Конспект урока по информатике и ИКТ 8 класс
Тема урока: Кодирование текстовой информации
Тип урока : изучение нового материала и первичное закрепление.
Цели урока:
Познакомить учащихся со способами кодирования информации в компьютере;
Рассмотреть примеры решения задач;
Способствовать развитию познавательных интересов учащихся.
Воспитывать выдержку и терпение в работе, чувства товарищества и взаимопонимания.
Задачи урока:
Формировать знания учащихся по теме “Кодирование текстовой (символьной) информации”;
Содействовать формированию у школьников образного мышления;
Развить навыки анализа и самоанализа;
Формировать умения планировать свою деятельность.
Оборудование:
рабочие места учеников (персональный компьютер),
рабочее место учителя,
интерактивная доска,
мультимедийный проектор,
мультимедийная презентация,
Структура урока
Список используемой литературы:
1. Информатика и ИКТ. Базовый курс. Учебник для 8 класса. /Н.Д. Угринович. – М. БИНОМ. Лаборатория знаний, 20010.
2. Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений/Н.Д. Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова. – 3-е изд. – М. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
3. Словарь русских пословиц и поговорок. – М.: Терра, 1997
4. Простейшие методы шифрования текста/ Д.М. Златопольский. – М.: Чистые пруды, 2007
5. Тексты демонстрационных тестов по информатике в форме и по материалам ЕГЭ 2009-2011 г.г.
Ход урока
Организационный момент.
На интерактивной доске первый слайд мультимедийной презентации с темой урока.
Учитель: Здравствуйте, ребята. Садитесь. Дежурный, доложите об отсутствующих. (Доклад дежурного). Спасибо.
II. Работа над темой урока.
1. Объяснение нового материала .
Объяснение нового материала проходит в форме эвристической беседы с одновременным показом мультимедийной презентации на интерактивной доске (Приложение 1).
Учитель : При изучении темы «Информация и информационные процессы» мы с вами говорили, что в процессах восприятия, передачи и хранения информации живыми организмами, человека и техническими устройствами происходит её кодирование с помощью знаковой системы. Вспомните, что является результатом кодирования информации?
Ответ: Результатом кодирования является последовательность символов данной знаковой системы.
Учитель: Приведите примеры кодов.
Ответ: Последовательность букв в тексте, цифр в числе, генетический код, двоичный компьютерный код и т.д.
Учитель: Сегодня на уроке мы познакомимся со способами кодирования текстовой информации в компьютере. Запишите тему урока “Кодирование текстовой информации” (слайд 1). На уроке рассмотрим следующие вопросы (слайд 2):
Исторический экскурс;
Двоичное кодирование текстовой информации;
Расчет количества текстовой информации.
Исторический экскурс
Человечество использует шифрование (кодировку) текста с того самого момента, когда появилась первая секретная информация. Перед вами несколько приёмов кодирования текста, которые были изобретены на различных этапах развития человеческой мысли (слайд 3):
Криптография – это тайнопись, система изменения письма с целью сделать текст непонятным для непосвященных лиц;
Азбука Морзе или неравномерный телеграфный код, в котором каждая буква или знак представлены своей комбинацией коротких элементарных посылок электрического тока (точек) и элементарных посылок утроенной продолжительности (тире);
Сурдожесты – язык жестов, используемый людьми с нарушениями слуха.
Вопрос: Какие примеры кодирования текстовой информации можно привести еще?
Учащиеся приводят примеры .
Учитель: (Показ слайда 4). Один из самых первых известных методов шифрования носит имя римского императора Юлия Цезаря (I век до н.э.). Этот метод основан на замене каждой буквы шифруемого текста, на другую, путем смещения в алфавите от исходной буквы на фиксированное количество символов, причем алфавит читается по кругу, то есть после буквы я рассматривается а. Так слово байт при смещении на два символа вправо кодируется словом гвлф. Обратный процесс расшифровки данного слова – необходимо заменять каждую зашифрованную букву, на вторую слева от неё.
(Показ слайда 5) Расшифруйте фразу персидского поэта Джалаледдина Руми “кгнусм ёогкг фесл тцфхя фзужщз фхгрзх ёогксп”, закодированную с помощью шифра Цезаря. Известно, что каждая буква исходного текста заменяется третьей после нее буквой. В качестве опоры используйте буквы русского алфавита, расположенные на слайде.
Вопрос: Что у вас получилось?
Ответ: Закрой глаза свои пусть сердце станет глазом.
Учитель: Молодцы! Правильно справились с заданием.
Ответ сравнивается с появившемся на 5слайде правильным ответом.
Двоичное кодирование текстовой информации
Учитель: В каком из перечисленных приёмов кодирования используется двоичный принцип кодирования информации?
Ответ: В азбуке Морзе.
Учитель: В компьютере также используют принцип двоичного кодирования информации. Только вместо точки и тире используют 0 и 1 (слайд 6). Традиционно для кодирования одного символа используется 1 байт информации. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу со знаком, и в компьютер поступает определённая последовательность из восьми электрических импульсов (0-нет сигнала, 1-есть сигнал). Это двоичный код знака, который хранится в оперативной памяти компьютера, где занимает одну ячейку. В процессе вывода знака на экран компьютера производится обратное перекодирование.
