命力，是一个空洞的故事，还是一个活生生的实例，是几个平淡的画面，还是一个实用性强的软件或网页等，我们要拿什么作品去参赛？目前你会什么，要学什么等等。接着我就跟学生讲了一个故事，有一次笔者要坐公交到沙河（广州的一个地名），但又不知道如何去，当时我真想有一个地图软件向导告诉我怎样去。接着我提问一些学生有什么办法可以解决。问题提出之后，要求学生就以上问题每小组做一个课题计划和学习计划。就这样，一些学生利用地图与数据库的知识开始制作一个可随时更新的公交地图。

2.适时点拨，并引导问题沿正确的方向发展是教学的关键

教师的主要责任是引导学生解决问题。学生由于他们的经验比老师少、知识面相对要比老师窄等原因，想问题时很多时候会钻牛角尖，造成解决问题的时候出现偏差，这时教师的适当点拨就不可少了。而把握适当的时机则是教师点拨的关键点。一般情况下，当学生能自己继续研究下去、不会走太大的弯路时，教师就不应该指手划脚，因为走走小弯路可让学生体验更深刻，并且培养他们独立解决问题的能力，然而，当学生的研究越来越偏离正题时教师就要及时指正。另外，教师应当与学生建立一种默契，要经常检查学生的进度，学生也要及时汇报进度，便于教师及时指导。

例如：在辅导学生参加全国信息学奥林匹克竞赛广州市分区联赛的过程中，笔者发现，很多学生在学习中喜欢提偏、难、叼的问题，而忽视了对基本知识、基本算法和程序设计语言的灵活应用方面的问题。因此，在辅导中教师应当对学生的问题先进行筛选、梳理、提炼，然后在学习与操作过程给予及时点拔和引导。

3.积极参与，协作探究、共同细化和分析问题是有效学习的基础

竞赛内容的难度是超乎寻常的，学生总有解决不了的问题，而教师也未必能全懂，所以共同参与是必不可少的，甚至可以找其他组的学生一起研究。学生有充沛的精力、灵巧的手脚、灵敏的头脑，教师丰富的经验、扎实的基础是学生所缺乏的，师生在一起研究就能形成合力，解决难题。

例如：在制作《智能化城市交通地图》过程中，为解决如何提高地图的显示速度这一关键的难题，我与学生一起分工协作、共同研究，跑书店找资料、到图书馆看资料、上BBS寻求答案。经过一番努力，综合比较了GDI、DirectDraw、SDD、VB图形服务等数种图形引掣的优异，得出了DirectDraw在绘图速度上比其它软件快数倍，而且直接快取硬件显存，是理想的接口，特别适合地图滚动对绘图速度快速无闪烁的要求。

同时，当一个问题涵盖的内容较大或较难时，必须对问题进行细分，然后集中优势力量分模块逐个解决。例如：在辅导学生创作《分形与细节层次显示简化技术在三维地形的生成、快速动态渲染的应用》（获全国一等奖）的过程中，我们就发现三维地形的生成、快速动态渲染牵涉面大、用到的技术多，于是我就指导学生将问题细分成分形技术、三维引擎技术、LOD显示技术、LOD简化技术等，其中分形技术又将它细分为线性分形理论算法、应用平面Diamd－Square算法生成地形高度图、噪音算法、线性插值、余弦插值、高次插值、平滑地形、高度图的文件格式及载入等，然后对各个问题进行分析解决，形成最终成果。

4.及时归纳小结，提出新问题，进入更高层次的循环是创新的法宝

学生水平的提高不能单靠一两个问题的解决就可以了，必须在问题解决的同时不断总结、反思，同时提出更高的要求，发掘新问题，再解决新问题，从而上升到更高层次。在考试类竞赛的辅导中，就是要将问题深化，加强学生的综合应变能力，增加学生的知识面，提高学生的思维能力。在作品类竞赛的辅导中，就是要将作品拿出来评头品足，提出各种各样的问题（也就是改进意见），通过这些问题的解决使作品更加完善、功能更强、效果更好。笔者辅导的学生比赛作品，无论比赛是否结束，总要求学生不断完善直到作者、同学、教师都提不出问题为止，学生也在不断完善的过程中学习到不少知识。

例如：在辅导学生做作品的过程中，学生先解决了《MP3播放器》（获广州市一等奖）的制作问题，形成了阶段性的成果。但是，笔者并没有让学生就此停步，在老师、同学的帮助下，他顺藤摸瓜提出MP3的压缩问题，因而经过不断努力又创作了一套极速火龙CD压缩器软件，能高速将CD或文件压缩成MP3、WMA 9、OGG、VQF，并拥有多项世界领先的功能，并作为共享软件还为他带来一定经济效益。

创新是无止境的，要培养学生的创新精神，教师就要认真想办法如何去引导学生。问题教学法对于培养学生的创新精神的确有较好的效果，也在比赛中取得了很好的成绩，继续研究它丰富的内涵将有助于更好地培养学生的创新精神。

[1]曾近义等.师范大学手册[M].广东:广东高等教育出版社,1987.

[2]珍妮特.沃斯、戈灯.德莱顿著.顾瑞荣,陈标,许静译.学习的革命[M].上海:三联书店,1998.

[3]敬业中学课题组.高中历史实施“问题教学法”的研究和实践[J].历史教学通讯,2008,(1).