谢作如教学日志

算法设计和程序编写哪一个更重要

谢作如 — Mon, 09 Jan 2012 12:49:00 +0800

2011年12月5号，我在合肥一中参加全国优质课大赛。我选择的课题为《用计算机程序解决问题》，广东版的。晚上就餐时，我去邻桌向北京的张宗春老师一行问好，被北京四中的钱老师逮住了：

“在用计算机程序解决问题的各个步骤中，你认为最重要的环节是哪个？”

“应该是算法设计啊。”我愣了一下，回答道。

“那你上课时怎么说是程序编写？”钱老师追问。

我事后回顾，当时上课毕竟有些紧张，也许真是口误了。我原本设计的教学台词是这样的：“从我们解决问题的过程中可以发现，程序编写是很重要的。因为我们至少要掌握一门编程语言，才……”，然后展示VB、C的代码。结果一紧张，“很重要”就变成了“最重要”。而这个BUG，被严谨的钱老师给抓出来了。

其实，给学生上信息技术课，我一般都比较谨慎，不会轻易用“最”、“绝对”之类的下定论的语言。信息技术发展太快了，过去很多名人的权威定论，不都逐渐被推翻、颠覆，而成为笑柄了吗？说心里话，对于用计算机解决问题的各个环节中，“分析问题”、“算法设计”、“程序编写”和“调试运行”，每个都重要，我不认为有孰轻孰重之分，环环相扣，缺一不可。

记得在06年，浙江省刚刚进入新课程实验。我和温州二中的史洪新老师负责“算法”模块的教材处理。因为浙教版的“算法”模块教材最大的问题就在于其过于注重算法设计，轻程序编写，如果按照教材的次序去上课，不到两周，学生都会跑光的。所以，我这样提出：

……强调算法的重要性，并不等于忽视编程。因为失去程序支撑的算法同样是无根之木，过于理论化，对刚刚接触编程的学生来说甚至有些虚无。且《课标》也提出“本模块旨在使学生进一步体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用；能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编制程序实现算法解决问题。”可见我们不能仅仅满足于教学算法，满足于使用流程图和伪代码来描述算法，因为从算法到程序还有一个比较漫长的过程，毕竟还没有哪种语言可以实现将算法描述自动转换为程序。只要有条件，就应该尽可能让有动手能力的学生能比较熟练掌握一门编程语言。只有这样，学生们对计算机解决问题才会有更加深刻的理解。

回房间的路上，我向北京五十六中的张磊老师推荐《乔布斯传》。我甚至建议所有的信息技术教师都应该看看这本书。在这本传记中，你不仅能了解到这几十年来的信息技术发展史，还能了解到那些曾经因为经典的权威定论，是如何被乔布斯一一推翻。同时，还会促使你对自己的技术观、教学观进行认真的反思：信息技术教学，我们究竟要教学生哪些东西？

用Scratch控制wedo的马达

谢作如 — Sun, 18 Dec 2011 21:48:00 +0800

接触scratch已经半年多了，应该说研究已经比较深入。不仅购买了传感器板，自己也能用arduino做出一块来。但是有一样东西，一直没有接触到，那就是马达模块。

从官方的说明中了解到，scratch的马达模块是使用乐高的wedo。也就是因为Scratch和乐高有着这种暧昧关系，常常会有人在质疑：推广Scratch是不是同时给乐高打广告？曾经找到台湾的一份资料，是关于介绍scratch和wedo的，看到范例中用wedo做了一个转头的电风扇，很感兴趣。可惜手头找不到wedo。

上周去青少年活动中心听课，忽然间想起这件事。于是，向他们借了wedo的几个核心套件，终于可以测试了。原来wedo是属于usb hid的设备，无驱，即插即用，挺好的。想到网上（中文）几乎还找不到这方面的资源，于是将我和越越做的小玩意拍下来，让更多老师全方位了解Scratch。请注意：scratch中的距离和倾斜传感器的数值就是从wedo中获取的。

接下来做什么？只要有时间，我想和学生一起研究一下如何用arduino来模拟乐高马达。据说arduino的新产品带了usb hid的驱动模块。我已经试着用Bus Hound来分析wedo，找出其通讯协议。但毕竟是第一次接触，还需要进一步研究，说不定要用到破解方面的知识，应该不算侵犯知识版权吧。

以下是记录：

找出家里的一些积木（启蒙和中鸣的，都兼容），用橡皮筋当皮带，做了一个简单的传动结构。

越越说要做水井打水的项目，呵呵。

用最新的scratch传感器板（教育部教学仪器研究所开发）当控制板，控制马达的开关、方向和速度。

Scratch的代码，正反转的功能当然是我编的。

拍了一段视频，上传到土豆网。

积累和磨练——参加全国优质课展评活动心得

谢作如 — Mon, 12 Dec 2011 10:03:00 +0800

在犹豫中，我终于下决心参加2011年的全国优质课展评活动。相对来说，上课方面一直是我的短板，而通过比赛来促进课堂教学能力的提升，这正是教研员魏老师和蒋老师选择我（我们）去参赛的初衷之一。

学校的杂事多，很难有较长的空闲时间让我静下心去学习，只能忙里偷闲，见缝插针。2009年，我参加省教研室主编的《高中新课程课例分析》丛书编写时，收集了大量的教学课例（在这里要感谢天津的徐劲梅老师），有文本，也有视频。于是，我建了一个文件夹，把自己抽空收集的资料一点一点地分类整理，以便自己选择合适的课题，提高教学设计的能力。

今年的优质课展评活动规则有了大变动，分为两个考核内容，第一个是基本功测试，第二个才是教学展示。基本功测试分为考核笔试、上机操作和说课。我仔细研究过样卷，笔试中有关于网络设备的简答题，过于偏理论，觉得有点难。而上机操作的试题中，VB偏难，PS和Flash却很简单。为此，曾暗地猜测试题是不是由高校的老师出的。后来联系上钟柏昌博士，才知道试题是各省教研员提供的。

因为只有过了第一轮，才能进入第二轮的上课环节。我把重点定位在基本功考核上。要做的准备就是查漏补缺，把自己的短板补上。算法和编程其实不算我的强项，信息学奥赛方面的题目没几个会做，有点担心VB题会出得太难。网络模块则是我的强项，毕竟是学校网管，做了十来年的网站开发工作，但理论方面还是要补补的，如iso模型等。2001年的时候，我也曾经算是Flash高手，还能写简单的脚本代码，因而Flash可以忽略。相对来说，最大的短板还是PS，因为我觉得PS过于庞大，平时习惯用Fireworks处理图片，虽然会操作PS，但很不熟悉。经过分析后，结论是遗憾这次的考核范围还是太窄，仅仅限于算法、多媒体和网络模块，因为数据库一直是我的强项，在人工智能方面虽然没有太多的研究，但毕竟在学校负责智能机器人方面竞赛。如果考核所有的模块，我肯定有优势，呵呵。以下是具体的对策或者说是过程记录：

算法和程序设计方面：找学校的信息学奥赛教练舒春平恶补回溯、递归方面的知识，找几个经典的算法来练练手。只要不出现竞赛类的试题，估计问题不大。

PS：陈敏老师（教多媒体模块的）请假，我自告奋勇代她的课，以教促学。11月中旬，学生有两个科技创新项目要参加评比，需要制作展板，于是我找温大研究生陈宁（这学期都在我校听课）分工做展板，一遇到问题就请教。等到展板做好了，我对PS的基本操作也熟悉了，尤其是钢笔和蒙板工具的使用。

Flash：毕竟当年用的Flash4.0，现在版本升级变化很大。找个比较难的范例试了试，发现还行，完成速度还是挺快的，至于是否美观，这不是一朝一夕能锻炼的，就不关心了。

网络方面：找出本科时的教材，通读了一遍，还把自己教科版、浙教版、广东版的网络模块教材和参考书读了一遍，似乎没有什么地方需要补的。如果考什么是交换机之类的理论题，那也认命了，总不能为了考核去背这些纯理论的东西。况且不管怎样，写个大概总是没问题的。

