Unterschiede
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| gf1:analogdigital [2023/08/11 19:28] – marroc | gf1:analogdigital [2024/10/03 14:08] (aktuell) – marroc | ||
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| ====== Analog und digital ====== | ====== Analog und digital ====== | ||
| <WRAP nicebox green> | <WRAP nicebox green> | ||
| - | **Auftrag | + | **Auftrag |
| Ziel der Aufgabe ist es, die Position eines Punktes auf einem A4 Blatt in Zahlen zu beschreiben (zu digitalisieren). | Ziel der Aufgabe ist es, die Position eines Punktes auf einem A4 Blatt in Zahlen zu beschreiben (zu digitalisieren). | ||
| * Nehmen Sie ein leeres A4-BLatt im Querformat. | * Nehmen Sie ein leeres A4-BLatt im Querformat. | ||
| Zeile 8: | Zeile 8: | ||
| * Wiederholen Sie diesen Schritt so lange, bis sich der Punkt etwa auf dem Falt befindet. Die notierte Reihe aus Nullern und Einsern ist eine mehrstellige, | * Wiederholen Sie diesen Schritt so lange, bis sich der Punkt etwa auf dem Falt befindet. Die notierte Reihe aus Nullern und Einsern ist eine mehrstellige, | ||
| - | **Auftrag | + | **Auftrag |
| Ziel der Aufgabe ist es, einen Punkt (eine Position eines Punktes) auf einem A4 Blatt anhand der digitalen " | Ziel der Aufgabe ist es, einen Punkt (eine Position eines Punktes) auf einem A4 Blatt anhand der digitalen " | ||
| - | * Geben Sie Ihre notierte binäre Zahl Ihrem Pultnachbarn, | + | * Geben Sie Ihre notierte binäre Zahl Ihrem Pultnachbarn, |
| * Nehmen Sie ein neues leeres Blatt und bestimmen Sie anhand des erhaltenen Codes die Punktposition ihres Lernpartners auf einem neuen Blatt. Erinnerung «0» bedeutet links und «1» bedeutet rechts. Markieren Sie die vermutete Punktposition. Vergleichen Sie mit dem Original ihres Pultnachbarn.\\ | * Nehmen Sie ein neues leeres Blatt und bestimmen Sie anhand des erhaltenen Codes die Punktposition ihres Lernpartners auf einem neuen Blatt. Erinnerung «0» bedeutet links und «1» bedeutet rechts. Markieren Sie die vermutete Punktposition. Vergleichen Sie mit dem Original ihres Pultnachbarn.\\ | ||
| Zeile 17: | Zeile 17: | ||
| **Beobachtungsfragen: | **Beobachtungsfragen: | ||
| Nach dem obigen ersten Falten geht es darum, die folgenden Fragen zu diskutieren: | Nach dem obigen ersten Falten geht es darum, die folgenden Fragen zu diskutieren: | ||
| - | * Gibt es Punktpsitionen, die nicht in Zahlen darstellbar sind? | + | * Gibt es Punktpositionen, die nicht in Zahlen darstellbar sind? |
| * Gibt es eine maximale Länge einer Punktpositionszahl? | * Gibt es eine maximale Länge einer Punktpositionszahl? | ||
| * Aussage "Diese Faltaufgabe ist eine wunderbare Verbildlichung der Chancen und Grenzen der Digitalisierung." | * Aussage "Diese Faltaufgabe ist eine wunderbare Verbildlichung der Chancen und Grenzen der Digitalisierung." | ||
| Zeile 23: | Zeile 23: | ||
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| - | **Auftrag | + | **Auftrag |
| Ziel der Aufgabe ist es, das Verfahren um einen Punkt (eine Position eines Punktes) auf einem A4 Blatt digitalisieren zu verbessern und vervollständigen. | Ziel der Aufgabe ist es, das Verfahren um einen Punkt (eine Position eines Punktes) auf einem A4 Blatt digitalisieren zu verbessern und vervollständigen. | ||
| Analysieren Sie die Aufgaben und ihre Ergebnisse, indem Sie die folgenden Fragen bearbeiten: | Analysieren Sie die Aufgaben und ihre Ergebnisse, indem Sie die folgenden Fragen bearbeiten: | ||
| Zeile 38: | Zeile 38: | ||
