Пробајте Бинар!

Материјали за израду (за сваки тим)

Потребни материјали

• Приступ интернету
• Поставите ПЦ рачунаре у учионици тако да ученици могу да преузму и инсталирају софтвер за бинарни сат.
  • Бесплатни бинарни сат за рачунаре (ввв.сб-софтваре.цом/бинарицлоцк)
  • Мицрософт бесплатни бинарни сат (https://download.cnet.com/Windows-Binary-Clock/3000-2350_4-10448812.html)

Материјали за напредне студенте

Комплет бинарних сатова https://www.tindie.com/products/applemountain/binary-clock-kit-with-red-green-and-blue-lights/

Дизајн изазов

Ви сте део тима инжењера са изазовом преузимања и инсталирања софтвера за бинарни сат. Испробаћете неке опције у софтверу. Тимски разговарајте о томе да ли мислите да ће бинарни сатови икада бити популарнији од стандардних дигиталних или аналогних сатова.

Напредни студенти: Ви сте тим инжењера који мора да се суочи са изазовом изградње сопственог бинарног сата. Добили сте комплет који ће ваш тим користити за изградњу функционалног електричног бинарног сата

kriterijumi

• Преузмите и инсталирајте софтвер
• Испробајте софтверске опције
• Тимска дискусија

Ограничења

• Користите само достављене материјале.

1. Поделите класу на тимове од 2-4.
2. Поделите радни лист Гиве Бинари а Три. Нека ученици попуне ученички радни лист А: Колико је сати? Решење се појављује испод:Решење радног листа ученика: колико је сати?
   Забаван и једноставан начин да научите како функционише бинарно кодирање је да научите како да одредите време помоћу бинарног система. Овај радни лист ће вам помоћи да научите код и како се може читати помоћу дигиталног бинарног сата.Колико је сати? Следећи сат је постављен у низу са бројевима представљеним у следећој структури:

   Радно време		записник		секунде
   	8		8		8
   	4	4	4	4	4
   2	2	2	2	2	2
   1	1	1	1	1	1

    

   На основу тога која се светла пале у било ком тренутку, можете одредити сат, минут и секунду. На доњој илустрацији време је 10 сати, 37 минута и 49 секунди.

   

    

    

   У колико сати кажу следећи бинарни сатови?

   

3. Разговарајте о темама у одељку Позадински концепти о бинарним основама.
4. Прегледајте поступак инжењерског дизајна, изазов за дизајн, критеријуме, ограничења и материјале.
5. Обезбедите сваки тим својим материјалима.
   • Бесплатни бинарни сат за рачунаре
   • Мицрософт бесплатни бинарни сат
6. Објасните да ученици морају да преузму и инсталирају софтвер за бинарни сат са наведених линкова.
7. Најавите колико времена имају (препоручује се 1 сат).
8. Користите тајмер или он-лине штоперица (функција одбројавања) како бисте били сигурни да држите време. Дајте ученицима редовне „временске провере“ како би остали на задатку. Ако се муче, поставите питања која ће их брже довести до решења.
9. Ученици се састају и испуњавају изазов.
10. Тимови расправљају о томе да ли мисле да ће бинарни сатови икада бити популарнији од стандардних дигиталних или аналогних сатова.
11. Као час, разговарајте о питањима за размишљање ученика.
12. За више садржаја о теми, погледајте одељак „Дубље копање“.

Напредна студентска опција

Нека ученици попуне комплет бинарних сатова, попуне ученички радни лист Б и одговоре на доленаведена питања за размишљање.

• Комплет бинарних сатова

Рефлексија ученика (инжењерска свеска)

1. Како је ваш тим одлучио да преузме софтвер?
2. Колико је трајало преузимање? Да ли је било лакше или теже него што сте очекивали?
3. Које опције је софтвер понудио након инсталирања ... које сте пробали? Шта сте више волели? Зашто? (На пример, неки нуде опцију преласка са вертикалног на хоризонтални приказ, дозвољавају различите изгледе или вам омогућавају пребацивање између сата од 24 или 12 сати)
4. Мислите ли да ће бинарни сатови икада бити популарнији од стандардних дигиталних или аналогних сатова? Зашто или зашто не?
5. Зашто мислите да је бинарни код толико важан софтверским инжењерима?
6. Шта мислите да ће будућност донети? Да сте инжењер, какве бисте промене могли да замислите у погледу сатова и кодова за будућност?

