デジタル化のしくみ
コンピュータの中には 0 と 1 しかない。それだけで数も文字も絵も表せる
50分教師用メモ
準備 教室コードは新しいものにする。「教師」を押す。体験 01・02 は端末内で完結する。
時間配分 前回まとめ・目標 4分 ／ 節1 スイッチで数を作る 16分 ／ 節2 絵を数にする 14分 ／ 節3 だから何ができるか 10分 ／ まとめ・自己評価・ふりかえり 6分
この回の評価（学習指導要領 技術・家庭科 技術分野 D(1) 情報の技術の原理・法則と仕組み。設計指針 Ｄ１Ｌ２。単元設計は 単元設計のページ）
- 知識・技能 0 と 1 の組み合わせで数を表せることを、スイッチを操作して説明している（体験01）
- 思考・判断・表現 絵をマスに分けて数にする仕組みから、細かさとデータの量の関係を述べている（体験02）
- 態度 デジタルにすることの良さと、失われるものの両方に目を向けようとしている（体験03・ふりかえり）
高校とのつながり 情報Ⅰ (2) 第3〜7回で、標本化・量子化・符号化と圧縮まで扱う。ここでは「0 と 1 だけで表せる」と「細かくするとデータが増える」の 2 点に絞る。
情報の技術は誰かの困りごとから生まれた
前回見つけた技術は、どれもデータをやりとりしていた。では、そのデータはコンピュータの中でどんな形をしているのか
コンピュータの中にあるのは、0 と 1 だけ
教師用メモ
「電気が流れている・いない」の 2 つしか区別できないので、0 と 1 になる。ここは 1 分で流し、体験 01 に入る。前回「まだ」が多かった目標を 2 分拾う。
授業の終わりにできるようになること
8 個で何通りか
マスを塗る
良さと、失うもの
スイッチで数を作る
入っているか、切れているか。その 2 つしか区別できない
8 個のスイッチで、いくつまで数えられるか
スイッチを押すと 0 と 1 が入れ替わる。上に書いてある数が、そのスイッチの重み。入っているスイッチの重みを全部足すと、下の数になる。①自分の出席番号を作る ②全部入れると何になるか ③1 つ増やすと何倍になるか
教師用メモ
進め方（14分） 自分の出席番号を作る（5分）。全部入れると 255（3分）。「スイッチを 1 つ増やすと？」→ 表せる数が2 倍になる（3分）。8 個で 0〜255 の 256 通り（3分）。
言葉 スイッチ 1 個分が 1 ビット。8 ビットで 1 バイト。1 バイトで 256 通りを区別できる。
文字につなぐ 文字も番号で表す。ひらがなや漢字は数が多いので、1 文字に 2〜3 バイト使う。「名前を打つと、その分のデータが作られている」。設計指針 Ｄ１Ｌ２。目標 01。
絵を数にする
マスに区切って、1 マスずつ決める
マスを塗って、絵を 0 と 1 にする
マスを押すと塗れる。好きな形（顔・記号など）を作る。右に、その絵を表す 0 と 1 の並びが出る。マスの数を変えると、細かさとデータの量がどう変わるかを見る
教師用メモ
進め方（12分） 4×4 で顔を描く（うまく描けない）→ 8×8 →12×12（描けるようになる）。マスが増えるとデータも増える（16 → 64 → 144 ビット）。
要点 細かくすると、きれいになるが、データが増える。この釣り合いが、写真や動画の画質と容量の関係にあたる。
色を付けるなら、1 マスに白黒 1 ビットでは足りず、もっと多くのビットが要る。ここでは白黒に絞る。高校の情報Ⅰ (2) 第5・6回で色と動画まで広げる。目標 02。
だから何ができるか
数にすると、コンピュータが扱えるようになる
デジタルにすると、できるようになること
下の 8 個を分ける。まず上で付ける印を選び、次にその印を付けるものを押す。全部に印を付けたら「答え合わせ」
教師用メモ
進め方（8分） 一人で 4 分、答え合わせ 4 分。
要点 「まったく同じものができる」は、良さでもあり、勝手にコピーされる問題にもなる（第4回・第10回）。「機械がないと読めない」は、古い形式のデータが読めなくなる問題につながる。
大事にすること デジタルにすると良いことばかりではない。体験 02 のマスの数のように、何を残して何を捨てるかを決めている。目標 03。
0 と 1 だけで表し、細かさとデータの量を決める
| 0 と 1 | コンピュータは「電気が流れている・いない」しか区別できない。だから 0 と 1。スイッチ 1 個分が 1 ビット、8 個で 1 バイト（256 通り） |
| 数と文字 | 重みを足し合わせて数を表す。文字も番号で表す。ひらがなや漢字は数が多いので 1 文字に 2〜3 バイト使う |
| 絵 | マスに区切って 1 マスずつ決める。細かくするときれいになるが、データが増える |
| 良さと失うもの | 同じものが作れる・送れる・探せる・直せる。一方で、決めた細かさより細かいものは消え、機械がないと読めない |
教師用メモ
次回は、この 0 と 1 がどうやって遠くまで届くのか。ネットワークに進む。
3つの目標に、自分の操作で答える
今日の目標、自分はどこまで
3 つの目標それぞれに、できた／だいたい／まだ、を 1 つ選ぶ。右の帯にクラス全体の分布が出る
教師用メモ
1 分。「まだ」が多い目標は、次回の冒頭で拾い直す。
細かさを選んでいると気づいた場面
一文でよい。「〇〇のとき、△△を選んでいる」の形
教師用メモ
3 分。次回は、この 0 と 1 が遠くまで届く仕組み。