Вопрос: Какое количество различных символов можно закодировать?
Ответ: N = 2 I = 2 8 = 256.
Учитель: Верно. Достаточно ли этого для представления текстовой информации, включая прописные и строчные буквы русского и латинского алфавита, цифры и другие символы?
Дети подсчитывают количество различных символов:
33 строчные буквы русского алфавита + 33 прописные буквы = 66;
Для английского алфавита 26 + 26 = 52;
Цифры от 0 до 9 и т.д.
Учитель: Ваш вывод?
В ывод учащихся: Получается, что нужно 127 символов. Остается еще 129 значений, которые можно использовать для обозначения знаков препинания, арифметических знаков, служебных операций (перевод строки, пробел и т.д.. Следовательно, одного байта вполне хватает, чтобы закодировать необходимые символы для кодирования текстовой информации.
Учитель : В компьютере каждый символ кодируется уникальным кодом.
Принято интернациональное соглашение о присвоении каждому символу своего уникального кода. В качестве международного стандарта принята кодовая таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange) (слайд 7).
В этой таблице представлены коды от 0 до 127 (буквы английского алфавита, знаки математических операций, служебные с имволы и т.д.), причем коды от 0 до 32 отведены не символам, а функциональным клавишам. Запишите название этой кодовой таблицы и диапазон кодируемых символов.
Коды с 128 по 255 выделены для национальных стандартов каждой страны. Этого достаточно для большинства развитых стран.
Для России были введены несколько различных стандартов кодовой таблицы (коды с 128 по 255).
Вот некоторые из них (слайд 8-9). Рассмотрим и запишем их названия:
КОИ8-Р, СР1251, СР866, Мас, ISO.
Откройте практикум по информатике на стр. 65-66 и прочитайте про эти кодировочные таблицы.
Учитель: задает вопросы по прочитанному материалу:
Какой стандарт был применён первым для кодировки русскоязычных букв?
Какой стандарт кодировки наиболее распространен в настоящее время?
Что означает сочетание букв “СР” в кодировках СР1251, СР866?
Ученики отвечают на поставленные вопросы.
Учитель : В текстовом редакторе MS Word чтобы вывести на экране символ по его номеру кода, необходимо удерживая на клавиатуре клавишу “ALT” набрать код символа на дополнительной цифровой клавиатуре.
Запустите текстовый редактор MS Word. Удерживая клавишу “ALT”, наберите коды на дополнительной цифровой клавиатуре (слайд 10):
Какое слово получили?
Ответ: бит.
Учитель: Закройте файл без сохранения.
Понятие кодировки Unicode.
(слайд 11) В мире существует примерно 6800 различных языков. Если прочитать текст, напечатанный в Японии на компьютере в России или США, то понять его будет нельзя. Чтобы буквы любой страны можно было читать на любом компьютере, для их кодировки стали использовать два байта (16 бит). Это международный стандарт кодирования текстовых символов Unicode .
Вопрос: Сколько символов можно закодировать двумя байтами? (Для слабоуспевающих учащихся можно предложить им воспользоваться инженерным калькулятором).
Ответ :N= 2 I =2 16 = 65536/
Такая кодировка называется Unicode и обозначается как UCS-2. Этот код включает в себя все существующие алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических символов и многое другое. Существует кодировка и UCS-4, где для кодирования используют 4 байта, то есть можно кодировать более 4 млрд. символов.
Расчет количества текстовой информации
Так как каждый символ кодируется 1 байтом, то информационный объем текста можно узнать, умножив количество символов в тексте на 1 байт.
Проверим это на практике. Включите монитор, создайте текстовый документ в редакторе Блокнот и напечатайте в нём пословицу (слайд 12): “Ученье – атаман, а неученье – комар”. Сколько в ней символов?
Ответ: 36
Учитель : Сохраните и закройте файл. Определите его объем в байтах. Каков он?
Ответ: 36 байт.
Учитель : Ваш вывод?
Ученики обсуждают и делают выводы.
Физкультминутка: Ребята, сейчас сделаем упражнения для улучшения мозгового кровообращения: 1) Сидя, руки на поясе. Раз - махом левую руку занести через правое плечо, голову повернуть налево. Два- исходное положение. Три, четыре – то же правой рукой. Повторим 5 раз. Темп замедленный.
2) Сидя на стулу. Раз – голову наклонить вправо. Два – исходное положение. Три – голову наклонить влево. Четыре – исходное положение Повторим 5 раз. Теми средний.
А теперь с новыми силами, отдохнувшие приступим ко второй части нашей темы: разбор и решение задач.
2. Разбор и решение задач
Переход с режима просмотра презентации на интерактивный режим доски.
