TryEngineering 실습 활동

휴대폰은 어떻게 통신합니까?

이 활동에서 학생들은 무선 통신에서 정보가 전송되는 방법을 실제적인 방식으로 모방합니다. 이를 위해 메시지를 바이너리 코드로 인코딩하여 전송하고 최종적으로 수신 및 디코딩합니다.

주제 분야

  • Wireless

학생의 연령대

  • 7-10 년
  • 엔지니어링, 특히 커뮤니케이션에 대한 학생들의 관심을 유도합니다. 그들이 매력적이고 재미있으며 사회를 돕고 사람들의 삶을 개선한다는 것을 보여줍니다.
  • 공학에서 여성의 역할에 대한 가시성 강화: 엔지니어는 남성과 여성 모두가 할 수 있는 직업입니다. 학교를 방문하고 활동에 참여함으로써 "여성 엔지니어"의 참고 자료를 제공합니다.
  • 학생들이 정보 통신 기술(ICT)의 이면에 있는 것이 무엇인지, 특히 디지털화, 인코딩 및 전송과 같이 휴대 전화를 사용할 때 발생하는 일부 주요 프로세스를 이해하게 하십시오.

제안된 재료는 저렴하고 사용하기 쉽습니다.

  1. 활동 로고가 있는 스티커로 학생들이 자신의 이름을 적어 착용할 수 있습니다.
  2. 이진 코드 테이블.
  3. 인코딩 및 디코딩 템플릿:
    • 엔지니어링 관련 단어의 인코딩 템플릿.
    • 신비한 문구의 인코딩 템플릿. (문자 또는 단어로 그룹화된 일반 형식으로 사용 가능하여 학생 팀 수에 맞게 구문 전송을 조정합니다.)
    • 디코딩 프로세스는 칠판에서 수행하도록 되어 있지만 인쇄 가능한 키트에는 학생들이 단어/문구 자체를 디코딩하려는 경우를 대비하여 추가 일반 디코딩 템플릿이 포함되어 있습니다.
  4. "I"를 붙이고 "O"에 동그라미를 치십시오.
  5. 교실을 꾸미기 위해 암호화된 신비한 문구.

템플릿에 나타나는 모든 사진은 https://openclipart.org/, Public Domain Dedication(CC0 1.0)에 속합니다.

  1. 프레젠테이션 보기

    워크숍은 작은 소개 프레젠테이션으로 시작됩니다.

    활동을 시작하기 전에 학생들은 4명 또는 5명의 구성원으로 구성된 그룹으로 구성됩니다. 교사는 과정 전반에 걸쳐 다양한 그룹을 돕습니다.

    이 초기 단계의 목적은 다음을 소개하는 것입니다.

    • 공학의 개념: 공학의 정의 및 저명한 공학 작품의 몇 가지 예를 저자와 함께 제시하여 여성의 역할을 강조합니다. 아이들은 가족이나 친한 친구 중에 엔지니어를 알고 있는지 묻습니다.
    • 통신 공학에 대한 설명: "통신 공학"의 정의에 대한 설명. 학생들은 텔레커뮤니케이션 엔지니어가 텔레비전, 위성, 인터넷 및 휴대폰과 관련된 모든 디자인을 담당하고 있음을 배웁니다.
    • 실습 활동의 배경 설명: 2단계(실습 활동)를 시작하기 위해 먼저 어린이에게 활동 배경을 노출시킵니다. 예를 들어, 강사는 아이들에게 동물과 사람의 다른 언어에 대해 질문합니다. 개는 짖는 소리를 통해 서로 의사소통하고, 새는 노래를 통해 의사소통하고, 사람들은 소리(음소)를 사용하여 예를 들어 영어와 스페인어와 같은 다른 언어로 말하고 씁니다. )과 문자를 주고받으며 서로 소통하고 단어를 만들어내는데… 대답은 휴대 전화의 언어인 비트를 사용하는 것입니다. 이 활동은 여러 단어를 전화기의 언어로 번역하는 것으로 구성됩니다. 이 프로세스를 인코딩이라고 합니다. 그런 다음 전송하고 마지막으로 DECODING을 통해 다시 우리 언어로 번역합니다. 인코딩 및 디코딩 이진 테이블은 비트를 "O" 및 "I"로 보고 "사전"으로 사용할 수 있도록 어린이에게 표시되어야 합니다.
  2. 체험 활동

