Lezione 6 - Combinazione di rappresentazioni
45 minuti
Panoramica
Domanda del giorno: come fanno i computer a distinguere i codici binari per lettere, numeri o immagini?
In questa lezione, gli studenti utilizzano tutti e tre i tipi di sistemi di rappresentazione binaria (caratteri ASCII, numeri binari e immagini) per decodificare le informazioni in un record. Dopo aver visto una serie di bit e aver ricevuto la richiesta di decodificarli, gli studenti vengono introdotti all'idea che, per comprendere le informazioni binarie, devono comprendere sia il sistema utilizzato sia il significato delle informazioni codificate. Quindi decodificano un record che rappresenta un animale domestico in base a una struttura data.
Traguardo di apprendimento
Nelle lezioni precedenti, gli studenti hanno utilizzato diversi sistemi di rappresentazione in modo non connesso. Qui, vedono diversi sistemi di rappresentazione usati insieme all'interno dello stesso record. Dovrebbero capire che è importante non solo conoscere i vari codici, ma anche creare regole su quali codici vengono utilizzati in quali punti del record. Senza questa struttura, è impossibile decodificare una serie di bit.
Opportunità di valutazione
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Usare sistemi binari multipli per decodificare i dati.
Guida alle attività, pagina 2: nel grafico in fondo alla pagina, i dati devono essere decodificati come nella soluzione.
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Determina il sistema di codifica più appropriato per un determinato dato.
Guida alle attività, pagina 2: il metodo di codifica dei nuovi dati deve essere appropriato per il tipo di dato (ad esempio numeri per l'altezza, ASCII per la posizione).
Mappatura delle competenze
DA - Data & Analysis
- 2-DA-07 - Represent data using multiple encoding schemes.
Pianificazione
Obiettivi
Gli alunni saranno in grado di:
- individuare il sistema di codifica più appropriato per una data porzione di informazione.
- utilizzare sistemi binari diversi per decodificare le informazioni.
Preparazione
- Predisponi il componente binario a 8 bit e la tabella da binario ad ASCII per la modellazione con la classe
- Controlla il forum "Aula insegnanti" per insegnanti verificati per trovare strategie o risorse aggiuntive condivise dagli altri colleghi insegnanti
- Se stai facendo una lezione virtuale, valuta la possibilità di controllare le nostre Modifiche alla lezione virtuale
Collegamenti
Attenzione! Fai una copia di tutti i documenti che intendi condividere con gli alunni.
Per gli insegnanti
- Combinazione di rappresentazioni - Diapositive (Scarica)
Per gli studenti
- Guida alle attività - Registro per animali domestici - Guida alle attività
- Tabella da ASCII a binario - Riferimento
Guida didattica
Preparazione (5 minuti)
Diario
Mostra agli studenti il codice binario nelle diapositive
Discussione: un amico ti ha inviato il messaggio binario sopra ma non ha inviato alcun sistema di codifica per aiutarti a decidere cosa significa. Usando ciò che già sai sui sistemi binari: annota almeno 2 cose che questo messaggio potrebbe rappresentare
Discussione: offri agli studenti la possibilità di pensare da soli, quindi in singoli gruppi e poi di portare la discussione di fronte a tutta la classe.
Obiettivo: gli studenti devono notare che senza sapere quale codice viene utilizzato, non possono sapere con certezza cosa significhi il binario. In particolare, potrebbero vedere che il codice potrebbe essere il carattere «C» in ASCII o il numero 67 come numero binario. In effetti, potrebbe essere un codice che non hanno mai visto prima, nel qual caso potrebbe significare qualsiasi cosa.
Discussione: spiega agli studenti che questo amico ti ha detto che questo codice rappresenta un numero, ma nient'altro. Cosa pensi possa rappresentare questo numero per il tuo amico?
Obiettivo: incentiva gli studenti a superare la risposta che il numero è solo 67. Un modo per farlo è notare che se uno sconosciuto si avvicinasse a loro e dicesse «67" di punto in bianco, saprebbero di cosa sta parlando quella persona?
Gli studenti dovrebbero trovare alcuni diversi significati possibili del numero, come un'età, una temperatura, un indirizzo, ecc. La consapevolezza più ampia dovrebbe essere che, senza contesto, il numero potrebbe significare molte cose.
Osservazioni
Quando usiamo i codici, dobbiamo sapere due cose: il sistema utilizzato e il significato delle informazioni stesse. Ciò significa che quando archiviamo qualcosa in un computer, dobbiamo organizzarlo in modo da conoscere queste cose per ogni parte del nostro codice binario.
Domanda del giorno: come fanno i computer a distinguere tra codici binari per lettere, numeri o immagini?
Attività (35 minuti)
Osservazioni
Nella nostra ultima lezione, abbiamo creato profili binari rispondendo ad alcune domande su di noi. Immaginiamo di lavorare per la nostra scuola e di dover elaborare un sistema simile per conservare i dati sugli studenti della classe.
Discussione: quali tipi di informazioni la scuola vorrebbe conoscere su ogni studente? Come dovrebbe tenere traccia di tutte queste informazioni?
Discussione: consenti agli studenti di parlare con un compagno prima di riunirli nel gruppo completo. Chiedi ad alcuni studenti di condividere le loro idee prima di passare al record di esempio per gli studenti.
