TryEngineering Hands-on na Aktibidad
Paano Nakikipag-usap ang Mga Mobile Phone?
Sa aktibidad ay ginagaya ng mga mag-aaral sa praktikal na paraan kung paano ipinapadala ang impormasyon sa mga wireless na komunikasyon. Upang gawin ito, i-encode nila ang isang mensahe sa binary code, ipinadala ito, at sa wakas ay natatanggap at na-decode ito.
Mga Lugar ng Paksa
- wireless
Saklaw ng Edad ng mga Mag-aaral
- 7-10 taon
- Ibigay ang atensyon ng mga mag-aaral sa engineering at, partikular, sa mga komunikasyon; na nagpapakita na sila ay kaakit-akit, masaya at nakakatulong sila sa lipunan, pagpapabuti ng buhay ng mga tao.
- Palakasin ang kakayahang makita ang papel ng mga kababaihan sa engineering: ang pagiging isang inhinyero ay isang propesyon na maaaring gawin ng mga lalaki at babae. Nagbibigay kami ng sanggunian ng "ang babaeng inhinyero" sa pamamagitan ng pagbisita sa paaralan at paglahok sa aktibidad.
- Ipaunawa sa mga estudyante kung ano ang nasa likod ng Information and Communication Technologies (ICT) at, mas partikular, ang ilan sa mga pangunahing proseso na nangyayari kapag gumagamit sila ng mobile phone, tulad ng digitalization, encoding at transmission.
Ang mga iminungkahing materyales ay mura at madaling gamitin.
- Panimulang pagtatanghal.
- Link ng Video (i-click ang link o tingnan sa ibaba) – Ito ay isang pangkalahatang-ideya ng aktibidad ng mga tagalikha. Ito ay inilaan para sa guro o boluntaryo, hindi sa mga mag-aaral.
- Napi-print na kit – Ang kit ay naglalaman ng mga sumusunod na mapagkukunan:
- Mga sticker na may logo ng aktibidad, para isulat ng mga estudyante ang kanilang pangalan at isuot ito.
- Binary code table.
- Mga template ng pag-encode at pag-decode:
- Mga template ng pag-encode ng mga salitang nauugnay sa engineering.
- Mga template ng pag-encode ng mahiwagang parirala. (Available sa pangkalahatang format, nakapangkat sa pamamagitan ng mga titik o sa pamamagitan ng mga salita, upang iakma ang paghahatid ng parirala sa bilang ng mga pangkat ng mga mag-aaral).
- Kahit na ang proseso ng pag-decode ay nilayon na isagawa sa pisara, ang napi-print na kit ay naglalaman ng mga karagdagang pangkalahatang template ng pag-decode kung sakaling ang mga mag-aaral ay gustong mag-decode mismo ng mga salita/parirala.
- Idikit ang "I" at bilugan ang "O".
- Naka-encode ng mga mahiwagang parirala upang palamutihan ang silid-aralan.
Ang lahat ng mga larawang lumalabas sa mga template ay nabibilang sa https://openclipart.org/, Public Domain Dedication (CC0 1.0)
-
Ipakita ang Presentasyon
Ang workshop ay nagsisimula sa isang maliit na panimulang pagtatanghal.
Ang mga mag-aaral ay nakaayos sa mga grupo ng 4 o 5 miyembro bago magsimula ang aktibidad. Tinutulungan ng mga guro ang iba't ibang grupo sa buong proseso.
Ang layunin ng paunang hakbang na ito ay ipakilala ang:
- Ang konsepto ng engineering: kahulugan ng engineering at pagtatanghal ng ilang mga halimbawa ng mga kilalang gawa ng engineering kasama ang kanilang may-akda, na nagbibigay-diin sa papel ng mga kababaihan. Tatanungin ang mga bata kung may kilala silang mga inhinyero sa kanilang mga pamilya o malalapit na kaibigan.
- Paglalarawan ng telecommunications engineering: paliwanag ng kahulugan ng "Telecommunications Engineering". Nalaman ng mga mag-aaral na ang mga inhinyero ng Telecommunication ang namamahala sa pagdidisenyo ng lahat ng bagay na may kaugnayan sa telebisyon, satellite, internet at mga cell phone.
