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Lezione 16: Oltre la programmazione - Immagini binarie

Codice binario | Lezione tradizionale

Panoramica

Sebbene molte persone pensino al codice binario solamente in forma di zeri e uni, agli alunni verrà spiegato che le informazioni possono essere rappresentate in un'ampia varietà di opzioni binarie. La lezione porta questo concetto ad un livello ulteriore, mostrando come un computer riesca a memorizzare in formato binario anche informazioni molto più complesse, come immagini e colori.

Traguardo di apprendimento

In questa lezione gli alunni impareranno come vengono rappresentati i dati in modo tale che un computer possa interpretarli e memorizzarli. Mentre imparano il codice binario, gli alunni hanno l'opportunità di scrivere un codice e condividerlo con i compagni, visualizzandolo sotto forma di immagine. Questo concetto può essere correlato al modo in cui i computer leggono un programma, lo traducono in binario, usano le informazioni in qualche modo, quindi rispondono in una forma tale da poter essere compresa dagli esseri umani. Ad esempio, quando digitiamo una frase in un documento e poi premiamo "salva", un computer traduce la frase in binario, memorizza questi dati, quindi mostra un messaggio sullo schermo che conferma che il documento è stato memorizzato.

Pianificazione

Introduzione (10 min)

Attività principale (20 min)

Conclusione (10 min)

Verifica (10 min)

Approfondimenti

Visualizza in Code Studio

Obiettivi

Gli alunni saranno in grado di:

  • identificare i metodi per codificare le immagini in binario
  • scambiare immagini con un compagno sfruttando la codifica binaria
  • riprodurre un'immagine, in base al codice binario

Preparazione

  • Stampa una copia per ogni coppia di alunni dell'Esercitazione - Immagini binarie.
  • Stampa una copia per ogni alunno della Verifica - Immagini binarie.
  • (Facoltativo) Prepara delle coppie di elementi in cui siano evidenti i due opposti, in modo che gli alunni possano utilizzale per creare le loro codifiche binarie.
  • Assicurati che ogni alunno abbia un diario di bordo.

Collegamenti

Attenzione! Fai una copia di tutti i documenti che intendi condividere con gli alunni.

Per gli insegnanti

Per gli alunni

Glossario

  • Codice binario - Un modo di rappresentare i dati usando solo due opzioni.
  • Alfabeto binario - Le due opzioni utilizzate nel codice binario.

Supporto

Segnala un errore

Guida didattica

Introduzione (10 min)

Glossario

In questa lezione troviamo due termini nuovi:

  • Codice binario - Ripetiamo insieme: Co-di-ce bi-na-rio

Un modo di rappresentare i dati usando solo due opzioni.

  • Alfabeto binario - Ripetiamo insieme: Al-fa-be-to bi-na-rio

Le due opzioni utilizzate nel codice binario.

Presentazione del codice binario

Supponiamo di avere un'immagine come questa, dove ci sono solo due opzioni di colore per ogni quadrato, bianco o nero.

Come potremmo codificarlo in modo che qualcun altro possa ricreare l'immagine senza vederla?

  • Ad alcuni alunni potrebbe tornare alla mente la lezione "Programmazione su carta a quadretti". Informali che, a dispetto dell'apparenza, questa lezione è abbastanza diversa e non è riconducibile a quella là.

Potresti sentire suggerimenti tipo: "Dì 'bianco, nero, bianco, nero'."

  • "È un ottimo suggerimento! Ora vi dividerò in coppie. Lavorate con il compagno di squadra per definire il vostro alfabeto binario."

Decidi se preferisci che le coppie condividano in anticipo le loro codifiche e chiedi loro se intendono creare una legenda o preferiscono mantenere segreti i loro metodi.

  • "Ora, codifichiamo alcune immagini, proprio come farebbe un computer!

Attività principale (20 min)

Oltre la programmazione - Immagini binarie - Esercitazione

Ora tocca agli alunni!

