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Homepage > Aktivitäten > Informatik > Programmieren > 1, 2, 3 ... > Klasse 4 bis 6 > 7: Reise zu einem unbekannten Planeten > Binär kodieren/dekodieren

7.4: Nachrichten binär kodieren/dekodieren

Autor/inn/en:
Publikation: 8.12.2016
Lernstufe: 3
Übersicht: Die Schüler kodieren und dekodieren eine kurze Textnachricht. Sie ver­wen­den dafür wieder den Binärcode.
Angestrebte Kenntnisse:
  • Information:
    • Mit dem Binärcode kann man alle möglichen Daten darstellen, insbe­sondere Buchstaben und Zahlen.
Wortschatz: Bit, Binärcode
Dauer: 1 Stunde
Material: Für jede Gruppe:
Herkunft: La main à la pâte, Paris

Ausgangssituation

Die Basisstation hat geantwortet, dass ein Wirbelsturm im Anmarsch ist. Die Forscher im Außeneinsatz sollen der Basisstation melden, wann sie voraus­sicht­lich zurück sein werden. In dieser Unterrichtsstunde werden die Schüler die Antwort an die Basisstation binär kodieren.

Recherchearbeit: Wie kann man eine Textnachricht binär kodieren?

Die Lehrerin erklärt, dass die Nachricht an die Basisstation nur Großbuchsta­ben, Leerzeichen und Punkte enthalten soll, insgesamt also 28 mögliche Zei­chen. Sie fragt die Schüler, wie viele Bits sie dafür brauchen werden. Sie erinnert sie eventuell an die vorherige Unterrichtsstunde und verweist auf das Arbeitsblatt 30 (Binärcode). Die Antwort lautet: Sie werden fünf Bits pro Buch­stabe brauchen.

Die Lehrerin verteilt den oberen Teil des Arbeitsblattes 31 (Binär kodieren und dekodieren). Sie gibt den Schülern fünf Minuten Zeit, um sich für eine Zuord­nung zwischen Buchstabe und Gruppe von fünf Bits zu entscheiden. Bei der gemeinsamen Erörterung kann die Klasse zum Beispiel die folgende Zuordnung festlegen.

5 Bits 00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111
Zeichen A B C D E F G H

5 Bits 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111
Zeichen I J K L M N O P

5 Bits 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111
Zeichen Q R S T U V W X

5 Bits 11000 11001 11010 11011 11100 11110 11111 11111
Zeichen Y Z Punkt Leer­zeichen können verwendet werden, um weitere Zeichen zu kodieren

Tab. 1: Eine binäre Darstellung des Alphabets samt Punkt und Leerzeichen

Die Lehrerin verteilt die obige Zuordnungstabelle (siehe mittlerer Teil des Ar­beits­blattes 31). Die Schüler sollen mit Hilfe dieser Zuordnungstabelle folgende Nachricht binär kodieren:

ZEHN MINUTEN


Buchstabe Z E H N M I N U T E N
5 Bits 11001 00100 00111 01101 11011 01100 01000 01101 10100 10011 00100 01101

Tab. 2: Binär kodierte Nachricht "ZEHN MINUTEN"

Aufgabe: Eine von der Basisstation gesendete Nachricht dekodie­ren (in Zweiergruppen)

Die Schüler dekodieren die von der Basisstation gesendete Antwort (unterer Teil des Arbeitsblattes 31):

0111001010

Das Zerschneiden in 5er-Pakete ergibt: 01110 und 01010. Schaut man in der Zuordnungstabelle nach, entspricht dies den Buchstaben O und K. Diese Akti­vität ist für die Schüler sehr motivierend und festigt ihre Kenntnisse und ihr Verständnis der Binärkodierung (Binärverschlüsselung).

Dekodieren einer Nachricht

Abb. 1: Dekodieren einer Nachricht [1]

Zusammenfassung

Die Schüler fassen zusammen, was sie in dieser Unterrichtsstunde gelernt haben.

Beispiel:

  • Mit dem Binärcode kann man alle möglichen Daten darstellen, insbe­son­dere Buchstaben und Zahlen.

Fußnote

1: Abb. 1: 4. Klasse von Carole Vinel (Paris)

Letzte Aktualisierung: 17.1.2017

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