Практична активност ТриЕнгинееринг
Како мобилни телефони комуницирају?
У овој активности ученици на практичан начин опонашају како се информације преносе у бежичним комуникацијама. Да би то урадили, они кодирају поруку у бинарном коду, преносе је и на крају примају и декодирају.
Тематске области
- бежични
Старосни распон ученика
- КСНУМКС-КСНУМКС година
- Скренути пажњу ученика на инжењерство и, посебно, на комуникације; показујући да су атрактивни, забавни и да помажу друштву, побољшавајући животе људи.
- Ојачати видљивост улоге жена у инжењерингу: бити инжењер је професија коју могу да раде и мушкарци и жене. Ми пружамо референцу „жене инжењера“ тако што ћемо посетити школу и учествовати у активности.
- Научите ученике да схвате шта стоји иза информационих и комуникационих технологија (ИКТ) и, тачније, неке од кључних процеса који се дешавају када користе мобилни телефон, као што су дигитализација, кодирање и пренос.
Предложени материјали су јефтини и једноставни за употребу.
- Уводно излагање.
- Видео Линк (кликните на линк или погледајте испод) – Ово је преглед активности креатора. Намењен је наставнику или волонтеру, а не ученицима.
- Комплет за штампање – Комплет садржи следеће ресурсе:
- Налепнице са логом активности, да ученици напишу своје име и носе га.
- Табела бинарних кодова.
- Шаблони за кодирање и декодирање:
- Шаблони за кодирање речи које се односе на инжењеринг.
- Шаблони за кодирање мистериозне фразе. (Доступно у општем формату, груписано по словима или речима, како би се преношење фразе прилагодило броју тимова ученика).
- Иако је предвиђено да се процес декодирања одвија на табли, комплет за штампање садржи додатне опште шаблоне за декодирање у случају да ученици желе да сами декодирају речи/фразе.
- Ставите „И“ и заокружите „О“.
- Кодиране мистериозне фразе за украшавање учионице.
Све слике које се појављују у шаблонима припадају хттпс://опенцлипарт.орг/, Посвећеност у јавном власништву (ЦЦ0 1.0)
-
Прикажи презентацију
Радионица почиње малим уводним излагањем.
Ученици се пре почетка активности организују у групе од 4 или 5 чланова. Наставници помажу различитим групама током процеса.
Циљ овог почетног корака је увођење:
- Појам инжењеринга: дефиниција инжењеринга и представљање неких примера познатих инжењерских радова заједно са њиховим аутором, наглашавајући улогу жене. Децу би питали да ли познају неког инжењера у својим породицама или блиских пријатеља.
- Опис телекомуникацијског инжењерства: објашњење дефиниције „Телекомуникациони инжењеринг“. Ученици сазнају да су инжењери телекомуникација задужени за пројектовање свега што се тиче телевизије, сателита, интернета и мобилних телефона.
- Објасните позадину практичне активности: да би започели са Кораком 2 (практична активност), деца су прво изложена позадини активности. На пример, инструктор пита децу за различите језике животиња и људи: пси међусобно комуницирају лајањем, птице комуницирају певањем, а људи говоре и пишу на различитим језицима, на пример, енглески и шпански, користећи звукове (фонеме). ) и слова да међусобно комуницирају и стварају речи... Али како мобилни телефони комуницирају једни са другима? Одговор је кроз употребу језика мобилних телефона: битова. Активност се састоји од превођења неколико речи на језик телефона; овај процес се назива КОДИРАЊЕ. Затим ћемо их ПРЕНЕСИТИ, и коначно превести назад на наш језик кроз ДЕКОДИРАЊЕ. Бинарна табела за кодирање и декодирање мора бити приказана деци, тако да могу да виде битове као „О“ и „И“ и да је користе као „речник“.
-
Практична активност
Прво, сваки ученик напише своје име на налепници и носи је. Затим се мора направити неколико група, идеално од 3 до 5 деце. Групе морају седети у одвојеним столовима. Свака група има једну или две речи као поруке за кодирање, пренос и декодирање. То су уобичајене речи које се односе на инжењеринг: БИЦИКЛ, АУТО, РОБОТ, ТЕЛЕФОН, МОСТ, АВИОН, ТАБЛЕТ, ПЕЋНИЦА, ЧАМАЦ и ВОЗ. Шаблони за кодирање и декодирање и налепнице су обезбеђени у материјалу за штампање.
-
шифровање
Циљ сваке групе је да кодира дату реч користећи табелу бинарног кодирања која се налази у материјалу за штампање. Они треба да напишу кодирана слова у шаблоне за кодирање (са речима које се односе на инжењеринг).
-
преношење
Када све групе кодирају своју пример реч, пренос почиње. За пренос ће се користити картице са великим кругом (жуто) и великим штапом (плаво), које одговарају „0“ и „И“ респективно. Свака група, по редоследу, преноси бинарни код слова своје пример речи држећи у низу одговарајућу картицу „0“ или „И“. Остале групе идентификују слова, један од наставника уписује бинарни код и припадајуће слово које су идентификовали на табли, и тако све док се реч не заврши, што је изненађење за ученике.
Примери речи су објекти/машине које се односе на инжењеринг и веома су уобичајене: АУТОМОБИЛ, РОБОТ, МОБИЛ, МОСТ, АВИОН, ТАБЛЕТ, ПЕЋНИЦА, ЧАМАЦ, ВОЗ, итд.
