原标题：“不插电的计算机科学”， 你试过吗？

2014年8月，在第23届中国儿童青少年威盛中国芯HTC计算机表演赛颁奖典礼现场，魔术师表演的翻牌魔术引发了高潮。

魔术师面向观众，站在他背后的同学无论怎么翻动纸牌，魔术师转过身都能很快辨认出是哪张纸牌被翻动了。

魔术师到底是怎么做到的呢？这个“魔法”的真相究竟是什么呢？其实，这个小魔术是与计算机数据纠错知识相关的。

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我们知道，计算机里面的数据是采用比特(二进制数字)的形式存储或传送的，它们一般是不会发生改变的，不过，有时候一些故障也会导致数据突然改变，有时可能只是CD表面的小划痕就会把0变成了1，那么我们要怎样才不用担心发生这些意外呢？

科学家发明了一种计算机自动检测数据中的错误并自动修复的方法：奇偶校验(parity)。

听起来是不是挺神秘的？其实，魔术中的双面纸牌(正面红色，背面蓝色)对应了计算机中的比特(0或1)，根据红色纸牌朝上(对应比特“1”)的数量是奇数或偶数来进行判断(校验)。而采用何种判断方式(校验)是事先规定好的(即红色纸牌朝上的数量是奇数还是偶数)，通过设置奇偶校验位(即魔术师会增加一些纸牌)，用它使这组纸牌中红色朝上(对应比特“1”)的数量为奇数或偶数，从而确定翻动了哪张纸牌(也保证了存储或传输数据的正确性)。

用魔术来解释计算机原理是不是感觉特别酷？这样的创意活动设计来自于《不插电的计算机科学》课程，它通过一些生动有趣的活动或游戏，采用开放和自主学习方式把培养计算思维能力融入青少年的信息技术课程学习中，其创新点是不使用任何实体计算机就能达到学习“计算机科学”的目的，这也是不插电计算机科学的魅力和有趣之处。

是不是被这门有趣的课程深深吸引了？

那究竟什么是“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”。他们依据实际教学经验，组织设计了丰富的教学活动来提升思维能力。

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。该项目是面向世界的信息科学技术训练项目，创新案例在世界范围内不断充实，这种“玩中学，做中学”的信息技术学习方法目前在全世界已经产生了巨大的影响。

有别于传统的计算机使用教程，不插电的计算机科学CS Unplugged着眼于：

• 在启动计算机之前先探寻、领悟计算机运作及其解决问题的原理和思想，高效地使用计算机，并激发新的想法

• 展示真实发生在计算机中的点滴

• 通过具体的活动指出与相关技术的联系，理解计算机技术的设计，以及如何进一步影响日常生活

• 提高解决问题的能力

• 培养计算思维(Computational Thinking)

• 开心地学习(游戏教学)

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。

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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。

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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。

“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。

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。

不插电计算机科学中的对计算机工作原理的阐释可以激发学生的创造性，能够帮助学生能更好地理解和运用计算机科学知识，更有效地激发学生的求知欲和创造力，让学生能够主动探索和积极思维，从而训练计算思维能力，培养学生解决实际问题的能力，领会科学技术服务于生活、让生活更美好的本质。

这个冬天，

FutureX不插电计算机冬令营强势来袭！

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