Учитель (работа у доски): Рассмотрим пример кодировки текста в различных кодировочных таблицах. Откройте стр. 66 практикума по информатике и информационным технологиям. В качестве справочного материала будем использовать представленные на рис. 2.4 и 2.5 таблицы кодировок КОИ8-Р и CP1251. (На интерактивной доске размещаются при помощи галереи рисунков и фото изображения этих же таблиц кодировок). Закодируем слово “Рим” (Приложение 1 )
СР1251: 208 232 236
КОИ8-Р:242 201 205
Переведем с помощью инженерного калькулятора последовательности кодов из десятичной системы счисления в шестнадцатеричную. Получим:
СР1251: D0 E8 EC
КОИ8-Р: F2 C9 CD
(Переход на режим просмотра презентации).
Работа в парах. (Класс делится на пары).
Учитель: Закодируем при помощи этих же таблиц кодировки слова, предложенные вам на карточках.
Прочитайте внимательно задание на слайде (слайд 13).
Задание: Все понятия употребляются в информатике или связаны с ней. Определите эти понятия и закодируйте их при помощи таблиц КОИ8-Р или CP1251. Переведите с помощью инженерного калькулятора последовательности кодов из десятичной системы счисления в шестнадцатеричную. Занесите полученный шестнадцатеричный код без пробелов в соответствующее Поле ввода. Нажмите кнопку. Проверьте и убедитесь в правильности решения. Понятия записывать заглавными буквами, кроме географических названий.
Карточка 1 . Каким понятиям соответствуют приведенные ниже комментарии?
1. И в дневнике ученика, и в таблице базы данных.
2. И медицинская, и в компьютерной программе.
Карточка 2 . Перечисленные географические названия используются в понятиях, употребляемых в информатике, или связаны с ними.
1. Государство, столица которого Каир
2. Город в Узбекистане, с названием которого связано понятие “алгоритм”.
Карточка 3 . Термины, соответствующие определениям, употребляются также в контексте устройства и работы автомобиля.
1. Часть двигателя внутреннего сгорания
2. Устройство в автомобиле для очистки топлива
Ответы
2. процедура
3. Египет (египетский треугольник), Хорезм (алгоритм от фамилии среднеазиатского математика аль-Хорезми)
4. цилиндр (совокупность дорожек с одинаковым номером на магнитных дисках)
фильтр (условие, по которому производится отбор записей в базе банных)
Коды
Запись СР1251: 231 224 239 232 241 252 E7 E0 EF E8 F1 FC
Египет СР1251: 197 227 232 239 229 242 C5 E3 E8 EF E5 F2
Цилиндр СР1251: 246 232 235 232 237 228240 F 6E 8EB E 8ED E 4F 0
Процедура КОИ8-Р:208 210 207 195 197 196 213 210 193
D0 D2 СF C3 C5 C4 D5 D2 C1
Хорезм КОИ8-Р:232 207 210 197 218 205 E8 CF D2 C5 DA CD
Фильтр КОИ8-Р: 198 201 204 216 212 210 C6 C9 CC D8 D4 D2
Учащиеся открывают карточки согласно номеру, названному учителем для каждой пары учащихся.
Учитель: Назовите задуманные термины или понятия. Кто получил правильный код? У кого не получилось? В чем ваша ошибка, как вы считаете?
Учащиеся отвечают на вопросы в форме обсуждения.
(Переход на интерактивный режим работы доски).
Учитель: Теперь переходим к решению задач на количество текстовой информации и величин, связанных с определением количества текстовой информации.
Запишите условиезадачи № 1 .(На интерактивной доске – условие задачи № 1.) Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения:
“Мой дядя самых честных правил, Когда не в шутку занемог, Он уважать себя заставил И лучше выдумать не мог.” (Приложение 2 )
Решение: В данной фразе 108 символов, учитывая знаки препинания, кавычки и пробелы. Умножаем это количество на 8 бит. Получаем 108*8=864 бита. Есть ли вопросы по решению?
Учитель отвечает на вопросы или один ученик отвечает на вопрос другого.
Учитель: Рассмотрим задачу № 2 . (Условие выводится на интерактивной доске). Запишите её условие: Лазерный принтер Canon LBP печатает со скоростью в среднем 6,3 Кбит в секунду. Сколько времени понадобится для распечатки 8-ми страничного документа, если известно, что на одной странице в среднем по 45 строк, в строке 70 символов (1 символ – 1 байт).
Решение:
1) Находим количество информации, содержащейся на 1 странице:
45 * 70 * 8 бит = 25200 бит
2) Находим количество информации на 8 страницах:
25200 * 8 = 201600 бит
3) Приводим к единым единицам измерения. Для этого Мбиты переводим в биты:
6,3*1024=6451,2 бит/сек.
4) Находим время печати: 201600: 6451,2 ? 31 секунда.
(Приложение 3 )
Ваши вопросы.
Учащиеся задают вопросы, если они возникают.
Учитель сначала просит ответить на вопрос другого ученика, если ответа нет, то отвечает сам.
Учитель: Самостоятельно решим электронные задачи. Для этого откройте в папке «Информатика» папку «Задачи 8 класс» - «Кодирование» Компьютер оценит ваши ответы и даст правильный ответ.
