パズルとゲームで知るコンピュータのしくみ

大阪府立大学白鷺祭特別企画
情報数理科学科教員有志合同企画
理学部オープンラボ2008
（会沢成彦・嘉田勝・西村治道・藤本典幸）
パズルとゲームで知る
コンピュータのしくみ
学習活動の例
（イメージ）
（Tim Bell et al. Computer Science Unplugged より）
パズルやゲームを使って，コンピュータのしくみを楽しく学びましょう！
この企画では，情報教育の世界で話題沸騰中の新しい教育メソッド，アンプラグドコンピュータサイエンス
（コンピュータを使わない情報教育）のさまざまな学習活動を会場内にセットアップして，ご来場のみなさんの
ご参加をお待ちしています．学習活動にご参加くださった方には，修了証書と記念品をプレゼント！
11月2日（日） 10:00―16:00
《プレオープン：11月1日（土） 15:00ー17:00》
大阪府立大学
中百舌鳥キャンパス
A2棟 3階 233教室
本企画の関連情報はこちら：
http://www.mi.s.osakafu-u.ac.jp/~kada/openlabo08/
お問い合わせ：嘉田勝（理学部情報数理科学科）
大阪府立大学白鷺祭特別企画理学部オープンラボ2008
パズルとゲームで知るコンピュータのしくみ
学習テーマの紹介
「表」と「裏」で数を表す
（2進法）
コンピュータはどうやって数や文字や言葉（デー
タ）を記録したり，ほかのコンピュータと数や文字
や言葉をやりとりしたりしているのでしょうか？
カード当て手品
（誤り検出と誤り訂正）
コンピュータがデータをやり取りするとき，偶然
にデータの一部分が変化して「誤り」が発生するこ
とがあります。コンピュータは，どうやってデータ
の誤りを見つけるのでしょうか？この学習では，
コンピュータがデータの誤りを見つけて訂正するた
めのしくみを，手品を使って紹介します。
情報数理科学科教員有志合同企画
（会沢成彦・嘉田勝・西村治道・藤本典幸）
時間との戦い
（並び替えネットワーク・並列処理）
仕事をすばやく済ませるために，ひとりですべて
行うのでなく，何人かで手分けして作業することは
よくあります。ひとつの仕事を分担して同時に行う
ことを並列処理といいます。この学習では，学習者
自身が「データ」になって，「並び替えネットワー
ク」を通り抜けることで，並列処理による整列のし
くみを「体験」してみましょう。
ボール受け渡しゲーム
（ルーティングとデッドロック）
道路に自動車が集中すると，交通渋滞が起こっ
て，どの車も動けなくなってしまいます。車がうま
く通れるようにするには，交通整理のルールを作ら
なければなりません。コンピュータのネットワーク
でも，データがすばやく正しいところに届くよう
に，ネットワークの交通整理を行う必要がありま
す。5∼6人のグループで「ネットワーク」を作っ
て，ボールを受け渡すゲームをしながら「ネット
ワークの交通整理」を体験してみましょう。
足し算ヤギさん
（論理ゲートと論理回路）
コンピュータの計算をつかさどる心臓部はCPU
（中央演算処理装置）です。CPUはどうやってさまざ
まな計算をしているのでしょうか？ CPUの内部は
どんなしくみになっているのでしょうか？この学
習では，「1ビットの足し算」という最も基本的な
計算をCPUが実行するしくみを，「論理ゴート」
というヤギのおもちゃを使って観察します。
その他の学習テーマ
数字を使ってお絵かき（画像表現）
どろんこ町の都市計画（最小全域木）
●
ハノイの塔（再帰的手続き）
●
●
アンプラグドコンピュータサイエンス
（コンピュータを使わない情報教育）
いちばん軽いといちばん重い
（整列アルゴリズム）
データをある順序に従って並べ替えることを整列
（ソーティング）といいます。データを整列すること
は，人間にとっても，コンピュータにとっても重要
です。大量のデータをコンピュータで整列するとき
には，どのような手順で整列するかによって，処理
にかかる時間が大きく変わってしまいます。そのた
め，整列の手順を工夫して，すばやく整列できる方
法を見つけることが重要です。
本企画の関連情報はこちら：
http://www.mi.s.osakafu-u.ac.jp/~kada/openlabo08/
ニュージーランドのティム・ベル博士が考案
した「アンプラグドコンピュータサイエンス」
（Computer Science Unplugged）は，学ぶのが難しい
と思われていたコンピュータの基本原理を，コ
ンピュータを使わず，教具とワークシートを
使って，小学生でも大人でもわかりやすく学ぶ
ことができる，新しい教育メソッドです。
日本では，2007年に教師向け指導書の日本語
訳が出版され，情報教育で先進的な取り組みを
行っている中学・高校の先生方によって，さま
ざまな教育実践が行われています。
お問い合わせ：嘉田勝（理学部情報数理科学科）

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