"Máy tính hiểu được chữ của con à?" Thật ra máy tính không hiểu chữ, cũng không hiểu số như mình. Bên trong máy chỉ có hàng tỷ công tắc rất nhỏ, mỗi công tắc chỉ có hai trạng thái: bật hoặc tắt. Người ta viết bật là 1, tắt là 0. Mọi bức ảnh, bài hát, trò chơi trong máy đều được ghi bằng những dãy 0 và 1 như thế. Cách ghi này gọi là mã nhị phân.
Bài này hướng dẫn làm năm tấm thẻ chấm để con 8–12 tuổi tự đếm như máy tính, rồi dùng chúng để viết tên, nhắn tin và làm ảo thuật. Chỉ cần giấy, bút và một lát thời gian.
Chỉ hai ký hiệu mà ghi được mọi số
Mình đếm bằng mười chữ số, từ 0 tới 9. Máy tính chỉ có hai: 0 và 1. Vậy làm sao ghi được số 5 hay số 20?
Bí mật nằm ở chỗ mỗi vị trí trong dãy có một giá trị riêng, và giá trị đó gấp đôi vị trí bên phải nó: 1, 2, 4, 8, 16, 32… Vị trí nào ghi 1 thì tính giá trị của nó, ghi 0 thì bỏ qua. Cộng lại là ra số. Mỗi vị trí như vậy gọi là một bit.
Giải thích bằng lời thì khó, nhưng cầm thẻ trên tay thì con hiểu rất nhanh.
Làm năm tấm thẻ chấm
- Cắt năm tấm thẻ cỡ bàn tay từ bìa cứng.
- Vẽ chấm lên một mặt: thẻ thứ nhất 1 chấm, rồi 2, 4, 8 và 16 chấm. Mặt kia để trống hoặc tô một màu.
- Xếp thẻ thành hàng, thẻ nhiều chấm nhất ở bên trái: 16, 8, 4, 2, 1.
Trước khi chơi, cho con tự tìm quy luật: "Thẻ bên trái có bao nhiêu chấm so với thẻ bên phải?" Nếu làm thêm một thẻ nữa ở bên trái, thẻ đó cần bao nhiêu chấm?
Luật chơi chỉ có một: thẻ ngửa là 1, thẻ úp là 0. Số cần ghi là tổng số chấm trên các thẻ đang ngửa.
Ghép số bằng thẻ
Bắt đầu bằng vài số nhỏ:
- Số 5: ngửa thẻ 4 và thẻ 1, úp các thẻ khác. Đọc từ trái sang: úp, úp, ngửa, úp, ngửa, tức là 00101.
- Số 6: ngửa thẻ 4 và thẻ 2: 00110.
- Số 31: ngửa cả năm thẻ: 11111. Đây là số lớn nhất ghép được bằng năm thẻ.
- Số 0: úp hết.
Rồi đố con: 9, 13, 20, 27 thì sao? Mỗi số chỉ có đúng một cách ghép. Gợi ý cách làm: bắt đầu từ thẻ lớn nhất, hỏi "thẻ này có vừa không?" Vừa thì ngửa và trừ đi, không vừa thì úp và xét thẻ tiếp theo.
Thử thách đếm: con đếm từ 0 tới 31, mỗi lần lật thẻ để ra số tiếp theo. Để ý xem thẻ 1 chấm lật mỗi lần, thẻ 2 chấm cứ hai lần mới lật một lần, thẻ 4 chấm bốn lần một lần. Con sẽ thấy một quy luật rất đều, giống đồng hồ có nhiều kim.
Viết tên và nhắn tin bằng mã
Viết tên: đánh số các chữ cái theo thứ tự trong bảng chữ cái: a là 1, b là 2, c là 3… Năm thẻ ghi được tới 31, đủ cho mọi chữ cái. Con viết tên mình thành từng dãy năm chữ số 0 và 1, ví dụ chữ "c" là 00011. Đưa cho bố mẹ giải.
Nhắn tin bằng đèn pin: sáng là 1, tắt là 0. Mỗi chữ cái là năm nhịp đều nhau, ví dụ mỗi nhịp bằng một lần vỗ tay. Người nhận ghi lại từng nhịp rồi tra bảng chữ cái. Nhịp phải đều thì mới đọc đúng, giống máy móc gửi tin cho nhau phải theo cùng một nhịp.
Trẻ nhỏ hơn có thể nhắn một từ thay vì cả câu, hoặc chỉ nhắn số.
Trò ảo thuật: tìm thẻ bị lật
Trò này cho con thấy máy tính phát hiện lỗi thế nào khi gửi hay lưu dữ liệu.
- Dùng 36 tấm thẻ (hay nắp chai) có hai mặt khác màu. Con xếp một lưới 5 hàng × 5 cột, ngửa úp tùy thích.
- Bố mẹ nói "để cho khó hơn", rồi thêm một cột ở bên phải và một hàng ở dưới. Thật ra bố mẹ chọn mặt cho thẻ mới sao cho mỗi hàng và mỗi cột có số thẻ ngửa là số chẵn.
- Bố mẹ quay lưng. Con lật đúng một thẻ bất kỳ.
- Bố mẹ quay lại, tìm hàng có số thẻ ngửa lẻ và cột có số thẻ ngửa lẻ. Thẻ bị lật nằm ở chỗ hàng và cột đó gặp nhau.
Sau vài lần, kể cho con bí mật và để con làm ảo thuật. Máy tính cũng thêm những bit kiểm tra như vậy vào dữ liệu: khi một bit bị đổi nhầm trên đường đi, máy nhận biết có lỗi, có khi còn tìm ra đúng chỗ sai.
Mốc tuổi chỉ là ước chừng, mỗi trẻ một khác. Trẻ 8–9 tuổi thường thích ghép số và nhắn tin; trẻ 10–12 tuổi hợp với trò ảo thuật và câu hỏi "sáu thẻ thì ghi được tới số mấy?".
Mã nhị phân là một kiểu bảng mã: cùng một luật, ai biết luật thì đọc được. Trong Dologi, câu đố "Đoán bảng mã" cho con một lá thư mẫu đã giải để điền nốt bảng mã, rồi tìm mã số bí mật của ổ khóa.
Tóm lại
- Máy tính ghi mọi thứ bằng hai ký hiệu 0 và 1, như công tắc tắt và bật.
- Năm thẻ có 1, 2, 4, 8, 16 chấm, ngửa là 1, úp là 0, ghép được mọi số từ 0 tới 31.
- Con dùng thẻ để viết tên bằng mã và nhắn tin bằng đèn pin.
- Trò tìm thẻ bị lật cho thấy máy thêm bit kiểm tra để phát hiện lỗi.
Đọc thêm: Mật mã bằng hình cho trẻ: trò chơi giải mã tại nhà và Lập trình không cần máy tính: trò chơi tư duy thuật toán cho trẻ 5–10 tuổi.