- Ipaliwanag ang background ng hands-on activity: upang magsimula sa Step 2 (hands-on activity), unang ilantad ang mga bata sa background ng aktibidad. Bilang halimbawa, hinihiling ng guro sa mga bata ang iba't ibang wika ng mga hayop at tao: nakikipag-usap ang mga aso sa isa't isa sa pamamagitan ng pagtahol, nakikipag-usap ang mga ibon sa pamamagitan ng pag-awit at nagsasalita at nagsusulat ang mga tao sa iba't ibang wika, halimbawa, Ingles at Espanyol, gamit ang mga tunog (ponema ) at mga titik upang makipag-usap sa isa't isa at lumikha ng mga salita... Ngunit paano nakikipag-ugnayan ang mga mobile phone sa isa't isa? Ang sagot ay sa pamamagitan ng paggamit ng wika ng mga mobile phone: ang mga bit. Ang aktibidad ay binubuo ng pagsasalin ng ilang salita sa wika ng mga telepono; ang prosesong ito ay tinatawag na ENCODING. Pagkatapos, ipapadala natin ang mga ito, at sa wakas ay isasalin muli ang mga ito sa ating wika sa pamamagitan ng DECODING. Ang encoding at decoding binary table ay dapat ipakita sa mga bata, para makita nila ang mga bit bilang "O" at "I" at gamitin ito bilang isang "diksyonaryo".
-
Hands-on na Aktibidad
Una, isusulat ng bawat estudyante ang kanilang pangalan sa isang sticker at isinusuot ito. Pagkatapos, ilang grupo ang dapat gawin, mas mabuti na 3 hanggang 5 bata. Ang mga grupo ay dapat maupo sa magkahiwalay na mga mesa. Bawat grupo ay binibigyan ng isa o dalawang salita bilang mga mensaheng i-encode, ipapadala at i-decode. Ang mga ito ay karaniwang mga salita na may kaugnayan sa engineering: BIKE, CAR, ROBOT, PHONE, BRIDGE, PLANE, TABLET, OVEN, BOAT at TRAIN. Ang mga template ng pag-encode at pag-decode at ang mga sticker ay ibinibigay sa napi-print na materyal.
-
Pag-encode
Ang layunin ng bawat pangkat ay i-encode ang ibinigay na salita gamit ang binary coding table na ibinigay sa printable material. Dapat nilang isulat ang mga naka-encode na titik sa mga template ng pag-encode (na may mga salitang nauugnay sa engineering).
-
Transmisyon
Kapag na-encode na ng lahat ng grupo ang kanilang halimbawang salita, magsisimula ang paghahatid. Para sa paghahatid, ang mga card na may malaking bilog (dilaw) at isang malaking stick (asul) ay gagamitin, na tumutugma sa "0" at "I" ayon sa pagkakabanggit. Ang bawat pangkat, sa pagkakasunud-sunod, ay nagpapadala ng binary code ng mga titik ng kanilang halimbawang salita sa pamamagitan ng paghawak sa pagkakasunod-sunod ng katumbas na "0" o "I" na card. Tinutukoy ng iba pang grupo ang mga letra, isusulat ng isa sa mga guro ang binary code at ang kaugnay na letrang natukoy nila sa pisara, at iba pa hanggang sa makumpleto ang salita, na isang sorpresa para sa mga mag-aaral.
Ang mga halimbawang salita ay mga bagay/makina na may kaugnayan sa inhinyero at karaniwan nang ginagamit: CAR, ROBOT, MOBILE, BRIDGE, EROPLANO, TABLET, OVEN, BOAT, TRAIN, atbp.
