信息技术课之“奇思妙想”

信息技术学习方式似乎沿袭着“所见即所得”的简洁线路，要完成某项操作，就在某个菜单去寻找，找到了就好。这种感觉常常让我想到开车，使用一下导航，目的地便在那里，中间只管开过去。这导致信息技术学习全然用不上学习其他学科时的复杂思维，学生不需要考虑数学中添加辅助线，不需要考虑化学中化合价的变化，不需要考虑英语中的结构变化，也不需要考虑语文中的词性改变……诚然，所有的学习都在追求相同的目标：把复杂的问题转化成简单的，把未知的问题转化成已知的，但我们能从“简单”的信息技术学科找出一些深层次的东西吗？

补集思想：随处可见的操作范式

【补集】数学概念。一般地，设U是一个集合，A是U的一个子集，由U中所有不属于A的元素组成的集合，叫做子集A在U中的绝对补集（简称补集或余集），如下图所示。

数学有补集，信息技术也有补集？当然了。早期Office版本中，选定文字时，字体颜色呈现对比色，如黑变白，红变绿，黄变紫。不仅字体颜色，其他的颜色设置也有“补集”效果，如边框、底纹颜色在选定时同样呈现对比色效果。图片在被选定时，不仅颜色有补集效果，连颜色的亮度也有“补集”效果。

大家知道颜色补集原理吗？

颜色有RGB三个颜色组成（A，B，C）。其中A，B，C的数据范围为（0～255）。那么，该颜色的对比色为（255-A，255-B，255-C）。

除此之外，图像处理过程中也经常用到“补集”思想。比如要体现运动强烈的动感效果，我们一般用“爆炸式”滤镜，即设置“径向模糊”滤镜。一般先用套索工具选定人物后，然后进行反选。设置滤镜之后的效果更具运动感，视觉效果更强烈。

其实，我们还可以采用另一种“补集”思想，即先对整张图片设置滤镜，再将选中的区域擦除。我们可以先对全图使用“径向模糊”滤镜，后用橡皮擦擦除人物主体的滤镜效果，这样效果更自然。当然，由于先滤镜，后擦除滤镜，因此不能在原图上直接操作，需要复制相同图层来完成。

生活模型：无处不在的操作建构

【模型】通过主观意识，借助实体或者虚拟来表现客观阐述形态、结构的一种物件。

一切与信息技术有关的软件、硬件的产物，我们不可避免地都能找到其在现实生活中的影子。因为所有的研究产物都来自于人类，它们或多或少会折射人类的足迹、人类的影子。

比如，数据结构中的栈就是日常生活中普通的洗碗叠碗模型，比如队列就是生活中排队的模型。如果将学习内容置于生活情境，比如讲到栈，就模拟洗碗叠碗，那么信息技术学习就会更接地气。

本学期我给初一的孩子上编程内容，讲到一维数组时，我就采用了生活模拟的方法。

师：将一维数组看成是一条长长的队伍，删除操作相当于队伍中有人离开了。这时队伍中的人们会怎么做呢？

生：假设离开的是第5人，那么队伍中第6人及后面的人们往前挪一格。

师：详细点说呢？

生：第6人到第5格，第7人到第6格，以此类推……第10人到第9格。

师：这个过程顺序可以换吗？

生：不可以。

师：为什么呢？

生：现实生活中移动时，确保前一人已经“离开”，那么这个位置可以让给后一人，否则容易发生踩踏。

师：前移过程“依次”进行，这个过程可以用循环完成。以本题为例，第6人到第5格，第7人到第6格，以此类推……第10人到第9格。循环语句如何实现？

生：For i=6 to 10 do a[i-1]：=a[i]；

师：插入操作相当于插队。现实生活中，插队是一种不文明行为。但假如遇到老弱病残，我们非常愿意帮助他。假设在第5人之后加入1人，队伍中的人该怎么操作呢？

生：那么队伍中第6人及后面的人们往后挪一格。

师：详细点说呢？

生：第6人到第7格，第7人到第8格，以此类推……第10人到第11格。

师：确定吗？我往后退的时候，会怎么样？

生：踩到后面的人了！

师：那该怎么操作呢？

生：最后一个人先移动。第10人到第11格，第9人到第10格……第6人到第7格。待这些人移动完毕，加入的人可以站到第6格的位置了。

经过师生整理思路，将程序运行过程分步模拟，最后给出编程实现的对应代码。

效率考量：实时跟进的操作思维

【效率】物理概念。本义指有用功率对驱动功率的比值，现在一般指单位时间内完成的工作量。

任何学习都避免不了效率问题，但是信息技术的学习似乎没那么多讲究。事实上，每次的操作我们在大脑中都会进行比较，考虑效率问题。比如以下情况：信息技术操作过程中，万一产生误操作，我们可以使用“撤消”进行还原。几乎每个软件都设置了“撤消”功能。

师：为什么要设置这个操作呢？

生：为了还原，不浪费之前的有效操作。

师：还原方便吗？

生：很方便，只要一步即可。

师：真那么方便吗？假如现在执行到第6步，要撤消第2步的操作，需要几次撤消？

生：65432，需5次撤消。

师：还原了2的同时，我们发现6、5、4、3的操作也自动“恢复原状”了。现实操作中，你一定会采用“撤消”吗？

生：不一定。如果6、5、4、3对我来说是有效操作，我不会撤消2，而是将2再操作。

师：以后使用“撤消”时，你会怎么考虑？

生：综合考虑“撤消”操作效率。发现问题，尽快“撤消”。

关于效率问题，我想起了好多年前苗逢春博士贴出“查找与替换”的讨论话题，大概内容是在一段含有大量“信息”“信息技术”词语的文档中，将原先的“信息”替换为“信息技术”，将原先的“信息技术”替换为“信息”。如何替换？这时大家会不约而同地想到查找替换的效率问题。按照常规的思维进行替换，我们不难发现，由于操作时序有别，总是会出现新的问题。

那么，该如何正确地、有效率地来完成替换呢？大家很快会想到，这里的替换非常像两个物的交换，很自然地会想到两个变量交换的经典案例：普通情况下，引入第三个变量。那么在上述案例中，第三个“变量”选什么比较合适呢？这需要我们至少考虑两个问题：一是“信息”的替换内容，不能含有“信息技术”；二是“信息”的替换内容，不能从文档中找到。所以，学生们纷纷想出一些有效率的点子――

生：如果文档中不含英文，我会先将“信息”替换成一个英文单词。

师：打算用什么单词？

生：computer。

师：大写还是小写？

生：我可能会选“COMPUTER”。

师：为什么这么考虑？

生：一篇规范的文档中不应该出现“COMPUTER”这样的单词。甚至我会选看上去有点怪怪的“COMPuter”等字符。

师：有点意思！

生：老师，我会选另一个完全没有关联的词语――bread或coffee.

师：这位同学给我“吃货”的错觉。（学生笑）

生：为何一定要单词呢？我就造一个字母序列，比如qtcef，比如ytp5r6。

师：难道不能用中文？

生：可以啊。我就想用中文，找个生僻字或繁体字，一字足矣。还可以找一些特殊符号作为替换内容，同样保证不重复。

师：信息技术操作一般有内容与形式两种方式。除了内容之外，我们似乎也可以用用形式。

生：是不是加个颜色来区分？除了颜色，还可以采用不同字号、字形、字体等格式进行替换。

（作者单位：浙江慈溪实验中学）