笔试的25道简答题：暑假在义乌遇到廖丽鸳，商量了一下，我们就联合钱华斌分头把试题做一下，再合并。我还偷懒了，找组里几位老师帮忙写，汇总后再整理一遍。乐清中学的李曙强老师还帮忙出了一份操作题的模拟卷。

说课和上课：平时听算法和程序设计的课，总觉得不满意。合肥一中没有开设该模块，只能上最简单的。而这一年里，我都在关注scratch、Arduino之类的适合儿童编程的软件，何不试着用scratch来给学生上广东版的“用计算机程序解决问题”？解决什么问题呢？忽然间想起自己09年玩过的一个趣味游戏“读心术”。记得当时我看到这个游戏的时候，第一反应就是用记事本编了一个VBS，把所有的结果计算出来。因为涉及到循环，用VB什么的，在一节课中都很难完成，而用scratch肯定能做到。但是，让高中生用积木式的非代码编程工具是否合适？我也很犹豫。后来和钟博士交流，他认为基础模块用scratch来引导学生入门，应该是可行的。这才确定下来。

这个学期的事情也特多，9月份有学生的结构设计比赛，10、11月份忙于学生科技创新大赛、教师培训和数字化校园建设的验收工作。因为太忙，把参加省机器人比赛的机会都转让给其他学校了。蒋老师多次催我要来听课，我总在拖延。11月21日，我第一次安排试教，但是蒋老师会议冲突，来不了。24-26去杭州参加第三届全国信息技术教学研讨会，我要代表获奖教师做一个专题发言，回来后就仅剩一周时间了。周一、周二学校还有投标工作，各种发票要签字，工程要验收。周三了，终于下决心周四下午去瑞安中学借班上课，请好朋友边楚女老师帮忙润色一下教学流程。

边楚女老师不愧是特级教师，很细心地帮我组织语言，并删去几个鸡肋环节，思路一下子就清晰起来。周五继续试教，蒋老师也终于听到了一节完整的课，他表示满意，并建议我把“读心术”的游戏规则打印在一张纸上。所以还算顺利，晚上8点前把这些都准备好，包括scratch的绿色版。周六凌晨6点起床，坐动车去合肥。

到杭州时，魏老师和胡旭红、钱华斌等上车和我们会合，我们分别按照6分钟的要求，给她演示了一遍说课。幸亏火车上没人拍录像，否则就成了“说课哥”了。因为照着稿子念，于是被批评了，赶紧按照要求改，笔记本的电池可以坚持两个小时，改好时，刚好没电了。

到了合肥，选手晚上开会，得知部分规则改变了，比如说课得分要转化为标准分，VB必考之类，但是在车上累了一天，什么都不管，就去休息了。然而，第二天的基本功考核成绩却好得让我意外，其中笔试第三名、综合分数第四名，和前三名的分值仅相差零点几。说起来好笑，当时辛苦准备的简答题什么的，临场时全忘了。网络方面的题目就考到了两道选择题，很失望。但自己还算是随机应变的，比如颜料三原色的答案就是在PS的帮助中找出来的。

上课也顺利。因为我的教学主线很清晰，环环相扣，预设的教学意外都没有发生。即使是最后一节课，学生的学习兴趣也很高。评委冯伯虎老师夸我的课上得“如行云流水”，不愧是老将云云。有认识的朋友听课后也发短信来表扬。所以，虽然所在的组比较强，还是获得了特等奖。据说有部分评委如我一开始预测一样，在“高中生用scratch是否合适”方面提出异议。有争议是正常的，信息技术课程就要在不断的创新和质疑中发展。李艺教授第二天就这样说了：“优质课展评要选择有挑战性的课题。”

回顾自己参赛的过程，感触有三：

1、基本功的考核靠的是平时的积累。我觉得这次的试题真的很浅，VB考核任意一种排序算法，数据输入方面也没有什么要求，太简单了，早知道根本不用准备。而多媒体方面考核审美能力之类，这对我来说，很不公平。因为我在色彩的感觉方面，天生有缺陷。

2、要取得好成绩，需要多人的帮助。从自己的组员到边楚女、徐劲梅、李曙强、夏正仁等，魏老师和蒋老师就不说了，不知道有多少位老师帮助过我，在这里一并谢过。

3、好课是“磨”出来的。我平时上课比较随意，往往设计出大致的环节，就以为差不多了。这次的磨课过程中，很多老师给出了非常好的建议。细节决定成败，边楚女老师甚至一个字一个字地帮我设计教学语言，让我一改大开而缺少大合的教学风格。好课靠磨练，生活也需要磨练，最终会苦尽甘来。参加这次活动，我是很有压力，担心让看好我的同事和朋友失望。在准备过程中，我还是感到自己一直在进步。我喜欢做有挑战性的工作。无疑，这次是最刺激的。

真的，我从来没有想过自己会获得全国优质课的特等奖，虽然在论文方面，我常常得到国家级的一等奖，也常常发表一些文章。正如蒋老师说的，我的课能获奖，是很有意义的。因为比起普通老师来说，我在表达方面没有明显的优势，但是通过巧妙的教学设计，同样可以演绎一节精彩的优质课。我相信，我能做到，其他老师都能做到。

技术真的在消融吗？

谢作如 — Sun, 27 Nov 2011 21:47:00 +0800

本文发表于中小学信息技术教育2011第11期。原为一篇博客，应牟编辑要求，重新修改并发表。另外，应人教社郭芳老师的要求，从即日起，开通新浪博客，同步更新。

在去年的中小学信息技术教育第十期上，有一个关于“数字文化创作”课程的专题，很多国内知名的老师都参加了讨论。细读了吴向东和王继华老师（下面简称吴、王两位老师）的系列文章中后，和王志忠老师一样，我也清晰地看到了吴、王两位老师是将“技术消融”作为课程开设的源起和基础！他进行了如下的总结：

从作者的一系列文章中，我清晰地看到“技术消融”作为一个关键词而频繁出现。作者在文中谈到：“技术的高度发达与普及，使得技术的操作越来越简单化，并已如空气消融到社会生活之中，成为一般社会生活的基础”。“技术消融”作为一个论述的前提，在文中被作者反复引用。我也认为，“技术消融”现象同样也是当前信息技术课程改革的大背景。

王志忠老师还认为，技术的“消融”的产生一方面是由于技术自身发展带来的。技术在飞速发展，其操作过程的简单化、实现过程的自动化等人性化特征，推助了这些现代化技术在社会生活中的迅速普及。另一方面，技术应用的普及又进一步加速了“技术消融”，操作鼠标与玩玩具一样、浏览网页与观看动画片一样，过去需要进行专门学习的知识与技能就这样悄无声息地消融于他们的日常生活之中了。

技术真的在消融吗？除了徐冬青老师外，几乎大家都赞同或默许了“技术消融”这一提法。王继华老师虽然也认为徐冬青老师提出的技术复杂度问题是很有价值，“但技术复杂度好像并没有说清楚，甚至还有可能是错误的。”现在，国内一些相关的杂志上开始看到有老师撰文来支持这一观点。王志忠老师认为吴、王两位老师的文章对于陷于困顿的信息技术课改来说，无疑是“东方的微光”，是“林中的响箭”，犹如“战斗的号角”一般不可阻挡，明丽而又响亮。作为一名从事信息技术教学多年的一线教师，我却感到迷惑和不解。下面，我就以“技术消融”为话题，表述自己的观点，并和吴、王两位老师商榷。