Upang maihatid ang naka-encode na salita, dapat gamitin ng mga bata ang mga karton na may "bilog" at ang "stick" bilang bit na 0 (“O”) at 1 (“I”), ayon sa pagkakabanggit. Ang bilog at ang stick ay ibinigay kasama ng napi-print na materyal. Bawat grupo ay magkakaroon ng kanilang pagkakataon na magpadala ng liham ng kanilang salita sa iba pang miyembro ng klase. Upang maihatid ang mga piraso, isang miyembro ng bawat pangkat ang namamahala sa pag-angat ng patpat at isa pang miyembro ang siyang nag-aangat ng bilog, upang ipakita nila ito sa iba pa nilang mga kaklase at sa instruktor, na sumusunod sa bit na pagkakasunud-sunod ng naka-encode. mga titik; ipinapahiwatig ng isang miyembro ng grupo ang mga bit na iangat. Ang natitirang mga miyembro ng pangkat ay magkakaroon ng tungkuling pangasiwaan na ang lahat ay tama. Isusulat ng guro ang bawat bilog na "O" at idikit ang "I" sa pisara.
-
Pagkabasa
Sa tuwing may nakasulat na naka-encode na liham sa pisara, dapat i-decode ng mga mag-aaral ang mga ito gamit ang binary coding template at sabihin ang solusyon nang malakas. Pagkatapos ay isusulat ng tagapagturo ang bawat titik sa pisara, kapag natapos na ang salita, sinasabi ito ng mga bata nang malakas.
Tinatawag namin itong "ang mahiwagang parirala" dahil hindi ito alam ng mga estudyante. Sa kasong ito, ang bawat grupo ay nagpapadala ng isang salita o isang grupo ng mga titik mula sa pariralang: "TELEKOMUNIKASYON TULONG SA ATIN ARAW-ARAW".
-
Collaborative na parirala
Ang huling hakbang ay ulitin ang mga hakbang sa pag-encode, pagpapadala at pag-decode para makapagbigay ng kumpletong parirala. Ang bawat pangkat ay namamahala sa pakikipag-usap ng isang salita o, bilang kahalili, isang hanay ng mga titik.
Susunod, ang parehong ehersisyo ay isinasagawa sa pag-encode, pagpapadala at pag-decode ng isang pangungusap nang magkakasama. Tinatawag namin itong "ang mahiwagang parirala" dahil hindi ito alam ng mga estudyante. Sa kasong ito, ang bawat grupo ay nagpapadala ng isang salita o isang grupo ng mga titik mula sa pariralang: "TELEKOMUNIKASYON TULONG SA ATIN ARAW-ARAW". Sa huli, sabay nilang binasa ito, na naging isang sorpresa para sa kanila.
“TELEKOMUNIKASYON AY TUMULONG SA AMIN ARAW-ARAW”
Tatawagin ng mga tagapagturo ang pariralang ito, "ang mahiwagang parirala", dahil hindi ito alam ng mga bata at sa gayon ay pinupukaw natin ang kanilang pagkamausisa.
Depende sa bilang ng mga grupo, maaaring maging mas maginhawa ang alinman sa pagpapadala ng parirala sa pamamagitan ng mga salita o sa pamamagitan ng mga hanay ng mga titik. Kung ang parirala ay ipinadala sa pamamagitan ng mga salita, ang pagkakasunod-sunod ay ang mga sumusunod:
1) MGA TELEKOMUNIKASYON
2) TULONG
3) US
4) ARAW-ARAWAng alternatibong opsyon ay hatiin ang parirala sa isang hanay ng mga titik at blangkong puwang upang ang aktibidad ay maiangkop sa bilang ng mga koponan. Ang naka-encode na parirala ay ibinibigay kasama ng napi-print na materyal, bilang regalo sa mga bata, upang mapalamutian nila ang kanilang silid-aralan at laging matandaan ang kanilang natutunan sa aktibidad na ito.
-
Konklusyon
Sa huling hakbang na ito, ipinaliwanag ng tagapagturo sa mga bata na, sa totoong buhay, ang "bilog" at ang "patpat" ay hindi mga karton, ngunit ang mga pagbabagong ginawa sa mga radio wave. Sa pangkalahatan, ang mga alon ay hindi nakikita. Gayunpaman, ang ilan sa kanila ay nakikita: ang liwanag. Maaaring gamitin ng instructor ang kanilang flashlight ng telepono upang ilarawan ang bilog (0, walang ilaw) at ang stick (1, ilaw). Sa ganitong paraan, mauunawaan ng mga bata kung paano ipinapahayag ang mga piraso sa katotohanan. Bilang opsyon, maaaring gumamit ang instructor ng Li-Fi app na maaari naming ibigay.
