από το βιβλίο του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου, ‘Πειράματα Φυσικών Επιστημών με υλικά καθημερινής χρήσης’, ΟΕΔΒ, Αθήνα 2000, εργαστηριακή άσκηση 6, σελ 56.

Τι χρειάζεσαι: Ένα σχετικά μεγάλο μεταλλικό κυλινδρικό κουτί με καπάκι (η.χ. κουτί από νεσκαφέ των 750 γραμμαρίων, ή ένα κουτί από γάλα για μωρά) ένα καρφί, ένα σφυρί, ένα λάστιχο με μήκος περίπου ένα μέτρο (καλύτερα το πολύκλωνο κυλινδρικό με δεύτερη επιλογή το μονόκλωνο κυλινδρικό), κλωστή, μερικές βίδες ή χοντρά παξιμάδια.

Τι θα κάνεις: Βγάλε το καπάκι από το κουτί. Με τη βοήθεια του σφυριού και του καρφιού κάνε στο πάνω μέρος του κουτιού, στην “πατούρα” για το καπάκι, δυο τρύπες αντιδιαμετρικά. Στον πάτο του κουτιού, ακριβώς απέναντι τους, κάνε δύο ακόμη τρύπες. Πέρασε τη μια άκρη από το λάστιχο, μέσα από τη μια από τις τρύπες που είναι στο πάνω μέρος του κουτιού. Δέσε έναν κόμπο στην άλλη άκρη του λάστιχου ώστε να μη μπορεί να περάσει μέσα από την τρύπα. Πέρασε την ελεύθερη άκρη μέσα από τις τρύπες ώστε το λάστιχο να κάνει ένα X και η άκρη να καταλήξει στην άλλη τρύπα που είναι στο πάνω μέρος του κουτιού. Πέρασε το λάστιχο μέσα από την τρύπα αυτή, σφίξε το και κάνε κόμπο στην ελεύθερη άκρη του ώστε να μη μπορεί να φύγει από τη θέση του. Με τη βοήθεια του σπάγκου δέσε μερικές βίδες στο σημείο που διασταυρώνεται το λάστιχο, στο κέντρο του X (εικόνες 32 και 33).

Σπρώξε το κουτί, π.χ. πάνω στην επιφάνεια του γραφείου, ώστε να κυλήσει μακριά.

Τι θα δεις: Το κουτί, αφού κυλήσει μακριά, επιστρέφει πάλι σε σένα.

Ερμηνεία: Το λάστιχο στο εσωτερικό του κουτιού, καθώς κυλούσε το κουτί, λόγω του βάρους που έχει προστεθεί, “κουρδιζότανε”. Έτσι κάποια στιγμή που ίο κουτί σταμάτησε άρχισε το λάστιχο να “ξεκουρδίζεται” με αποτέλεσμα να κινείται το κουτί προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Σημείωση: Αν το κουτί δεν επιστρέφει, τέντωσε πιο πολύ το λάστιχο ή πρόσθεσε βάρος. Μπορείς να δοκιμάσεις και διάφορα λάστιχα για να βρεις αυτό που θα κάνει ευκρινέστερο το φαινόμενο.

Σας καλωσορίσω στο περιοδικό μου

Μέσα από το περιοδικό αυτό θα σας ενημερώνω πάνω σε εκπαιδευτικά θέματα.

Μπορείτε να συνεχίσετε στο blog μου ή να πάτε στα μαθήματα

Ο υπολογιστής ΄΄καταλαβαίνει΄΄ την πιο απλή γλώσσα που μπορεί να υπάρξει :

τη δυαδική γλώσσα, μία γλώσσα δηλαδή που αποτελείται μόνο από δύο γράμματα – ψηφία.

Ας το εξηγήσουμε.

Το βασικό δομικό στοιχείο του Η/Υ αλλά και όλων των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων είναι το γνωστό τρανζίστορ το οποίο στην ελληνική γλώσσα αναφέρεται ως τρίοδος.

Η τρίοδος είναι το πιο απλό ηλεκτρονικό κύκλωμα που μπορεί να υπάρξει. Το χαρακτηριστικό της είναι ότι ενώ στην είσοδο της μπορούμε να δώσουμε ένα μεγάλο αριθμό διαφορετικών καταστάσεων, αυτή με τη σειρά της μας δίνει ως απάντηση στη έξοδο της μόνο δύο διακριτές καταστάσεις : απουσία ρεύματος ή ύπαρξη ρεύματος μίας συγκεκριμένης πάντα τιμής σε ένταση.