第一、“技术消融”是伪命题，不符合技术的发展历史。

回顾人类社会，技术总在不断发展，从来没有停止过。人类的需求和愿望是技术发明与创新的动力。技术的发展，为人类解放和发展自身提供了支撑，为人类改变工作和生活方式提供了平台。新技术一旦出现，就会在不断的普及过程中，演变为旧的技术或者淘汰的技术。如果说技术在消融，那应该特指某种正在被普及了的技术。如埃及的十进位记数法，在公元前200年左右是革命性的技术发展。举一个近一点的例子，比如电话，在古代只能出现在神话小说中的“顺风耳”，现在早飞入寻常百姓家，不会打电话的人估计只能生活在火星上了。所以，技术就如生物的新陈代谢，永远在不断地普及，不断地消融，不断地淘汰，如钻木取火技术、活字印刷技术。但是很显然，吴、王两位老师所指的“技术消融”，并非我以上表达的技术普及和技术淘汰。他们认为“技术消融”是当前技术发展的趋势，因为“当今的技术，已经简单到谁都可以拿起来就直接使用的地步。技术的高度发达和普及，使得技术的操作越来越简单化——消融到社会生活之中，成为社会生活的一般基础。”按照这样的逻辑去推演，到了一定程度，这个社会岂不是永远不会有技术的存在？一方面，从动态地角度看“技术消融”，另一方面，静态地定义技术的范畴，这不是严肃的科学态度，也不合逻辑。其实，他们是把技术等同于当前写在教材中的信息技术，如“目前信息技术课程中流行的一些应用，如文档处理、幻灯片制作、绘图、博客、QQ、E-mail、游戏等”，而这些技术正处于普及的状态。

吴向东老师是小学科学的特级教师，我相信他肯定听过古希腊哲学家芝诺对“大圆和小圆”的解释。一个人掌握的知识越多，接触到的“未知”的领域也就越多。回顾我们自己学习信息技术（计算机技术）的过程，不正是如此吗？以我自己为例，从1999年开始就学习网页制作，并从事网页制作方面的工作，从静态的HTML代码到动态的asp、php语言，从js特效编写到ajax的开发，也算是与时俱进，但是面对最新的HTML5规范，我还是所知甚少，常常在感慨技术发展太快，无法跟上时代潮流。技术的普及应用，反过来会推动技术的发展，所以技术“消融”得越快，越能说明新的技术正在不断涌现。这也正是新课程试验要开设“技术”学习领域，实施技术教育的一个重要原因。

第二、数字文化创作的基础不是“技术消融”，而是技术发展太快。

虽然我否定了“技术消融”的观点，但是对“数字文化创作”课程还是很欣赏，并认为吴、王两位老师在这方面所做的努力是非常有价值的。或许有人会质疑，一个在错误的基础上提出的观点，又是如何能做到正确？其实，我认为，数字文化创作课程的基础非但不是“技术消融”，而恰恰相反，正是技术发展太快。因为技术发展太快，导致我们这一代人无从适应，看到十几年前我们还在苦苦学习的某些技术，随着技术门槛的降低，小学生都能很快掌握，才会产生“消融”的错觉。九十年代时，我们的上一代人曾经认为用遥控器操作电视和打电话都是很高深的技术，连用煤气灶烧菜都战战兢兢。但是，经过十多年的普及，现在还有几个人会认为这是技术？

随着计算机网络技术为代表的现代信息技术的迅猛发展，人们都在不知不觉中发现身边已经发生了天翻地覆的变化。人类用了200多万年才发明了轮子，后来又用了大约5000年用蒸汽机驱使轮子跑起来。可到了现代，1946年发明的计算机可以装满整间房子，把它缩小到放在桌子上只用35年。当今世界，每隔10年就会有一个翻天覆地的变化。但是，技术高速发展也带来了重重问题，比如技术文化的积淀太单薄九就是其中一个。所以，才会有学者认识到：“我们成年人不是要改变网络，也不是要改变未成年人的心灵 (心理) ，而是要为他们创建一种网络表现生活的方式——文化表现生活的方式，让未成年人的心灵在正确的价值观的引导下表现自己，并在网络文化生活中感受到自己的存在。”（张茂聪，王培峰，2007）同样，李艺教授的研究团队才会提出了文化内化的观点：“通过足够时间的对信息技术工具的使用和对信息环境的接触，获得对信息环境中社会、伦理、文化的一般性了解和认识，个人的信息运动成为自然而然的需求，信息技术文化内化为个人的自然意识。”在这种背景下，儿童数字文化创作课程的的提出是很及时的，也很有意义。这和现在一些学者推广的媒体素养（媒介素养或者传媒素养）课程的出发点是一致的。早在2006年，孙卫国和祝智庭就在《媒体素养教育：现代教育新理念》一文中写道：

进入21世纪，伴随着新媒体的不断涌现，传媒的外延已发生了很大的变化,它既包括电视、电影、报纸、广播、杂志、电子游戏等传统大众传播媒体,也包含新兴的互联网、手机通讯等新媒体以及户外媒体等。媒介信息已经如同阳光、水、空气一样成为人们生存的必需品。人们生活在这样一个传媒营造的媒介生态环境中，一方面在享用传媒带来的利益,同时也在接受着传媒对人们的价值观念和生活方式的深刻影响，在人与传媒的互动中塑造着公共生活中的个人家庭、学校以及社会共同体。……由此产生这样一个问题：在当今信息社会应如何培养公众（特别是青少年）的媒体素养，使其能自如面对纷繁复杂的媒体世界？现在看来，答案便是媒体素养教育（medialiteracyeducation），或称为媒体教育（mediaeducation）。

第三、“数字文化创作”是一支方向，不能取代信息技术课程的位置。

王志忠老师说，“文化创作”是一支方向，未必能成主流。他清楚地认识到，站在“普遍实施”层面上看儿童数字文化创作课程，不仅其基础性地位难以确保，而被其他综合课程兼容的可能性却大为增加。2009年，吴向东老师曾经在nrcce论坛上发帖，提议信息技术课程更名为“数字文化创作课程”，招来很多同行的抨击。为此，我斗胆进行推测：吴、王两位老师并非不知道技术是不可能“消融”的道理，仅仅是为了凸显数字文化创作的重要性，而造势推出的“技术消融”一说。其实，“数字文化创作”课程和媒体素养课程一样，都是为了让“数字土著”能适应数字时代，并非什么完全自主创新的课程。如加拿大安大略教育部（Ontario Ministry of Education）是这样给媒体素养下定义的：

媒体素养旨在培养学生对媒体本质、媒体常用的技巧和手段以及这些技巧和手段所产生的效应的认知力和判断力。宗旨为增强学生理解和欣赏媒体作品的能力，使学生了解媒体如何传输信息、媒体自身如何运作、媒体如何构架现实以及要求学生具有创作媒体作品的能力。

对照《儿童数字文化创作课程的背景、观念、设计和案例》一文，吴、王两位老师提出的儿童数字文化创作课程是“旨在让儿童依据自己的喜好和思考，通过数字文化作品的创作来表现他们自己的生活”，从而发展学生高层次的创新能力和数字文化素养，为改革中小学信息技术课程提供了新的思想和范式。二者之间的相似度非常高，有异曲同工之妙。但是新课程中技术学习领域的设立，是为了加强和改进基础教育中的技术教育、深入推进以创新精神和实践能力培养为重点的素质教育，是贯彻落实“科教兴国”的战略决策、促进经济与社会的可持续发展的需要。数字文化创作课程也好，媒体素养课程也好，和技术课程的目标和方向迥然不同，无法承载培养学生技术素养这一目标，二者无法相提并论。

很多教师只注意到《普通高中技术课程标准（实验）》的“信息技术”部分将“提升信息素养”作为课程的基本理念，于是“技术淡化”“超越工具”就成了流行的话题。凡事一过头，就容易走向极端。技术教学应该是技术课程的“根”。关于技术素养的说明，其实在《普通高中技术课程标准（实验）》的“前言”部分就已经明确指出：

普通高中阶段的技术课程以提高学生的技术素养、促进学生全面而又富有个性的发展为基本目标，着力发展学生以信息的交流与处理、技术的设计与应用为基础的技术实践能力，努力培养学生的创新精神、创业意识和一定的人生规划能力。技术课程不仅注重学生对符合时代需要、与学生生活紧密联系的基础知识与基本操作技能的学习，而且注重学生对技术的思想和方法的领悟与运用，注重学生对技术的人文因素的感悟与理解，注重学生技术学习中的探究、试验与创造，注重学生情感态度、价值观以及共通能力的发展，为学生应对未来挑战、实现终身发展奠定基础。

在我看来，儿童数字文化创作课程是一门交叉型的课程，涉及语文、美术、音乐、信息技术等领域，是否要归属于信息技术课程领域还很难说，如“动漫设计”“电脑音乐”类的课程一样，到底由信息技术老师承担还是由美术老师承担，都在争议之中。就目前的师资队伍来看，我们还是无法把与信息技术、媒体技术相关的教育统统强加给信息技术教师。否则，对信息技术教师的要求就过高了，不现实。

技术真的在消融吗？不，技术在永不停息的发展，相比之下，让“N世代”适应数字时代固然重要，提升他们的技术素养更为迫切，因为他们才是应用新技术，创造新技术的主力。

参考文献：

[1]李艺,殷雅竹.中小学信息技术教育的文化内化问题[J].教育研究.2001(10):57-61.

