データ表現を学習する理由

データ表現とは？

多くの先生方や保護者の方たちから「"データ表現 "とは何か、なぜそれが重要なのか」という質問を受けます。数学の一部なのだろうか、統計やグラフ作成と関係があるのだろうか、と疑問に思うようです。数式の仕組みを理解することは非常に重要ですが、データ表現の適用はデジタルカリキュラムに該当します。

デジタル機器には、音声、テキスト、画像など、すべてのデータが数字として保存されています。データ表現とは、それぞれのデータがデバイス内でどのように処理され、保存され、表示されるかを理解することであり、これがデータの種類の使用にどのような影響を与えるかを理解することです。これは、コンピュータが何をすることができ、何をすることができないのかを理解するのに役立ちます。

ページを埋め尽くす「0」と「1」の文字。
コンピュータは、情報をビットと呼ばれる2つの状態のいずれかで処理する電子機械です。２つの状態は、0と1の数字で表すことができるのです

この単純なビットシステムを使ってできること、表現できることは驚くほど多いのです。メ0と1がさまざまに組み合わされた長い文字列で表現された数字の映像や写真を見たことがありますか。とても威圧感がありますね。コンピュータ科学者は、いったいどのようにしてこれらの数字を理解しているのでしょう？

コンピュータはすべての情報を2進法で保存・処理するため、コンピュータユーザーが日常的に1と0に悩まされることはありません。しかし、コンピュータがデータを2進法で保存・処理する方法を早い段階で知っておくことは重要です。本や音楽、写真など、さまざまなデータをコンピュータがどのように保存・変換するのかを知ることはたいせつなことです。そうした理由から、コードアベンジャーズでは小学校低学年向けのレベル1のレッスンから、人間が身の回りの情報をどのように収集・処理するのかを学んでいきます。

①データ表現１「カーニバルの危機」

コーディとエヴァは、風邪をひいてしまったケイトおばさんの代わりに、カーニバルの会場周辺でデータを収集し、カーニバル初日に向けてすべての乗り物、屋台、ゲームの準備をしなければなりません。データを収集し、数え、測定し、並べ替え、表示させて、２人のお手伝いをしましょう。データ表現にはたくさんの数学的な要素がふくまれていることを、このレッスンで学びます。

このコースでは、データの概念を紹介しています。最初は人間が五感を通して身の回りの世界からデータを収集する方法について考えます。私たちは、五感を通して身の回りからデータを収集し、それを脳内で整理して意味づけを行い、意思決定に役立てているのです。

②データ表現２「博物館のなぞ」

コーディとエヴァは博物館を巡るツアーに参加します。そこで歴史の中で人間がどのようにテクノロジーを使ってコミュニケーションをとってきたかを学びます。ボディランゲージ、絵文字、象形文字、手話、点字について学びながら、博物館に残された手がかりを集めて謎を解きます。

このコースのなかで、モールス信号など、より長い距離での高速通信を可能にした発明を調べます。またコードがいかに発展したかを学びながら、バイナリコードや、コンピュータが音や絵を表現するために使用するコードについて学びます。

③データ表現３「時間をこえた数字」

データ表現２「博物館のなぞ」のつづきです。現代の数の理解や表現、つかいかたを作り出した重要な発明家・思想家たちを救出するために2人はタイムトラベルを繰り返して時間をさかのぼります。

このコースを通じて、コンピュータにとって重要な２進法やその他の数のシステムやコードについて理解を深めます。

④データ表現４「リアリティ・バイト」

コーディとエヴァは教授に頼まれ、助手たちを助けに仮想現実の世界に入り込みます。デジタルシステムが、どのようにしてより複雑な種類のデータを２進数で表し、保存するかを調べていきます。

仮想現実内のゲームセンターでは、音やテキスト、画像がデジタル機器上でどのように表現されるか、またAI（人工知能）が私たちのビッグデータをどのように扱うかを発見します。

EDUコースを選択されている先生方へ

コードアベンジャーズでは、この4つのデータ表現のレッスンに加えて、さらに理解を深めるためのオフラインのアクティビティやワークシートを多数用意しています。
また、レッスンプランやその他のリソースもご用意しておりますので、ぜひご利用ください。