| **Digital** ist eigentlich dem Begriff nummerisch (in Zahlen) gleichzusetzen. Es ist möglich am Computer verschiedenste Medien, wie Bilder, Lieder, Videos digital abzuspeichern. Dazu müssen diese Informationen (die Medien) in etwas binäres übersetzt werden. Da ein Computer immer binär arbeitet, also mit Nullen und Einsen, können beispielsweise Bilder oder Lieder nur abgespeichert und von einem Computer bearbeitet werden, wenn diese in eine Sequenz von Nullen und Einsen übersetzt worden ist. | **Digital** ist eigentlich dem Begriff nummerisch (in Zahlen) gleichzusetzen. Es ist möglich am Computer verschiedenste Medien, wie Bilder, Lieder, Videos digital abzuspeichern. Dazu müssen diese Informationen (die Medien) in etwas binäres übersetzt werden. Da ein Computer immer binär arbeitet, also mit Nullen und Einsen, können beispielsweise Bilder oder Lieder nur abgespeichert und von einem Computer bearbeitet werden, wenn diese in eine Sequenz von Nullen und Einsen übersetzt worden ist. | ||
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| + | <WRAP nicebox blue> | ||
| + | **Analog** bedeutet entsprechend, | ||
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| + | Durch die Digitalisierung wird zwar Platz gewonnen, jedoch gibt es auch einen negativen Aspekt. | ||
| Das grosse Problem ist, dass es mit Nullen und Einsen nur möglich ist, eine endliche Anzahl von Informationen abzuspeichern (vergleich Punktposition auf dem Blatt). \\ | Das grosse Problem ist, dass es mit Nullen und Einsen nur möglich ist, eine endliche Anzahl von Informationen abzuspeichern (vergleich Punktposition auf dem Blatt). \\ | ||
| - | Dadurch geht sehr viel an Informationen der analogen Welt bei der Übersetzung ins digitale | + | Dadurch geht sehr viel an Informationen der analogen Welt bei der Übersetzung ins Digitale |
| Die analoge Welt hingegen besteht aus unendlich vielen Informationen. \\ | Die analoge Welt hingegen besteht aus unendlich vielen Informationen. \\ | ||
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| * Uhren können digital oder analog sein. Bei einer digitalen Uhr «hüpft» die Zeit, bei einer Analogen (am besten noch mit mechanischem Uhrwerk) «fliesst» die Zeit. Diese fliessende Zeit kann teilweise an vielen Bahnhofuhren beobachtet werden (Sekundenzeiger). | * Uhren können digital oder analog sein. Bei einer digitalen Uhr «hüpft» die Zeit, bei einer Analogen (am besten noch mit mechanischem Uhrwerk) «fliesst» die Zeit. Diese fliessende Zeit kann teilweise an vielen Bahnhofuhren beobachtet werden (Sekundenzeiger). | ||
| * Ein Freund sendet die Lösungen einer Hausaufgabe via Smartphone. Jedoch ist das Foto zu klein, um seine sehr kleine Handschrift komplett lesen zu können, auch beim Heranzoomen ist es fast nicht möglich, alles zu lesen. Das originale Dokument mit der Lösung wäre mit näherer Betrachtung lesbar gewesen. Durch die Digitalisierung gingen zu viele wichtige Infos verloren. | * Ein Freund sendet die Lösungen einer Hausaufgabe via Smartphone. Jedoch ist das Foto zu klein, um seine sehr kleine Handschrift komplett lesen zu können, auch beim Heranzoomen ist es fast nicht möglich, alles zu lesen. Das originale Dokument mit der Lösung wäre mit näherer Betrachtung lesbar gewesen. Durch die Digitalisierung gingen zu viele wichtige Infos verloren. | ||
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| - | <WRAP nicebox green> | ||
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| - | **Auftrag 3** \\ | ||
| - | In Gruppenarbeit steht ihnen jeweils eine kleine Kiste mit Material zur Verfügung. Bearbeiten Sie den folgenden Arbeitsauftrag. Ordnen Sie den Gegenständen jeweils das Prädikat " | ||
