2009年10月05日

31回目インターネットのしくみ(紙パケット)

さんざん悩んできた紙パケットの授業が終わりました。
情報科雑感2: 紙パケットやりたいなぁ
情報科雑感2: 紙パケットshimizu案

授業の流れと、やってみての反省などを。

授業展開は次のような感じです。

※授業開始前にICTカートを教室に持ち込み、アドレス決定用トランプ(赤)、パケット用トランプ(青)の2種類を教卓の上でマーク別に分けて置いておく(各マークのトランプは数字の順番にソートされている)。

1.チャイムで開始
2.出席
3.ワークシート配布。ここにはルーティング実習のルールとアンケートが書いてある。
「ルーティング」ワークシート画像版.png
4.読ませている間に、トランプの数字と出席している生徒の数字を合わせる。
5.ICTカートセット
6.教室を4つのグループに分け、それぞれ「チーム・スペード」「チーム・ハート」などと名前を付ける。中央の4人はルータ役。
チーム分け(ネットワーク分け).png

7.机を移動して4つのグループが内側を向くように。ルータ役は次のルータに渡しやすい向きになる。
座席の隊形.png

写真にするとこんな感じ。
座席の隊形(写真).jpg

8.まず始めに裏が赤いトランプで一人一人のアドレスを決定します。それぞれのマークのルータ役の生徒に枚数を合わせたトランプを渡し、よく切ってもらい一枚ずつ取ります。各マーク内でランダムな数字になります。このマーク+数字が各人のアドレスになります。

・マーク=ネットワークアドレス
・数字 =ホストアドレス

になります。

アドレス決定(赤トランプ).png


続いて今度は完全によく切ってランダムになった裏が青いパケットトランプを枚数分だけルータ役に渡して、一枚ずつ配布します。この「マーク+数字」のアドレスは宛先です。
パケットトランプ配布(青トランプ).png

6.上記「紙パケットshimizu案」に従って、実習(2回ほどやってみる)。基本的に、自分のアドレス宛で無かったら右に廻すだけ。ルータ役は自ネットワーク宛かそうでないかを判断して、自ネットワークだったら左、そうでなければ前のルータ役に渡す。
廻す向き.png

せーのドン!で始めて1〜2分で、全員に届く。あっけないほどに。始まる前に「ちゃんと届いたらみんなで拍手ね」と言っておき、トランプの巡回が止まったときに、「止まった?届いてない人いる?全員届いた?」。シーン。「拍手〜!」というと、どっと拍手が湧いたりする。


2回目は廻し始めた瞬間にハート10などの「存在しないアドレス」のトランプを、こっそり混ぜてみる。すると、当然無限ループになってしまう。インターネットのTTLの説明と結びつけて説明する
7.トランプを集める(ルータ役に色別に)
8.座席を元に戻す
ここまでで、早いと十数分。もたついても30分ほど。
9.ワークシートのアンケート記入。その間にトランプを次のクラス用にソートしておく
10.もう一度、ルーティングとはなどをスライドを使って説明。
11.ワークシートを回収して授業終了

そんな授業の流れです。

さて、全部終わってみて。
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2009年04月28日

06回目数字のディジタル表現

前回のアンプラグドでは未消化だった二進法をもう一度説明。計算問題を解いてみる。
ディジタル情報の量の単位では1KB=1024Bを基本として、教科書のような数え方もあるという言い方をしました。

その後、自作アプリの「tsutaeru.xls」による白黒画像の数値による伝達。

tsutaeru.xls とは、ExcelVBA で作成したものです。

フォームに64個のボタンを並べ、クリックする度に白と青が反転する。横に書かれた2進法の数値、16進法(まだ習ってない)の数値がリアルタイムに変わる。また数値の方を変えても絵が変わるようになっています。

tsutaeru_xls.gif

これをネットワーク越しに生徒に配布。また簡単なワークシートのプリントを配布。

まず各自が自由にドット絵を描いてみる。それを数値化したもの(10進表記部分)をプリントに記入して少し離れたクラスメートと交換。数値から「絵」を再現し、それを何か当てる。判ったら相手のワークシートに記入して再び取り替える。相手がうまく当てられれば「絵」が上手だったことと、「絵」が数値として正しく伝達されたことがわかる。

遊びの要素が強いですが、楽しくできたようです。
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2009年04月25日

「ポン・パッ。伝送ゲーム」写真

こちらに書いたとおり、4時間連続の中での準備はてんやわんや。授業開始に間に合わず、言い訳しながらの開始。

さて前の日記でも書いたアンプラグドの「○」カードは余りうまくいきませんでしたが、4時間目は最後の04回目「ポン・パッ。伝送ゲーム」のクラス。写真を取りました。こちらはかなり楽しそうです。

