Aj informatiky sa možno dotknúť

O jednom zaujímavom spôsobe učenia zápisu binárnych čísel

Informatika bez počítača – Computer Science Unplugged je séria vzdelávacích aktivít navrhnutých a realizovaných formou zážitkového učenia len s použitím relatívne jednoduchých pomôcok a bez priameho použitia počítača. Tieto aktivity majú prispieť k motivácii žiakov učiť sa aktívne a zaujímať sa o podstatu vecí okolo seba. Formou hier, pohybových aktivít a manipuláciou s predmetmi sa dajú urobiť prvé kroky aj do počítačovej vedy. 

Karty a kocky 

Prevod čísla z desiatkovej do dvojkovej sústavy sa väčšinou učí pomocou algoritmu delenia dvomi a zapamätávaním si zvyškov po delení. Opakovaním tejto schémy je možné získať správny výsledok bez ohľadu na to, či podstate binárneho zápisu rozumieme. 

Mojou snahou je predstaviť iný spôsob vyučovania binárneho zápisu čísla preskupovaním fyzických objektov. 

Pomôcky: päť kariet s označením bodov 1, 2, 4, 8 a 16, objekty na preskupovanie (ja som použil penové kocky k Hejného matematike). 

Žiakov rozdelíme do menších skupín. Každá skupina bude mať k dispozícii sériu kariet a  rovnaký počet penových kociek. Žiaci ich spočítajú a zapíšu výsledok v desiatkovej sústave. Potom dáme pokyn, aby uložili kocky tak, aby karta bola buď plná, alebo prázdna. Výhodou je, že existuje len jedno riešenie. Do tabuľky spoločne zaznačíme použité karty.

Každej skupine postupne dopĺňame kocky až sa dostaneme do situácie, že ich je viac ako je počet bodov na kartách. Nechajme žiakov prísť na to, že potrebujeme ďalšiu kartu, na ktorej bude 32 bodov, a  že každá ďalšia karta bude mať dvojnásobný počet bodov v porovnaní s predchádzajúcou. Tak si žiaci vytvárajú vlastné vedomosti o rádoch binárnej sústavy.

Keď budú žiaci dostatočne zruční, vráťme sa k tabuľke, kde sme si priebežne zapisovali, ktoré karty a pre ktoré čísla sme použili. Vysvetlíme si, že to môžeme zapísať aj inak. Koľkokrát bola použitá každá z kariet? Odpoveď je ani raz alebo jedenkrát. Napríklad pri čísle 12 bola použitá 1 osmička, 1 štvorka, 0 dvojok a 0 jednotiek. Na zápis čísla 12 v dvojkovej sústave tak potrebujeme 4 bity (bit – binary digit), a to 1100. 

Pýtajme sa, ako sa v dvojkovej sústave zapíšu ďalšie čísla. Nechajme žiakom karty, ale nepoužívajme už kocky. Táto činnosť je abstraktnejšia. Žiaci intuitívne prichádzajú na to, že na prevod menších čísel použijú len operáciu sčítania. Stačí zapísať, ktoré čísla (rády) pri súčte použili a ktoré nie.

Martin CÁPAY, Katedra informatiky, FPV UKF, Nitra

Aj informatiky sa možno dotknúť

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Scroll to top