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| Analog und digital, zwei zentrale Begriffe in der Informatik, was bedeuten diese für das Speichern von Bildern, Musik oder ganz allgemein die Speicherung? | Analog und digital, zwei zentrale Begriffe in der Informatik, was bedeuten diese für das Speichern von Bildern, Musik oder ganz allgemein die Speicherung? | ||
| Im Wesentlichen geht es darum, wie Informationen repräsentiert, | Im Wesentlichen geht es darum, wie Informationen repräsentiert, | ||
| + | ==== Fotografie ==== | ||
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| + | Schon im frühen 19. Jahrhundert wurde die Technik des Fotografierens entwickelt. Die Entdeckung, dass bestimmte chemische Verbindungen auf Licht reagieren und Bilder dauerhaft auf lichtempfindlichen Oberflächen festgehalten werden können, wurde in dieser Zeit gemacht. Im Jahr 1826 schuf der französische Erfinder Nicéphore Niépce das erste dauerhafte Foto, indem er eine beschichtete Metallplatte belichtete, das über mehrere Stunden. Später entwickelte Louis Daguerre das Verfahren weiter und machte die Fotografie durch seine Daguerreotypie in den 1830er Jahren kommerziell nutzbar. | ||
| + | {{ youtube> | ||
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| + | Der Elektroingenieur und Wissenschaftler Eugene F. Lally präsentierte 1961 ein Konzept für bemannte Marsmissionen, | ||
| + | Nach und nach wurden in den 70er Jahren Sensoren entwickelt, wodurch Bilder auf Magnetband erstmals digital gespeichert werden konnten. | ||
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| + | <panel title = " | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * [[https:// | ||
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| + | <WRAP nicebox green> | ||
| + | **Auftrag 11** \\ | ||
| + | In Gruppenarbeit steht ihnen jeweils eine kleine Kiste mit Material zur Verfügung. Bearbeiten Sie den folgenden Arbeitsauftrag. Ordnen Sie den Gegenständen jeweils das Prädikat " | ||
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| ==== Musik und Klänge ==== | ==== Musik und Klänge ==== | ||
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| Physikalisch betrachtet sind Töne nichts anderes als Schallwellen (oder oft auch eine Überlagerung von Wellen) die sich ausdehnen. \\ | Physikalisch betrachtet sind Töne nichts anderes als Schallwellen (oder oft auch eine Überlagerung von Wellen) die sich ausdehnen. \\ | ||
| Die nebenstehende Abbildung zeigt die rote Wellenkurve (Sinus-Welle. Diese stellt einen bestimmten Ton in der analogen Welt dar. Zum Beispiel wenn Sie auf einem Klavier eine einzige Taste drücken, entsteht eine Schallwelle (eine Summe aus Sinuswellen, | Die nebenstehende Abbildung zeigt die rote Wellenkurve (Sinus-Welle. Diese stellt einen bestimmten Ton in der analogen Welt dar. Zum Beispiel wenn Sie auf einem Klavier eine einzige Taste drücken, entsteht eine Schallwelle (eine Summe aus Sinuswellen, | ||
| - | Diese Welle ist kontinuierlich, | + | Diese Welle ist kontinuierlich, |
| - | Bei der analogen Darstellung können die Daten lückenlos wiedergegeben werden, da die Kurve kontinuierlich aus unendlich vielen Datenpunkten besteht.Bei der digitalen Darstellung hängt die Genauigkeit von der Abtastrate ab, d.h. wie klein die gewählten Timeslots sind, für welche eine Signalstärke gewählt wird. Der Ausdruck Sampling bezeichnet dann das Zusammensetzen dieser digital gespeicherten Tonaufnahmen. | + | Bei der analogen Darstellung können die Daten lückenlos wiedergegeben werden, da die Kurve kontinuierlich aus unendlich vielen Datenpunkten besteht. Bei der digitalen Darstellung hängt die Genauigkeit von der Abtastrate ab, d.h. wie klein die gewählten Timeslots sind, für welche eine Signalstärke gewählt wird. Der Ausdruck Sampling bezeichnet dann das Zusammensetzen dieser digital gespeicherten Tonaufnahmen. |