Istruzioni

  1. Suddividi la classe in coppie.
  2. Chiedi alle coppie di scegliere un'immagine.
  3. Incoraggiale a definire il loro personale alfabeto binario.
  4. Invitale a codificare la loro immagine usando il loro alfabeto binario.
  5. Chiedi di scambiare le codifiche con un'altra coppia e vedere se riescono a capire su quale immagine hanno lavorato gli altri.
  6. Scegli un livello di difficoltà:
    • facile: fai sapere all'altra coppia qual era il tuo metodo di codifica,
    • difficile: chiedi all'altra coppia di indovinare il tuo metodo di codifica.

Conclusione (10 min)

Diario di bordo

Far scrivere agli alunni ciò che hanno appreso, perché è utile e come si sentono al riguardo, può aiutare a consolidare le conoscenze acquisite oggi e a creare un riferimento da consultare in futuro.

Spunti per il diario di bordo

  • Di cosa trattava la lezione di oggi?
  • Come ti sei sentito durante la lezione di oggi?
  • Cos'è un alfabeto binario?
  • Che tipo di dati si possono scambiare usando il codice binario?

Verifica (10 min)

Oltre la programmazione - Immagini binarie - Verifica

Distribuisci questa verifica e lascia che gli alunni la svolgano in modo individuale. Cerca di fare in modo di avere del tempo alla fine della lezione per esaminare e commentare le risposte.

Approfondimenti

Sfrutta queste attività per migliorare l'apprendimento degli studenti. Possono essere anche utilizzate come attività extra-scolastiche.

Memorizzazione di immagini a colori

  • Se la tua classe ha compreso a fondo il concetto alla base della memorizzazione di immagini binarie, potrebbe voler sapere come si possono gestire le immagini a colori.
  • Incoraggia i tuoi alunni a trovare modi per codificare queste immagini a colori.

Esadecimale

  • Levels
  • 1
  • (click tabs to see student view)
Visualizza in Code Studio

Student Instructions

Mappatura delle competenze

Visualizza la mappatura completa del corso

CSTA K-12 Computer Science Standards (2017)

AP - Algoritmi e programmazione
  • 1B-AP-11 - Scompone (suddivide) i problemi in sotto-problemi più piccoli e gestibili per facilitare il processo di sviluppo del programma.

Competenze interdisciplinari

Questo elenco riporta le competenze di altre materie sulle quali gli alunni hanno l'opportunità di esercitarsi in questa lezione.

Competenze linguistiche

L - Lingua
  • 3.L.6 - Acquisire e utilizzare parole e frasi colloquiali, accademiche generali e specifiche del dominio appropriate al livello scolare, comprese quelle che segnalano le relazioni spaziali e temporali (ad esempio, dopo cena quella sera siamo andati a cercarli).
SL - Parlare e ascoltare
  • 3.SL.1 - Impegnarsi efficacemente in una serie di discussioni collaborative (a tu per tu, in gruppo e guidate dall'insegnante) con diversi compagni su argomenti e testi della quinta classe, basandosi sulle idee altrui ed esprimendo chiaramente le proprie.
  • 3.SL.3 - Porre e rispondere a domande sulle informazioni da un oratore, offrendo elaborazione e dettagli appropriati.
  • 3.SL.6 - Produrre frasi complete quando appropriato per compito e situazione al fine di fornire i dettagli o i chiarimenti richiesti.

Competenze matematiche

G - Geometria
  • 3.G.1 - Comprende che le forme in diverse categorie (ad esempio, rombi, rettangoli ed altre) possono condividere attributi (ad esempio, avere quattro lati) e che gli attributi condivisi possono definire una categoria più ampia (ad esempio, quadrilateri). Riconosci rombi, rettangoli,
MP - Esercizi di matematica
  • MP.1 - Comprende il significato dei problemi e persevera nella loro soluzione.
  • MP.2 - Ragiona in modo astratto e quantitativo.
  • MP.4 - Modellare con la matematica
  • MP.6 - Punta alla precisione.
  • MP.7 - Cerca e fa uso di strutture.
  • MP.8 - Cerca ed esprime delle regolarità nel ragionamento ciclico.

Competenze scientifiche

ETS - Engineering in the Sciences
ETS1 - Progettazione
  • 3-5-ETS1-2 - Generare e confrontare più possibili soluzioni a un problema in base alla probabilità che ciascuna soddisfi i criteri e i vincoli del problema.