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圖片存取技術對Google Earth而言十分的關鍵，但它并不是什么深不可測的技術，高中信息技術完全可以輕松破解它。而它的算法思想對學生解決現實生活中各類問題有極好的啟發。GoogleEarth是利用衛星和航拍將全球的景象悉數拍下，存入Google Earth的圖片服務器中。圖片數量浩如煙海，超過百億個Web頁面，它是如何存取這些圖片的？在一張世界地圖上，要準確定位到某棟房屋的位置，例如翠園中學綜合樓。顯然是無法一步解決的。但如果把地圖分為四個方格，找出翠園中學在哪個格子內，高中生能輕易就做到這一點，他們已經具備了做出這個判斷的地理知識。一旦確認了四個方格之一，雖然依然無法準確定位，但離解決問題已近了一步，現在只需在一張1/4的世界地圖上找目標了。在已確認的方格內如法炮制，我們就能一步一步地接近答案。在圖片清晰度有保障的情況下，最終就能找到翠園中學綜合樓。
Google Earth的確就是這樣做的。在其圖片存取算法中，將每幅圖分為四個格子，分別用t，q，r，s來表示。在Google Earth的服務器中，最頂端的是一幅世界地圖，要找到某棟建筑的地圖，是一級一級地逐步往下進行的。每確認一個級別的格子，就記下其標號。依次下去，記錄下來的標號就是圖片的編碼。GoogleMaps與GoogleEarth中的每個級別的每一幅圖片都有一個URL，圖2就是GoogleEarth中的翠園中學綜合樓的地圖。URL中的變量v=3代表衛星圖的投影算法采用Mercatorprojection算法。變量t=trstrtttstqrqqsssrq，這個就是這張圖片的編碼了。t為頂層，從t開始，然后依次遞推下去。
可以看出，Google Earth的圖片存取技術，其算法的核心其實就是一個標準的遞歸算法。解釋了這個算法是如何逐步從世界地圖遞歸到翠園中學地圖的。通過了18次遞歸，就從整個的世界地圖遞歸到了翠園中學圖了。我們可以直接從GoogleEarth數據庫中調用翠園中學圖。了，Google Earth圖片存取操作，是一種類似于“Q樹”的算法。下面的網址是一個工具，在這個工具中輸入你的經緯度，它將自動遞歸每一幅圖像。你可以一步步看看GoogleMaps是怎么找到你的位置的。高中信息技術“算法與程序設計”模塊的中，遞歸算法是其中重要內容之一。這是一種直接或間接調用自身的算法，每調用一次問題就簡化一點，直到最后解決問題。在計算機編寫程序中，遞歸算法對解決一大類問題時十分有效，它往往使算法的描述簡潔而且易于理解。對于某些較復雜的問題，當其他算法束手無策時，遞歸算法卻常常能出奇制勝。
二、計算思維與GoogleEarth圖片存取技術
Google Earth圖片存取技術，也是計算思維的一個典型的例子。2006年周以真提出“計算思維”，其定義是“用計算機科學的基本理念，去解決問題、設計系統和理解人類的行為。”就是像計算機科學家那樣去思維。它引導人們去思考“什么是可計算的，怎樣去計算。”引導人們把復雜問題簡約為多個可以處理的模型，自動執行，其核心要素是“抽象和自動化”。“計算思維”是“計算機科學”核心原理和方法的一個提煉。計算機科學的重要性不言而喻。在我國的高校里，“計算思維”已經成為計算機科學教育新的熱點，以“計算思維”為核心的計算機教學正在成為學科教育的主流。在國外，2008年美國計算機協會（ACM）在CS2001中期審查報告中，明確要求大學將“計算思維”與《計算機導論》課程綁定在一起。美國計算機科學教師協會2011年了美國中小學“K-12計算機科學標準”，“計算思維”作為核心概念貫穿其中。2012年，英國的中小學計算機工作組了一個“計算機科學：中小學課程”的課程框架，明確指出“計算思維”是學生應掌握的關鍵過程。但在我國的中小學的課程里，極少涉及“計算思維”的內容，這也引起了許多關注。甚至有人呼吁，應該將培養學生“計算思維”的能力，作為高中信息技術學科的總目標。Google Earth圖片存取技術中，計算思維的兩個核心要素，抽象和自動處理，得到了充分的體現。圖片被抽象為符號編碼，在輸入這些編碼后，就能自動搜尋到相應位置，調用出對應的圖片。Google Earth圖片存取技術在教學中的運用，無疑對學生認識和理解計算思維的概念很有益處。
三、結語
因為高考壓力，高中信息技術課被邊緣化，這已是不爭的事實。在課堂上學生不干偏活已屬不易，愿花精力鉆研課程內容的更是寥寥無幾。但Google Earth的引入卻有了意想不到的效果。在我們的嘗試中，課堂初期只是簡單設置任務：尋找自家房屋，給出遞歸編碼。卻見學生們興致高漲，課堂氣氛活躍，一掃往日信息技術課堂上的沉悶。他們大多很快進入角色，誰都想從空中鳥瞰一下自家的陽臺。玩樂之中，學生們在感受算法思想，這正是我們希望看到的場景。后續的學習中，解決漢諾塔、斐波拉契數列等問題，概念上已經毫無障礙。更重要的是，這讓學生們認識到，即使是最新的科技產品，中學的知識也仍然可以派上用場，這無疑會激發他們學習信息技術課程的熱情。當今的大環境下，高中信息技術教學其實步履艱難，夾縫里求生存。要想吸引學生更多的關注，在眾學科中占有一席之地并不容易，光憑一腔熱情，顯然是不夠的。需要信息技術教師多些科學精神，開動腦筋，尋找一些突破口。在教學實例選用上多費些功夫，或許是途經之一。我們的教學實踐表明，將Google Earth作為教學實例引入信息技術算法與程序設計教學模塊中，的確有不錯的效果，同時對學生計算思維能力的培養很有幫助。
作者：龔明 單位：深圳市翠園中學