-　第一学習社　情報B　-
第2章　コンピュータのしくみとはたらき
第1節　コンピュータにおける情報の表し方

1　アナログ信号とディジタル信号

2101
【教師向けコメント】 ディジタルとアナログの違いを図的に学習できます。アナログ式とディジタル式の時計やはかりなど身近な道具を使って数値の扱い方の違いを説明すると効果的です。
【生徒向け】 アナログとディジタルの違いをオシロスコープの波形を見て、直感的に理解しましょう。

1302-2
【教師向けコメント】 ロータリーエンコーダの動きを、どのように光センサで受信・分析するか説明する際に利用するといいでしょう。
【生徒向け】 ロータリーエンコーダの動きを、どのように光センサが受信・分析するのかみてみましょう。少し専門的な内容なので、大体の流れがわかればよいと思います。

1511-2
【教師向けコメント】 CD-ROMドライブがどのようにしてレーザーの光でデータを読み取るのか、細かい流れを説明したいときに利用できます。
【生徒向け】 CD-ROMドライブがCDから情報を読み取る時には、レーザー光をディスクの記憶面にあてて、反射してくる光の強弱でデータを読み取るということは学びましたね。では、発射されたレーザーがどのようにしてディスクの記録面に届くのか、またなぜレーザー光をあてた時に反射された光に強弱があるのかみてみましょう。

2103
【教師向けコメント】 アナログ式のLPレコードとデジタル式のCDの情報の記録の仕方の違いについて学習できます。LPレコードは直接針が触れるために、情報が磨耗してしまうことにも触れるといいでしょう。実際に音をどのようにディジタル化するかは2108を参照してください。
【生徒向け】 アナログメディアであるLPレコードとディジタルメディアであるCDのデータの記録方法を比べてみましょう。LPレコードは記録面に直接針が触れるのでデータが磨耗してしまうことも理解しましょう。

2　0と1の世界

2104
【教師向けコメント】 10進数と2進数の対応およびビットパターンについて学習できます。コンピュータは2進数で数値を扱っていることを中心に説明します。また8ビットの2進数場合11111111=255までの数値しか数えられないことにも触れるといいでしょう。
【生徒向け】 コンピュータでは、2進数が用いられます。我々が日常使用している10進数との違いをしっかり理解しましょう。また、ランプの点灯で表すことにより、ビットパターンのイメージをつかむことができます。

2106-2
【教師向けコメント】 コンピュータでの文字コードの扱いについて具体的に学習することができます。コード表を見ながら文字と文字コードの対応ができるようにしておく必要があります。
【生徒向け】 文字がどのような形式でパソコンに記憶されているか理解しましょう。

4　画像の表現

2107
【教師向けコメント】 画像をディジタル化するしくみ、標本化および量子化について学習することができます。また、光の加法混合を理解し、RBGによるカラー表現が説明できといいでしょう。
【生徒向け】 CCDカメラに写った画像が、どうやってコンピュータに取り込まれて、ディジタル画像として表現されるか、そのしくみについて理解しましょう。

1605-1
【教師向けコメント】 グラフィックの表示の仕組みを解説しています。メモリの仕組みなど、ディジタル処理の知識がないと理解が難しい内容です。
【生徒向け】 表示のしくみを見てみましょう。

1606-1
【教師向けコメント】 デスクトップのプロパティなどを使うときに理解を助けます。色の表現とデータ量のトレードオフについて学ばせることもできます。
【生徒向け】 3つのカラーモードの違いが表にまとめられています。各カラーモードの特徴を理解しましょう。

1606-2
【教師向けコメント】 インデックスカラーモードについて理解させることができます。カラーモードについて十分理解できていることが前提です。
【生徒向け】 256色インデックスカラーモードでは、どのように色が表現されていて、どう登録、どう表示されるか理解しましょう。

2109
【教師向けコメント】 アニメーションのしくみについて学習することができます。ビデオテープでは1秒間に30枚の絵を映画では1秒間に24枚の絵を切り替えている。授業では切り替える回数が少なくなると動きがぎこちなくことに触れながら説明するといいでしょう。
【生徒向け】 動画が動いて見えるしくみについて理解しましょう。また切り替える絵の数を少なくするとどうなるか考えて見ましょう。

2110
【教師向けコメント】 動画と静止画の情報量の違いについて学習することができます。静止画や動画は、圧縮しない状態では、膨大なデータ量になってしまうことに触れるとよいでしょう。データ量を少なくするために情報圧縮技術を使うとよい(2112)ことにつながるように授業を展開するといいでしょう。
【生徒向け】 文字データと違い、静止画や動画はそのままでは、膨大な量になってしまうことを理解しましょう。

2111-1
【教師向けコメント】 冗長なデータを圧縮する一つの方式「ラン・レングス法」について学習することができます。画像には同じ色の点が連続していることが多いため、ラングレス法での圧縮が効果的です。身近なFAXの送受信にもこの技術が使われています。
【生徒向け】 データ圧縮方法の１つにラン・レングス法があります。ここでは圧縮の方式について概念的に理解しましょう。

2111-2
【教師向けコメント】 冗長なデータを圧縮する方法の一つ、ハフマン法について学習することができます。ハフマン法は、「出現頻度が高いデータほど短いコードを与える」ことで圧縮を行います。
【生徒向け】 より高度な圧縮法である「ハフマン法」について、「出現頻度が高いデータほど短いコードを与える」という考え方をつかみましょう。

5　音の表現

2103
【教師向けコメント】 アナログ式のLPレコードとデジタル式のCDの情報の記録の仕方の違いについて学習できます。LPレコードは直接針が触れるために、情報が磨耗してしまうことにも触れるといいでしょう。実際に音をどのようにディジタル化するかは2108を参照してください。
【生徒向け】 アナログメディアであるLPレコードとディジタルメディアであるCDのデータの記録方法を比べてみましょう。LPレコードは記録面に直接針が触れるのでデータが磨耗してしまうことも理解しましょう。

2108
【教師向けコメント】 音声をディジタル化するしくみについて、標本化および量子化について学習することができます。ディジタル化することによって、劣化しなくなる。コンピュータで加工がしやすくなることに触れるとよいでしょう。
【生徒向け】 マイクロフォンから入力された音声が、どうやってコンピュータに取り込まれて、ディジタルデータとして表現されるか、そのしくみについて理解しましょう。

2111-1
【教師向けコメント】 冗長なデータを圧縮する一つの方式「ラン・レングス法」について学習することができます。画像には同じ色の点が連続していることが多いため、ラングレス法での圧縮が効果的です。身近なFAXの送受信にもこの技術が使われています。
【生徒向け】 データ圧縮方法の１つにラン・レングス法があります。ここでは圧縮の方式について概念的に理解しましょう。

2111-2
【教師向けコメント】 冗長なデータを圧縮する方法の一つ、ハフマン法について学習することができます。ハフマン法は、「出現頻度が高いデータほど短いコードを与える」ことで圧縮を行います。
【生徒向け】 より高度な圧縮法である「ハフマン法」について、「出現頻度が高いデータほど短いコードを与える」という考え方をつかみましょう。