ポンパッ.jpg
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05回目ディジタル情報の表現・アンプラグド二進法

* アナログとディジタルの復習
* 二進法「足し算ゲーム」(後述)
* A/D変換・D/A変換
oo A/D変換
+++ アナログ→ディジタル(ディジタル化)
+++ 音のディジタル化(44100回/秒、65536段階)→教科書を使ってCDの例で計算は次回以降
oo D/A変換
+++ ディジタル→アナログ
* ディジタル化の利点
oo 情報が劣化しない(ノイズに強い)
oo 媒体をコンパクトに
oo マルチメディア
+++ 文字、図形、音、動画をまとめて扱える
+++ 加工・修正など再利用しやすい
+++ ※最大の欠点は処理が複雑になること

二進法「足し算」ゲーム。
前日の日記で内容はあらかた書きました。結論から言って、あまり受けず。盛り上げ方の失敗のようです。

アンプラグド二進法.jpg

写真はかなり手作り感のある二進法巨大カード(昨日の夜中に作ったもの)です。

前に立たされる生徒達、やらされている感が大。

いくつかの数字に対して並びは確かにできるが、「???」が飛び交っているのが良く解ります。

質問:「○1つの方、どんなときカードを上げる?」、答え:「奇数の時」
質問:「○8つの方、どんなときカードを上げる?」、答え:「8以上の時」

「8」を越えれば「1,2,4」の合計が「7」だからかならず「8」を上げなければならないね。正しいです。

今までやっていて分かったと思うけど、僕が言う数字には一組しか組み合わせがなさそうだね。

ということはこの4枚で「0〜15」が表せるんだね。

「……」

いまいち。どうもこちらの発問の具合がよくないみたいです。

思うに結論を急ぎすぎました。例えば……。

「0」から「15」まで順番にやらせてみる。できれば繰り返し。たとえばスピードを競わせるなど。

それは本質ではありません。しかし、そう言った「形」を取ったほうが自然と法則性が見いだせそうですね。
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2009年04月24日

5回目の授業で悩む

4回目、ディジタルとアナログは概略といいつつほとんどしゃべってしまいましたから、もう講義としては余り言うことはないことに気がつきました。

そして本校の時間割の事情により5回目は普通教室。内容的には2進数に突入しなければならない。

明日の授業なんですが(笑)。

「アンプラグド」にあったもので行こうと思っています。
http://www.satsukiseika.com/japan/unplugged/1.html

1,2,4,8の「・」が描かれた紙を代表4人の生徒に前で持ってもらい、こちらから、「12!」、「3!」、「7!」というお題に対して、足してその数になるように札を上げたり下げたりしてもらう。

最初はもたつくけど、だんだん馴れれば早くなる(かも?)

しばらくして、お題に出した数字と札の組み合わせは1対1の対応関係にあるか、机上で考えてもらう。
→ 0〜15までがすべて表せ、かつそれは一組しかない

自分で、0〜15までの表を、札を上げたら「1」、上げなかったら「0」の対応表を作る。

規則性を見出す。2のべき乗との関係(高1は0乗って習ってないんでしたっけ?)

十進法と二進法の変換へ

という流れです。

どうでしょうか。それ以前にワークシート(紙)や札を朝のうちに用意できるのだろうか。
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2009年04月21日

16000Hzが聞こえない

前の日記に書いたものですが、

〇純音を聞いてみよう
・・http://www.kawaijibika.jp/puretone1.shtml
〇「モスキート音」
・・http://gamenetall.web.fc2.com/fc2moskito.html

実際に生徒に聞かせてみました。太陽光の連続スペクトルといい、元物理っぽい(笑)。

4000Hz辺りから徐々に上げていくと「うわ〜気持ち悪い」「うるさーい」など「耳障り」な反応。

16000Hz のときに「みんな聞こえる?」と聞くと当然という感じで頷きますが、「僕は聞こえないんだよねぇ」というと一様に驚いていました。

20代後半から高音域がだんだん聞こえなくなること等を言うと、へぇ、という顔をしています。僕にはもう聞こえない。少し淋しいですね(笑)。

ちなみに 20000Hz になると聞こえる生徒が稀でした。でもある生徒には確かに聞こえていました。23000Hz は当然誰も聞こえず。これが聞こえたら「犬」並だよというと受けてました。

