点を数える

点を数える

概要

コンピュータの中のデータは0と1の列の形で格納され、転送されます。
たった2つの記号を使って、どうやったら文字や数字を表現できるのでしょう ?

教科学習との関連

  • [数と計算] 2進法や他の記数法で数を表すこと
  • [数列] はじめの数列の何項かをみて続きを書いたり、数列を生成している規則を記述したりすること。特に公比2の等比数列でのパターンと関係。

技能

  • Counting 数を数える。
  • Matching 他の情報の表しかたに対応させる。
  • Sequencing 順番に並べる。

年齢

  • 7歳以上

教材

説明のために、5種類の2進数カード (ワークシート学習「2進数」を参照) を作る必要があります。
点の代わりにスマイルマークのシールが貼ってあるA4のカードも効果的です。

  • 子どもごとに必要なもの
    • 5種類のカード filePDF
      • 2進数が印刷されたカードをコピーして、切り取ってください。
    • ワークシート学習 : 2進数 filePDF
  • 必要に応じてさらに学習を選ぶことができます
    • ワークシート学習 : 2進数を計算する  filePDF
    • ワークシート学習 : 秘密のメッセージを送ろう filePDF
    • ワークシート学習 : 電子メールとモデム filePDF
    • ワークシート学習 : 31より大きい数を数える filePDF
    • ワークシート学習 : 2進数のあれこれ  filePDF
    • 解答 filePDF

基本的原理

ワークシート学習「2進数」に進む前に、基本的な原理を説明しておきます。
この学習では、ここに示す5種類のカードが必要です。片面だけに点が描かれています。
教室の前でカードを持っ てもらうために、5人の子どもを選びましょう。カードは次の順番に並べる必要があります。

1_1.png

討論

カードの点の数に気づいたでしょうか(それぞれのカードは、右のカードの倍の数になっています)。
左にもう一枚加えるとしたら、点はいくつ必要ですか (32) 。その次は ?

このカードをめくることで、数を作ることができます。
子どもに6を作らせてみてください(4と2のカード)。次に15(8と4と2と1のカード)、次に21(16と4と1)、...

次に、0から順に数え上げさせてみましょう。
見ている子どもたちにカードがどのようなパターンで反転するかを観察させます(それぞれのカードは、その右のカードの半分の頻度で反転します)。2つ以上のグループで試してもよいでしょう。

カードは、表が見えていないときは0を表し、見えているときは1を表します。これが2進法の仕組みです。

1_2.png

子どもに01001を作らせます。10進数だと何の数になりますか(9)。
17は2進数でどう書きますか(10001)。子どもが理解するまで、いくつかの課題を与えます。

理解を充実するために、5個の選択学習が用意されています。子どもが理解できるまで行いましょう。

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