Bilgi Aktarımı

(NOT: Bu ders, bir A Bölümü ve bir B Bölümü’nden oluşur. Her ikisi de standardın tam olarak öğrenilmesi için önemlidir. Zaman kısıtlıysa her iki bölümü de gözden geçirerek öğrencilerinizin ihtiyaçlarını karşılayan öğeleri seçin.)

Bu derste temel öğrenme kazanımı, örüntülerle (kodlarla) mesaj göndermenin farklı yollarını karşılaştırmakla ilgilidir. Model, öğrencilerin tasarladığı kodları test etmenin ve karşılaştırmanın eğlenceli ve uygulamalı bir fırsatını sunar. Öğrencileri, kendi kodlarını ve bunları gönderecek cihazı tasarlamaya ve inşa etmeye teşvik edin. Tek bir doğru model olmadığını vurgulayın.

• Bilimsel Geçmiş - Bilgi Aktarımı:
  • Keşfet bölümünde önerilen, öğrencilerin Işık ve/veya Ses bloklarıyla örüntüleri farklı şekillerde kullanarak mesaj gönderdiği kodlama seçeneklerini daha yakından inceleyin.
  • Sunulan iki yöntem de her harfin bir veya daha fazla kez yanıp sönen ışıklar ya da seslerle temsil edilen bir sayı olduğu ikame kodlarıdır; A=1, B=2, vb.
  • Öğrencilerin testlerini kullanışlı hale getirmek için ölçütlere ve kısıtlamalara ihtiyacı olacaktır, bunlar İlgi Uyandır bölümünde belirlenebilir.
• Ön Bilgi Geliştirin - Bilgi Aktarımı: Temel bilim malzemelerinizi kullanarak bilgi, resim ve tanımları paylaşın:
  • Kodlar; mesajları temsil etmek için sayılar, harfler, sesler, ışıklar ve/veya semboller kullanan bir dizi örüntüdür. Örneğin, Mors alfabesinde her harf uzun veya kısa yanıp sönmeler veya bip sesleriyle temsil edilir.
  • İnsanlar, farklı zamanlarda ve yerlerde kodlanmış bilgi göndermek için pek çok örüntü sistemi kullanmıştır.
  • Günümüzde bilgi, genellikle metin, ses ve görüntüleri temsil eden 1'ler ve 0'lardan oluşan ikili kod örüntüleriyle bir kaynaktan diğerine elektronik olarak aktarılmaktadır. Bu sayılar, cep telefonları gibi elektronik cihazlar tarafından tanıdığımız bir biçime dönüştürülür.
  • Ölçütler, bir projenin başarılı olması için karşılanması gereken gereksinimler anlamına gelir, kullanımı kolay ve güvenli olması gibi.
    Kısıtlamalar, zaman veya maliyet gibi projeyle ilgili sınırlamalardır.
  • Anahtar sözcükler: örüntüler, kod, bilgi aktarımı, ölçütler, kısıtlamalar
• İnşa ve Programlama Deneyimi: Ünite Planı’ndaki önerileri gözden geçirin. Bu ders için ayrıca
  • SPIKE Uygulaması Başlat menüsündeki Işık ve Renk Sensörü öğretici etkinlikleriyle pekiştirme yapabilirsiniz.
  • Daha fazla yapım deneyimi kazanmak ve SPIKE Uygulamasındaki Sözcük Bloklarına alışmak için Fen ünitesindeki diğer derslerden birini veya birkaçını deneyebilirsiniz.
  • İlham vermek ve yapım desteği sağlamak için Işık ve Sesle İletişim dersini kullanabilirsiniz.
• Malzemeler: İlgi Uyandır bölümünde paylaşmak için basılı veya dijital bir Mors alfabesi örneği bulun.

A Bölümü (45 dakika)

• Hikayenin ana karakter(ler)ini ve ilk görevi tanıtın: Maria, Leo, Daniel ve Sofie, fikirlerini paylaşmak için özel bir kod kullanıyor. Arkadaşlarınızla iletişim kurmak için kendi kodunuzu oluşturun!

• DÜŞÜN—İsterseniz resimli hikayeyi kullanarak ders konusu hakkında kısa bir tartışma başlatın.

