信息學拔尖創新人才貫通培養 | 模式的構建與實踐研究

拔尖創新人才培養是長期且持續的系統工程，覆蓋小學、初中、高中全學段。當前，國內外信息學教育與拔尖創新人才培育已形成多維度研究框架，但在實踐中仍存在學段割裂、課程銜接不暢、苗子挖掘困難、評價體系單一、資源協同不足等突出問題。

面向教育強國建設新征程，廣東省教育科研規劃重大課題“小初高信息學拔尖創新人才一體化貫通培養體系研究”聚焦學段銜接、課程重構、資源協同、評價創新等核心任務，立足實踐，攻堅克難，形成可復制、可推廣的理論成果與實踐范式。

本專題集中展示課題階段性研究進展與中山市中山紀念中學的實踐經驗，聚焦一體化培養路徑、智能技術應用、資源整合機制、評價體系創新等內容，為全國信息學拔尖創新人才培養貢獻中山智慧、提供廣東方案，助力我國在全球數字科技競爭中贏得主動、贏得優勢、贏得未來。

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信息學拔尖創新人才貫通培養

熊超

01

朱君輝

02

熊超

小初高信息學拔尖創新人才貫通培養模式的構建與實踐研究

03

陳智敏

生成式人工智能在信息學競賽場景中的應用分析

04

黃細光

“教-學-評”一體化導向下信息學競賽培養資源的構建與實施

——以中山紀念中學為例

05

易錫添

小初高信息學拔尖創新人才貫通培養的評價模型：構成要素、核心框架與實踐路徑

小初高信息學拔尖創新人才

貫通培養模式的構建與實踐研究

拔尖創新人才培養是國家戰略需求，其早期人才系統培育關乎國家競爭優勢。當前的信息學教育普遍面臨培養學段割裂、課程銜接不暢、資源協同不足、評價體系單一四大結構性難題。

因此，本研究基于作者多年小初高信息學拔尖創新人才貫通培養的實踐積淀，以“階梯化發展觀、跨學科融合觀、實踐化學習觀”為核心理念，以“啟蒙—筑基—發展—脫穎”四階動態銜接為引擎，以“基礎—入門—提高—NOI”階梯式課程為載體，以“高校—聯盟—教練—朋輩”學習共同體及在線測評平臺為支撐，以“過程性、增值性、總結性評價”為導航，構建了小初高信息學拔尖創新人才貫通培養模式。

實踐表明，該培養模式在促進學生卓越成長、賦能教師發展、優化區域生態等方面具有顯著優勢，為打破學段壁壘、實現拔尖創新人才貫通培養提供了有效的參考范式。

引言

國家與科技競爭的本質是人才競爭，核心在于拔尖創新人才的培養水平。黨的二十大報告明確指出，教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐，必須深入實施科教興國戰略，全面提高人才自主培養質量，著力造就拔尖創新人才。當前，信息學拔尖創新人才培養存在系統性矛盾，制約人才成長的連續性與科學性。因此，本研究針對培養學段割裂、課程銜接不暢、苗子挖掘困難、評價體系單一等難題，提出“打破學段壁壘貫通培養”核心命題，通過重構教學內容、制訂教學策略、協同資源平臺、優化評價體系，構建了小初高信息學拔尖創新人才貫通培養模式。

信息學拔尖創新人才貫通培養的

三大核心理念

1.階梯化發展觀：從“選拔”走向“滋養”

傳統模式如“篩子”，篩選極少數“尖子”。本研究倡導搭建“階梯”，尊重每位學生認知節奏與發展潛能，設計“啟蒙—筑基—發展—脫穎”四階段成長路徑，每階段設適配目標與任務，學生可循序漸進或加速進階。通過動態評估與分流機制，早期發現并“滋養”潛力種子，從根本上破解“苗子挖掘困難”與“中途流失”問題。

2.跨學科融合觀：從“孤島”走向“生態”

