全国青少年信息学奥林匹克竞赛,培养新一代的思维能力

2021-01-15 14:59 591次浏览
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自1984年开始的以编程作为学习和竞赛内容的全国青少年信息学奥林匹克竞赛NOI),到如今已经30多年了,培养出一批又一批优秀的计算机人才,但是这项目不仅仅是为了发展计算机专业,更重要的是锻炼孩子的头脑,纵使不从事相关行业也能受益不浅。

那么都有哪学好处呢

学习程序设计可以培养计算思维和抽象思维

计算思维是运用计算机科学进行问题求解、系统设计以及人类行为理解的一系列思维活动,它已经成为每人必备的基本能力。编程是计算思维的基础,没有编程就谈不到计算思维。学习编程,可以培养学生运用算法解决实际问题的能力,这种解决问题的方式是计算机所独有的,也只有通过对计算机语言和程序设计的学习,才有可能获得,它是观察和理解世界的另一种方式。学过程序设计的学生,平时都喜欢编些实用的小程序。这不仅要求学生具有扎实的专业基础知识,更重要的是具有开放的计算思维能力。学生要学会通过逻辑分析和数学抽象,把一个复杂的综合性问题分解成若干个小问题,再由此构建起可行的数学模型,最后编程解决。

在此过程中,选手会不自觉地养成将模块式的结构化程序设计思想和分治、贪心的算法运用到实际生活中的习惯。用概念、判断、推理的形式进行的思维就是抽象思维,程序设计正是以抽象思维为基础。比如竞赛常用的递推和递归算法,通过对问题的分析归纳,总结出一般性的规律,得出递推公式,再用计算机语言描述出来,这个过程就是一个高度抽象的过程。

不难想象,一个经常编写程序的人,他的抽象思维能力一定远远优于不会编程的人。

对程序的设计过程可以提高综合思维能力

思维是人类智力活动的核心,思维能力是拓展其他能力的基础,也是衡量一个人发展水平的重要标志。信息学活动被誉为“头脑的风暴,思维的体操”,考查和锻炼了学生对问题的分析理解、数学抽象和逻辑思维能力。平时学习和训练,选手必须学会归纳总结、纵横贯通、广泛迁移,将知识系统化、网络化。分析问题时,需要对同类知识联想融合,对不同类知识上挂下联、由此及彼,扩展了思维的立体空间范围,增强了思维的广度。解题时,选手要透过题面表象的迷惑,挖掘其中隐含的本质,并根据内在逻辑规律,引导思维由易到难、由浅入深、由表及里向纵深发展,发掘大脑潜力,拓展思维的深度。目前很多赛题都与生活、科技等领域密切相关,知识面越来越广,学科综合度越来越高,内涵、性质及解决方案皆具开放性。

需要学生用开放的思维方式,不只看到单项的因果关系,不拘泥于某个方向和框架,综合运用发散思维、求异思维等多种思维方法,思维的开放性得到充分锻炼。 

所以,信息学竞赛不是聪明学生的游戏,而是使学生变得聪明的游戏。

克服惯性,鼓励质疑,培养创新思维品质

思维的创新性表现为思路新奇独特,想象丰富,善于联想,在心理上还表现为具有强烈的创造愿望。常规教学中,教师往往大量灌输知识,而忽视对创新思维的培养。虽然学生在绘画、写作时也能体会到创作的愉悦,但远比不上程序设计带给学生那种全新的思维策略强烈。

信息学竞赛中有一大类题目,被称为“无类型题目”,不能套用任何现成的算法,只能自己寻找数理规律,摆脱思维惯性,随机应变,尝试各种组合,最后在愤悱之中产生灵感和顿悟,创新算法去求解。 

这种经过艰难探索之后的成功所产生的成就和满足感,极大地激发了学生的创新思维和创新欲望。对于答案,信息学竞赛没有统一标准,只要能在规定时间内解决问题即可,它更注重“一题多解”,更追求算法的“完美”。同一道题,从不同角度入手,可得出不同的思路。即便同一算法,不同选手也会采用不同的数据结构和实现方式。

测试数据面前,从来没有绝对的权威,简洁、高效才是永恒的标准。青少年个性张扬、不服输的个性,在赛场上得以自由地挥洒。

对算法的求精可以培养自学能力和谦虚精神

信息学竞赛的确是项非常累人的活动。它没有大纲,我们从中可以发现数论、概率统计、博弈论等研究生课程,以及紧随当前计算机科学最前沿的算法、技术……而且这些知识从平时的课程教学中难以获得,没有一位老师可以手把手地把学生教到顶尖水平,因此需要选手具有超强的自学能力和钻研精神。虽然与他人探讨交流必不可少,但更多时候,我们只能一人孤独地前行,思考一两周最终豁然开朗的情况屡见不鲜。

自古英雄出少年。君不见活跃在此领域的大多是青年才俊。按常理,他们大可得意自负。其实不然,谦虚也是信息学竞赛给予我们的宝贵财富。因为在别的领域难以经历如此多的曲折与磨难。哪位获奖者不曾一次又一次废寝忘食、一夜又一夜通宵达旦和一回又一回绞尽脑汁却不得其解?轻狂早被雨打风吹去。追求卓越算法的精益求精,永远没有最好,只有更好。也许刚刚还在为自己的奇思妙想自鸣得意,一转眼就被他人质朴的算法瞬间秒杀了。  

面对Dijkstra、FFT这样经典的算法,面对图灵、欧拉这些大师的名字,试问又还有谁能不从心底产生由衷的敬意与虔诚?也正因为如此,才产生了信息学竞赛独有的ORZ文化。曾有选手戏言:“如果你觉得自己智商过人,来学信息学吧;如果你觉得自己才华横溢,请参加信息学竞赛吧。在这里,你一定会明白什么叫天外有天。” 

以上就是全国青少年信息学奥林匹克竞赛的主要内容了,对于这项竞赛感兴趣的同学不要错过了。想要了解更多国际竞赛有关的内容,可以关注我们课窝教育在线咨询我们哦。


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