  • Örüntüler, bilgi aktarımında ne şekillerde kullanılır? (davul veya ses örüntüleri; Uzun ve kısa sinyallerden bir örüntü kullanan Mors alfabesi; havaalanında veya bir gemiden gelen sinyal ışıkları. Bir Mors alfabesi örneği paylaşabilirsiniz.)
  • Bir kod tasarlamanın kriterleri neler olabilir? (bilgiyi kodlamak için örüntü kullanılması, mesajın doğru bir şekilde iletilmesi, sistemin kullanımı kolay ve hızlı olması)
  • Peki ya kısıtlamalar? (mesafe, malzemeler, güvenlik, yani aynı anda çok fazla öğrencinin hareket etmemesi; mesaj göndermekte çok yavaş kalan bir kod, acil bilgileri geciktirebilir)
  • Öğrencilerin, kullanacakları ölçütleri ve kısıtlamaları tanımlamalarına yardımcı olun: Tek bir sınıf kümesi, gruplar arasında karşılaştırmayı kolaylaştırır. Birkaç seçenek olması, çözüm çeşitliliğini teşvik eder.

• Her gruba bir SPIKE Essential seti ve cihazı dağıtın.

• Öğrenciler çalışırken programlamaya destek olmak için aşağıdaki örnekleri paylaşabilirsiniz. Tek bir doğru model veya program olmadığını vurgulayın. Öğrenciler, bu açık proje dersinde istedikleri modeli ve mesajı tasarlayıp inşa edebilir.

• Öğrenciler:

  • A-E harfleriyle sözcükler göndermek için en az iki farklı kod oluşturmalı ve yazmalıdır (örneğin, A = kurt sesi; B = kuş sesi; C = kedi sesi ve benzeri).
  • Farklı sistemler kullanarak kodlanmış mesajlar göndermek için bir model İNŞA ETMEYE ve PROGRAMLAMAYA başlamalıdır. Arkadaşlarla iletişim kurmalarına nasıl yardımcı olacağını göstermelidir.
  • Kodlarını, ortaklarıyla veya diğer gruplarla belirlenen ölçütleri ve kısıtlamaları kullanarak test etmelidir.

• Işık matrisini, bilgi aktaran bir örüntü oluşturacak şekilde programlamanın yolları hakkında beyin fırtınası yaptırın. Örneğin, öğrenciler paylaşılan tasarım ölçütlerini ve kısıtlamalarını kullanabilir ve aşağıdaki fikirleri test edebilir:

  • A’dan E’ye tüm harfler için birer kodla, ışık matrisindeki piksellerin sayısıyla BED yazın.
  • A'dan E'ye tüm harfler için birer kodla, hayvan sesleriyle BEAD yazın.

• Çalışma süresinin yarısında, tanıdık bir sınıf rutini kullanarak öğrencilere fikir alışverişi yaptırın, sonra paylaşımlarından ilham alarak modellerini güncellemelerini sağlayın.

Örnek Fikirler

• Paylaşmak için öğrencileri toplayın. 

• Her gruptan, modellerini kullanarak aşağıdakileri göstermelerini ve açıklamalarını isteyin:

  • Test amaçlı kod tasarımlarının, bilgi aktarmak için nasıl farklı örüntüler kullandığı.
  • Tasarım çözümleri için kullandıkları ölçütler ve kısıtlamalar.
  • İki kod tasarımının test sonuçlarının karşılaştırması.
  • Kodlarının bilgi paylaşımını kolaylaştırıp kolaylaştırmadığı ve nasıl kolaylaştırdığı.

• Modelde veya programlamada grupların zorlandığı kısımlar hakkında paylaşım ve önerileri teşvik edin.

B Bölümü—Açıkla ile devam etmek istiyorsanız öğrencilerden modellerini muhafaza etmelerini isteyin veya yeniden inşa etmeleri için zaman tanıyın.

B Bölümü (45 dakika)

• A Bölümü —Açıkla adımlarını tekrarlayarak model programlamanın devamı için ekstra paylaşım, beyin fırtınası ve fikir alışverişini destekleyin.

• Öğrencilerin birbirlerinin tasarımlarını görmeleri ve değerlendirmeleri için Yapboz (gruplar ayrılarak yeni gruplar oluşturur) veya İç-Dış Çember (iki çember karşılıklı durarak paylaşım yapar, sonra yeni bir ortakla tekrar aynısını yapmak için ters yönlerde dönerler) gibi bir paylaşım yöntemi düzenleyin. Öğrencilerin, gördükleri her modelin özelliklerinin sürat, doğruluk ve kullanım kolaylığı gibi ana ölçütler açısından kendi özelliklerine kıyasla nasıl olduğu da dahil olmak üzere karşılaştırma verilerini toplamalarını ve kaydetmelerini sağlayın. Denemek istedikleri fikirleri not etmeye ve hangi tasarımın, arkadaşlarına gizli mesaj gönderme sorununu en iyi çözdüğünü düşünmeye teşvik edin.