信息學是理解數字世界的思維引擎。本研究打破學科界限，將信息學與數學、科學、語言學深度融合。在算法講解中融入數學歸納思想，在設計項目時要求學生綜合運用多學科知識，培養學生運用計算思維解決復雜問題的復合創新能力，構建起連通各學段、連接多學科的知識生態體系。

3.實踐化學習觀：從“聽會”走向“做創”

能力在實踐中生成。本研究將學習重構為深度參與的實踐過程：在在線測評系統上持續“編寫—調試—優化”，在項目小組中進行合作探究，在競賽中經歷策略抉擇，在朋輩研討中接受質疑。評價隨之轉向關注思維深度、策略靈活性、調試耐力與合作精神，將評價融入學習過程，引導教學從知識傳授轉向能力培育。

小初高信息學拔尖創新人才

貫通培養模式的構建

基于上述三大核心理念，本研究構建了小初高信息學拔尖創新人才貫通培養模式（如下圖）。該模式各個部分相互關聯，彼此緊密配合，協同作用于破解信息學教育的四大實踐難題。

小初高信息學拔尖創新人才四階貫通培養模式

1.打破培養割裂，構建了動態銜接的貫通培養模式

啟蒙階段（小學高年級）：重在“興趣發現”與“思維啟蒙”。通過趣味性任務和基礎邏輯游戲，廣泛激發學生對信息技術的興趣，并初步觀察其邏輯推理、模式識別等思維特質。采用大班體驗、小組活動等形式，實現“寬識別”。在具體實踐中，主要面向全市各小學推薦的優秀學生，通過考察閱讀理解能力和理科思維（主動思維、發散思維、求異思維、逆向思維等），確定參加公益課程的人選。本階段不追求編程技能的深度，而是通過多樣化的體驗活動，讓學生在參與中建立對信息學的初步認知與好感，為后續培養奠定興趣基礎。

筑基階段（小學高年級至初中低年級）：重在“習慣養成”與“系統入門”。學生開始系統學習編程基礎與簡單算法，核心目標是建立嚴謹的思維習慣、規范的代碼風格和基本的調試能力。教學強調“系統導學”，要求學生能夠準確分析和表達問題，重視學習興趣、學習習慣以及思維多樣性的培養。通過講練結合的方式，幫助學生形成良好的編程規范與問題解決習慣，并通過階段測評及時了解學生掌握情況，為后續學習提供針對性指導。

發展階段（初中中高年級）：重在“能力強化”與“自主探究”。學生深入核心算法與數據結構的學習，并通過“學—練—講—評”循環，強化問題分析、算法設計及自主探究能力。引入專題式學習，圍繞動態規劃、圖論等核心模塊設置專題，要求學生在完成基礎訓練后進行專題探究與拓展。鼓勵學生參與線上比賽，并在團隊中承擔角色，通過比賽檢驗學習成效，通過復盤深化理解，注重創新思維能力和自主學習能力的培養。

脫穎階段（高中）：重在“創新突破”與“人格塑造”。聚焦高階算法、復雜問題求解及前沿知識拓展。學習方式以“專題探究”和“項目研究”為主，學生需在教練指導下或獨立開展深度鉆研，完成從問題分析到代碼優化的完整研究過程。同時，通過擔任助教、組織分享會、參與賽事等方式，培養領導力、抗壓能力與社會責任感。鼓勵學生參與學術交流活動，拓寬學術視野，為未來大學階段的學習研究奠定基礎。

各階段之間設有明確的“里程碑”式能力標準作為銜接點，并基于持續的形成性評價實現學生的動態流轉。表現優異者可提前進入下一階段，暫時困難者也可獲得鞏固支持，確保了培養路徑的彈性與個性化，真正實現了學段壁壘的消融。

2.解決內容斷層，重構了融創貫通的課程內容架構

與四階培養模式精準對接，并嚴格遵循《全國青少年信息學奧林匹克系列競賽大綱》的知識體系框架，本研究設計了“基礎—入門—提高—NOI”四級課程階梯。這一設計并非對大綱的簡單照搬，而是基于學生認知規律和教學實際，對大綱內容進行了教學化、階梯化的重構，確保了學習內容連續性、系統性與挑戰度的平滑上升。