Задача 1. Считая, что каждый символ кодируется двумя байтами, оцените информационный объем следующего предложения в кодировке Unicode:
Один пуд – около 16,4 килограмм
Впишите сюда ответ:_________
Задача 2. За 45 секунд был распечатан текст. Подсчитать количество страниц в тексте, если известно, что в среднем на странице 50 строк по 75 символов в каждой, скорость печати лазерного принтера 8 Кбит/сек., 1 символ - 1 байт. Ответ округлить до целой части.
Впишите сюда ответ:__________
Переход на презентацию.
III. Обобщение
Вопросы учителя (слайд 14):
1. Какой принцип кодирования текстовой информации используется в компьютере?
2. Как называется международная таблица кодировки символов?
3. Перечислите названия таблиц кодировок для русскоязычных символов.
4. В какой системе счисления представлены коды в перечисленных вами таблицах кодировок?
Ребята отвечают на поставленные вопросы.
IV. Домашнее задание
(Слайд 15) По учебнику Угриновича § 3.1, задания для самостоятельного выполнения 3.1, 3.2. Для желающих: Придумать свой шифр и закодировать любую фразу. Принести на следующий урок на отдельных листах.
Учитель подводит итог урока, выставляет оценки.
До свидания, спасибо за урок.
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Общий педагогический анализ учебного занятия по физике, данного в 8 классе
Класс: 10
Учебник : Н.Д.Угринович, 10 класс. Информатика и ИКТ. БИНОМ. 2010
Цели урока:
- помочь учащимся усвоить
понятие информации и способы кодирования
информации в компьютере;
- познакомить
учащихся со способами кодирования и
декодирования текстовой информации с
помощью кодовых таблиц;
-
воспитание информационной культуры
учащихся, внимательности, аккуратности,
дисциплинированности, усидчивости.
-
развитие мышления, познавательных
интересов, навыков работы с мышью и
клавиатурой, самоконтроля, умения
конспектировать.
Оборудование:
Рабочее место ученика, ПК;
Интерактивная доска, мультимедийный проектор;
Интерактивная презентация;
Таблица самооценки знаний, умений
Задачи урока:
Формировать знания учащихся по теме “Кодирование и обработка текстовой информации”;
Содействовать формированию у школьников образного мышления;
Развить навыки анализа и самоанализа;
Формировать умения планировать свою деятельность.
План урока:
Организационный момент (1 мин);
Проверка знаний, домашнего задания (7-8 мин);
Изучение нового материала (теоретическая часть) – (13 мин)
Закрепление изученного (практическая работа) – (15 мин);
Домашнее задание. (2 мин);
Подведение итогов (2 мин);
Ход урока
1. Организационный момент:
Приветствие, проверка присутствующих. Слайд 2. ( Приложение 1 )
2. Проверка знаний, домашнего задания
Слайд 3
- На прошлом уроке мы с вами повторили понятие информации, о роли информации в живой и неживой природе. Я предлагаю всем проверить свои знания с помощь теста. (Учащиеся проверяют знания, усвоение ключевых понятий предыдущей темы с помощью программы MyTest. Результаты тестирования сообщают учителю и записывают в таблицу самоконтроля) ( Приложение 2 )
Тест
3. Изучение нового материала
Слайд 4 . Тема урока «Кодирование и обработка текстовой информации»
Сегодня на уроке вы узнаете, как представляется текстовая информация в компьютере. Научитесь кодировать и декодировать текстовую информацию с помощью кодовых таблиц и ПК. Но для начала мы должны вспомнить, что же такое «кодирование»?
Какой принцип кодирования информации используют в компьютере?
С развитием человечества появилась потребность обмениваться информацией. Но человеческий мозг не способен сохранять всю имеющуюся информацию. Так появилось гениальное изобретение – письменность. Возник набор условных обозначений для представления звуков, названный алфавитом. Алфавит мы сейчас рассматриваем как конечную совокупность символов, использующих для создания сообщений. Алфавит есть код человеческого языка. С созданием автоматических устройств возникла потребность создания таких языков, которые не имели бы множества толкований, т.е необходимо было формализовать человеческий язык. Огромное количество способов кодирования информации неизбежно привело пытливый человеческий ум к попыткам создать универсальный язык или азбуку для кодирования
Уже с 60-х годов прошлого столетия, компьютеры всё больше стали использовать для обработки текстовой информации. Для кодирования текстовой информации в компьютере применяется двоичное кодирование, т.е. представление текста в виде последовательности 0 и 1 (Эти два символа называются двоичными цифрами, по-английски – binary digit или сокращённо bit ).
Слайд 5.
Почему же двоичное кодирование используется в вычислительной технике?
Оказывается такой способ легко реализовать технически: 1 – есть сигнал, 0 – нет сигнала. Каждому символу алфавита сопоставили определённое количество и последовательность нулей и единиц.
Сколько же бит необходимо для кодирования символов?
Ограничений на количество символов не существует. Однако есть количество, которое можно назвать достаточным.
Слайд 6
Посчитаем примерное достаточное количество символов для внутреннего алфавита компьютера и по формуле вычислим необходимое количество бит.
33 русских прописных буквы + 33 русских строчных букв + 26 английских строчных букв + 26 прописных английских букв + 10 цифр + знаки препинания + скобки и знаки математических операций + специальные символы (@, #, $, %, &, *) + знаки псевдографики ≈ 256 символов. Вспомним формулу определения количества информации в двоичной знаковой системе (Тема предыдущего урока).