    먼저 모든 학생이 스티커에 자신의 이름을 적고 착용합니다. 그런 다음 이상적으로는 3~5명의 어린이로 구성된 여러 그룹을 만들어야 합니다. 그룹은 별도의 테이블에 앉아야 합니다. 모든 그룹에는 인코딩, 전송 및 디코딩할 메시지로 한두 단어가 제공됩니다. BIKE, CAR, ROBOT, PHONE, BRIDGE, PLANE, TABLET, OVEN, BOAT 및 TRAIN과 같이 공학과 관련된 일반적인 단어입니다. 인코딩 및 디코딩 템플릿과 스티커는 인쇄 가능한 자료로 제공됩니다.

  3. 부호화

    각 그룹의 목적은 인쇄 가능한 자료에 제공된 이진 코딩 테이블을 사용하여 주어진 단어를 인코딩하는 것입니다. 인코딩 템플릿에 인코딩된 문자를 작성해야 합니다(엔지니어링 관련 단어 포함).

  4. 전달

    모든 그룹이 예제 단어를 인코딩하면 전송이 시작됩니다. 전송에는 각각 "0"과 "I"에 해당하는 큰 원(노란색)과 큰 막대(파란색)가 있는 카드가 사용됩니다. 각 그룹은 순서대로 해당 "0" 또는 "I" 카드를 순서대로 들고 예제 단어 문자의 이진 코드를 전송합니다. 나머지 그룹은 문자를 식별하고 교사 중 한 명이 식별한 이진 코드와 관련 문자를 칠판에 쓰는 등 단어가 완성될 때까지 계속해서 학생들에게 놀라움을 선사합니다.

    예제 단어는 CAR, ROBOT, MOBILE, BRIDGE, AIRPLANE, TABLET, OVEN, BOAT, TRAIN 등 엔지니어링과 관련되고 매우 일반적으로 사용되는 개체/기계입니다.

    인코딩된 단어를 전송하려면 어린이는 "원"과 "막대기"가 각각 0("O") 및 1("I") 비트인 카드보드를 사용해야 합니다. 원과 막대는 인쇄 가능한 재료와 함께 제공됩니다. 각 그룹은 반원들에게 자신의 말을 한 글자 한 글자씩 전달할 차례가 있습니다. 비트를 전송하기 위해 각 그룹의 한 구성원은 막대기를 들어 올리는 역할을 담당하고 다른 구성원은 원을 들어 올리는 역할을 하여 인코딩된 비트 순서에 따라 나머지 반 친구들과 강사에게 보여줍니다. 편지; 그룹의 구성원은 들어 올릴 비트를 나타냅니다. 나머지 팀 구성원은 모든 것이 올바른지 감독하는 역할을 맡게 됩니다. 강사는 각 원 "O"를 쓰고 칠판에 "I"를 붙입니다.

  5. 디코딩

    인코딩된 문자가 칠판에 쓰여질 때마다 학생들은 바이너리 코딩 템플릿을 사용하여 이를 해독하고 해결책을 소리내어 말해야 합니다. 그런 다음 강사가 칠판에 각 글자를 쓰고 단어가 끝나면 아이들이 큰 소리로 말합니다.

    학생들이 모르기 때문에 "신비한 문구"라고 부릅니다. 이 경우 각 그룹은 "TELECOMMUNICATIONS HELP US EVERYDAY"라는 문구에서 단어 또는 문자 그룹을 전송합니다.

  6. 협업 문구

    마지막 단계는 인코딩, 전송 및 디코딩 단계를 반복하여 완전한 구를 전달하는 것입니다. 각 그룹은 단어 또는 일련의 문자를 전달하는 역할을 담당합니다.

    다음으로 동일한 연습을 문장을 공동으로 인코딩, 전송 및 디코딩합니다. 학생들이 모르기 때문에 "신비한 문구"라고 부릅니다. 이 경우 각 그룹은 "TELECOMMUNICATIONS HELP US EVERYDAY"라는 문구에서 단어 또는 문자 그룹을 전송합니다. 결국 그들은 모두 함께 그것을 읽고 그들에게 놀라움으로 변합니다.

    "통신은 매일 우리를 돕습니다"

    아이들이 몰라서 호기심을 불러일으키기 때문에 강사들은 이 문구를 "신비한 문구"라고 부릅니다.

