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Enseñar una máquina visible

Bits y representación

Selecciona y alterna bits, y explica el comportamiento de 32 bits con signo.

Tiempo total de clase: 135 minutos · 3 × 45 minutos

Resultados de aprendizaje

  • Aplicar máscaras AND para seleccionar bits.
  • Usar OR para activarlos.
  • Demostrar que aplicar XOR dos veces restaura el valor.
  • Distinguir NOT de 32 bits con signo y la inversión de un byte, y limitar la comparación por signo al intervalo pequeño documentado.

Antes de clase

Ofrece ocho columnas de pesos binarios y una nota sobre el bit de signo de 32 bits. Usa 5 = 00000101 y 6 = 00000110. Explica que las operaciones de bits convierten a 32 bits con signo mientras la aritmética de registros no se reduce.

Plan de tres sesiones

Sesión 2: Alternar bits · 45 minutos

Tema: Alternar 6 dos veces y guardar los resultados.

Comprobación: 42 → 44 → 42.

Sesión 3: Bits con signo y el valor mayor · 45 minutos

Tema: Aplicar NOT 255 → −256 y elegir el mayor con máscara de signo.

Comprobación: (−5, 2) elige 2 dentro del pequeño intervalo de comparación especificado.

Apoyo y adaptación

Usa tarjetas binarias y un bit cada vez antes de máscaras completas.

Ampliar el razonamiento

Explica por qué NOT dos veces restaura 255 y por qué la máscara de signo no sirve para diferencias arbitrariamente grandes.

Evidencia de evaluación

Tabla binaria resuelta, explicación de reversibilidad y programa probado del valor mayor con un límite de intervalo explícito.

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Notas de correspondencia curricular

OpenKernel EDU se alinea con conceptos de los siguientes marcos. Estas conexiones apoyan la planificación docente. Comprueba las expectativas vigentes del curso o nivel y los requisitos de evaluación locales al elegir actividades.

Ontario

Programación y pensamiento computacional en matemáticas de primaria; algoritmos, programación, representación de datos y sistemas informáticos en estudios informáticos y tecnología digital de secundaria.

Las unidades 1–3 tratan estado, datos y ordenadores; 4–8, secuencia, control, algoritmos, depuración y representación; 9–10, descomposición, sistemas y proyectos. Selecciona las expectativas reales del curso o nivel local. El modelo no demuestra cobertura de todos los resultados matemáticos, ciudadanía digital, construcción de hardware o redes.

Columbia Británica

Diseño aplicado, habilidades y tecnologías mediante diseñar, probar y mejorar soluciones; conceptos de estudios informáticos y programación de secundaria relacionados con algoritmos, datos y sistemas.

Las unidades 4–10 apoyan el diseño iterativo y la explicación de programas; 1–3, 8 y 9, la representación de datos, estado y sistemas. El diseño en papel, las trazas y la reflexión hacen visible el proceso. Comprueba el texto vigente del nivel o curso; no se cubren todas las competencias de ADST.

Alberta

Informática en los contextos pertinentes de ciencias y programación; conceptos de algoritmos, programas estructurados, datos y sistemas del área Computing Science (CSE) de Career and Technology Studies en secundaria superior.

Las unidades 1–8 desarrollan estado, control y abstracción; 9–10 aplican descomposición y pruebas. Comprueba el programa de estudios y los requisitos actuales del curso al elegir actividades para tu clase.

Conexiones seleccionadas con CSTA 2017

Estas referencias conceptuales usan el marco CSTA 2017. Comprueba la edición adoptada actualmente y el alcance del nivel en el estándar completo antes de usar un identificador en una correspondencia formal del centro.

  • 1B-AP-10 — Secuencias, eventos, bucles y condicionales en programas. Se alinea con las unidades 1, 4, 5, 9 y 10. Se distinguen los eventos simulados de los sistemas de eventos de dispositivos físicos.
  • 2-AP-12 — Combinaciones de estructuras de control en programas. Se alinea con las unidades 4–7 y 10 mediante decisiones, bucles y llamadas. Consulta el estándar completo al planificar condicionales compuestos u otras estructuras anidadas.
  • 2-AP-13 — Descomponer problemas y subproblemas en partes manejables. Se alinea con las unidades 6, 7, 9 y 10 mediante funciones dentro de algoritmos, servicios reutilizables y reparto de trabajo.
  • 2-AP-14 — Procedimientos y parámetros reutilizables para organizar código. Se alinea con las unidades 7 y 10. La máquina usa convenciones de entrada y resultado mediante registros, en lugar de declaraciones de parámetros de alto nivel.
  • 2-AP-17 — Pruebas y mejoras sistemáticas con diversos casos. Se alinea con los retos comprobados cuando se acompañan de predicciones, explicaciones de depuración y casos variados. Superar una prueba por sí solo no demuestra el estándar completo.

Las unidades 1–3, 8 y 9 también conectan con el concepto de sistemas informáticos. Algoritmo, estado, depuración, abstracción y control describen las ideas de este recurso; consulta los nombres y el alcance de las expectativas del marco local.

Páginas oficiales de referencia

Usa estas páginas oficiales para comprobar la edición adoptada actualmente y las expectativas locales de nivel o curso.