Codierung


Einleitung zur Arbeit mit den Modulen

Sie erhalten in diesen Modulen alle wesentlichen Informationen um einen Einblick in das Fach Informatik zu erhalten, den Unterricht vor- bzw. nachzubereiten sowie eine damit verbundene, wichtige Grundlage für den Fall, dass Sie das Fach in Jahrgang 12 und 13 fortsetzen möchten.

Informationstexte enthalten viele wesentlichen, aber nicht alle Informationen.

Die Lernziele enthalten gleichwertige, wichtige Fachinhalte, die jedoch NICHT im Modul aufbereitet wurden. Kommen Sie zu einem Kasten mit einem Lernziel so heißt es, das Modul zu verlassen und im Internet nach Informationen zu suchen. Sie sollen also jeweils mit den ihnen zur Verfügung stehenden Mitteln das angegebene Wissen aneignen, um das Modul erfolgreich und kompetent abzuschließen.

Quests und Aufgaben: Bei beiden Typen handelt es sich um Aufgaben, die Sie bearbeiten sollen. Diese sind mit gelben Kästen hervorgehoben. Der Unterschied besteht darin, dass die Quests immer schriftlich in der vereinbarten Weise abgegeben werden müssen und Sie hierfür XP erhalten. Aus den XP setzt sich im Laufe des Halbjahres ihre mündliche Note zusammen.

Aufgabe: Recherche

Um Ihre Recherchekompetenz zu verbessern, arbeiten Sie jetzt zunächst das Kapitel Recherche im Internet durch. Springen Sie im Anschluss wieder an diese Stelle. Sie werden die Informationen aus dem Kapitel sicherlich gebrauchen können.


Codierung von Informationen - die Sache mit den Nullen und Einsen

In diesem Modul geht es darum, herauszufinden wie der Computer nur mit Nullen und Einsen die Eingaben, die Sie machen (wie z.B. Texte oder Auswahl einer Farbe), verarbeiten und speichern kann. Dabei benötigen Sie u.a. einen Einblick in die Zahlensysteme (Dual, Hexadezimal und Binär).


1 EVA-Prinzip

Das EVA-Prinzip beschreibt grundlegend, wie ein Computer arbeitet.

EVA-Prinzip

So einfach ist es also! Oder doch nicht?

Jedem von uns ist klar, dass wir für die Nutzung eines Computers (o.ä.) zunächst Strom benötigen.

Daraus ergibt sich die Frage, was kann der Strom leisten? Eingangs haben wir schon erwähnt, dass Computer mit Nullen und Einsen rechnen. Übersetzt auf das Thema Strom bedeutet dies: Strom fließt bzw. Strom fließt nicht - das sind genau zwei Informationen, genau wie Null und Eins. Die Information Null oder Eins kann in der kleinsten Speicherzelle des Computers gespeichert werden. Diesen Informationsumfang nennt man dann ein Bit.

Bei der Angabe von Dateigrößen oder der Angabe der Speicherkapazität von SSD's, Festplatten oder Arbeitsspeichermodulen finden Sie jedoch selten Bit-Angaben sondern Angaben wie: 204 KB; 7,43 MB; 115 GB; 3 TB.

Lernziel: Bits und Bytes

Sie sind in der Lage für die Angaben Bit und Byte bzw. KB, MB und TB die Anzahl Bits bzw. Bytes benennen zu können sowie die Abkürzungen (Einheiten) zu benennen.


2 Codierung

Schön und gut, der Computer kann eine Vielzahl einzelner Null/Eins-Informationen speichern. Daraus wird aber noch kein Bild, kein Ton oder gar eine ganze E-Mail.

Das System für jede dieser verschiedenen Aufgaben des Computers ist vom Prinzip her gleich. Die Information muss codiert werden; also in eine für den Computer verständliche Sprache umgewandelt werden. Die Grundlage dafür bildet der Binärcode.

Lernziel: Dezimal- und Binärzahlen

Sie sind in der Lage:

  • die Strukturprinzipien von Dual- bzw. Binärzahlen zu beschreiben und an einem selbstgewählten Beispiel zu veranschaulichen.
  • eine Dezimalzahl in eine Binärzahl umzuwandeln.
  • eine Binärzahl in eine Dualzahl umzuwandeln.

Die Grundlage zum "Denken" eines Computers in Zahlensystemen haben Sie nun. Wie es möglich ist von einer Reihen Nullen und Einsen unf eine uns eher bekannte Dualzahl zu kommen, erweitert das Verständnis schon erstaunlich weit. Sie werden sehen. Sie werden nicht immer alles aus den Lernzielen brauchen, achten Sie also darauf, was ihnen bekannt vorkommt und was ggf. ähnlich aber nicht gleich ist.

Kommen wir nun zur Anwendung auf die großen Bereiche,wenn es um unsere Arbeit mit Computern (Handys, Laptops, Tablets etc.): Text (Zeichen) und Bilder.