Да би пренели кодирану реч, деца морају да користе картоне са „кружићем“ и „штапићем“ као битом 0 („О“) и 1 („И“). Круг и штап су обезбеђени заједно са материјалом за штампање. Свака група ће имати ред да слово по слово пренесе своју реч осталим члановима разреда. За пренос битова, један члан сваке групе је задужен да подигне штап, а други члан је онај који подиже круг, тако да их покажу осталим колегама из разреда и инструктору, пратећи редослед битова кодираног писма; члан групе указује на битове које треба подићи. Остали чланови тима имаће улогу да надгледају да ли је све исправно. Инструктор уписује сваки круг „О“ и лепи „И“ на табли.
-
дешифровање
Сваки пут када је кодирано слово написано на табли, ученици морају да га декодирају користећи шаблон бинарног кодирања и гласно изговоре решење. Затим инструктор записује свако слово на табли, а када се реч заврши, деца је изговарају наглас.
Ми то називамо „мистериозни израз“ јер је ученици не знају. У овом случају, свака група преноси реч или групу слова из фразе: „ТЕЛЕКОМУНИКАЦИЈЕ НАМ СВАКОДНЕВНО ПОМАЖУ“.
-
Сарадничка фраза
Последњи корак је понављање корака кодирања, преноса и декодирања да би се пренела потпуна фраза. Свака група је задужена да саопшти реч или, алтернативно, скуп слова.
Затим се изводи иста вежба кодирања, преношења и декодирања реченице у сарадњи. Ми то називамо „мистериозни израз“ јер је ученици не знају. У овом случају, свака група преноси реч или групу слова из фразе: „ТЕЛЕКОМУНИКАЦИЈЕ НАМ СВАКОДНЕВНО ПОМАЖУ“. На крају су је сви заједно прочитали, претворивши се за њих у изненађење.
„ТЕЛЕКОМУНИКАЦИЈЕ НАМ СВАКОДНЕВНО ПОМАЖУ“
Инструктори би ову фразу назвали „мистериозни израз“, јер је деца не знају и тиме будимо њихову радозналост.
У зависности од броја група, може бити згодније пренети фразу речима или скуповима слова. Ако се фраза преноси речима, редослед би био следећи:
1) ТЕЛЕКОМУНИКАЦИЈЕ
2) ПОМОЋ
3) САД
4) СВАКОДНЕВНОАлтернативна опција је да фразу разбијете на скуп слова и празних места тако да активност буде прилагођена броју тимова. Кодирана фраза је обезбеђена уз материјал за штампање, као поклон деци, како би могли да украсе своју учионицу и да се увек сећају онога што су научили током ове активности.
-
Закључци
У овом последњем кораку, инструктор објашњава деци да у стварном животу „круг” и „штап” нису картони, већ промене у радио таласима. Генерално, таласи се не виде. Међутим, неке од њих су видљиве: светлост. Инструктор може да користи своју телефонску батеријску лампу да представи круг (0, нема светла) и штап (1, светло). На овај начин деца ће разумети како се битови саопштавају у стварности. Као опцију, инструктор може да користи Ли-Фи апликацију коју можемо да обезбедимо.
Активност се лако може прилагодити броју учесника, њиховом узрасту и расположивом времену. Идеално, трајање активности је приближно 1х30мин.
Активност се састоји од кодирања, преноса и декодирања поруке, са циљем да се разуме како се информације шаљу путем бежичног комуникационог система. Ми то илуструјемо употребом мобилних телефона, који су им добро познати.
Ову радионицу смо представили ученицима од 6 до 10 година током школске 2021-22. године, користећи веома једноставне материјале, уз велико прихватање и учешће ученика и наставника. Постигли смо веома задовољавајуће резултате у државним школама у региону Мадрида (Шпанија).
Теорија иза „КАКО МОБИЛНИ ТЕЛЕФОНИ КОМУНИЦУЈУ?“ је повезан са основним процесима везаним за дигитализацију, као што је кодирање и декодирање извора, и за пренос.
Постоје две врсте порука: аналогне и дигиталне. Људи могу да комуницирају путем гласа или слика, на пример, који су аналогни, односно могу узети било коју вредност (ниво гласа, интензитет боје, итд.). Дигиталне поруке имају само неколико вредности, у бинарном случају „0“ и „1“.
Процес „превођења“ аналогних порука у дигиталне има много предности. На пример, ефекти изобличења, шума и кашњења у преносу су квалитативно различити. У аналогном случају долази до погоршања квалитета сигнала, док се у дигиталном случају стварају битне грешке. Међутим, лакше је регенерисати оригиналну поруку са малом вероватноћом грешке ако може узети само једну од две могуће вредности.
Релативни имунитет на сметње је оно што оправдава дигиталну комуникацију. Поред других додатних предности као што су компатибилност различитих типова информација, складиштења, израчунавања и могућности компресије поруке која се преноси, омогућавајући ефикасније шифровање и откривање/исправљање грешака (кодирање канала), између осталог.
Када су битови створени, потребно их је пренети кроз ваздух до пријемника који може бити прилично удаљен. Емитујемо променом карактеристика радио таласа у складу са поруком која се преноси. На поједностављен начин, можемо да емитујемо талас када желимо да сигнализирамо „1“, а да га уопште не преносимо да сигнализирамо „0“. Иако их не видимо, прималац ће моћи да одлучи да ли постоји талас или не, а затим ће моћи да прими и декодира поруку.
Захваљујући ИЕЕЕ Цоммуницатионс Социети (ЦомСоц) и чланови су који су креирали ову практичну активност:
- Лианет Мендез-Монсанто Суарез, Универсидад Царлос ИИИ де Мадрид, Шпанија
- Ракел Перез Леал, Универсидад Царлос ИИИ де Мадрид, Шпанија
- Ана Гарсија Армада, Универсидад Царлос ИИИ де Мадрид, Шпанија
Превод плана лекције