[2]孙卫国,祝智庭.媒体素养教育:现代教育新理念[J].电化教育研究.2006(2):18-23.

[3]中华人民共和国教育部制订.普通高中技术课程标准（实验）.人民教育出版社

[4]魏宁.儿童数字文化创作课程——面向“N世代”的信息技术课程新形态的可贵尝试[J].中小学信息技术教育，2010(10).

[5]徐冬青.以技术复杂度的视角试析信息技术教学的发展方向[J].中小学信息技术教育.2010(10).

[6]王志忠.设身处地谈观点——对“儿童数字文化创作课程”的认识与思考[J].中小学信息技术教育.2010(10).

[7]王继华,吴向东.儿童数字文化创作课程的背景、观念、设计和案例[J].中小学信息技术教育.2010(1).

[8]王继华.Web2.0时代对信息技术教育的新思考[J].中小学信息技术教育，2009(1).

恢复误删除文件夹、文件的利器

谢作如 — Fri, 14 Oct 2011 11:24:00 +0800

常常有同事因为误删除文件来求助，特总结一下经验。同时推荐一款软件：diskgenius。

当计算机内的文件被有意无意的删除、或遭到病毒破坏、分区被格式化后，若想恢复这些已丢失的文件，均可使用本功能。实际上，操作系统在删除文件时，只是将被删除文件打上了“删除标记”，并将文件数据占用的磁盘空间标记为“空闲”。文件数据并没有被清除，还静静地“躺”在磁盘上。只要删除文件后没有建立新的文件，操作系统没有写入新的数据，这些被删除的文件数据就不会被破坏，就有机会通过一定的技术手段将它们“抢救”出来。

格式化操作执行时并不会考虑磁盘上原来的数据内容，也不会先删除旧文件。不同的文件系统类型，格式化的具体操作内容也不同。对于FAT32、FAT16、FAT12等文件系统，格式化时会清除文件分配表(简称FAT，固定位于分区的开始部分，含有文件数据的定位信息)及根目录。文件数据一般不会被清除。对于NTFS文件系统，格式化时新写入的数据没有固定位置要求，但正常情况下每次格式化时的写入位置不会变化。因此旧文件数据大多不会被覆盖，仍存在大量残余信息供我们找到丢失的文件。

本功能就是通过分析残留在磁盘上的文件的部分信息来重新找到文件数据及文件夹的层次结构，从而达到恢复文件数据的目的。

对于整个分区已经丢失的情况，请首先参阅“搜索已丢失分区(重建分区表)”功能，先搜索到丢失的分区。然后可以在保存分区表后、或在不保存分区表的情况下再利用“文件恢复”功能恢复分区内的文件。

分区被破坏的表现有：在“我的电脑”中打开分区时系统提示“未格式化”“需要格式化”，分区属性显示为“RAW”，打开分区后看不到任何文件。遇到这些情况时，都可以通过“误格式化后的文件恢复”功能来恢复文件。

本功能支持NTFS、FAT32、FAT16、FAT12等文件系统类型的硬盘分区、支持使用这些文件系统格式的RAID卷、U盘、存储卡(如数码相机中的SD卡、XD卡等等)。

为保护正在恢复的分区不被再次破坏，本软件在搜索分区内的文件时，会采用只读模式，不会向分区写入任何数据。

要开始恢复文件，首先选择已删除文件所在的分区。然后点击工具栏按钮“恢复文件”，或点击主菜单“工具”中的“已删除或格式化后的文件恢复”菜单项，以打开文件恢复对话框。如下图：

由于格式化后的文件恢复与文件正常删除后的恢复过程不同，我们将这两种情况分别处理。下面是具体的操作方法：

一、已删除文件的恢复：

在恢复文件对话框中，选择“恢复误删除的文件”。如果正在搜索的分区文件系统类型是FAT32，还可以勾选“完整扫描”复选框。由于FAT32文件系统在删除文件时的特性，有的已删除文件在不进行完整扫描的情况下可能搜索不到。由于“完整扫描”耗时较长，建议先在不使用完整扫描的情况下搜索一次，搜索不到时再采用完整扫描方式重新搜索。点击“开始”按钮以开始搜索过程：

搜索完成后，恢复文件对话框自动关闭。程序主界面将显示搜索到的文件，每个已删除文件前面都有一个复选框，左侧的文件夹层次图中的条目也加上了复选框。见下图。

对于不能确定归属的文件及文件夹，程序将它们统一放到一个叫做“丢失的文件”的内存文件夹中。如果在原位置找不到要恢复的文件，可以尝试在“丢失的文件”文件夹中查找文件。恢复后查找文件时不要忘了这个文件夹，很可能要恢复的重要文件就在这里。

在恢复文件的状态下，文件列表中的“属性”栏将给已删除文件增加两个标记“D”和“X”。“D”表示这是一个已删除的文件。“X”表示这个文件的数据可能已被部分或全部覆盖，文件数据完全恢复的可能性较小。

为方便用户识别搜索到的文件，可以让程序同时显示未删除的正常文件，方法是点击“查看 - 显示正常文件”菜单项。正常文件没有复选框，不可选择。

要恢复搜索到的文件，请通过复选框选择要恢复的文件。然后在文件列表中点击鼠标右键，或打开“文件”主菜单，选择“复制到”菜单项。接下来选择存放恢复后文件的文件夹，点击确定按钮，程序会将当前选择的文件复制到指定的文件夹中。为防止复制操作对正在恢复的分区造成二次破坏，本软件不允许将文件恢复到原分区。

点击完成按钮，关闭文件复制对话框，程序自动清除已复制的文件的选择状态。以准备选择其它文件。

当所有要恢复的文件都复制出来后。可以通过“分区 - 重新加载当前分区”菜单项释放当前分区在内存中的暂存数据，并从磁盘加载当前分区，显示分区的当前状态。

二、格式化后的文件恢复：

    在恢复文件对话框中，选择“误格式化后的文件恢复”。然后选择格式化前的文件系统类型。如果记不清格式化前的文件系统类型了，可以分别按FAT32、NTFS恢复尝试。
    对于FAT32、FAT16、FAT12等文件系统格式，还要指定“分配单元(簇)大小”，如果以前在格式化时没有指定过簇大小，此时选择“默认值”即可。
    对于NTFS文件系统格式，本程序会自动判断格式化前的簇大小，不必单独指定。
    设置好这些选项后，就可以点击“开始”按钮以开始搜索过程了。格式化后的文件恢复搜索时间较长。接下来的操作步骤和“已删除文件的恢复”过程相同。参照上面的方法选择与复制文件即可。