CD は実用上問題無い20000Hz ちょいまで記録できるように設計されているんだね、と。

概念的にですが、ディジタル化するときには「それ以上」をバッサリ切り捨てる(実用上は問題無い)ということを感じさせることで、連続量→離散量を理解させる趣旨です。

ちなみにモスキートの方はみんな判らないと言ってました。音声ファイルが悪いのか、再生装置が悪いのか。自分では聞こえないので全く解りません(笑)。

また、ついでに人間の声は数千Hzぐらいまでなので、電話はそこまでしか通すように設計されてない。だからCDラジカセのスピーカーにケータイを近づけて音楽を相手に流すと変に聞こえるのは、高音域がバッサリ切れているから。また圧縮かけているのもあるけどね。

なんて話もちょっとしました。
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04回目ディジタルとアナログ

場所はパソコン室(一部のクラスは教室)です。

以下当初案

・Ozawa-Ken(5分)
・教科書資料編でキーボード紹介(「Esc」や「Alt」等の位置と読み方確認)(2分)
・表現形式とメディア変換(終わってないクラスのみ・5分)

・ディジタルとアナログ(概略・3分)
〇アナログ量(連続量)
・・ある値とある値の間をいくらでも細かくできる値。自然界の値の多くはアナログ量
・・(例)1秒と2秒の間は1.5秒、1秒と1.5秒の間は1.25秒、1秒と1.25秒の間は……
〇ディジタル量(離散量)
・・一定以上は細かくできない。とびとびの値
・・(例)1位と2位の間はない。
〇ディジタル情報……ディジタル量で表された情報

・自然界(アナログ)は完全にディジタル化できない?(5分)
〇一定の細かさ以上は諦める
・・色:1600万色(←→太陽光スペクトル写真)
・・画素:メガピクセル
・・音:20〜20000Hz
〇純音を聞いてみよう
・・http://www.kawaijibika.jp/puretone1.shtml
〇「モスキート音」
・・http://gamenetall.web.fc2.com/fc2moskito.html

・ディジタル情報は失われにくい(10分)

〇実験してみよう!(「ポン・パッ」伝送ゲーム)
 詳細は後述。

・情報源ワークシート(15分)
 どのような情報源が考えられるか。インターネットなどを使って調べられるものは調べ、根拠となるURLをコピーする




しかし、まず Ozawa-Ken の起動に時間が掛かる(アドレス欄に「\\server\teacher」と打たせるのが大変)などがあり、ディジタルとアナログに入るまでに20分。

また、ディジタルとアナログの説明も概略とはいってもやはり話してしまうので10分以上。

結局「「情報源ワークシート」までは入れませんでした。



さて、「ポン・パッ」伝送ゲームについて。

体を使って数値の大きさを表した伝送ゲーム(伝言ではない)。そして、1と0の組み合わせの方が正しく伝わることを実感させる

・一列8人班、ディジタル列 Vs.アナログ列を交互に指定
・・各列最初の一人目にお題の数字(0〜7)を示す
・・ディジタル列の人は一度変換表でディジタルに変換する
・・・例)5だったら「パッ・ポン・パッ」と腕を閉じたり開いたりする
・・アナログ列の人は数字の大きさに見合ったであろう幅だけ両腕を開いて示す
・・・例)0だったら合掌のポーズ。7だったら両手をいっぱいに広げる。1〜6はその間を等分した大きさに(これがアナログ。笑)。
・・これを最後まで次々に「伝送」して最後が当たっているかどうかを競う

すると、なかなか盛り上がります。

6だったら「パッ・パッ・ポン」のようなディジタルの方が当然正確に伝わります。しかし、アナログの方は、肩幅ぐらいに手を広げられても「ええっ?!」となり、次の人に、「んーと、このぐらい?」などとやっていきます。

最後の人に一人ずつ「何の数字だと思った?」と聞くとアナログはメチャクチャになります。そこで、最初「4」だった列に、いくつだと思って伝えたのか順番に聞くと、「4」「5」「5」「4」「5」「6」「7」「7」などとズレていっているわけです。

ただ、ディジタルに問題が全くないわけではありません。「行くよっ」というつもりで構えた手を最初の1ビットとして数えてしまうと全然違う数字になってしまいます。開始ビットや終了ビットの話と関連付けても面白いですね。

ある生徒がボソッと「ディジタルはつまらん」といったのが印象的で、パシッと正しい正解が出るのでゲームとしての面白みは実はアナログの方だったりするんですね。
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2009年04月20日

