第二百七十九期:資訊科技教育成果展
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279期 編輯群
發行人: 侯友宜
發行單位: 新北市教育局
總編輯: 張明文
編輯學校: 修德國小(108)
執行主編: 潘志忠
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編輯群: 許俊賢
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新北市政府教育局
發刊日期 2019年9月20日279
教育交流站
不插電的資訊課
資料來源:新北市厚德國小 | 2019-09-20 | 作者:康家豪資訊組長 人氣 356

    107年下半年,正逢本校進行耐震補強擴柱工程,電腦教室將會有1個多月無法使用,在開學前就在思索,除了在教室演示軟體給學生看的上課方式之外,是否有其他的課程安排,可以讓學生在教室內,也能學習到資訊科學的相關知識。突然腦中靈光一閃,多年前曾經接觸過由中華民國軟體自由協會翻譯發行的《不插電的資訊科學》教材,於是立刻上網下載了相關教材,決定在六週課程中,來實行不插電的資訊課。

     課程第一階段,先透過投影片和影片,讓學生了解電腦基本架構、計算機運算的概念,進而開始介紹電腦系統中使用的2進位。由於多數學生從小只有接觸10進位、60進位的數學,2進位的觀念較為抽象,因此先使用2進位點數的教具圖卡,透過圖卡,學生可以了解到2進位計算過程中幾個特性,像是操作簡單,適合電腦使用各種材料製作運算或儲存的元件;以及2進位在電腦系統中會發生的溢位(Integer overflow),進而推展到為什麼會有所謂的2038年問題等等。

圖一  學生藉由圖卡了解二進位概念

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    圖一 學生藉由圖卡了解二進位概念   

     在了解2進位的基本計算概念後,就開始介紹電腦系統如何使用2進位來表示資料。一開始先讓學生練習如何用2進位表示英文字母,進而拼出英文單字,等學生熟練後,再用多數學生熟悉的注音符號,來讓全班進行編碼-解碼的通信方式。許多學生對於手上拿到同學的訊息內容都感到相當興奮,都希望儘快知道同學在編碼中寫了什麼東西(當然,老師總要事先”警告”說內容要適當)。最後,再介紹目前世界上使用文字編碼方式:ASCII 編碼,以及為什麼發展出 Unicode 編碼來解決各國文字、表情符號的問題。

     課程最後階段,則是練習用2進位表示圖形,透過學習單上的黑白格子著色,讓學生知道傳真機如何用2進位表示、傳送紙上的圖形,再透過改進編碼方式,可以傳送更少的位元數來表示圖形,也順便稍微帶入了資料壓縮的概念。最後的課程總結,則是用介紹各種資訊系統裝置元件的細部設計,來讓學生了解現實世界中,我們如何利用這些東西來實現電腦系統的2進位計算,例如用電(半導體電路、有線傳輸、無線傳輸)、用磁性變化(硬碟機、磁帶機)、以及用光(光纖、光碟)等等,順便介紹將來可能會有更快運算速度的量子電腦原理。透過總結活動,學生可以充分了解到電腦系統選用2進位的原因,也能對電腦系統的運作有更深的了解。

圖二  學生練習用2進位表示圖形

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    圖二  學生練習用2進位表示圖形   

    不使用電腦資訊課程是第一次實務操作,每次上課前都需要花不少時間來準備教材、教具,上課後再修正課程內容,花了不少時間心力,但也在教學準備的過程中,學到不少教學心得,也讓學生知道除了到電腦教室上課外,在教室上課也能收穫滿滿,輕鬆有趣!

 

 
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