关于恢复成功率：已删除文件的恢复技术是通过搜索文件删除后在磁盘上留下的残余信息、经过一定地技术分析而实现的。本软件尝试通过各种先进技术及精准算法复原文件信息，以最大限度地提高文件恢复的成功率。但这种技术可能会受到一些因素的制约，如磁盘碎片的影响、用户创建文件的方式、文件删除后的其它操作造成数据被覆盖等等。无法保证文件恢复能够100％成功。特别是FAT32文件系统，由于文件删除后的残余信息比较少，加之磁盘碎片的影响，一般来讲，恢复的成功率要比NTFS系统低。对于NTFS系统上的文件，只要是直接删除的(未移动到回收站)并且文件数据没有被覆盖，成功率甚至可以接近或达到100％。

关于回收站：根据Windows系统对回收站的功能设计，为防止回收站里的文件出现重名的情况，被移动到回收站的文件(或文件夹，但不包括文件夹中的文件)都会被重新命名(命名格式：'D'+'盘符'+编号+原扩展名)。文件的原名、路径、删除时间等信息则保存到一个名为"INF02"的文件中。清空回收站时，所有这些被重命名的文件都被删除，"INF02"文件被清空，文件的原路径及名称信息丢失。因此，对于回收站被清空的情况，本软件能够搜索到的是这些从回收站删除的、并已被重新命名的文件。由于原路径及名称信息丢失，无法恢复原路径及文件名。要恢复这样的文件，请在名为"RECYCLE"的文件夹下查找，可根据扩展名及文件大小确认文件。由于文件夹内的文件没有被重新命名，所以可以根据文件夹内的文件来确认文件夹是不是要恢复的。

为智能手机编写模拟按键程序

谢作如 — Sat, 01 Oct 2011 23:12:00 +0800

怕路上太挤，国庆节没有出门。可是因为手机出了点问题，却耗了我整整一天时间。

早上醒来，赖在床上玩手机，总觉得自己的t3333的按键（off键）有些不灵敏，用起来很不爽。想起吴晋林说起自己动手给htc换屏幕的经历，一时兴起，也翻出一把梅花型的螺丝刀，把手机给拆了。但是手机这东西比较精密，拆起来没这么容易，如果要清理按键，还要拔去主板和屏幕、键盘之间的数据排线。怕自己动作太粗鲁而弄断排线，考虑再三，还是装回去了。但是，让人担心的事情还是发生了：在装回去的过程中一不小心，把音量的排线给弄断了。

看着失去反应的音量调节键，很不是滋味。平时上课开会前，都要用这个键把手机调成静音或者振动的，失灵了可不行。网上也有一些眼高手低的机友，遭遇和我如出一辙，到处求助。淘宝上有卖这种排线的，价格50，但是要自己焊。如果有这种焊接能力，我就不会笨手笨脚把这线给弄断了。怎么办，动手能力不如吴晋林，可以弥补这个按键功能的软件又找不到。那我就试试自己写软件，模拟按键，应该比较简单。

其实，我很早就想给智能手机写过小软件玩玩。08年我把手机换成htc的s1，目的是就想玩一把windows mobile 下的编程。结果什么都没写，半年后就被人偷了。现在用的这款t3333也已经伤痕累累了，还是没有写出一个属于自己的小程序。这次倒好，不写不行了。

找资料，配环境，vs2005和Windows Mobile 6 SDK装好就快中午了。网上的资料一整理，发现vb.net的特别少。可巧，找到了一个参考价值很高的例程，C#写的，那我也换C#。折腾到晚上，终于写出了一个小软件，基本满足了我的需求。

因为今天拆手机的起因是手机off键不灵敏，我在软件中加上了off screen的功能。软件是英文界面的，不是我英文好，而是中文在仿真器中显示乱码。我还下载了Cab Manage，把程序弄成cab的安装包形式，看起来很正规。虽然耗了一天，但是想想还是很有收获。

提供下载吧，说不定有人也需要。

xzr_t3333.rar

同济大学结构设计赛后的学生参赛心得

谢作如 — Sun, 25 Sep 2011 13:27:00 +0800

每次参加比赛后，我都会要求学生写参赛心得，字数不限。这次去同济大学参加结构设计赛也不例外，其中李煜玮写得最认真，很有必要展示出来。

虽然，在结构赛中我们仅得了第四名，但是也足够让我们兴奋。毕竟参赛的23所中学都是国内名校，其中上海就占了14所，上海中学、交大附中、复旦附中，无论哪所在国内都是名声赫赫。我们参赛的学生两位是新高一，一位新高二，平均年龄最小。感谢网络，能让我和学生在假期中交流，更感谢同济大学，给我们搭建了展示平台。

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同济之行

（高一，李煜玮）

这一次上海同济大学的结构邀请赛给我留下了深刻的印象。尤其是结构赛。

在制作模型当天一早，我和其他两个队员在模型的结构上发生了争执。我觉得应该按照原先的八边形做，不要改动太多，而其他两个队员认为四边形更合理。后来我们谁也没有说服谁，最后我还是觉得该听听老师的意见。老师听了我们各自的理由之后，认为四边形更轻，而且八边形的十字架既重又不能起到力的承重作用，所以改做成四边形。末了他还说了一句：既然决定了就大胆地去做，不要想东想西。最后的结果证明四边形的方案是对的，由此我感受到，采纳不同的意见，不应该看是队长说的还是老师说的，而是谁有理听谁的。在这次比赛中我还深刻体会了实践的重要性。只有做出来了，看到成果了，才能下结论，而不是一味地在理论上推敲、计算。而我们的土力学赛正是败在这个地方——我们先前的练习太少了。

这次的比赛堪称惊心动魄、紧张而刺激。在9月11号上午的加载试验中，每每看到钢球位于模型上空时，心就揪成一团了。如果是“啪”地一声，那么必定会有紧随而来的欢呼与掌声；如果是“咔嚓”地一声，就会有一个被压得体无完肤的模型出现，和几张写满失望的脸。很庆幸我们是第一种，我是蹦跳着从人群中出来的，太激动了。虽然最后我们不是第一名，但第四名也同样值得我们骄傲，我们曾经是第一罢了。

这次的比赛几乎都是活学活用，最终成果和先前的实践完全不同，我们能如此淡定的在比赛是修改方案，也有一部分是得益于先前实践的经验。如果我们当初坚持了做八边形，不随形势而变的话，恐怕也不会有今天的好成绩了。所以，尽管有时候是对的，但我们也应顺事态的变化而改变自己，也许会有更多“对”的事情出现。

这一次的同济之行学到了挺多，关于土木工程、建筑、一些先进的仪器：三维打印机，这是我印象最深的，打印机竟然能做出立体的模型，这是我所惊叹的。只要有想法，人类从来不会停下创新的脚步。这也是我第一次作为团队的一员参加比赛，一个团队要想成功，彼此默契的合作是不可缺少的，要尊重他人的意见与看法，有选择性的采纳。也许就是他一句不经心的话，能让结果产生颠覆。这次的收获是没有先前想到的，只是本着学习的目的去，从未想过收获什么，没有丝毫的功利和压力。意外的收获更让人惊喜，不得不承认，这是我学习生活中浓墨重彩的一笔。

我校学生获同济大学中学生结构设计邀请赛团体第六名

谢作如 — Tue, 13 Sep 2011 14:44:00 +0800

9月11号，同济大学中学生结构设计邀请赛落下了帷幕。由高二（8）班黄晨伟同学、高一（6）班何继超同学、高一（8）班李煜伟同学组成的温州中学代表队，经过连续3天的紧张比赛，取得了结构赛第四名、团体总分第六名的好成绩，分别获得了同济大学自主招生面试资格（免笔试）。

同济大学中学生结构设计邀请赛是一项面向全国高中生的比赛，比赛宗旨是提高中学生对土木工程的认识，培养协作能力和团队精神。这次比赛中，共有23所来自全国不同省份的重点中学参加了角逐。