初ICTカート授業

東京都ICT計画で設置された、通称「ICTカート」を使った初めての普通教室授業をやってみました。

まず授業で使うスライドのファイルを何とかさせるため、授業開始5分前に無線LANの届く部屋の前へ。

金曜日に格闘していたマシンの電源を入れると、まだアップデートが終わっていなくて、継続。その後勝手にシャットダウン。

勘弁して欲しい……。

もう一度立ち上げて、自分のフォルダにアクセスしてファイルをダウンロードした時点で、チャイムがなって5分過ぎていました。

ノートを電源入れたままパタンと閉じ、スクリーンをカートに乗せて教室へ。

「遅れてごめんね〜」と言いながら出席も取らずに用意。

・教室のセンターに置くため、周囲の生徒を少しどいてもらう
・カートのシャッター開く
・コンセントに繋ぐ
・プロジェクターとノートPCを開く
・プロジェクター映像の位置合わせ。映像に合わせてスクリーンの貼り付け
・授業用スライドを開いてプレゼンテーション実行


準備している間も何かを喋って場を繋ぐ。ほとんど言い訳。
やっと準備が終わって授業開始(10分遅れ)。

今日は曇っているので、前の電気を消しただけで授業。先日の内容より遅れて「情報の表現形式」まで入れず。

休み時間にスクリーンを片付け、カートを移動して、次のクラスへ。

開始前には何とか到着して準備。今度は授業開始と共にほぼ始められる。

しかし余談が多かったのか、「メディア変換」までいかずに終了。

やはり運ぶというのは厳しいものがあります。

あと Windows Update は何とかして欲しいですね。WSUS でやっているのだとしたらスケジューリングできるはずなのに。
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2009年04月16日

03回目情報とは?

今回は講義。内容は以下の通り(時間配分未定)


* 情報とは(語源から)
* 参考資料
 * 明治九年、「情報」は産声 ―フランス兵書の翻訳に語源
  o http://ccs.cla.kobe-u.ac.jp/Jouhou/kyoukan/Ono/joho_rep/900915.html
 * 情報小論
  o http://ccs.cla.kobe-u.ac.jp/Jouhou/kyoukan/Ono/joho_rep/940331.html

* 情報の収集と情報源
 * 意志決定→情報の質と量による
 * 情報の収集、情報の蓄積
 * 情報源
  o 情報を取り入れるもと、入手経路
   + 新聞、テレビ、インターネット、書籍、人、自分の頭の中……、etc
  o より多方面(量)
  o より確か(質)

* 問題解決のステップ
 (見知らぬ観光地で美味しい料理店を探すのは問題解決)
 1. 問題を明らかにする(問題の発見)
 2. 情報を集めて分析する(問題の分析)
 3. 複数の解決策を出す(解決策の提案)
 4. 解決行動
 5. 評価・検証→1’.新たな問題の発見へ

* 「問題」とは何か
 * 目標または期待と、現実との間に差があること
 (例えば…)
  o 単語を覚える(目標)←→まだ覚えていない(現実)
  o 十分な睡眠時間(期待)←→睡眠不足(現実)
  o 新しい服が欲しい(期待)←→お金がない(現実)

* 情報の表現形式
 * 「メディア」の意味
  o 情報の表現形式(手段)
   + 静止画、動画、音、文字
  o 記録や伝達するための物、装置(媒体)
   + MD、ビデオテープ、DVD、……etc
  o コミュニケーションを媒介するもの(媒体)
   + 新聞、雑誌、テレビ、インターネット、電話……etc

* 適切なメディア
 * 伝わるものと伝わらないもの
 * Q.次の写真で「伝わらないもの」は?
 (写真を見せる(省略))
 * 伝えたい情報により適切なメディアを選ぶ

* 適切なメディア2
 * 夕日の色(絵、写真)
 * 夕日が沈んでいく様子(動画)
 * カモメの鳴き声(音)
 * その時の感動(言葉など)

* メディア変換
 * 小説の映画化(文字→動画)
 * 映画のノベライズ(動画→文字)
 * 失われる情報
 * 付け加えられる情報



今日の教室授業はICT計画機器のカートを使用することは取りあえず諦める。普通にノートパソコン+プロジェクタを持って行くことに。授業のわずか一時間前に決定。
03情報とは何か.jpg
買い物カゴは目の前のスーパー「いなげや」に売っていました。315円。ノートパソコンとプロジェクタは情報科のもの。スクリーンはICTのもの。

やはり、ICT計画機器のノートパソコン等に比べて、はるかに起動等が早いです。

しかし、三年生の4階は天気が良い時は明るすぎて見にくいですね。結局教室の電気は消しました。

たかだかプロジェクタを教室に持ち込んだだけで 「スゲェ」と言ってくれる生徒がおりました。ありがたい。

教科書4ページ分を1時間かけて丸まる講義ですが、しっかりついてきていました。
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2009年04月14日