N = 2 I
256 = 2 8
Для количества такого количества символов достаточно 8 бит лил 1 байт. Итак, с помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов.
Слайд 7
Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Т.О. человек различает символы по их начертанию, компьютер по их коду. При вводе в компьютер текстовой информации происходит двоичное кодирование, изображение символа преобразуется в двоичный код. Код символа хранится в одной ячейке оперативной памяти.
Слайд 8 – 12
Любой код – это своего рода соглашение между людьми, которые договариваются, что таким-то образом они будут обозначать то-то и то-то. Данное соглашение фиксируется в кодовой таблице. В качестве международного стандарта принята кодовая таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange).
Первые 33 кода (с 0 по 33) этой таблице соответствует не символам, а операциям (ввод пробела, перевод строки и т.д.)
Коды с 33 по 127 являются интернациональными и соответствуют символам латинского алфавита, цифрам, знакам арифметических операций и знакам препинания.
Коды с 128 по 255 являются национальными, т.е. в разных национальных кодировках одному и тму же коду соответствуют различные символы. Существует 5 кодировочных таблиц для русских букв (Windows , MS -DOS , Mac , ISO , КОИ – 8). Поэтому тексты созданные в одной кодировке не будут правильно отображаться в другой
Слайд 13 – 17
В мире существует примерно 6800 различных языков. Если прочитать текст, напечатанный в Японии на компьютере в России или США, то понять его будет нельзя. Чтобы буквы любой страны можно было читать на любом компьютере, для их кодировки стали использовать два байта (16 бит).
Сколько символов можно закодировать двумя байтами?
Такая кодировка называется Unicode и обозначается как UCS-2. Этот код включает в себя все существующие алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических символов и многое другое. Существует кодировка и UCS-4, где для кодирования используют 4 байта, то есть можно кодировать более 4 млрд. символов.
4. Закрепление изученного. Практическая работа
Слайд 18 - 20
1. Задание: В Web -редакторе Компоновщик (приложение Sea -Monkey ) создать web -страницы, содержащие слово «информатика» в пяти различных кодировках: Windows , MS -DOS , Unicode , ISO , КОИ – 8. Просмотреть их в браузере в нужной кодировке.
(Ход выполнения практической работы: Учебник 10 класс Угринович Н.Д. стр 15 -17)
2. Задание. (Слайд) (Подготовка к ЕГЭ. Решение заданий А1 и А2. Раздаточный материал тренировочных тестов. Информатика. ЕГЭ. ТРИГОН Санкт-Петербург).
А1. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объём следующего высказывания Жан-Жака Руссо:
Тысячи путей ведут к заблуждению, к истине – только один.
1) 92 бита 2) 220 бит 3) 456 бит 4) 512 бит
Ответ: 3) 456 бит.
б) А2. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 16 символов. Второй текст в алфавите мощностью 256 символов. Во сколько раз количество информации во втором тексте больше, чем в первом?
1) 12 2) 2 3) 24 4) 4
Ответ: 2) 2.
5.Обобщение. Домашнее задание:
1. Какой принцип кодирования текстовой информации используется в компьютере?
2. Как называется международная таблица кодировки символов?
3. Перечислите названия таблиц кодировок для русскоязычных символов.
4. В какой системе счисления представлены коды в перечисленных вами таблицах кодировок?
Учебник Н.Д.Угринович 10 класс. § 1.1.1, ответить на вопрос.
Выполнить задание из Демонстрационного варианта контрольных измерительных материалов единого государственного экзамена 2011 года по информатике и ИКТ
А2. Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного
сообщения на русском языке длиной в 20 символов, первоначально
записанного в 16-битном коде Unicode, в 8-битную кодировку КОИ-8. При
этом информационное сообщение уменьшилось на
1) 320 бит 2) 20 бит 3) 160 байт 4) 20 байт
6. Подведение итогов.
Сегодня мы с вами познакомились со способами кодирования и декодирования текстовой информации с помощью кодовых таблиц и компьютера; потренировались в решении задач из тестовых заданий ЕГЭ на данную тему. Давайте подведём итоги нашего урока. Оцените самостоятельно работу на уроке.
(Выставление оценок.)
Спасибо за урок.
Список используемых информационных источников
Ровнягина Л.В. Кодирование текстовой (символьной) информации(2007 / 2008 учебный год) // http://festival.1september.ru/articles/502820 (дата обращения: 22 октября 2009 год).
Угринович, Н. Д. Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений / Н. Д. Угринович, Л. Л. Босова, Н. И. Михайлова. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 400 с. : ил.
Угринович, Н.Д. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10 класса/Н. Д. Угринович. - 6-е изд. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов единого государственного экзамена по информатике 2011 года (подготовлен Федеральным государственным научным учреждением «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ»)
Раздаточный материал тренировочных тестов по информатике. ЕГЭ И.Ю.Гусева. ТРИГОН Санкт-Петербург 2009г.
Разработка урока Учитель: Митина Наталья Владимировна, учитель информатики НМОУ «Гимназия №44» города Новокузнецка Кемеровской области.