Τις καταστάσεις αυτές, για λόγους οικονομίας, τις συμβολίζουμε με τα ψηφία 0 και 1, τα οποία αποτελούν και τα μοναδικά ΄΄γράμματα΄΄ της γλώσσας των Η/Υ.

Τι ονομάζεται bit ;

bit  – (binary digit ) ή Δυαδικό ψηφίο ονομάζεται το είδος της πληροφορία που μπορεί να πάρει δύο μόνο διακριτές τιμές -το 0 όταν δεν περνάει ρεύμα και το 1 όταν περνάει ρεύμα από ένα συγκεκριμένο σημείο που εξετάζουμε μία συγκεκριμένη χρονική στιγμή- ονομάζεται δυαδικό ψηφίο ή στην ορολογία των υπολογιστών bit (binary digit). Πρόκειται για την ελάχιστη ποσότητα πληροφορίας που μπορεί να διαχειριστεί ( επεξεργαστεί, αποθηκεύσει, μεταδώσει) ένας υπολογιστής.

Πως είναι σε θέση ο υπολογιστής να κάνει τόσες πολύπλοκες εργασίες αφού χρησιμοποιεί μία τόσο απλή γλώσσα ;

Όπως η ελληνική γλώσσα διαθέτει 24 γράμματα, τα οποία βάζοντας τα στη σειρά με διαφορετικούς κάθε φορά συνδυασμούς σχηματίζουμε μία πληθώρα διαφορετικών λέξεων έτσι και στη γλώσσα των Η/Υ με τον κατάλληλο συνδυασμό στην σειρά ενός αριθμού από δυαδικά ψηφία –μηδενικά και άσσους- μπορώ να σχηματίσω ένα μεγάλο πλήθος δυαδικών λέξεων. Αν πάρουμε 8 δυαδικά ψηφία στη σειρά μπορούμε να έχουμε 256 διαφορετικούς συνδυασμούς οπότε κάλλιστα μπορώ να αντιστοιχίσω όλα τα γράμματα και τα σύμβολα της αγγλικής και της ελληνικής γλώσσας, το καθένα με έναν διαφορετικό συνδυασμό δυαδικών ψηφίων. Η παραπάνω διαδικασία είναι μία κωδικοποίηση, δηλαδή μετατροπή μίας πληροφορίας από μία μορφή σε μία άλλη. Η κωδικοποίηση των δεδομένων γίνεται για λόγους ευκολίας ή ασφάλειας

Τι ονομάζεται Byte;

Byte ή χαρακτήρας  ονομάζεται ένα σύνολο από 8 δυαδικά ψηφία – bit  στη σειρά το οποίο το εκλαμβάνουμε ως ξεχωριστή οντότητα ονομάζεται Byte. Πρόκειται για μία λέξη από 8 δυαδικά ψηφία στη γλώσσας των Η/Υ και αντιπροσωπεύει ένα χαρακτήρα της δικής μας γλώσσας.

Είναι η βασική μονάδα μέτρησης της χωρητικότητας, δηλαδή της ποσότητας των πληροφοριών που διαχειρίζεται ένας Η/Υ. Έχουμε τα πολλαπλάσια της χωρητικότητας :

1 ΚΒ = 1.024 Bytes ≈ 1.000 Bytes

1 MB = 1.024 KB ≈ 1.000 KB = 1.000.000 Bytes

1 GB = 1.024 MB ≈ 1.000 MB = 1.000.000 KB = 1.000.000.000 Bytes

Κεφάλαιο 1ο – Από τον Αναλογικό στον Ψηφιακό Κόσμο

• Αναλογικά και ψηφιακά συστήματα

Ο πραγματικός κόσμος είναι αναλογικός αλλά ο κόσμος των υπολογιστών και της Πληροφορικής είναι ψηφιακός.

Τι είναι ένα Αναλογικό μέγεθος ;

Αναλογικό μέγεθος ονομάζεται ένα μέγεθος που μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή σε μία περιοχή τιμών. Για παράδειγμα, αναλογικά μεγέθη είναι: η ταχύτητα ενός αυτοκινήτου, η θερμοκρασία ενός δωματίου, το βάρος ενός ανθρώπου, το ύψος ενός δένδρου.