02回目ガイダンス・評価方法・タイピング

一回目のパソコン室ですが、あまり触りません。

以下、大体の内容・時間配分です。

* 出席(3分)
* (教員自己紹介)
* 情報Cの簡単な概要
 o 教科「情報」とは(目標三本柱)(8分)
 (前回短縮だったクラスのみ)
  1. 情報を活用する知識と技能
  2. 情報に関する科学的な見方や考え方
  3. 情報社会に主体的に参画する能力や態度
 o 特に情報Cとは(5分)
  1. 情報のディジタル化・情報通信ネットワーク
  2. 表現やコミュニケーションにおいてコンピュータの効果的な活用
* 副教材の解答配布(3分)
* 評価の付け方(3分)
 1. 学期に一回考査
 2. 時々小テスト
 3. 考査点・小テストと提出物・成果物の合算
* 授業の形態(10分)
  1. 講義と実習を曜日固定で交互に
  (時間割の関係・時間割変更もあり)
  2. 教科書類は毎回必ず持ってくる
  (教科書・副教材についての説明)
  3. ノートは自由
  4. 授業内のケータイは授業に関連するもののみ可
 o 授業スライドにはQRコードも付ける。実際に読ませてみる
 o 自分でも簡単に作れる 「QRのススメ」のサイト紹介。
  5. いろいろと新しい試みをやる予定
  6. パソコン操作は最低限しか教えない。自分で学ぶ
   o 「完成例から学ぶニュースタンダード情報」を自分で見る
* タイピング(残りの時間)
 1 パソコン起動
 2 共有フォルダから Ozawa-ken コピー
 3 タイピング



3年生はパソコン室は何度も使っているらしく、上履きを脱いで入る等は問題無し。

新入生テストに続き二回目のクラスは、ほぼ全員がチャイム前に来ているのはさすが小金井北の生徒たちだと思いました。

一年生には「サンダル脱いで番号の棚にしまって入る」「番号の下の棚ではなくて上の棚に」等は指示が必要でした。

机番号をホワイトボードに書いておき「あれに従って出席番号順に座る」というとこれまた問題無し。

飲食禁止。ゴミ(消しゴムカスも)持ち帰る等注意事項(ごみ箱を置いてないので)。

ログインについて、現在、ユーザ名全員同じ・パスワード無しの状態だが近々変更することを告げる。

タイピングソフト「Ozawa-ken」を配布用共有フォルダからコピーすることを指示したとき問題発生。クラスに少なくとも5人、多いと10人ほど、マイドキュメント内にネットワークドライブが存在しない。

「\\サーバ名\共有名」とアドレス欄に直打ちでしのぐ。起動が重なるとダメか。原因不明。

書画カメラにてキーボードを映しながらホームポジション等解説し、少し練習する。やはり最近の子らしく、文字はそこそこ打てるが、正しいタイピングが身に付いていない。教室半分、パソコン室半分では残念ながら身につけることは難しいだろう。

ここで終了となりました。
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2009年04月09日

今日から授業

昨日まで初総務として怒濤の忙しさでしたけど、今日は、初の「情報C」授業が3時間目3Dです。授業は神奈川県の新入生テスト。いつもより難しいですね。

最初に名乗って、いきなりテスト。25分でやらせようとおもっていましたけど、様子を見て30分に延長。ほぼ全員書き終わった(かな?)。回収。

出席。3年生は2年からクラスが持ち上がり。座席も2年生の時そのままなので、出席番号と無関係。今年初めて持った教員にはとても辛い。パソコン室は1年間出席番号順にすることで何とかしましょう。

shimizu の自己紹介。

教科「情報」とは何か。情報科目標3本柱まで話したところでチャイム。


4時間目の試験監督は3C。試験中やはり名簿と照らし合わせながらじっくりお顔拝見。

昼食。

午後は一斉委員会。

私は放送委員会担当になっています。委員には色々やってもらうことにします。しかしそれには教員側でどこまで情報を渡せばいいのかを考えなければならず、どこまでいけるのかはやってみないと分からない。

今日は久々に総務の仕事が無く、ゆったりできるかも知れないなどとのんびり構えていたら、バドミントン部の高体連への個人登録が今日までだということが発覚。大あわてで色々な書類を整理(別な顧問の先生が振込を含めて大部分やってくれていました)。公印をもらい、FAXで送信しつつ、メールに添付ファイルでも送る。高体連バドミントン部はややこしく、面倒臭く、不親切だと思う。


今日はサーバ等をいじらないでいたが、それでも学校を出たのが20時過ぎ。家に着いたが22時前。

早いと思ってしまう自分が(笑)。
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