（转）儿童数字文化创作课程——面向“N世代”的信息技术课程新形态的可贵尝试

谢作如 — Sat, 20 Aug 2011 12:35:00 +0800

魏宁是我的老朋友了。在北京，见面总免不了口角之战。对于吴向东老师提出让信息技术改名为儿童数字文化创作课程，我们都批评过，具体过程不多说。但是，无论对于儿童数字文化创作课程还是对吴老师开拓性的尝试，我总是欣赏且敬佩。金华的会议因为错过，没有一睹吴老师的风采，没机会深入交流。但从武健的转述中，大致了解了会议的一些内容。这几天我在整理关于scratch的资料，发现了魏宁的文章，赶紧转过来，慢慢看。

以下是转载文字：

儿童数字文化创作课程

——面向“N世代”的信息技术课程新形态的可贵尝试

魏宁

2010年的到来，意味着20世纪第二个10年的开启，也意味着信息技术课程迈入了一个新时代。在这个十年中，课程所面临的一个重大挑战将是：课程的主体，即我们的学生是在一个完全信息化的环境中成长起来的，与以往任何时期的学生相比，他们显然更适应信息技术环境，或者更确切地说，信息化就是他们的生存方式。这样的一代学生，按照我们的说法属于“90后”，乃至“00后”。按照美国未来学家唐·泰普斯科特的定义，属于“N世代”，即伴随着数字与通信技术的发展而成长起来的一代青少年。

反观我们的信息技术教师群体，有调查表明，绝大多数属于标准的“70后”、“80后”。他们完全是在成年后才开始进行信息技术的学习的，技术学习带有浓厚的成人化痕迹。

未来的信息技术课程，学生是“数字土著”，他们在信息技术世界中诞生；教师则是“数字移民”，他们在成年时才开始学习使用信息技术。可以说，相比于其他课程，信息技术课程的教师与学生之间的学习方式差异最大。我们要问的是：当信息技术课程面对“N世代”这样一个群体时，我们的教学需要改变吗？如果需要，我们将进行什么样的尝试呢？

——超越技术学习的“N世代”

“N世代”在信息技术的学习方面与我们果真不同吗？台南师范大学的林奇贤教授曾说过：“一个学者曾提醒我们注意一件事情，小孩子的学习方式在改变，他们跟我们不一样，他们善于使用数位媒体来学习。我们很少注意这个问题，那就是下一代的学习方式，他们生出来就和我们不一样，他们吃的东西和我们不一样、讲的东西不一样、学习方式不一样。以前的学习方式也许适合上一代，不一定适合下一代。”

美国神经学家盖瑞·斯默尔在其著作《大脑革命——数字时代如何改变了人们的大脑和行为》中，引用了多项脑科学的研究成果，表明90后大脑与70后大脑确实存在差异，在信息技术学习中，拥有着不同的学习方式。

那么，“N世代”在信息技术的学习中与我们有什么差异呢？首先，作为完全在信息技术环境中成长起来的“N世代”，他们天生就是技术的主人，他们从不惧怕技术本身的学习，甚至把技术学习看做一种生活方式，而不必刻意地进行“学习”。他们掌握了技术，但很多时候并未意识到这是一个“学习”的过程，而更愿将其视为一个“游戏”的过程，他们是在“玩”中学习信息技术的。

台南师范大学的林奇贤教授在2006年全国中小学特色教育主题网站展评活动的报告中讲述了这样一个故事：

“我有一个日本来的朋友带来一个游戏，我看一下手册，教给小朋友，可是我还没有看完，小朋友把电脑一打开，早就已经玩起来了。我以为我是学理工的，一个机械拿来我先看手册，看完使用手册再教他怎么玩，可是小朋友用吗？他们不用，他们早就会了。这就是学习方式的不同……事实上，最重要的原因还是小朋友的学习方式不同。我总是用自己的想法来套他们的学习方式……”

美国南加州大学媒体学教授埃伦·塞特进行了长达4年，对8～12岁儿童计算机教学的实证研究。在其研究著作中名为“颠覆传统”一节中写道：

“在教授孩子计算机和上网的过程中，孩子们一点不害怕与新技术的交互，并且很快掌握了新的计算机使用技巧，哪怕他们是第一次接触计算机。而在个人电脑快速发展的20世纪80年代以前出生的成年人，只能敬畏地看着现在的孩子，吃惊地发现孩子们在电脑面前显得如此地自如和精通。”

据美国的一项调查，有2/3的受访孩子表示，他们比其父母能够更加娴熟地使用电脑。芬兰政府选出5000名青少年学生，训练国内的教师如何使用电脑。这是学生首次在一个领域中成为老师，而老师反而成为学生。

信息技术的确在“N世代”面前消融。我们发现，技术本身的学习正在变得不像我们想象中那么牢不可破。我们必须去思考，如何真正从儿童出发，从他们眼中的信息技术课出发，超越技术工具，给出对未来课程形态的新的思考和探索。

——创作的“N世代”

“N世代”如何看待计算机等信息技术工具？超越了技术学习的他们如何看待信息技术课程？这是我们建构未来课程形态的探索起点。其实，学生的信息技术学习心理一直为课程建设者高度重视，是信息技术课程建设的重要理论基础。正如我国技术课程标准研制组编写的《普通高中技术课程标准（实验）解读》中指出的，“无论课程的目标确立、内容选择，还是结构安排、教学实施都离不开学生学习心理的理论支撑，学生学习心理的研究将为课程目标的实现以及学生的发展提供科学依据。”但现实中，我们对于学生的信息技术学习心理的研究更多地还是从成年人的视角出发，缺乏对于儿童心灵的探索。

美国学者Sherry Turkle曾提出“跨越计算机”的观点。这种观点认为，计算机是一种模拟机器，跨越计算机就是通过计算机来模拟现实世界。因此，从这个角度来说，孩子们所需要知道的是如何在这个舞台上尽情玩耍。他举例说，假设一名11岁的儿童，他花费了一下午的时间在Adobe Photoshop上处理图像，并创作出仅仅存在于计算机之中的风景画。在此过程中，这名儿童实际上是把计算机软件当做了自己思维过程的中介手段，并通过它来思考问题。

笔者经常听一些涉及学生作品创作的信息技术课，如用FrontPage制作网站或用Flash制作小动画。目前在这样的课程教学中，教师的教学目的主要是通过作品创作的过程加强软件技术、技巧的学习，或者将作品创作看做技术学习的后续应用。在教学中重视了学生作品创作的过程，而对学生作品本身的关注不够。我曾经多次观摩学生作品展示的环节，教师一般重点点评作品中的技术技巧运用，而对于作品的创意较为忽视，有些技术较差的作品甚至被教师忽略不计。但在学生眼中则是相反的情景，在学生展示自己的作品时，他们更关注的是自己作品的主题、创意，技术则退居了幕后。即使那些在教师看来所谓“技术差”的作品，学生们一样痴迷其中。这不恰恰在提示我们学生在信息技术的学习中，更多地是将信息技术工具当做了自己创作的工具，而创作的内容比技术本身更为重要吗？

基于此，广东的王继华、吴向东两位老师提出的“儿童数字文化创作课程”的概念，就是针对未来信息技术课程形态的一种有益尝试。他们强调对儿童心智进行深入研究，提出了“超越工具”，通过数字文化课程激发儿童创作出反映他们自己思想和观念的作品，从而提升儿童的创新能力和数字文化素养。这也正是对“N世代”信息技术学习特征的一种回应。

以上，笔者提出一个命题，在未来的信息技术课程中，我们面临的一个重大挑战是：我们课程的教育对象已经完完全全属于“N世代”。他们和我们有着不同的学习方式、价值取向，这一点在信息技术课程中体现得尤为明显。尽管我们尚不完全清楚新学习方式的所有特征，但现在显然已经到了我们应重视这一问题的时刻了，我们必须对他们的学习特征进行认真地探索并做出积极地回应。

信息技术新课程一直高举“以学生为中心”的旗帜，站在“N世代”的角度，他们也许希望“我的信息技术课我做主”。作为成年人的我们，真得不能对这一点熟视无睹，也许像王继华、吴向东两位老师一样，我们从今天起就要动起手来，去思考、去尝试、去探索。

参考文献

[1][美]唐·泰普斯科特著；云帆译.数字化成长（3.0版）[M].北京：中国人民大学出版社，2009.