基礎級（對應啟蒙階段）：主要面向小學五、六年級，以激發興趣、夯實數理邏輯能力為主。教學內容緊扣大綱“入門級”中難度系數較低的核心知識點，主要包括計算機與程序設計的基本概念、C++程序的基本結構、常量/變量與基本數據類型、順序與分支結構、基礎的輸入輸出。不涉及復雜語法和算法，重在通過大量簡單、有趣的實例，讓學生理解程序是如何一步步執行以解決問題的。教學目標是通過本階段學習，消除對編程的陌生感，讓學生對信息學產生初步認知，為入門級做好鋪墊。

入門級（對應筑基階段）：主要面向小學五、六年級及初中低年級，初步理解循環、條件判斷等邏輯結構，將抽象的計算思維轉化為具象的操作實踐。教學內容包括循環結構、數組、字符串處理、函數與遞歸基礎、結構體，幫助學生建立算法設計及編程基本認知，夯實問題抽象、拆解、流程設計、迭代遷移等底層思維能力。教學目標是通過本階段學習，使學生掌握C++語言的核心語法，具備運用基礎數據結構和算法解決典型問題的能力，為后續深入學習奠定堅實基礎。

提高級（對應發展階段）：主要面向初中三個年級，圍繞動態規劃、貪心算法、回溯算法等核心算法展開，通過大量的算法題訓練與代碼調試，強化邏輯推理與算法應用能力。教學內容包括復雜樹結構（二叉堆、樹狀數組、線段樹、字典樹）、圖論算法（最小生成樹、最短路徑、拓撲排序、強連通分量）、動態規劃經典模型（樹形DP、狀態壓縮DP等）。教學目標是培養學生面對復雜問題的抽象建模能力與高級算法應用能力，使學生能夠熟練運用算法解決中高難度問題，實現從編程基礎到復雜問題解決的能力進階。

NOI級（對應脫穎階段）：主要面向高中三個年級，聚焦線段樹、樹鏈剖分等競賽級高階算法，以國際信息學奧賽真題、ACM競賽經典難題為訓練素材，深度剖析算法原理與復雜數據結構應用。教學內容包括高級數據結構（樹鏈剖分、平衡樹、可持久化數據結構等）、高級算法（網絡流、復雜字符串算法、計算幾何基礎），以及支撐這些內容的必要數學知識（如初等數論進階、組合數學、線性代數等）。教學目標聚焦鍛造學生的算法創新能力與科研潛質，不僅要求其能解決NOI/IOI級別的難題，更鼓勵其深入理解算法原理，進行算法優化，甚至接觸簡單的算法理論研究，培養其成為具備自主學習和突破能力的拔尖創新人才。

這套課程體系就像一組精心設計的知識齒輪，嚴格依照大綱搭建并細化，各階段的學習目標很明確，內容邊界劃分清晰，學習難度的進階節奏也安排得合理適中。不管學生在哪個學段加入，都能找到貼合自身認知水平的起點，順著這條經過實踐驗證的科學連貫的路徑穩步提升，從根本上解決了小初高各學段課程內容可能出現的重復、斷層或者無序跳躍的問題。

3.整合分散供給，搭建了聚能協同的資源平臺網絡

線下平臺：“高校—聯盟—教練—朋輩”學習共同體。高校層面，攜手國內計算機專業實力位居前列的一部分高校，引入前沿學術資源，為學生提供早期科研體驗；聯盟層面，聯合國內信息學競賽成績優秀的學校，在學段銜接、資源共享、賽事聯動等方面協同；教練層面，打造跨學段梯隊，以“高帶初、初帶小”模式，通過示范課、定期指導培育優質師資；朋輩層面，構建小學至高中跨校跨學段梯隊，發揮“傳幫帶”作用，營造互助共進氛圍。