Obiettivo incoraggia gli studenti a fare collegamenti tra la lezione precedente, in cui hanno creato profili numerici binari come pratica, e questo scenario più realistico di tenere traccia delle informazioni sugli studenti per una scuola. Incoraggia gli studenti a pensare oltre i semplici dati numerici: ad esempio, una scuola potrebbe dover conservare una tua foto per il tuo documento d'identità, il tuo nome, indirizzo e altre informazioni.
Va bene che gli studenti siano meno sicuri di come tenere traccia delle informazioni. Gli studenti possono suggerire di tenere una lunga lista o di avere un tavolo grande. Quando le schede perforate verranno introdotte in seguito, ricollega questi suggerimenti e nota eventuali somiglianze tra le idee degli studenti e la scheda perforata.
Mostra il record binario dello studente e le regole per codificarlo. Spiega che questo è un possibile sistema di registrazione degli studenti
Coerenza a 8 bit: nelle lezioni precedenti, ASCII ha utilizzato 7 bit e i numeri erano compresi tra 4 e 8 bit. In questa lezione, iniziamo a organizzare i dati in set di 8 bit, chiamati byte. Si tratta di un'unità standard per le informazioni binarie utilizzata in molti contesti diversi.
**A partire da 0: ** nei nostri record, iniziamo dalla riga 0 anziché dalla riga 1. Questo è un modo comune di numerazione in informatica.
**Schede perforate nella storia: ** le schede perforate venivano usate frequentemente agli albori dell'informatica: le storie sul loro utilizzo possono essere ricercate online. I resti di questa tecnologia possono ancora essere trovati quando gli studenti compilano fogli a bolle per test standardizzati: il modo in cui vengono valutati questi esami imita il modo in cui un computer decodifica una scheda perforata.
Illustrazione: mostra agli studenti come decodificare questo record in classe. Dovresti usare il nuovo componente binario a 8 bit in Code Studio per le righe numeriche e la tabella da ASCII a binaria per le righe di lettere. Incoraggia la classe ad aiutarti con i passaggi corretti per utilizzare queste risorse.
Osservazioni
Questo è un buon inizio per il record di uno studente e ci sono molte righe diverse che possiamo aggiungere a questo. Vediamo un altro esempio in cui tenere un registro è importante: tenere traccia delle informazioni sugli animali quando li portiamo dal veterinario.
Forma i gruppi: disponi gli studenti a coppie.
Distribuisci una copia della guida alle attività e della tabella "Da Binario ad ASCII". Assicurati che ogni gruppo abbia accesso al componente binario a 8 bit in Code Studio
Registro per animali domestici
Mostra: leggi la prima sezione della guida alle attività insieme alla classe e chiarisci eventuali domande degli studenti.
Fai questo: gli studenti dovrebbero usare il componente binario per decodificare i numeri e le loro tabelle da ASCII a binario per decodificare le lettere. Non è necessario decodificare l'immagine perché è già nella formattazione corretta per vederla direttamente.
Poiché il nome non riempie tutto lo spazio disponibile, lo studente potrebbe chiedersi perché esistono i byte 06 e 07. Ricorda loro che senza la struttura del record, il computer non saprà dove cercare. Se l'immagine iniziasse dal byte 06, il computer la interpreterebbe come un carattere del nome.
Girando tra i banchi: assicurati che gli studenti stiano utilizzando le loro risorse per aiutare a risolvere questo problema, in particolare il componente binario e la tabella da ASCII a binario. Gli studenti possono verificare con te le loro risposte alla prima pagina prima di passare alla seconda pagina.
Mostra: quando gli studenti finiscono la prima pagina, discutete del nuovo record nella seconda pagina della guida alle attività. L'immagine viene sostituita con un nuovo numero intero e caratteri, poiché l'immagine stessa non conteneva dati sufficienti per essere molto utile. Chiarisci eventuali domande su questo nuovo record prima che gli studenti continuino.
Fai questo: chiedi agli studenti di decodificare la seconda scheda perforata.
Girando tra i banchi: monitora i progressi degli studenti per verificare come stanno decodificando la scheda perforata. Questa può anche essere un'occasione per chiedere agli studenti quali sono i propri animali domestici e come potrebbe essere una scheda perforata per i loro animali.
Condividi: nella parte inferiore del foglio di lavoro, agli studenti viene anche chiesto di pensare a un nuovo dato e a come verrà codificato. Chiedi agli studenti di condividere le loro idee e di scriverle alla lavagna.
Osservazioni
Quando rappresentiamo qualcosa sul computer, dobbiamo prendere decisioni su quali aspetti vogliamo registrare e come tali aspetti verranno registrati. In questa lezione, abbiamo esaminato due argomenti che potrebbero coinvolgere dati personali: i dati degli studenti e la storia medica. Nella prossima lezione, vedremo come possiamo mantenere protetti e al sicuro tali dati. Non vogliamo che chiunque sia in grado di cercare dati sensibili su di noi!
Esercizi
Conclusione (5 minuti)
Diario
Discussione: quale tipo di dato (numero, carattere, immagine) hai trovato più utile? Cosa lo ha reso così utile?
Questo compito è disponibile previa Licenza Creative Commons (CC BY-NC-SA 4.0).
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