- 東京書籍 情報A -

第4章 情報機器の発達と生活の変化
第1節 情報の発達とその仕組み

1 コンビニエンスストアが便利なのはなぜ?

4207-1
【教師向けコメント】 POSターミナルから入力された情報が、どのようにして商品管理に生かされているのかという視点から押さえておきましょう。
【生徒向け】 POSシステムによる商品管理方法について、バーコードに注目しながら調べてみましょう。

4207-2
【教師向けコメント】 POSシステムにおける無駄のない商品管理について、POSリーダとストアコントローラとの情報のやりとりに着目しながら押さえておくと良いでしょう。
【生徒向け】 POSシステムによる商品管理では、バーコードを使うことによりいかなるサービスが実現できるようになったかまとめてみましょう。

4207-3
【教師向けコメント】 チェーン展開をしているコンビニ店では、それぞれのお店と本部をネットワークで結び、集中的にデータを処理することによって、いかなるサービスが実現されるのか調べてみましょう。
【生徒向け】 チェーン展開をしているコンビニ店では、いかなるサービスが実現されているのかまとめてみましょう。また、その原動力は何かを調べてみましょう。

2 情報機器とディジタル化

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。

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。

1509-3
【教師向けコメント】 CDとDVDの記録層を示したいときに利用することが出来ます。このとき、CDよりもDVDの方が、ピットの大きさとトラック間隔が小さくなっていることに着目させ、それによりディスク1枚により多くの情報を記録することが可能となっていることを説明する必要があります。
【生徒向け】 CDとDVDの記録層の違いをみてみましょう。CDよりもDVDの方が、ピットの大きさとトラック間隔が小さくなっているのがわかると思います。これにより、ディスク1枚により多くの情報を記録することが可能となっています。

1511-1
【教師向けコメント】 CD-ROMドライブがレーザ光をディスクの記憶面に当て、反射してくる光の強弱でデータを読みとっていることを示したい時に利用できます。
【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っています。読み取っている部分の各部品の役割は1511-2を見てください。

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。

1511-3
【教師向けコメント】 "CD-ROMの表面から反射された光が実際に1と0で捉えられる仕組みを説明したいときや、なぜ読み出されたデータが14ビットで一塊になっているのかを説明したい時に利用することができます。 "
【生徒向け】 CD-ROMの表面から反射された光が実際に1と0で捉えられる流れをみてみましょう。読み出された14ビットのデータは、変換表に沿って8ビットのデータに置き換えられます。なぜこのような作業が必要なのか知っておきましょう。

3 ディジタル通信技術の発達

1707-1
【教師向けコメント】 プロトコルの概念や役割を、電話を例にして、学習することができます。
【生徒向け】 コンピュータを線でつないだだけでは情報のやりとりができません。ネットワークでデータをやりとりするときの決まりごとをプロトコル(通信規約)といいます。

1701
【教師向けコメント】 モデムの内部構造と仕組みを学習することができます。
【生徒向け】 リレーで電話機からの信号とモデムLSIからの信号を切り替えます。モデムLSIは、0と1のディジタル信号を音の波のアナログ信号を変換する変調と、もとに戻す復調の働きをしています。

1705-1
【教師向けコメント】 モデム・ADSL・光ファイバーの通信速度の異なる手段の、画像の転送の速度の違いを学習できます。
【生徒向け】 象が歩く映像を使って、モデムとADSLと光ファイバで表示されるまでの速度を体験的に見ることができるように説明しています。モデムは56Kbps、ADSLは1.5〜8M、光ファイバは10〜100Mの設定なので、正確な時間ではなく、体感的な速度を体験できるような映像になっています。

4208-1
【教師向けコメント】 電子商取引の代表例、インターネット上でのオンラインショッピングの方法と代金の支払方法について概観しておくと良いでしょう。その際、安全性に関する配慮についても押さえておく必要があります。
【生徒向け】 電子商取引とはどのようなものか。そして、その例をあげてみましょう。

4208-2
【教師向けコメント】 電子商取引の代表例、インターネット上でのオンラインショッピングのしくみについて、(1)売り手と買い手のやりとり、(2)サービスのくふう、(3)注文と支払い、(4)商品の発送方法などについて概観しておくと良いでしょう。
【生徒向け】 インターネット上でのオンラインショッピングのしくみについて、サービスを提供する買い手の立場から手続きの流れをイメージしてみましょう。

