教科「情報」指導事例
標本化と量子化
学習指導要領との関係
情報の表し方
本項目の指導目標
コンピュータなどにおける、文字、数値、画像、音などの情報のディジタル化の仕組み及び２進数表現、標本化などの考え方や情報の単位としてのビット、バイトなどについて理解させる。
指導の概要（総時数：６時間）
| 指導項目 | 指導時間 | コンテンツ |
|---|---|---|
| 情報の表現の仕方 | １ | |
| ２進数 情報のディジタル化 | １ | |
| 文字情報のディジタル化 | １ | |
| 音声情報のディジタル化 | ２ | |
| 画像情報のディジタル化 | １ | Webコンテンツ 画像のディジタル化（Director教材） 画像のディジタル化資料（Wordファイル） |
| ファイル情報 | １ |
指導展開例
| 学習活動 | 時間 | 学習のねらい | 指導上の留意点及び使用教材 | |
|---|---|---|---|---|
| 導入 | ディジタルカメラ（携帯電話を含む）とフィルムを使ったカメラの違いを考える。 | 5分 | 身近な例から発問し，動機付けを図る ディジタル化の意義や必要な理由について考えさせる。 | 携帯電話の所有やその画素数等を確認し，ディジタル化の仕組みに繋げていく。 |
| 展開 | 「画像のディジタル化」を利用して，自ら描いた画像のディジタル化を行う。以下の学習を行う。 カメラと仕組み 標本化と画素 (ディジタルとアナログ) (ON･OFFとディジタル) 量子化と階調 (階調の表現) (ビット数と表現できる数) (量子化をやってみよう) 画素と解像度 データの送信 |
40分 |
･ディジタル画像のデータ送信を行う場面から，学習者に問題を提起する。 ･ディジタルカメラの仕組み（CCD）から，画像を一定間隔で区切る標本化の仕組みを理解させる。画像データをマス目（画素）で表し，画素が画像表示の最小単位であることを理解させる。 ･階調とビット数の関係を提示し，量子化で行う数値化の仕組みを理解させる。量子化の練習を4階調と2階調の凡例にし従い数値化を行わせる。 ･解像度と画像の関係を把握させる解像度の違いにより画質が変化する様子を理解させる。 ･標本化と量子化の作業を経てディジタル化された画像データが転送される様子を理解させる。 |
「画像のディジタル化」 http://www.tochigi-edu.ed.jp/center/cyosa/jissenshiryou/jyouhou/hyouhon/digital.htm 一斉授業で確認しながら進むようにする。 「画像のディジタル化資料」参照  時間をかけずに（１～２分）絵を描くように促す。 基礎的な学習として，「ディジタルとアナログ」と「ON･OFFとディジタル」が選択できるので，必要に応じて補足する。 階調の数は，ビット数に対応し，数値化されていることを理解させる。 学習者が描いた画像を4画素から9万画素の間の8段階の解像度で提示させる。 データの送信の失敗例は，データの圧縮等に発展する場合に選択させる。「画像のディジタル化」は，⑪までで終了となる。 |
| まとめ | 画像のディジタル化について整理する。 | 5分 | 標本化と量子化について整理し，情報機器で情報を取り扱う場合，ディジタルデータ化しなければならないことを確認する。 | 必要に応じてテストを行い，理解の度合いを確認する。 「画像のディジタル化テスト」 |
使用教材及びWebコンテンツ
| 使用教材 | |
| 教材名 | 画像のディジタル化 |
| 作成ソフト | Director |
| 活用のポイント | 学習者自身の操作を通して画像のディジタル化（標本化・量子化）を学習できる。 |
| その他の関連するWebコンテンツ | |
| Webページ名 | 情報処理 参考教材（http://web.sfc.keio.ac.jp/~hattori/ipl/info-2001-4/text-b/top.htm） |
| コンテンツタイトル | 「アナログとは? デジタルって?」 |
| URL | http://web.sfc.keio.ac.jp/~hattori/ipl/info-2001-4/text-b/anadejiframe.htm |
| 活用のポイント | アナログとディジタルの違いについ手説明し，画像の明暗についても言及している。 |
| その他の関連するWebコンテンツ | |
| Webページ名 | 「情報通信白書」 ｆｏｒ Ｋｉｄｓ（http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/kids/） |
| コンテンツタイトル | 「アナログとデジタルってなあに」，「２進数ってなあに」 |
| URL | http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/kids/taiken/index.html |
| 活用のポイント | アナログとディジタル及び2進数について分かりやすく示している。 |
| その他の関連するWebコンテンツ | |
| Webページ名 | 情報処理推進機構（IPA） 教育用画像素材集（http://www2.edu.ipa.go.jp/gz/） |
| コンテンツタイトル | 「マルチメディア表現」／「デジタル化」「色の表現」 「ハードウェア技術」／「ディジタルカメラ」 |
| URL | http://www2.edu.ipa.go.jp/gz2/i-jou1/i-m1/IPA-2_maruti.htm |
| 活用のポイント | ディジタル化やディジタルカメラの仕組みが分かりやすく示されている。 |
| その他の関連するWebコンテンツ | |
| Webページ名 | 情報機器と情報社会の仕組み素材集（http://www.sugilab.net/jk/joho-kiki/index.html） |
| コンテンツタイトル | 「コンピュータ」／「ＣＣＤのはたらき」，「ディジタルカメラの構造」，「カラーモード（色数の違い）」 |
| URL | http://www.sugilab.net/jk/joho-kiki/1000.html |
| 活用のポイント | ディジタルカメラの仕組み，CCDのはたらき，画像のディジタル化の仕組みが分かりやすく示されている。 |