| {{ youtube> | {{ youtube> | ||
| Wird ein Ton (Musik, Podcast) digitalisiert und gespeichert, | Wird ein Ton (Musik, Podcast) digitalisiert und gespeichert, | ||
| - | Denn je kleiner die Audiodatei, desto schlechter klingt sie. Geläufig sind heute meist die zwei verschiedene Formate MP3 und WAV. WAV Dateien werden ohne jede Kompression abgespeichert, | + | Denn je kleiner die Audiodatei, desto schlechter klingt sie. Geläufig sind heute meist die zwei verschiedene Formate MP3 und WAV. WAV-Dateien werden ohne jede Kompression abgespeichert, |
| - | < | + | < |
| - | **Aufgabe 5**\\ | + | **Auftrag 12**\\ |
| [[https:// | [[https:// | ||
| - Ab wann ist das Musikstück "gut hörbar"? | - Ab wann ist das Musikstück "gut hörbar"? | ||
| - Recherchieren Sie kurz, was ' | - Recherchieren Sie kurz, was ' | ||
| - | - Was muss somit beachtet werden, wenn Sie als Hausaufgabe einen Podcast machen müssten und diesen bearbeiten und dann abspeichern sollten? Notieren Sie auf Onenote | + | - Was muss somit beachtet werden, wenn Sie als Hausaufgabe einen Podcast machen müssten und diesen bearbeiten und dann abspeichern sollten? Notieren Sie auf OneNote |
| - | - Zusatzlinks: | + | |
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| {{ : | {{ : | ||
| - | Musik oder Klänge in digitaler Form können auf verschiedenen Speichermedien gespeichert werden (CD, USB-Stick, Cloud, SD-Karte, Auf dem Gerät - Computer, | + | Musik oder Klänge in digitaler Form können auf verschiedenen Speichermedien gespeichert werden (CD, USB-Stick, Cloud, SD-Karte, Auf dem Gerät - Computer, |
| Musik kann und konnte schon viel früher in analoger Form gespeichert werden. Vor allem die **Schallplatten** (auch Vinyls oder LPs genannt) setzten sich durch. Beim " | Musik kann und konnte schon viel früher in analoger Form gespeichert werden. Vor allem die **Schallplatten** (auch Vinyls oder LPs genannt) setzten sich durch. Beim " | ||
| Viele Plattenliebhaber sind heute noch davon überzeigt, dass diese Schallplatten die Musik in der besseren Qualität abspielen, da sie wie gesagt das nicht verlustbehaftete analoge Originalsignal abspielen und nicht wie über die Streamingdienste (oder via MP3) eine digitale Version davon. \\ | Viele Plattenliebhaber sind heute noch davon überzeigt, dass diese Schallplatten die Musik in der besseren Qualität abspielen, da sie wie gesagt das nicht verlustbehaftete analoge Originalsignal abspielen und nicht wie über die Streamingdienste (oder via MP3) eine digitale Version davon. \\ | ||
| Neben den Schallplatten gab es in den 70er bis 90er Jahren oft auch die **Tonkassetten**, | Neben den Schallplatten gab es in den 70er bis 90er Jahren oft auch die **Tonkassetten**, | ||
| - | > Als Zusatz [[https:// | + | <WRAP nicebox blue> |
| - | + | * Als Zusatz [[https:// | |
| - | + | * [[https:// | |
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| + | * Wenn Sie mehr über Audiokassetten wissen möchte, kann [[https:// | ||
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| - | * **Digital und Analog an Beispielen: | + | * **Digital und Analog an Beispielen: |
| * **Punkte digitalisieren: | * **Punkte digitalisieren: | ||
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