【高校情報_授業】アナログとデジタル・情報量の表現【共通テスト・基本情報技術者・ITパスポート】
アナログとデジタル・情報量の表現
【資料ダウンロード】
PDFの他、パワーポイント、学習指導案 等の原本も無料提供しています。
情報教育の底上げが目的なので、資料を修正して、学校・塾（営利目的含む）の授業等で利用して頂いて問題ありません。私への連絡不要ですが、利用する際には、YouTubeチャンネル・情報Ⅰ動画教科書・IT用語動画辞典を紹介してもらえると嬉しいです。
■PowerPoint・問題集
https://toppakou.com/info1/download/10_デジタル情報の特徴/10_デジタル情報の特徴.pptx
■簡易学習指導案
https://toppakou.com/info1/download/10_デジタル情報の特徴/【学習指導案】10_デジタル情報の特徴.docx
【文字おこし】
今回はアナログとデジタルの違いとデジタル表現の基礎について説明していきます。
例えば、時計の場合、アナログ時計とデジタル時計があります。温度計もアナログ温度計とデジタル温度計があります。
時計の針の位置や水銀柱の長さのように連続して変化する量をアナログと言います。
一方デジタルは、この連続して変化する量を一定間隔で区切った数字や段階的な数値で表現することをデジタルと言います。
アナログデータと比較したデジタルデータの特徴として
①情報の正確な再現（ノイズに強い）
②情報の容易な加工（加工がしやすい）
③情報の統合的な扱い（統合して取り扱える）
があります。
それぞれについて説明していきます。
まずノイズに強いについてです。
ノイズは雑音や電気信号の乱れのことを言います。
アナログはこのような連続した波の形の波形を描きますが、ノイズが入ると、このように波の形が乱れてしまいます。これを修復することは容易ではありません。
デジタル波形は０と１で表されるもので、多少のノイズで乱れてもこの図のように１と０の領域が明確なので、ノイズが加わっても、修復がしやすいという特徴があります。
次に加工がしやすいについて、デジタル情報は数値化されるため、修正や編集などの加工が容易になります。このYouTube動画もこのような編集ソフトを使って音をつなげたりカットしたりながら作成しています。
最後に統合が容易について、デジタル化された文字や音、静止画動画などすべての情報を０と１の数値としてあらわすことができるので情報を統合的に扱うことができます。
このYouTube動画も、バックミュージック、音声、パワーポイントの動画などを統合的に組み合わせて作成しています。
アナログデータをデジタルデータに変換することを ＡＤ変換と言います。
一方、デジタルデータをアナログに変換することをＤＡ変換と言います。
先ほど話したようデジタルデータはコンピュータの中では０と１の２進法で扱われますが
情報量の最小単位をビットといい、２進法の１桁に相当します。
８ビットを纏めて、１バイトと言います。
これよりも大きな情報量の単位は２の１０乗の１０２４倍毎に呼び名が変わります。
１０２４バイトは １キロバイトになります。
１０２４キロバイトは１メガバイトになります。
１０２４メガバイトは１ギガバイトになります。
１０２４ギガバイトは１テラバイトになります。
１０２４テラバイトは１ペタバイトになります。
１０２４ペタバイトは１エクサバイトになります。
コンピュータの世界は２進法基準として今話した１０２４倍毎ですが
試験では計算を簡略化するためにkを小文字にして、１kBは１０００バイトで計算するように問題文にかかれていることが多いです。
この動画内でも、基本的に単位変換の計算は１キロバイトは１０００バイトというように千の倍数として問題解説しています。
余談になりますが、１キロバイトを１０２４バイトか１０００バイトを区別するために
キビバイトという単位が存在しますが、ほとんど普及してないのが実情です。
【解説重要用語】
アナログ、デジタル、AD変換、DA変換、変換誤差、bit（ビット）、B（バイト）、KB（キロバイト）、MB（メガバイト）、GB（ギガバイト）、TB（テラバイト）、PB（ペタバイト）、EB（エクサバイト）、KiB（キビバイト）
★私の目標
「とある男が授業をしてみた」 の葉一さん
https://www.youtube.com/user/toaruotokohaichi
※Google社に招待頂いた、「YouTube教育クリエイターサミット2020」で
葉一さんと文部科学省・Google役員の対談セッションに感銘を受けて、高校情報講座スタートしています。
【参考サイト・参考文献】
tkmium note（共通テスト対策・プログラミング・情報教育全般）
★情報関係基礎の過去問解説が充実しております！
https://tkmium.tech/
文部科学省 「情報Ⅰ」教員研修用教材
https://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/zyouhou/detail/1416756.htm
詳細（情Ｉ703 高校情報Ｉ Python）｜情報｜高等学校 教科書・副教材｜実教出版 (jikkyo.co.jp) 検定通過版
https://www.jikkyo.co.jp/book/detail/22023322
令和4年度新版教科書「情報Ⅰ」｜高等学校 情報｜日本文教出版 (nichibun-g.co.jp)検定通過版
https://www.nichibun-g.co.jp/textbooks/joho/2022_joho01_1/textbook/
その他、情報処理技術者試験（全レベル１～４）／IT企業15年勤務（システム技術部 部長）経験から培った知識を交えながら解説しています。
かわいいフリー素材集 いらすとや (irasutoya.com)
https://www.irasutoya.com/