[2]董玉琦，黄松爱.普通高中信息技术课程实施亟待改进[N].中国教育报，2009.7.31.

[3]林奇贤.数位学习内容与学习社群[J].信息技术教育，2006（8）.

[4][美]盖瑞·斯默尔，吉吉·沃根著；梁桂宽译.大脑革命[M].北京：中国人民大学出版社，2009.

[5][美]埃伦·塞特著，冯晓英译.儿童与互联网——计算机教学的行动研究[M].北京：教育科学出版社，2007.

[6]技术课程标准研制组编写.普通高中技术课程标准（实验）解读[M].武汉：湖北教育出版社，2004.

[7]李芒等编译.教育技术的设计与开发[M].北京：北京师范大学出版社，2004.

[8]王继华，吴向东.儿童数字文化创作课程的背景、观念、设计和案例[J].中小学信息技术教育，2010（1）.

（作者单位：北京东城区教师研修中心）

《中小学信息技术教育》2010.7

转：图片格式与设计那点事儿

谢作如 — Tue, 16 Aug 2011 17:08:00 +0800

在淘宝的ued（http://ued.taobao.com/blog/）上找到一篇好文章。

以下为转载的文章：

为什么想整理这方面的类容，我觉得就像油画家要了解他的颜料和画布、雕塑家要了解他的石材一样，作为网页设计师也应该对图片格式的特性有一定了解，这样才能更好的表达你的创意和想法。

除此之外，我们在平时工作中也会遇到许多与图片格式相关的问题。比如设计师会奇怪为什么有些页面的产出物总是没法达到设计稿那样的品质和效果，什么样的设计才更适合Web页面；页面重构师和前端工程师则想知道在切图的时候应采用什么图片格式、如何进行参数设置才能达到品质和性能的最优化。

有时候我们可能会因为一张格式不正确的图片而导致设计品质的下降以及页面性能的降低。了解图片格式的特性就是为解答这些困惑从而让我们设计的产品更好、更快。

本文主要包括以下几方面内容：

1、基本概念

要了解图片格式的特性，首先得从一些基本概念开始。这部分内容读起来可能会比较枯燥，但如果你耐着性子读完它，相信会获益匪浅。

矢量图与位图

矢量图-完美的几何图形

矢量图是通过组成图形的一些基本元素，如点、线、面，边框，填充色等信息通过计算的方式来显示图形的。就好比我们在几何学里面描述一个圆可以通过它的圆心位置和半径来描述，当然还可以通过边框的粗细、颜色以及填充的颜色等数据去描述它的样式。而电脑在显示的时候则通过这些数据去绘制出我们定义的图像。

矢量图的优点在于文件相对较小，并且放大缩小不会失真。缺点则是这些完美的几何图形很难表现自然度高的写实图像。

需要强调说明的是我们在web页面上所使用的图像都是位图，即便有些称为矢量图形（如矢量icon等）也是指通过矢量工具进行绘制然后再转成位图格式在web上使用的（区别于像素绘制的图形）。

位图-神奇的拼图

位图又叫像素图或栅格图，它是通过记录图像中每一个点的颜色、深度、透明度等信息来存储和显示图像。一张位图就好比一幅大的拼图，只不过每个拼块都是一个纯色的像素点，当我们把这些不同颜色的像素点按照一定规律排列在一起的时候，就形成了我们所看到的图像。所以当我们放大一幅像素图时，能看到这些拼片一样的像素点（如下图）。

位图的优点是利于显示色彩层次丰富的写实图像。缺点则是文件大小较大，放大和缩小图像会失真。

尽管我们在web页面中所使用的JPG、PNG、GIF格式的图像都是位图，即他们都是通过记录像素点的数据来保存和显示图像，但这些不同格式的图像在记录这些数据时的方式却不一样，这就是涉及到有损压缩和无损压缩的区别。

有损压缩与无损压缩

有损压缩-你看到的不一定是真实的

按照我的理解有损压缩就是在存储图像的时候并不完全真实的记录图像上每个像素点的数据信息，它会根据人眼观察现实世界的特性（人眼对光线的敏感度比对颜色的敏感度要高，生物实验证明当颜色缺失时人脑会利用与附近最接近的颜色来自动填补缺失的颜色）对图像数据进行处理，去掉那些图像上会被人眼忽略的细节，然后使用附近的颜色通过渐变或其他形式进行填充。这样既能大大降低图像信息的数据量，又不会影响图像的还原效果。

JPG是我们最常见的采用有损压缩对图像信息进行处理的图片格式。JPG在存储图像时会把图像分解成8*8像素的栅格（如上图），然后对每个栅格的数据进行压缩处理，当我们放大一幅图像的时候，就会发现这些8*8像素栅格中很多细节信息被去除，而通过一些特殊算法用附近的颜色进行填充（为了让大家看得更清楚我将图像的压缩比率调到很低）。这也是为什么我们用JPG存储图像有时会产生块状模糊的原因。

无损压缩-最精确的拼图

相对有损压缩而言无损压缩则会真实的记录图像上每个像素点的数据信息，但为了压缩图像文件的大小会采取一些特殊的算法。无损压缩的压缩原理是先判断图像上哪些区域的颜色是相同的，哪些是不同的，然后把这些相同的数据信息进行压缩记录，（例如一片蓝色的天空之需要记录起点和终点的位置就可以了），而把不同的数据另外保存（例如天空上的白云和渐变等数据）。

PNG是我们最常见的一种采用无损压缩的图片格式。无损压缩在存储图像前会先判断图像上哪些地方是相同的哪些地方是不同的，为此需要对图像上所有出现的颜色进行索引（如上图），我们把称这些颜色称为索引色。索引色就好比绘制这幅图像的“调色版”，PNG在显示图像的时候则会用“调色版”上的这些颜色去填充相应的位置。

这里大家可能会疑惑既然PNG采用的是无损压缩为什么我们保存的PNG格式图片还会有失真呢？这是因为无损压缩只是说它的压缩方式会尽可能真实的还原图像，但从它的压缩原理我们可以知道它是通过索引图像上相同区域的颜色进行压缩和还原的，这就意味着只有在图像上出现的颜色数量小于我们可以保存的颜色数量时，我们才能真实的记录和还原图像，否则就会丢失一些图像信息（PNG8最多只能索引256种颜色，所以对于颜色较多的图像不能真实还原；PNG24则可以保存1600多万种颜色，基本能够真实还原我们人类肉眼所可以分别的所有颜色；PNG格式最多可以保存48位颜色通道）。而对于有损压缩来说，不管图像上的颜色多少，都会损失图像信息。

JPG和PNG

关于JPG和PNG的基本信息介绍这里就不赘述了，有兴趣详细了解的同学可以去这里：
什么是JPG、什么是PNG。另外这里我们也不对GIF进行讨论，是因为PNG就是为取代GIF而生的，而且PNG的压缩算法也要优于GIF，所以只要不是需要动画效果的地方强烈建议都采用PNG格式图片。

这里我们不妨把JPG和PNG的一些特性进行一个简单对比：

格式	压缩模式	交错支持	透明支持	动画支持
JPG	有损压缩	支持	不支持	不支持
PNG	无损压缩	支持	支持	不支持

JPG的特性

1、支持摄影图像或写实图像的高级压缩，并且可利用压缩比例控制图像文件大小。
2、有损压缩会使图像数据质量下降，并且在编辑和重新保存JPG格式图像时，这种下降损失会累积。
3、JPG不适用于所含颜色很少、具有大块颜色相近的区域或亮度差异十分明显的较简单的图片。

PNG的特性

1、能在保证最不失真的情况下尽可能压缩图像文件的大小。
2、PNG用来存储灰度图像时，灰度图像的深度可多到16位，存储彩色图像时，彩色图像的深度可多到48位，并且还可存储多到16位的α通道数据。
3、对于需要高保真的较复杂的图像，PNG虽然能无损压缩，但图片文件较大，不适合应用在Web页面上。