Τι σημαίνει ο όρος ψηφιακό μέγεθος ;

Όλα τα φυσικά φαινόμενα που συμβαίνουν στη φύση είναι αναλογικές διαδικασίες. Ένα αναλογικό σύστημα λοιπόν μπορεί να λάβει άπειρες συνεχόμενες τιμές Αντίθετα ένα ψηφιακό σύστημα είναι μία αναπαράσταση ενός αναλογικού συστήματος η οποία για λόγους οικονομίας μπορεί να λάβει μόνο έναν πεπερασμένο αριθμό από διακριτές τιμές.

Στην αναλογική κλίμακα οι συντεταγμένες μεταβάλλονται κατά τρόπο συνεχή, ενώ στην ψηφιακή κλίμακα οι συντεταγμένες μεταβάλλονται κατά τρόπο διακριτό.

Επομένως, η μέτρηση της τιμής ενός χαρακτηριστικού μπορεί να γίνεται σε αναλογική (συνεχή) ή ψηφιακή (διακριτή) κλίμακα.

Σύγκριση της ψηφιακής μορφής και της αναλογικής μορφής.

Με τη ψηφιοποίηση των δεδομένων έχουμε μία μικρή απώλεια στην ποιότητα η οποία, σήμερα δεν είναι πλέον ευδιάκριτη, αλλά από την άλλη μπορούμε να προχωρήσουμε στην αποθήκευση των ψηφιακών δεδομένων μας χωρίς να ανησυχούμε για τη αλλοίωση τους με το πέρασμα του χρόνου ή κατά την αντιγραφή τους.

Τι σημαίνει ο όρος δυαδικό μέγεθος ;

Δυαδικό μέγεθος είναι ένα ψηφιακό μέγεθος που μπορεί να πάρει μόνο δύο (2) διακριτές τιμές.

• η λογική πρόταση «σήμερα βρέχει» μπορεί να είναι αληθής (TRUE) αν πράγματι βρέχει ή ψευδής (FALSE) αν δεν βρέχει
• η κατάσταση ενός διακόπτη μπορεί να είναι ανοικτός (ON) ή κλειστός (OFF)
• η απάντηση σε μία ερώτηση κλειστού τύπου, (πχ είσαι ενήλικας) είναι ΝΑΙ (YES) ή ΟΧΙ (NO)

1.2 Δεδομένα και Πληροφορίες

Τι ονομάζουμε δεδομένα ;

Δεδομένα ονομάζονται τα στοιχεία που περιγράφουν την πραγματικότητα και τα οποία μπορούμε να συλλέξουμε -συνήθως γίνονται αντιληπτά από τις ανθρώπινες αισθήσεις. (Λέμε ΄΄αυτό είναι δεδομένο΄΄ δηλαδή σίγουρο, αδιαμφισβήτητο)

Η συλλογή, η οργάνωση, ο συσχετισμός και η επεξεργασία των δεδομένων μας δίνουν την πληροφορία.

Ποια σχέση υπάρχει ανάμεσα στα δεδομένα και τις πληροφορίες ;

Οι πληροφορίες προκύπτουν μετά από κατάλληλη επεξεργασία μίας σειράς δεδομένων.

Οι πληροφορίες μας μεταδίδουν κάποια επιπρόσθετη γνώση ή μας βοηθούν να λαμβάνουμε αποφάσεις, να λύνουμε προβλήματα και να οργανώνουμε καλύτερα τις δραστηριότητες μας.

Κύκλος επεξεργασίας των δεδομένων :

Πολλές φορές οι πληροφορίες που προέκυψαν μετά από την επεξεργασία μίας σειράς δεδομένων, μπορούν με τη σειρά τους να χρησιμοποιηθούν ως δεδομένα σε μία νέα επεξεργασία, με σκοπό την εξαγωγή καινούριων πληροφοριών.

Ο υπολογιστής ως προς τη λειτουργία του

Στον υπολογιστή εισάγουμε δεδομένα, τα επεξεργάζεται, και ως αποτέλεσμα μας εμφανίζει τις αντίστοιχες πληροφορίες. Επίσης ο υπολογιστής είναι σε θέση να αποθηκεύσει μία μεγάλη ποσότητα δεδομένων και πληροφοριών.

Data είναι ο πληθυντικός της λατινικής λέξης datum και σημαίνει γεγονός, δεδομένο

Ο όρος information, προέρχεται από τη λατινική λέξη informare που σημαίνει «δίνω μορφή»