Поурочные разработки по информатике 8-9 классы А.Х Шелепаева. Москва «ВАКО» 2005
Текстовую информацию кодируют двоичным кодом через обозначение каждого символа алфавита определенным целым числом. С помощью восьми двоичных разрядов возможно закодировать 256 различных символов. Данного количества символов достаточно для выражения всех символов английского и русского алфавитов.
В первые годы развития компьютерной техники трудности кодирования текстовой информации были вызваны отсутствием необходимых стандартов кодирования. В настоящее время, напротив, существующие трудности связаны с множеством одновременно действующих и зачастую противоречивых стандартов.
Для английского языка, который является неофициальным международным средством общения, эти трудности были решены. Институт стандартизации США выработал и ввел в обращение систему кодирования ASCII (American Standard Code for Information Interchange – стандартный код информационного обмена США).
Для кодировки русского алфавита были разработаны несколько вариантов кодировок:
1) Windows-1251 – введена компанией Microsoft; с учетом широкого распространения операционных систем (ОС) и других программных продуктов этой компании в Российской Федерации она нашла широкое распространение;
2) КОИ-8 (Код Обмена Информацией, восьмизначный) – другая популярная кодировка российского алфавита, распространенная в компьютерных сетях на территории Российской Федерации и в российском секторе Интернет;
3) ISO (International Standard Organization – Международный институт стандартизации) – международный стандарт кодирования символов русского языка. На практике эта кодировка используется редко.
Ограниченный набор кодов (256) создает трудности для разработчиков единой системы кодирования текстовой информации. Вследствие этого было предложено кодировать символы не 8-разрядными двоичными числами, а числами с большим разрядом, что вызвало расширение диапазона возможных значений кодов. Система 16-разрядного кодирования символов называется универсальной – UNICODE. Шестнадцать разрядов позволяет обеспечить уникальные коды для 65 536 символов, что вполне достаточно для размещения в одной таблице символов большинства языков.
Несмотря на простоту предложенного подхода, практический переход на данную систему кодировки очень долго не мог осуществиться из-за недостатков ресурсов средств вычислительной техники, так как в системе кодирования UNICODE все текстовые документы становятся автоматически вдвое больше. В конце 1990-х гг. технические средства достигли необходимого уровня, начался постепенный перевод документов и программных средств на систему кодирования UNICODE.
Урок № 13
Тема урока: “Кодирование текстовой информации”.
Тип урока : Обучающий.
Цели урока:
Познакомить учащихся со способами кодирования информации в компьютере;
Рассмотреть примеры решения задач;
Способствовать развитию познавательных интересов учащихся.
Воспитывать выдержку и терпение в работе, чувства товарищества и взаимопонимания.
Задачи урока:
Формировать знания учащихся по теме “Кодирование текстовой (символьной) информации”;
Содействовать формированию у школьников образного мышления;
Развить навыки анализа и самоанализа;
Формировать умения планировать свою деятельность.
Оборудование:
рабочие места учеников (персональный компьютер),
рабочее место учителя,
интерактивная доска,
мультимедийный проектор,
мультимедийная презентация,
Ход урока
I. Организационный момент.
На интерактивной доске первый слайд мультимедийной презентации с темой урока.
Учитель: Здравствуйте, ребята. Садитесь. Дежурный, доложите об отсутствующих. (Доклад дежурного). Спасибо.
II. Работа над темой урока.
1. Объяснение нового материала.
Объяснение нового материала проходит в форме эвристической беседы с одновременным показом мультимедийной презентации на интерактивной доске (Приложение 1).
Учитель: Кодирование какой информации мы изучали на предыдущих занятиях?
Ответ : Кодирование графической и мультимедийной информации.
Учитель : Перейдём к изучению нового материала. Запишите тему урока “Кодирование текстовой информации” (слайд 1). Рассматриваемые вопросы (слайд 2):
Исторический экскурс;
Двоичное кодирование текстовой информации;
Расчет количества текстовой информации.
Исторический экскурс
Человечество использует шифрование (кодировку) текста с того самого момента, когда появилась первая секретная информация. Перед вами несколько приёмов кодирования текста, которые были изобретены на различных этапах развития человеческой мысли (слайд 3) :
Криптография - это тайнопись, система изменения письма с целью сделать текст непонятным для непосвященных лиц;
Азбука Морзе или неравномерный телеграфный код, в котором каждая буква или знак представлены своей комбинацией коротких элементарных посылок электрического тока (точек) и элементарных посылок утроенной продолжительности (тире);
Сурдожесты - язык жестов, используемый людьми с нарушениями слуха.
Вопрос : Какие примеры кодирования текстовой информации можно привести еще?
Учащиеся приводят примеры (дорожные знаки, электрические схемы, штрих-код товара).
Учитель : (Показ слайда 4). Один из самых первых известных методов шифрования носит имя римского императора Юлия Цезаря (I век до н.э.) . Этот метод основан на замене каждой буквы шифруемого текста, на другую, путем смещения в алфавите от исходной буквы на фиксированное количество символов, причем алфавит читается по кругу, то есть после буквы я рассматривается а . Так слово байт при смещении на два символа вправо кодируется словом гвлф . Обратный процесс расшифровки данного слова - необходимо заменять каждую зашифрованную букву, на вторую слева от неё.