Рефлексија напредних ученика

1. Да ли вам је сат радио? Ако не, шта мислите да је пошло по злу?
2. На које сте препреке наишли током изградње? Како сте ово превазишли?
3. Како се ваше стварно време производње упоредило са процењеним временом? Шта мислите да је узроковало разлику?
4. Да ли је план ваших тимова за подјелу посла завршио како је посао завршен или сте промијенили стратегије током пројекта? Ако сте променили приступ послу, зашто?
5. Представите свом бинарном сату часу и разговарајте о томе како је ваш тим приступио послу и како се ваш план разликовао од стварног извршења.
6. Да ли сте мислили да је други тим имао бољи приступ довршавању овог пројекта? Да је тако, шта бисте учинили другачије у ретроспективи? Одговори могу бити другачија подела посла, другачије организовање делова или праћење корака.

Лекција се може изводити за само 1 час за старије ученике. Међутим, да бисте ученицима помогли да се осећају пожуривано и да би им осигурали успех (посебно за млађе ученике), поделите наставу на два периода дајући ученицима више времена за мозгање, тестирање идеја и дораду њиховог дизајна. Спроведите тестирање и извештавање у наредном периоду наставе.

Бинарне основе  

Бинарни бајтови и рачунарске апликације

Бинарни нумерички систем (основне 2 бројке) или скраћено бин представља нумеричке вредности користећи два симбола, обично 0 (искључено) и 1 (укључено). Због своје једноставне имплементације у електронска кола, бинарни систем интерно користе практично сви савремени рачунари. Рачунари се могу наћи у готово сваком производу који се користи у данашњем друштву - од аутомобила, преко телефона, до фрижидера - а такође иу већини производних процеса.

У скоро свим модерним рачунарима свака меморијска ћелија је подешена за складиштење бинарних бројева у групама од по осам битова (назива се бајт). Сваки бајт може представљати 256 различитих бројева; или од 0 до 255 или -128 до +127. За складиштење већих бројева може се користити неколико узастопних бајтова (обично два, четири или осам). Када су потребни негативни бројеви, они се обично чувају у две комплементарне ознаке. Могући су и други аранжмани, али се обично не виде изван специјализованих апликација или историјског контекста. Рачунар може да складишти било коју врсту информација у меморији све док се оне могу некако представити у нумеричком облику. Савремени рачунари имају милијарде или чак трилионе бајтова меморије.

Како то функционише?

О бинарном се може размишљати упоређивањем са нашим уобичајеним бројевима. Користимо систем базе десет. То значи да вредност сваке позиције у нумеричкој вредности може бити представљена једним од десет могућих симбола: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 или 9. Сви смо упознати са овим и како функционише децимални систем помоћу ових десет симбола. Када почнемо са бројењем вредности, требало би да почнемо са симболом 0, па да пређемо на 9 при бројању. Ово називамо местом „оне“ или „јединице“.

Место „оне“, са тим цифрама, могло би се сматрати проблемом множења. 5 се може сматрати 5 × 100 (10 на нулту снагу, што је једнако 5 × 1, јер је било који број на нулту снагу један). Како се крећемо лево од места оне, повећавамо снагу 10 за један. Дакле, за представљање 50 на исти начин, може се сматрати 5 × 10¹ , или 5 × 10.

500 = (5 к 10² ) + (0 к 10¹ ) + (0 к 10⁰ )

5834 = (5 к 10³ ) + (8 к 10² ) + (3 к 10¹ ) + (4 к 10⁰ )

Кад нам у децималном нумеричком систему понестане симбола, „померамо се налево“ за једно место и користимо „1“ за представљање места „десетке“. Затим смо ресетовали симбол на месту „оне“ на први симбол, нула.

Бинарни систем је основна два који функционише баш као и наш децимални систем, међутим са само два симбола која се могу користити за представљање нумеричких вредности: 0 и 1. Почињемо на месту „оне“ са 0, па идемо до 1. Сада немамо више симбола, па да бисмо представили већу вредност, морамо да ставимо „1“ на место „двојке“, јер немамо симбол који можемо да користимо у бинарном систему за 2, као што то чинимо у децимални систем.

У бинарном нумеричком систему вредност представљена као 10 је (1 × 21) + (0 × 20). Тако је у нашем децималном систему једнако „2“.