4 インターネットの仕組みを見てみよう

1709-1
【教師向けコメント】 IPアドレスの必要性や役割について学習することができます。
【生徒向け】 IPアドレスは、一台一台重複しないでつけることがとても大切です。アドレスを管理している組織同士で連携しあって同じアドレスにならないようにしています。自分が使っているコンピュータのIPアドレスがどうなっているかを見てみましょう。

1709-2
【教師向けコメント】 IPアドレスそのものを学習することができます。
【生徒向け】 ピリオドで区切られた4つの数字は、それぞれ0から255まであります。

1709-3
【教師向けコメント】 ネットワークでデータが正しく送られるしくみ、ルータの役割、ルーティングテーブル、ホップカウントについて学習することができます。
【生徒向け】  

1707-3
【教師向けコメント】 ネットワークのトラブルに対処するためには、こうしたプロトコルの階層構造に対する理解が必要となります。内容的に難しいと思われる場合は、1707-3-01および02の静止画を使って、説明するとよいでしょう。
【生徒向け】 プロトコルは1つではなく、層を作って、それぞれの役割をはたしています。ネットワークがうまくつながらないという場合は、どの層での問題なのかをはっきりさせることが第一歩です。

1710-1
【教師向けコメント】 ドメインネームの考え方、しくみ、意味を学習することができます。
【生徒向け】 身近に見られるドメインネームを探して、グループ分けをしてみましょう。

1710-2
【教師向けコメント】 DNS(ドメインネームシステム)、ネームサーバ、ドメインネームからIPアドレスの取得の仕方などを学習することができます。
【生徒向け】 クライアントが問い合わせたドメインネームがみつからなかった場合、ネームサーバ同士が連携して、問い合わせ先を探します。この仕組みがあるおかげで、それぞれのネームサーバは自分が管轄する部分についてだけ知っていればよく、インターネット全体についての膨大な情報を知っている必要はありません。

1706-2
【教師向けコメント】 ピア・ツー・ピア方式、クライアント・サーバ方式について学習できます。
【生徒向け】 ピアツーピア型とクライアント・サーバ型のそれぞれの特徴を表に整理してみよう。また、校内にあるサーバの役割を調べてみよう。

5102-1
【教師向けコメント】 チェーンレターがなぜいけないのか、ネットワーク利用者のマナーの観点から考えておく必要があります。
【生徒向け】 チェーンレターの被害に遭わないための工夫について考えてみましょう。

5102-2
【教師向けコメント】 チェーンレターを種類別に分け、実例をあげておくことが大切です。
【生徒向け】 チェーンレターにはどのようなタイプのものがあるのか分類してみましょう。

5102-3
【教師向けコメント】 チェーンメールはなぜ禁止された行為であるのかまとめておく必要があります。
【生徒向け】 チェーンレターが送られてきた場合に困ることをあげてみましょう。次に、チェーンレターが禁止されている根拠について考えてみましょう。

5 コンピュータの発達と役割の変化

1506-1
【教師向けコメント】 フロッピーの構成を説明したい時に利用することができます。この際、各部の役割を説明する必要があります。
【生徒向け】 パソコンのデータを記録できる「フロッピー」の構造を見てみましょう。フロッピーには約1.4MBのデータを記録することが出来ます。また、書込み禁止ノッチを使うことで、新たな書き込みを防ぐことが出来、誤って大事なデータを消さないようにすることが出来ます。

1507
【教師向けコメント】 フロッピーディスクドライブの内部構造を示したいときに利用することが出来ます。この際、各部の役割を説明する必要があります。
【生徒向け】 フロッピーディスクドライブはどのような構造をしているのか見てみましょう。フロッピーディスクドライブは、フロッピーディスクを回転させるスピンドルモータ、磁気ヘッド、磁気ヘッドを移動させるトラッキングモータなどで構成されています。この図ではわかりませんが、磁気ヘッドは上下に2個あり、挿入されたフロッピーディスクを上下からはさみ込んで両面の情報を読み書きします。

1502
【教師向けコメント】 ハードディスクドライブの構造を示したいときに利用できます。ハードディスク自体の役割と、各部の役割や動作の説明を付け加える必要があります。
【生徒向け】 ハードディスクは、記録・再生が可能な補助記憶装置の一つです。ハードディスクドライブの中では、プラッタと呼ばれる磁気ディスクが、毎分数千回転という速さで回転しています。スイングアームの先端に取り付けられた磁気ヘッドで、プラッタ表面の磁気データを読み書きします。

1509-1
【教師向けコメント】 CDの構造を示したいときに利用することが出来ます。この際、各層の説明をする必要があります。
【生徒向け】 CDの構造がどのようになっているのか見てみましょう。厚さ1.2mmの中でも、基盤が約1.2mmを占め、その下にアルミニウムを蒸着させた記録層があり、記録層を覆うように厚さ10μmの、樹脂で出来た保護膜があります。

