Data a význam — metodické poznámky k hodině

Z Základy informatiky pro střední školy
Přejít na: navigace, hledání

Související materiály:


V této hodině se obloukem vracíme k pojetí informace jako datové zprávy spolu s jejím významem. Studentům ukážeme, že jde o různé pohledy na stejnou věc. Jiný pohled ovšem otevře jiné souvislosti. Na příkladech a úlohách se tak studenti blíže seznámí s některými pojmy (interpretace, kódování) a v nových souvislostech se objeví pojmy známé. V první části hodiny vlastně není nic vyloženě nového.

Ve druhé části hodiny se pak studenti seznámí s konkrétními příklady různých způsobů intepretace, zejména s kódováním textu a obrázku.

Průběh hodiny

Na začátek hodiny zařadíme opakování, které zároveň poskytne konkrétní příklady pro následující výklad: studenti zjistí, že pokud sdílí stejné rozhodovací stromy, není třeba vůbec pokládat otázky a k určení myšlené karty postačí záznam odpovědí. Takový strom tedy určuje, jak se vlastně na příslušná data dívat, jaký je jejich význam. Ukážeme si také, že zakódování odpovědí pomocí nul a jedniček vede (při vhodné volbě stromu!) ke kódování čísel pomocí dvojkové soustavy.

Další část hodiny je založena na práci s applety, které ve zjednodušené podobě ukazují kódování různých druhů informací. V první řadě studenti vyzkouší, že lze stejnou posloupnost nul a jedniček interpretovat různými způsoby. Následně zkoumají, jak vypadá text v binární podobě.

Obdobně pak prozkoumají fungování jednoduchého kódování bitmapových obrázků, nejprve černobílých (každému pixelu odpovídá jeden bit), posléze [https://studio.code.org/s/pixelation/stage/5/puzzle/1 barevných. Třetí v řadě je hudba, zadávaná pomocí jednotlivých tónů pevné délky (nejde tedy o kódování zvuku jako takového, např. lidské řeči).

Na konci hodiny studentům stručně ukážeme souvislosti měření množství informace s měřením množství dat.

Další poznámky

  • Předpokládá se, že se s různými způsoby kódování studenti již aspoň zběžně setkali (např. na základní škole). Pokud ne, je možno se jednotlivým kódováním a příslušným appletům věnovat mnohem více do detailu a dát studentům více času na experimentování. Lze také zařadit pokročilejší aktivity, např. vzájemně si předávat binární data a opět je dekódovat. Binární data lze přitom posílat nejen v mailu či chatu, ale třeba zvedáním barevného papíru na druhé straně třídy.
  • Je třeba mít na paměti, že applety pracují s určitým zjednodušením (např. s ohledem na množství různých písem na světě již texty nekódujeme jako ASCII do jednoho bajtu pro každý znak). Applety nicméně dobře ukazují principy, kterým je potřeba porozumět.
  • Nemáme-li sluchátka, můžeme přidat čas ostatním aktivitám.
  • Počítání délek a kapacit zpráv je kombinatorika známá z předchozch hodin, kódovací stromy jsou jen přebarvené rozhodovací a tak dále. Nové pohledy na známé jevy jsou nicméně důležité, zejména ve spojení s praktickým použitím. Detailně studenti příslušnou látku probírají v matematice (zejm. jako "variace s opakováním").
  • V hodině se mihne dvojková soustava, není ale třeba ji zde vyučovat. Jestli ji žáci znají, tím lépe. Jestli ne, postačí pozorování, že nám strom dává jednoznačný kód z nul a jedniček pro každé číslo (nebo cokoliv jiného, co strom zrovna kóduje). Počítací stránku dvojkové soustavy necháme na jindy (nebo na nikdy, RVP to pro informatiku nevyžaduje; za zvážení ale stojí, jestli třeba prací s různými soustavami neprohloubit porozumění té desítkové).