Бинарно-децимална еквивалентност:

1₂ = 1 к 2⁰ = 1 к 1 = 1₁₀

10₂ = (1 к 2¹ ) + (0 к 2⁰ ) = 2 + 0 = 2₁₀

101₂ = (1 к 2² ) + (0 к 2¹ ) + (1 к 2⁰ ) = 4 + 0 + 1 = 5₁₀

Ево још једног начина размишљања о томе: Када вам понестане симбола, на пример 11111, додајте „1“ на левом крају и ресетујте све бројеве са десне стране на „0“, производећи 100000. Ово такође функционише за симболе у средини. Рецимо да је број 100111. Ако му додате један, померите крајњи леви понављајући „1“ један размак улево (са „четворке“ на место „осмице“) и ресетујете све бројеве са десне стране на „ 0, “производи 101000.

Интернет Цоннецтионс

• Прављење бинарног сата (https://www.instructables.com/id/Easy-Binary-Clock/) Или (https://www.instructables.com/id/24-Hour-Binary-Clock-with-Bamboo-Case/)
• Комплет бинарних сатова
• Бесплатни бинарни сат за рачунаре
• Мицрософт бесплатни бинарни сат

Рецоммендед Реадинг

• Код: Скривени језик рачунарског хардвера и софтвера, Цхарлес Петзолд (ИСБН: 0735611319)
• Како рачунари раде Рон Вхите и Тимотхи Едвард Довнс (ИСБН: 0789736136)

Писање активности

Напишите одломак о историји бинарног кода у употреби рачунара.

Усклађивање са оквирним програмима

Белешка: Планови лекција у овој серији усклађени су са једним или више следећих скупова стандарда:

• С. Стандарди научног образовања (http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=4962)
• С. Научни стандарди следеће генерације (http://www.nextgenscience.org/)
• Стандарди за технолошку писменост Међународног удружења за технолошко образовање (http://www.iteea.org/TAA/PDFs/xstnd.pdf)
• С. Национално веће наставника математике „Принципи и стандарди за школску математику“ (http://www.nctm.org/standards/content.aspx?id=16909)
• С. Заједнички основни државни стандарди за математику (http://www.corestandards.org/Math)
• Удружење наставника информатике К-12 Стандарди рачунарске науке (http://csta.acm.org/Curriculum/sub/K12Standards.html)

Национални стандарди научног образовања Разреди К-4 (узраст 4 - 9)

САДРЖАЈНИ СТАНДАРД А: Наука као упит

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Способности неопходне за научно испитивање

САДРЖАЈ СТАНДАРД Б: Физичке науке

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Светлост, топлота, електрицитет и магнетизам

САДРЖАЈ СТАНДАРД Е: Наука и технологија

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Способности технолошког дизајна
• Разумевање науке и технологије

Национални стандарди научног образовања Разреди 5-8 (узраст 10 - 14 година)

САДРЖАЈ СТАНДАРД А: Наука као упит

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Разумевање научног испитивања

САДРЖАЈНИ СТАНДАРД Б: Физика

Као резултат својих активности, сви ученици би требало да развију разумевање

• Интеракције енергије и материје

САДРЖАЈ СТАНДАРД Е: Наука и технологија

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Способности технолошког дизајна
• Разумевање науке и технологије

САДРЖАЈ СТАНДАРД Ф: Наука у личној и социјалној перспективи

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Наука и технологија у локалним, националним и глобалним изазовима

САДРЖАЈ СТАНДАРД Г: Историја и природа науке

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Историјске перспективе

Национални стандарди научног образовања Разреди 9-12 (узраст 14-18 година)

САДРЖАЈ СТАНДАРД А: Наука као упит

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Разумевање научног испитивања

САДРЖАЈ СТАНДАРД Е: Наука и технологија

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Способности технолошког дизајна
• Разумевање науке и технологије

САДРЖАЈ СТАНДАРД Ф: Наука у личној и социјалној перспективи

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Здравље личности и заједнице
• Наука и технологија у локалним, националним и глобалним изазовима

САДРЖАЈ СТАНДАРД Г: Историја и природа науке

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Историјске перспективе

САДРЖАЈ СТАНДАРД Е: Наука и технологија

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Способности технолошког дизајна
• Разумевање науке и технологије

САДРЖАЈ СТАНДАРД Ф: Наука у личној и социјалној перспективи

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Квалитет животне средине
• Природне и од човека изазване опасности
• Наука и технологија у локалним, националним и глобалним изазовима

САДРЖАЈ СТАНДАРД Г: Историја и природа науке

Као резултат активности, сви ученици треба да развију разумевање

• Историјске перспективе

Принципи и стандарди за школску математику

Број и оперативни стандард

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Разумевање бројева, начина представљања бројева, односа међу бројевима и бројевних система.
• Рачунајте течно и правите разумне процене.