• Öğrenciler:

  • (15 dk.) Paylaşım aktivitesinden edindikleri fikirleri kullanarak İNŞA ETMEYE ve PROGRAMLAMAYA devam etmelidir.
  • (10 dk.) Tamamlanmış modellerini kullanarak tasarım ve testlerini sınıfla paylaşmalı ve birlikte farklı kod tasarımlarının sürat, doğruluk ve kullanım kolaylığı ölçütlerini ne kadar iyi karşıladığını karşılaştırmalıdır. Hangi kod tasarımının arkadaşlara gizli mesaj gönderme sorununu en iyi çözdüğüne dair öğrencilerin oylarını toplayın.

• (5 dk.) Öğrencileri;

  • Görevi tamamlamalarına yardımcı olan,
  • Modellerini tasarlarken ve programlarken öğrendikleri bilgi, fikir veya becerileri paylaşmaya davet edin.

• Öğrencilerin setleri ve çalışma alanlarını toplamalarını sağlayın.

• Öğrencilerin fikir üretirken, inşa ederken ve programlarken düşünmelerini ve karar almalarını sağlayacak yol gösterici sorular sorun.

Gözlem Kontrol Listesi

• Öğrenme hedeflerini gözden geçirin (Öğretmen Desteği kutusu).

• Öğrencilerin ilerlemesini gözlemlemek için kontrol listesini kullanın:

  • Bilgi aktarımı için en az iki farklı kod tasarımı yapın.
  • Sistemi test etmek ve kullanmak için ölçütler (örn. mesajın doğru iletilmesi, bilgiyi şifrelemek için örüntü kullanılması, sistemin hızlı ve kullanımı kolay olması) ve kısıtlamalar (örn. mesafe, malzemeler, güvenlik) belirleyin.
  • Her kodu ve tasarım çözümünü sürat, doğruluk ve kullanım kolaylığı açısından değerlendirin.

Öz Değerlendirme

Her öğrenciden, kendi performansını en iyi temsil ettiğini düşündüğü tuğlayı seçmesini isteyin。

• Mavi tuğla: Bir program oluşturmak üzere yönergeleri uygulayabileceğimi düşünüyorum.
• Sarı tuğla: Bir program oluşturmak üzere yönergeleri uygulayabilirim.
• Yeşil tuğla: Bir program oluşturmak için yönergeleri uygulayabilirim ve bir arkadaşıma da yardımcı olabilirim.

Akran Geri Bildirimi

Öğrencilerin kendi küçük gruplarında, birlikte çalışma deneyimleri hakkında tartışma yapmalarını sağlayın.
Tartışma sırasında aşağıdaki gibi ifadeler kullanmaya teşvik edin:

• Şöyle şöyle yapmanı beğendim.
• Şunu nasıl yaptığını merak ediyorum.

Bu dersi basitleştirmek için:

• Öğrencilerin tasarımını, “hayır” için bir kez yanıp sönerek ve “evet” için iki kez yanıp sönerek basit soruları yanıtlayan bir kod örüntüsüyle sınırlayın. Ardından, evet/hayır soruları veya daha az ölçütle karşılaştırmayı destekleyin.

Bu dersin zorluğunu arttırmak için:

• Öğrencilerin tasarım çözümlerini, başka sözcükler kullanarak bilgi iletmek için alfabenin daha fazla harfini içerecek şekilde genişletmelerini isteyin. (Örnek kodlarla yalnızca A’dan E’ye harflerden oluşan sözcükler yazılabilir.) Bazı kodlar ölçeklenmeyeceği için öğrencileri, sistemlerinde sorunlarla karşılaşmaya hazırlayın.

• Tarihin önemli anları dahil, bilgi aktarımı için kullanılan kodlar ve örüntüler hakkında öğrenme materyalleri sağlayın (örneğin Mors alfabesi ; Amerikan İç Savaşı bayrak kodları; I. Dünya Savaşı Choctaw kodları; II. Dünya Savaşı Enigma cihazı veya “tarihin en iyi kodları” sözleriyle arama yapın). Öğrencilerin bir yöntemi araştırmalarını, sonra da nasıl çalıştığını açıklayan ve gösteren bir posterle öğrendiklerini sunmalarını isteyin.

Bu eklenti yapılırsa 45 dakikalık dersten daha uzun sürecektir.