PNG8与PNG24

提到PNG格式就不得不提到PNG8和PNG24，这种叫法并非官方定义，不过由于普遍使用已经被大家广泛接受了。通过前面的介绍我们知道PNG采用无损压缩是通过索引色去存储和还原图像的，PNG8和PNG24后面的数字则是代表这种PNG格式最多可以索引和存储的颜色值。”8″代表2的8次方也就是256色，而24则代表2的24次方大概有1600多万色。

不仅如此，PNG8还支持1位的布尔透明通道，所谓布尔透明指的是要么完全透明要么完全不透明。而PNG24则支持8位（256阶）的alpha通道透明，也就是说可以存储从完全透明到完全不透明一共256个层级的透明度（即所谓的半透明）。

格式	最高支持色彩通道	索引色编辑支持	透明支持
PNG8	256色	支持	支持布尔透明
PNG24	约1600万色	不支持	支持8位（256阶）alpha透明

可能通过以上特性的对比大家还不能很直观的理解在实际应用中到底因该选择什么格式的图片文件，我们不妨结合上面的基本概念通过几个例子去给大家说明。

2、实际应用

什么时候应该使用PNG

示例1

下图是淘宝网最常见的一个图片即“立刻购买”按钮，这里我尝试用JPG和PNG8格式分别进行保存，可以看到保存的结果有两个值得注意的地方：

1、JPG保存的文件大小是PNG保存的文件大小的2倍
2、JPG不仅文件更大并且还出现了噪点（如图中红色方框标注的）

那么是什么原因造成这样的差异呢？

首先我们可以看出“立刻购买”这个按钮是在photoshop中用矢量工具绘制出来的，其渐变填充是非常规则的线性渐变，文字颜色和描边等都是采用纯色，所以这个图像所包含的色彩信息非常有限。根据前面我们介绍的无损压缩的特性，当用PNG存储这个图像时，只需要保存很少的色彩信息就可以真实还原这个图像。而对于JPG格式来说大小主要决定于图像的颜色层次，所以在这种颜色较少但对比强烈的情况下，反而不能很好的压缩文件大小。

另外根据有损压缩的压缩算法JPG会在图像中通过渐变或其他方式填充一些被删除的数据信息来对图像进行压缩，图中红色和白色的地方由于色差较大，JPG在压缩过程中就会填充一些额外杂色进去，反而影响的图像的质量。这也是为什么JPG不利于存储大块颜色相近区域以及亮度差异十分明显的图像的原因。

示例2

我们再来看另外一个应用场景，下图是在淘宝彩票页面使用的一个Banner图像。同样用PNG8和JPG进行了保存，可以发现当用PNG8保存时不仅保证了图像的质量且图像文件的大小仅有8.3K，而当用JPG 100%保存时文件大小则增加到44.2K，如果不经放大可能还看不出具体的差异，但实际和前面一样也会出现不必要的噪点。如果我们要达到PNG8的压缩率采用JPG 45%进行保存，则图像会出现较严重的失真。

由此我们可以得出结论，具备以下条件的图像更适合用PNG8格式进行存储：

1、图像上颜色较少，并且主要以纯色或者平滑的渐变色进行填充。
2、具备较大亮度差异以及强烈对比的简单图像（如“立刻购买”按钮中的背景和文字）。

根据经验具备上述条件的图像一般是使用photoshop或其他软件中的矢量工具进行绘制然后再保存成位图的图像。

什么时候应该使用JPG

示例1

从JPG的特性介绍我们知道JPG更适合用来存储摄影或写实图像，所以我们不妨先拿一张摄影作品做尝试。

下图是一副巴士车的照片，我们尝试用JPG 60%（左上）、PNG8 256色 无仿色（右上）、PNG8 256色 扩散仿色（左下）、PNG32（右下）分别进行了存储。可以看出当用JPG存储图像时不仅能够达到最大的压缩率，也能尽量保证原图的还原效果。而采用PNG8进行保存时图像文件大小更大，失真也较严重。只有在PNG24的格式下才能保证品质，然而文件大小却比JPG要大很多。

产生这种结果的原因也与JPG和PNG各自的压缩算法有关。

对于摄影或者写实作品，由于受环境光线的影响，图像上的色彩层次十分丰富。比如巴士车上的红色区域由于反光、阴影以及透视效果会形成明暗、深浅各异的区域，如果用PNG去保存，则需要不同明暗度的红色去存储这个区域。对于整张图片来说，PNG8的256色无法完全索引图像上出现的所有颜色，于是在存储时就会丢失许多颜色而产生失真。如果要保证图像的效果，则需要色彩范围更广的PNG24进行存储，相应的文件大小也会增加。

而JPG的压缩算法则更利于对真实世界中这些复杂的色彩变化进行压缩处理，从而在尽量压缩文件大小的情况下比较好的还原图像的视觉效果。

示例2

那么是不是只有在存储照片的时候才需要用到JPG呢？我们不妨来看另外一个例子。

下图是最近比较火爆的某微博页面，在这里我们可以选择不同的风格，每种风格都会有一个非常有特色的背景图片。我们尝试用不同图片格式对背景进行保存时可以发现：当用JPG进行保存时（直接背景另存为）文件大小仅36.3K；而用PNG8 256色无仿色去保存时大小增加到57.7K，不仅如此由于颜色的缺失在图像上还出现了一些带锯齿的色块；为了降低这些色块对图像质量的影响我们对PNG8增加了扩散仿色的效果，此时文件大小达到了156.3K；而当采用PNG24完全不失真的保存时文件大小是231.9K。

尽管这幅背景图也是通过photoshop制作，但我们可以发现由于在图像上采用了很多的真实素材（比如白云、蚂蚁、绿叶等），而这些真实素材和摄影图像一样也会存在非常丰富的色彩层次，所以也不适合用PNG格式进行保存。这个时候我们就应该采用JPG格式。

由此我们可以得出结论：对于写实的摄影图像或是颜色层次非常丰富的图像采用JPG的图片格式保存一般能达到最佳的压缩效果。

根据经验我们在页面中使用的商品图片、采用人像或者实物素材制作的广告Banner等图像更适合采用JPG的图片格式保存。

总结

由此可见在存储图像时采用JPG还是PNG主要依据图像上的色彩层次和颜色数量进行选择。一般层次丰富颜色较多的图像采用JPG存储，而颜色简单对比强烈的则需要采用PNG。但也会有一些特殊情况，例如有些图像尽管色彩层次丰富，但由于图片尺寸较小，上面包含的颜色数量有限时，也可以尝试用PNG进行存储。而有些矢量工具绘制的图像由于采用较多的滤镜特效也会形成丰富的色彩层次，这个时候就需要采用JPG进行存储了。

另外还有一个原则就是用于页面结构的基本视觉元素，如容器的背景、按钮、导航的背景等应该尽量用PNG格式进行存储，这样才能更好的保证设计品质。而其他一些内容元素，如广告Banner、商品图片等对质量要求不是特别苛刻的，则可以用JPG去进行存储从而降低文件大小。

3、思考与实践

什么样的设计更适合web页面？

慎用较“重”的视觉设计元素

Web2.0时代网页设计的一大趋势就是越来越“轻”。除了对那些高光和圆角效果的审美疲劳之外，设计师们也开始意识到好的设计应该是内容与形式的完美结合，而非形式的堆砌。所以设计师在应用那些较“重”的视觉效果时，一定要想清楚这样做的目的和意义，以及是否与产品的特点和受众的气质相契合。

“轻量“设计一个比较典型的例子就是国内某知名网站，几乎没有采用任何需要图片的视觉元素，而是通过简单的CSS样式去实现，这样不仅能够突出内容，更能提升页面的访问速度。所以我十分强烈的建议视觉设计师也掌握一定的html和css知识（尤其是CSS3实现了很多过去需要图片才能实现的效果，例如圆角和渐变），这样在做设计的时候能够全面的去考虑产品效果。