1509-2
【教師向けコメント】 DVDの構造を示したいときに利用することが出来ます。これを利用する際には、DVDが2枚のディスクを張り合わせて1枚のCDと同じ厚さであるという説明を加えるといいでしょう。また、1509-1の静止画を用いてCDの構造と比べるとよいでしょう。
【生徒向け】 DVDの構造を見てみましょう。DVDは外観的にはCDと大きさも厚さも同じですが、DVDは2枚のディスクを張り合わせて1枚にしています。また、CDには記録層が片側しかなかったのに比べて、DVDは1つのディスクにつき両面で記録することができ、一枚で最大4層の記録面をもつことが出来ます。

1510-1
【教師向けコメント】 CD(DVD)ドライブの内部構造を示したいときに利用することが出来ます。この際、CDやDVDは光ディスクであり、フロッピーなどの磁気ディスクと違いレーザー光線を使ってデータを読み書きすることを説明に加えるとよいでしょう。また、CDドライブとDVDドライブの内部構造の相違点を説明する必要があります。
【生徒向け】 CDドライブの内部構造を見てみましょう。CDやDVDはフロッピーディスクなどの磁気で記録・再生されていたものと違い、「光ディスク」と呼ばれる、レーザー光線を使ってデータを読み書きする補助記憶媒体です。CDドライブとDVDドライブの構造は基本的に同じですが、DVDの方が記録密度が高く、基板の厚さがCDの半分なので、それにあわせてレンズなどの設計が異なります。

1510-2
【教師向けコメント】 CDから情報を読み取る仕組みを説明する際に利用できます。各部分の役割を説明する必要があります。これの動きに関しては、1511-1や1511-2の動画を利用するとよいでしょう。
【生徒向け】 "CDドライブがCDから情報を読み取る時に必要な構造を見てみましょう。これがどのように使われているのかは、1511-1や1511-2を見て下さい。 "

1512-1
【教師向けコメント】 光磁気ディスクドライブの内部構造を示したいときに利用できます。その際、各部の役割や、光磁気ディスクとはどのようなものかなどの説明を加える必要があります。
【生徒向け】 光磁気ディスクには、MOがあります。このドライブの構造を見てみましょう。

1512-2
【教師向けコメント】 光磁気ディスクから情報を読み取る仕組みを説明する際に利用できます。各部分の役割を説明する必要があります。これの動きに関しては、1513-1や1513-2、1513-3の動画を利用するとよいでしょう。
【生徒向け】 "CDドライブがCDから情報を読み取る時に必要な構造を見てみましょう。これがどのように使われているのかは、1513-1や1513-2、1513-3の動画を見て下さい。 "

6 電子部品と記憶媒体の変化

1401-1
【教師向けコメント】 CPUの構成を示したいときに利用できます。また、ダイの拡大図がありますが、これに関しては1401-2の静止画に構造がのっています。
【生徒向け】 CPUの構成をみてみましょう。CPUは主に、ダイ・パッケージ・ピンで構成されています。ダイの構造については1401-2に詳しく載っています。ダイは指先に乗るほどの小さなもので、そのままでは配線や取り扱いが難しいため、数cm角のパッケージの表面に乗せられます。パッケージの裏には、マザーボード上のCPUソケットに接続される数百本のピン(端子)が並んでいます。

1401-2
【教師向けコメント】 "1401-1でCPUの3構造を示したとき、ダイの構造に注目し、説明したいときに使えます。 このとき、ダイの中での情報の流れを示すとよいでしょう。"
【生徒向け】 CPUの3つの構成のうち、ダイに注目してみましょう。CPUの基盤に作り込まれた回路は、いくつかのブロックで構成されています。バスインタフェースでメモリから読み込まれた命令群は、一度キャッシュメモリに貯えられ、キャッシュメモリからフェッチユニットで1つの命令を読み込み、命令の意味を解釈して、浮動小数点演算ユニットや整数演算ユニットを動かして命令を実行します。制御ユニットは、CPU全体の動作を管理します。

1506-1
【教師向けコメント】 フロッピーの構成を説明したい時に利用することができます。この際、各部の役割を説明する必要があります。
【生徒向け】 パソコンのデータを記録できる「フロッピー」の構造を見てみましょう。フロッピーには約1.4MBのデータを記録することが出来ます。また、書込み禁止ノッチを使うことで、新たな書き込みを防ぐことが出来、誤って大事なデータを消さないようにすることが出来ます。