線上平臺：教學評一體化在線評測系統（OJ）。自主研發“紀中OJ”系統，集“學、練、評、管”于一體。教的維度，實現精準助教，通過數據分析輔助教師精準教學；學的維度，通過實時反饋、個性化訓練助力高效學習；評的維度，依托數據實現即時評價，為教學調控提供依據。系統自動記錄每次代碼提交、調試歷程等過程性數據，為過程性評價提供可靠依據。

4.突破單一維度，完善了全程立體的教學評價體系

評價是拔尖創新人才培養的指揮棒，對完善人才培養目標、內容、階段、資源等產生重要影響。促進拔尖創新人才培養評價的有機融合，可以結合顯性評價與隱性評價，通過樹立以人為本的評價理念，完善評價指標，用好過程性評價、增值性評價和總結性評價等多維評價方式。

過程性評價：關注學習軌跡。利用OJ記錄、算法設計日志、課堂研討表現等，對投入度、思維嚴謹性、調試毅力、合作溝通等進行評估。評價貫穿學習全過程，及時反饋學習狀態。

增值性評價：關注成長進步。追蹤學生OJ能力曲線變化、模擬賽排名趨勢、知識模塊掌握度提升，客觀衡量“進步幅度”，讓不同起點學生獲得成就感。教練團隊定期分析增值數據，為每位學生制訂個性化發展建議。

總結性評價：科學衡量綜合成果。以競賽成績為客觀證明，同時關注獎項背后的思維深度與能力躍遷。對于高水平學生，將其專題研究報告、算法創新方案等納入綜合評價。

基于多維評價數據，教練團隊定期進行學情分析，通過一對一或小組座談反饋學生優勢、不足與發展軌跡，為學生自我認知與教練策略調整提供依據。

小初高信息學拔尖創新人才

貫通培養模式的實踐成效

1.從能力培育到拔尖輸出，人才成長鏈持續完善

依托四階貫通模式，學生核心素養實現階梯式提升。學生在各等級競賽中均取得優異成績，同時多人進入國內一流院校學習，在進入社會后，逐漸成長為各企業核心技術骨干。

2.從教研深耕到育人賦能，成果轉化鏈扎實有效

筆者所在團隊主持了多項省市級課題，在各級期刊上發表多篇論文，并在相關領域期刊中以專題形式推廣成果。同時，團隊成員參與了全國普通高中信息技術教科書的編寫，充分展示了相關成果。

3.從單點突破到生態共建，區域信息學品牌全面打響

筆者所在團隊牽頭構建區域協同生態，組建“老中青”教練團隊，研發58個本土化課程包，帶動84所學校建立信息學社團。連續12年承辦市級賽事，形成“校校有團隊、年年有賽事”的普及格局。

4.從經驗輸出到模式推廣，社會輻射影響力持續擴大

團隊教師多次受邀開展“信息學拔尖創新人才培養”專題講座，持續發揮全國引領作用。

結語

有效貫通信息學拔尖創新人才的培養模式，實現小初高的銜接，以全面優化拔尖創新人才早期培養生態，對于培養具有創新能力的杰出人才至關重要。

本研究構建了小初高信息學拔尖創新人才貫通培養模式，以“四階動態銜接”為引擎、“階梯式課程”為載體、“學習共同體與OJ平臺”為支撐、“三維動態評價”為導航，形成了系統性的“四位一體”解決方案，有效打破學段壁壘，實現拔尖創新人才的早期發現、科學培育與連貫成長，為信息學拔尖創新人才早期培養提供了一個經過深度實踐檢驗的有效參考范式，其核心理念與關鍵組件具備較強的可遷移性，可為我國基礎學科拔尖創新人才培養提供有益參考。

本文作者：

熊超 廣東省中山市中山紀念中學

文章刊登于《中國信息技術教育》

2026年第14期

引用請注明參考文獻：

熊超.小初高信息學拔尖創新人才貫通培養模式的構建與實踐研究[J].中國信息技術教育,2026(14):9-12.

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