(Показ слайда 5) Расшифруйте фразу персидского поэта Джалаледдина Руми “ кгнусм ёогкг фесл тцфхя фзужщз фхгрзх ёогксп ”, закодированную с помощью шифра Цезаря. Известно, что каждая буква исходного текста заменяется третьей после нее буквой. В качестве опоры используйте буквы русского алфавита, расположенные на слайде.
Вопрос : Что у вас получилось?
Ответ учащихся :
Закрой глаза свои пусть сердце станет глазом
Ответ сравнивается с появившемся на слайде 5 правильным ответом.
Двоичное кодирование текстовой информации
Информация, выраженная с помощью естественных и формальных языков в письменной форме, называется текстовой информацией (слайд 6).
Какое количество информации необходимо, чтобы закодировать каждый знак, можно вычислить по формуле: N = 2 I .
Вопрос : В каком из перечисленных приёмов кодирования используется двоичный принцип кодирования информации?
Ответ учащихся: В азбуке Морзе.
Учитель : В компьютере также используют принцип двоичного кодирования информации. Только вместо точки и тире используют 0 и 1 (слайд 7) .
Традиционно для кодирования одного символа используется 1 байт информации.
Вопрос : Какое количество различных символов можно закодировать? (напомнить, что 1 байт=8 бит)
Ответ учащихся : N = 2 I = 2 8 = 256.
Учитель : Верно. Достаточно ли этого для представления текстовой информации, включая прописные и строчные буквы русского и латинского алфавита, цифры и другие символы?
Дети подсчитывают количество различных символов:
33 строчные буквы русского алфавита + 33 прописные буквы = 66;
Для английского алфавита 26 + 26 = 52;
Цифры от 0 до 9 и т.д.
Учитель : Ваш вывод?
Вывод учащихся : Получается, что нужно 127 символов. Остается еще 129 значений, которые можно использовать для обозначения знаков препинания, арифметических знаков, служебных операций (перевод строки, пробел и т.д.. Следовательно, одного байта вполне хватает, чтобы закодировать необходимые символы для кодирования текстовой информации.
Учитель : В компьютере каждый символ кодируется уникальным кодом.
Принято интернациональное соглашение о присвоении каждому символу своего уникального кода. В качестве международного стандарта принята кодовая таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange) (слайд 8).
В этой таблице представлены коды от 0 до 127 (буквы английского алфавита, знаки математических операций, служебные символы и т.д.), причем коды от 0 до 32 отведены не символам, а функциональным клавишам. Запишите название этой кодовой таблицы и диапазон кодируемых символов.
Коды с 128 по 255 выделены для национальных стандартов каждой страны. Этого достаточно для большинства развитых стран.
Для России были введены несколько различных стандартов кодовой таблицы (коды с 128 по 255).
Вот некоторые из них (слайд 9-10). Рассмотрим и запишем их названия:
КОИ8-Р, СР1251, СР866, Мас, ISO.
Откройте практикум по информатике на стр. 65-66 и прочитайте про эти кодировочные таблицы.
Учитель : В текстовом редакторе MS Word чтобы вывести на экране символ по его номеру кода, необходимо удерживая на клавиатуре клавишу “ALT” набрать код символа на дополнительной цифровой клавиатуре (слайд 11):
Понятие кодировки Unicode
Решение : В данной фразе 108 символов, учитывая знаки препинания, кавычки и пробелы. Умножаем это количество на 8 бит. Получаем 108*8=864 бита.
Учитель : Рассмотрим задачу № 2. (Условие выводится на интерактивной доске). <Рисунок 3> Запишите её условие: Лазерный принтер Canon LBP печатает со скоростью в среднем 6,3 Кбит в секунду. Сколько времени понадобится для распечатки 8-ми страничного документа, если известно, что на одной странице в среднем по 45 строк, в строке 70 символов (1 символ - 1 байт) (см. рис. 2).
Решение:
1) Находим количество информации, содержащейся на 1 странице:
45 * 70 * 8 бит = 25200 бит
2) Находим количество информации на 8 страницах:
25200 * 8 = 201600 бит
3) Приводим к единым единицам измерения. Для этого Кбиты переводим в биты:
6,3*1024=6451,2 бит/сек.
4) Находим время печати: 201600: 6451,2 = 31,25 секунд.
III. Обобщение
Вопросы учителя (слайд 14):
1. Какой принцип кодирования текстовой информации используется в компьютере?
2. Как называется международная таблица кодировки символов?
3. Перечислите названия таблиц кодировок для русскоязычных символов.
4. В какой системе счисления представлены коды в перечисленных вами таблицах кодировок?
Мы кодировали символы, звук и графику. А можно закодировать эмоции?
Демонстрируется слайд 14.
IV. Итог урока. Домашнее задание
§ 2.1,задача 2.1, записи в тетрадях.
Открытый урок «Кодирование текстовой информации»
Предмет – информатика и ИКТ.