Ang aktibidad ay madaling iakma sa bilang ng mga kalahok, kanilang edad at sa magagamit na oras. Sa isip, ang tagal ng aktibidad ay humigit-kumulang 1h30min.
Ang aktibidad ay binubuo ng pag-encode, pagpapadala at pag-decode ng mensahe, na may layuning maunawaan kung paano ipinapadala ang impormasyon sa pamamagitan ng wireless na sistema ng komunikasyon. Inihalimbawa namin ito sa paggamit ng mga mobile phone, na kilala sa kanila.
Ipinakita namin ang workshop na ito sa mga mag-aaral sa pagitan ng 6 at 10 taong gulang sa panahon ng akademikong taon 2021-22, gamit ang napakasimpleng materyales, na may mahusay na pagtanggap at partisipasyon ng mga mag-aaral at guro. Nakakuha kami ng napakakasiya-siyang resulta sa mga pampublikong paaralan sa rehiyon ng Madrid (Spain).
Ang teorya sa likod ng "HOW DO MOBILE PHONES COMMUNICATE?" ay naka-link sa mga pangunahing proseso na nauugnay sa digitalization, tulad ng source encoding at decoding, at sa transmission.
Mayroong dalawang uri ng mga mensahe: analog at digital. Ang mga tao ay maaaring makipag-usap sa pamamagitan ng boses o mga imahe, halimbawa, na analog, iyon ay, maaari silang kumuha ng anumang halaga (antas ng boses, intensity ng kulay, atbp.). Ang mga digital na mensahe ay tumatagal lamang ng ilang mga halaga, sa binary case na "0" at "1".
Ang proseso ng "pagsasalin" ng mga analog na mensahe sa digital ay may maraming pakinabang. Halimbawa, ang mga epekto ng pagbaluktot, ingay at pagkaantala sa paghahatid ay naiiba sa husay. Sa analog na kaso, ang kalidad ng signal ay nagpapasama, habang sa digital na kaso, ang mga bit na error ay ginawa. Gayunpaman, mas madaling i-regenerate ang orihinal na mensahe na may mababang posibilidad ng error kung maaari lamang itong tumagal ng isa sa dalawang posibleng halaga.
Ang kamag-anak na kaligtasan sa mga kaguluhan ang nagbibigay-katwiran sa mga digital na komunikasyon. Bilang karagdagan sa iba pang mga karagdagang pakinabang tulad ng pagiging tugma ng iba't ibang uri ng impormasyon, pag-iimbak, pagkalkula, at ang posibilidad ng pag-compress ng mensahe na ipapadala, pagpapadali sa mas mahusay na pag-encrypt at pag-detect/pagwawasto ng mga error (channel coding), bukod sa iba pa.
Kapag nalikha na ang mga bits, kailangan itong maihatid sa pamamagitan ng hangin sa isang receiver na maaaring medyo malayo. Nagpapadala kami sa pamamagitan ng pagbabago ng mga katangian ng isang radio wave ayon sa mensaheng ipapadala. Sa isang pinasimpleng paraan, maaari nating ihatid ang wave kapag gusto nating magsenyas ng "1", at hindi magpapadala sa lahat upang magsenyas ng "0". Kahit na hindi natin nakikita ang mga ito, ang tatanggap ay makakapagpasya kung mayroong isang alon o wala, pagkatapos ay matanggap at ma-decode ang mensahe.
Salamat sa IEEE Communications Society (ComSoc) at ang mga miyembro ang lumikha ng hands-on na aktibidad na ito:
- Lianet Mendez-Monsanto Suarez, Universidad Carlos III de Madrid, Espanya
- Raquel Perez Leal, Universidad Carlos III de Madrid, Espanya
- Ana Garcia Armada, Universidad Carlos III de Madrid, Espanya
Pagsasalin sa Plano ng Aralin