До уваги вчителів! Тема з інформатики “Дані та їх представлення” для 4-х пілотних класів

Теми статті: батькам, вчителям, директорам, інформатика, НУШ, пілотні класи, початкова освіта

15 Березня 2021

Нова українська школа

7 339

З’явились матеріали до теми “Дані та їх представлення” з інформатики для 4-го пілотного класу.

Авторка – Оксана Пасічник.

Матеріали доступні на цьому сайті або нижче.

Яку інформацію ми отримуємо і як? Що складніше – передати інформацію, чи її отримати?

Повторюємо назви інформаційних процесів, наводимо їх приклади. Зупиняючись на процесах отримання та передавання інформації, обговорюємо, в який спосіб можна передавати та отримувати інформацію. Можна (у загальних рисах, на конкретних прикладах) розглянути співвідношення між інформацією та повідомленням як формою її передавання.

Звертаємо увагу учнів, що комунікувати можуть між собою люди, тварини і пристрої. У кожному випадку є джерело інформації та її приймач. На прикладах з’ясовуємо джерела та отримувачів інформації у різних ситуаціях, доповнюємо власними.

Практичним завданням пропонується вправа, в якій потрібно пояснити, що має бути намальовано, не показуючи зображення. Учні працюють у парах. Після того як створено зображення, варто порівняти його з оригіналом і спробувати пояснити, чому результат, ймовірно, відрізняється. І спробувати наступного разу точніше передавати інформацію. Учні можуть застосовувати різні стратегії опису зображення. Можна спробувати проаналізувати, наскільки ці різні стратегії придатні для передавання виконавцю, який не є однокласником – чи зрозумів би робот наведене пояснення?

Завдання придатне і для дистанційної роботи, тоді опис необхідно записати (до речі, ще один інформаційний процес, який розглянемо наступним). Можна не просто намалювати зображення на папері, але й у графічному редакторі.

Можна пограти в гру “Зламаний телефон”. Варто звернути увагу на втрату інформації в процесі й подумати, чи можна їй запобігти та як?

Альтернативним фокусом обговорення може стати спілкування в режимі онлайн – варто згадати вже знайомі правила та засади такої комунікації і подумати, як передавати інформацію під час спілкування в чатах якомога точніше, повніше, якісніше.

4_24 Передавання інформації

Завантажити презентацію

Чи всю інформацію можна зберегти?

Наведена ілюстрація для дискусії про поняття інформації та даних. Інформація – це те, що ми бачимо загалом у вікно. Дані – зафіксована інформація, у вигляді чисел, текстів, зображень, відео тощо. Для збереження даних використовують носії. Обговорюємо способи зберігання інформації, різноманітні носії (їхні назви, можливості, обмеження).

Для розгляду проблеми якісного збереження даних, пропоную зробити “фокус”. Для нього потрібно мати 36 двосторонніх карток (зручно, коли вони магнітні для прикріплення на дошку, але не обов’язково). Спочатку учні у випадковий спосіб розкладають 25 карток у сітку 5х5. Після цього вчитель, стверджуючи, що така сітка – надто легка, доповнює її до розміру 6х6, але так, щоб у кожному рядку та стовпці була парна кількість карток кожного з кольорів. Так ми “непомітно” додаємо контрольний рядок та стовпець до початкової сітки. Далі вчитель заплющує очі, а учні перевертають одну картку, будь-яку на власний розсуд. Учитель може легко визначити, яку картку було перевернуто, адже вона розміщена на перетині рядка та стовпця з непарною кількістю карток різних кольорів.

Учні можуть сформулювати гіпотези роботи такого “фокусу”, а потім – виконати його самостійно. Варто поекспериментувати й дізнатись, чи можна визначити перевертання двох, трьох, чотирьох карток? Також цікаво поміркувати про картку нижнього правого кутика – її потрібно заповнювати, орієнтуючись на стовпець вище чи рядок ліворуч? (Відповідь – це не має значення, результат однаковий). Чи важливий розмір сітки, з якою працюємо?

За цим посиланням можна знайти опис вправи.

Висновок із цієї вправи – під час збереження інформації можна додавати контрольні показники, щоби забезпечити коректність передавання/збереження даних. Аналогічні технології застосовуються, наприклад, до штрих-кодів та номерів кредитних карток. Варто обговорити, наскільки збільшується обсяг інформації, коли додаються контрольні розряди.

До речі, кожна картка представляє 1 біт інформації в одному з двох станів. Які ще значення можуть використовуватися для подібного кодування, крім двох кольорів і чисел 1 та 0? (це запитання є зв’язком з наступною темою).

Можна виконати вправи із заповнення пропусків на основі мовного чи математичного матеріалу.

Запитання для роздумів та дискусії – чи завжди більший збережений обсяг даних означає більше інформації? Більша книга (у сторінках чи за форматом сторінок) – означає більше інформації? Розмір літер? Кількість ілюстрацій? Довший фільм? Більша за розміром картина? За кількістю використаних кольорів? Роздуми мають підштовхнути до висновку, що інформативність далеко не завжди залежить від обсягу збережених даних.

4_25 Зберігання інформації

Завантажити презентацію

Чи можна говорити без слів? А без мови? Який буває алфавіт?

У наступній частині теми говоримо про перетворення (кодування) інформації, її подання різними способами та системами кодування.

4_26 Перетворення інформації

Завантажити презентацію

Вправи на кодування та декодування можуть базуватись на текстових чи графічних даних. Можна розкодувати наведений на слайді текст, а також створити власний алфавіт та здійснити кодування повідомлення. Можна скористатися діяльністю з книдки “Квест STEM. Інструменти, роботизація й безліч гаджетів” зі створення інструментів кодування з підручних предметів.

Також можна скористатися робочим аркушем для подання першої літери свого імені двійковим кодом. Відрізавши нижню частину з кодом літери, з неї можна створити браслет. Його, до речі, можна створити і з намистинок двох різних форм чи кольорів. Якщо це дрібне намисто / бісер, то можна спробувати закодувати не лише першу літеру свого імені, а ціле ім’я, прізвище, назву школи тощо.

Якщо цікавіше працювати із зображеннями, то, для прикладу, пропоную розкодувати таке зображення бджілки. Учні можуть запропонувати власний спосіб кодування цього зображення. А також, звісно, закодувати власне й запропонувати іншим для розкодування.

На цьому сайті можна створити власні піксельні малюнки. Хоча учні цілком можуть працювати з таким ресурсом онлайн, основною навчальною метою в цьому випадку є процес кодування та декодування. До роботи в середовищі графічного редактора доцільно переходити лише після обговорення досвіду виконання цих процесів вручну.

За наявності робототехнічних пристроїв можна здійснювати кодування в середовищі програмування, наприклад, для виведення двоколірного коду на екрані CodeyRocky чи microbit.