Стандардне везе

Као резултат активности, сви ученици би требало да се развијају

• Схватите како се математичке идеје међусобно повезују и надограђују да би створиле кохерентну целину.
• Препознајте и примените математику у контекстима ван математике.

Стандарди за технолошку писменост - сва доба

Природа технологије

• Стандард 3: Студенти ће развити разумевање односа између технологија и веза између технологије и других поља студија.

Технологија и друштво

• Стандард 7: Студенти ће развити разумевање утицаја технологије на историју.

Дизајн

• Стандард 9: Студенти ће развити разумевање инжењерског дизајна.

Дизајнирани свет

Стандард 17: Студенти ће развити разумевање и моћи ће да бирају и користе информационе и комуникационе технологије.

Радни лист ученика А: Колико је сати?

Забаван и једноставан начин да научите како функционише бинарно кодирање је да научите како да одредите време помоћу бинарног система. Овај радни лист ће вам помоћи да научите код и како се може читати помоћу дигиталног бинарног сата.

Колико је сати?

Следећи сат је постављен у низу са бројевима представљеним у следећој структури:

На основу тога које светло је осветљено у било ком тренутку, можете одредити сат, минут и секунду. На доњој илустрацији време је 10 сати, 37 минута и 49 секунди.

У колико сати кажу следећи бинарни сатови?

Преузимање бинарног софтвера

Радећи као тим ученика на једном рачунару, посетите једну од следећих веб локација и преузмите бинарни сат на свој рачунар.

• Бесплатни бинарни сат за рачунаре
• Још један бесплатни бинарни сат за рачунарске рачунаре засноване на Виндовс-у (ввв.голдсофтс.цом/софт/321/37385/Сцоттс_Бинари_Цлоцк.хтмл)
• МАЦ бесплатни бинарни сат 

Попуните следећа питања:

1. Како је ваш тим одлучио да преузме софтвер?

2. Колико је трајало преузимање? Да ли је било лакше или теже него што сте очекивали?

3. Које опције је софтвер понудио након инсталирања ... које сте пробали? Шта сте више волели? Зашто? (На пример, неки нуде опцију преласка са вертикалног на хоризонтални приказ, дозвољавају различите изгледе или вам омогућавају пребацивање између сата од 24 или 12 сати)

4. Мислите ли да ће бинарни сатови икада бити популарнији од стандардних дигиталних или аналогних сатова? Зашто или зашто не?

5. Зашто мислите да је бинарни код толико важан софтверским инжењерима?

6. Шта мислите да ће будућност донети? Да сте инжењер, какве бисте промене могли да замислите у погледу сатова и кодова за будућност?

Радни лист ученика Б: Тимско инжењерство

Ви сте тим инжењера који мора да се ухвати у коштац са изазовом изградње сопственог бинарног сата. Добили сте комплет који ће ваш тим користити за изградњу функционалног електричног бинарног сата.

Кораци активности

1. Прегледајте различите референтне листове за студенте.
2. Ваш тим је добио комплет бинарних сатова. Мораћете да следите упутства корак по корак и да радите као тим упоређујући упутства и материјале.
3. Радите као тим како бисте конструисали свој сат. Доносите одлуке о томе како ће ваш тим поделити посао, управљати деловима, проћи кроз кораке. На овом пројекту делујете као инжењери производње, одређујући најбољи начин за стварање вашег производа.
4. Предвидите у доњем оквиру колико времена процењујете да ће вам требати да прођете сат.

5. Изградите свој сат - запамтите тимски рад!
6. Попуните доње поље за питања/размишљања.
7. Представите свој сат групи заједно са усменим резимеом својих размишљања.

Питања/Размишљања

1. Да ли вам је сат радио? Ако не, шта мислите да је пошло по злу?

2. На које сте препреке наишли током изградње? Како сте ово превазишли?

3. Како се ваше стварно време производње упоредило са процењеним временом? Шта мислите да је узроковало разлику?

4. Да ли је план ваших тимова за подјелу посла завршио како је посао завршен или сте промијенили стратегије током пројекта? Ако сте променили приступ послу, зашто?

5. Представите свом бинарном сату часу и разговарајте о томе како је ваш тим приступио послу и како се ваш план разликовао од стварног извршења.

6. Да ли сте мислили да је други тим имао бољи приступ довршавању овог пројекта? Да је тако, шта бисте учинили другачије у ретроспективи? Одговори могу бити другачија подела посла, другачије организовање делова или праћење корака.

Превод плана лекције

[пребацивач језика]

Додатни преводилачки ресурси

• арапски
• арапски
• кинески
• француски
• немачки
• јапански
• руски
• шпански