“不插电的计算机科学”，你试过吗？

魏宁

什么是“不插电的计算机科学”？你可以把“不插电的计算机科学”当作一本书，它也确实是由来自新西兰的一位大学教授和两位中学教师合作完成的一本“趣味案例集”。但你也可以把它看作一个项目，因为，借助书中所设计的活动，“不插电的计算机科学”旨在向各年龄群体——从孩子到老人——推广、普及计算机科学知识，目的是让大家了解并且喜欢上计算机科学。最重要的是，既然是“不插电”，那么，所有学习计算机科学的方法必须要——不用计算机。

就以二进制数字转换规律为例，“不插电的计算机科学”为我们设计了一个有趣的多人合作游戏。首先，准备好5张卡片，卡片上分别写下数字16、8、4、2、1，即从2的零次方到4次方。规定卡片上有数字的正面代表1，没有数字的反面代表0。准备好后，由5位学生各持一张卡片站在讲台上，按降序排好。其他同学可以任意说出一个数字（当然是2的5次方以内），台上的5位学生必须靠自己的心算能力和合作能力，把组成这个数字的卡片翻转过来。虽然卡片是按照十进制计算的，但只要把卡片最终的正反面位置确定，按正面为1、反面为0连接起来，就会得到相应的二进制数字。这看似神奇的效果无疑能让孩子们在惊讶之中牢牢记住二级制数字转换的方法。

再比如，为了体验网络中的“死锁”，“不插电的计算机科学”为我们设计了一个“橘子游戏”。游戏中，5个学生从A到E编号，围坐成一圈。除了一个学生手中拿到1个橘子外，其余的学生每人手中都有2个橘子。橘子也被从A到E随机编号，除了E以外每个字母对应2个橘子。游戏规则是：每个学生只允许从他左右的学生手中传递橘子，并且橘子只能通过空着的一只手来传递，游戏的最终目的，是让每位学生手中都拿到和自己相同字母的橘子。这个看起来简单的游戏最大的考验就是看你是否“贪心”，如果你一旦得到自己的橘子就不想放手的话，整个传递通道就将“死锁”，大家的共同目标也就永远无法完成。

纵观整个“不插电的计算机科学”，充斥着各种各样的奇思妙想。在五花八门的道具背后，计算机科学原理被镶嵌在一道道谜题、一个个游戏之中，既挑战你的智力，又教给你科学的道理。让你陷入其中、不能自拔，深深地迷恋上计算机科学。

那么，站在信息技术课的角度，我们又该如何看待“不插电的计算机科学”的价值呢？依我看，不外乎两种态度。第一种态度是：“不插电的计算机科学”能让学生“不用计算机来学习计算机”，这对于一些硬件条件较差、无法满足学生上机时间的学校，无疑是一种既能学到知识、又经济实惠的选择。就是在上机时间有保障的情况下，这种在玩中、在游戏中学习计算机科学知识的方式，也是不在机房上课时的一种调剂。

第二种态度是：“不插电的计算机科学”的本质不是别的，正如它字面的意思，虽然被包裹在谜题、游戏之中，呈现出的依然是计算机科学知识。如果我们把计算机科学作为信息技术课的目标之一，那么，“不插电的计算机科学”就不仅仅是在无法上机时的一种选择，也不仅仅是课程的调味品，而是课程内容的有力补充。恰恰因为，对于某些计算机科学原理，唯有通过这样的方式才能更好地被学生理解。同样，这些计算机科学原理本就是脱离机器而存在的。就像二进制原理的出现远在计算机发明之前，而信息纠错、密码协议、排序算法本身又与机器何干呢？

对信息技术课来说，如何看待“不插电的计算机科学”的价值，完全取决于如何看待计算机科学在信息技术课程中的价值。在计算机科学思想日益受到重视的今天，对“不插电的计算机科学”，我们何妨一试呢？