    그룹 수에 따라 단어 또는 문자 집합으로 구문을 전송하는 것이 더 편리할 수 있습니다. 구문이 단어로 전송되는 경우 순서는 다음과 같습니다.
    1) 통신
    2) 도움말
    3) 미국
    4) 매일

    대체 옵션은 활동이 팀 수에 맞게 조정되도록 문구를 일련의 문자와 공백으로 나누는 것입니다. 인코딩된 문구는 인쇄 가능한 자료와 함께 제공되어 아이들에게 선물로 제공되어 아이들이 교실을 꾸밀 수 있고 이 활동에서 배운 내용을 항상 기억할 수 있습니다.

  7. 결론

    이 마지막 단계에서 강사는 어린이들에게 실생활에서 "원"과 "막대기"는 판지가 아니라 전파에 의해 만들어진 변화라고 설명합니다. 일반적으로 파도는 볼 수 없습니다. 그러나 그들 중 일부는 볼 수 있습니다: 빛. 강사는 휴대폰 손전등을 사용하여 원(0, 조명 없음)과 막대기(1, 조명)를 나타낼 수 있습니다. 이런 식으로 아이들은 비트가 현실에서 어떻게 전달되는지 이해할 것입니다. 옵션으로 강사는 당사에서 제공하는 Li-Fi 앱을 사용할 수 있습니다.

이 활동은 참가자 수, 연령 및 사용 가능한 시간에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 이상적으로 활동 시간은 약 1시간 30분입니다.

이 활동은 무선 통신 시스템을 통해 정보가 전송되는 방식을 이해하기 위해 메시지를 인코딩, 전송 및 디코딩하는 것으로 구성됩니다. 우리는 그들에게 잘 알려진 휴대폰 사용으로 그것을 예시합니다.

우리는 6-10 학년도에 2021세에서 22세 사이의 학생들에게 이 워크숍을 매우 간단한 재료를 사용하여 학생과 교사의 큰 수용과 참여로 발표했습니다. 우리는 마드리드(스페인) 지역의 공립학교에서 매우 만족스러운 결과를 얻었습니다.

"휴대전화는 어떻게 통신하는가?"에 대한 이론 소스 부호화, 복호화 등 디지털화와 관련된 기본 과정과 전송까지 연계된다.

메시지에는 아날로그와 디지털의 두 가지 유형이 있습니다. 사람들은 예를 들어 아날로그인 음성이나 이미지를 통해 의사소통할 수 있습니다. 즉, 모든 값(음성 수준, 색상 강도 등)을 취할 수 있습니다. 디지털 메시지는 이진법 "0"과 "1"의 몇 가지 값만 사용합니다.

아날로그 메시지를 디지털로 "변환"하는 과정에는 많은 이점이 있습니다. 예를 들어 왜곡, 잡음 및 전송 지연의 영향은 질적으로 다릅니다. 아날로그의 경우 신호 품질이 저하되고 디지털의 경우 비트 오류가 발생합니다. 그러나 두 가지 가능한 값 중 하나만 취할 수 있는 경우 오류 확률이 낮은 원본 메시지를 다시 생성하는 것이 더 쉽습니다.

교란에 대한 상대적 내성은 디지털 통신을 정당화하는 것입니다. 다른 유형의 정보 호환성, 저장, 계산, 전송할 메시지 압축 가능성과 같은 기타 추가 이점 외에도 보다 효율적인 암호화 및 오류 감지/수정(채널 코딩)을 용이하게 합니다.

비트가 생성되면 공기를 통해 멀리 떨어진 수신기로 전송해야 합니다. 송신하고자 하는 메시지에 따라 전파의 특성을 바꾸어 송신합니다. 단순화된 방법으로 "1" 신호를 보내고 싶을 때 파동을 전송할 수 있고 "0" 신호를 보내기 위해 전혀 전송하지 않을 수 있습니다. 비록 우리가 그것들을 보지 못하더라도 수신자는 파동이 있는지 아닌지를 결정할 수 있고 메시지를 수신하고 해독할 수 있을 것입니다.

덕분에 IEEE 통신 학회 (ComSoc) 및 이 실습 활동을 만든 구성원:

  • 리아넷 멘데즈-몬산토 수아레즈, Universidad Carlos III de Madrid, 스페인
  • 라켈 페레즈 릴, Universidad Carlos III de Madrid, 스페인
  • 아나 가르시아 함대, Universidad Carlos III de Madrid, 스페인

수업 계획 번역

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