Класс – 9.
Форма проведения – создание проектов.
Цель : сформировать у обучающихся понимание процесса кодирования текстовой информации.
Задачи:
общеобразовательная:
познакомить обучающихся со способами кодирования текстовой информации и их использовании;
научить кодировать и перекодировать текстовую информацию;
развивающая:
развивать умение планировать, организовывать и выполнять работу в группе, используя элементы проектирования;
способствовать развитию познавательных интересов обучающихся;
воспитывающая:
воспитывать доброжелательные отношения в группе;
воспитывать творческое отношение к труду, к культуре труда, эстетический вкус при оформлении проекта.
Техническое оборудование:
мультимедийный проектор;
компьютерный класс с доступом в локальную сеть.
Раздаточный материал:
название команд;
информационный лист;
ватман, фломастеры, клей, магниты;
технологическая карта.
Ход урока
1. Организационный момент
Ученики стоят около ПК.
Здравствуйте, ребята!
Давайте сделаем глубокий вдох и выдохнем. А теперь улыбнемся друг другу.
Садитесь, пожалуйста на свои места.
У нас будет необычный урок. Мы будем работать над созданием проектов. Внимание на экран.
Запуск ролика (слайд 1 Приложение 1)
Как вы думаете, какова тема нашего урока?
тема урока (слайд 2 Приложение 1)
Итак, тема урока «Кодирование текстовой информации»
2. Введение в проект
Цели нашего урока:
познакомиться с разными таблицами кодировок и научиться кодировать и декодировать текстовую информацию.
Что значит закодировать информацию?
Закодировать текст – значит сопоставить ему другой текст. Кодирование применяется при передаче данных – для того, чтобы зашифровать текст от посторонних, чтобы сделать передачу данных более надежной.
Скажите, а вы когда-нибудь кодировали информацию?
При кодировании заранее определяют алфавит, в котором записаны исходные тексты (исходный алфавит) и алфавит, в котором записаны закодированные тексты (коды), этот алфавит называется кодовым алфавитом.
Для удобства алфавит представляют в виде кодовой таблицы.
способы кодирования (слайд 3 Приложение 1)
Существуют разные способы кодирования: графический, символьный, числовой.
- На сегодняшнем уроке мы познакомимся с приемами кодирования текста, которые были изобретены людьми на различных этапах развития человеческой мысли. И в аша задача выяснить, как исторически появились разные таблицы кодов.
ВЫКЛЮЧИТЬ ПРОЕКТОР
Для дальнейшей работы нам необходимо разбиться на 4 группы.
Для этого за экраном монитора найдите № группы.
Распределитесь по группам.
конструкторы – 3 человека
радисты – 2 человека
исследователи – 3 человека
историки – 3 человека
Спасибо.
У нас получилось 4 творческих группы.
Каждая группа будет выполнять проект на разные темы.
Исследователи поднимите руки, историки поднимите руки, радисты поднимите руки, конструкторы поднимите руки. Подойдите все к своим столам (Приложение 2).
Молодцы. Послушайте инструкцию:
У вас на столах технологическая карта (Приложение 3) (показать фиолетовый лист), информационный лист (Приложение 4) (показать зеленый лист), таблицы, схемы, и др (Приложение 5_1, (Приложение 5_2, Приложение 5_3, Приложение 5_4) (показать белые листы).
А также ватман и принадлежности в коробочках.
Строго следуйте технологичной карте.
На создание проекта – 15 минут.
После работы – готовые проекты прикрепите к доске.
Приступаем к работе, я буду помогать!
3. Работа над проектом
Учитель помогает.
4. Защита проектов
Какой пример кодирования текстовой информации рассмотрели конструкторы?
в 1906 году в Берлине на Международной Радиотелеграфной Конвенции единым сигналом бедствия для радиосвязи на море был установлен сигнал (. . . - - - . . . SOS ) Спасите наши души. Я приглашаю - радистов.
Какие кодировки текста существуют и что они из себя представляют? Об этом нам расскажут исследователи.
У вас встречалась ситуация, когда вы получаете электронное письмо, но не можете его прочитать – вместо текста идут какие-то непонятные знаки? То же самое случается и в интернете – открываете страницу, а разобрать ничего не возможно. Причем заметьте, подобное происходит именно с русским текстом, с английским подобные проблемы маловероятны. Причина проблем – открытие файла в неверной кодировке.
Чтобы узнать, с чем это связано - Приглашаются историки
Молодцы, вы справились и представили свои проекты.
(Приложение 6 – фото с урока)
5. Подведение итогов
Подведем итог урока. Ответьте на следующие вопросы по материалу урока:
Какие способы кодирования текста существуют? (графический, символьный, числовой)
Назовите способы кодирования текста (Цезарь, Морзе)
Что необходимо для кодирования текстовой информации на компьютере? (Кодовая таблица )
Как называется международная кодовая таблица? (ASCII )
Сколько существует кодировок русского языка? (Пять )
6. Рефлексия
Оценка вашего проекта - будет номинирована:
Какой самый содержательный?
Самый доступный?
Самый красочный?
Самый оригинальный?
Какие вы испытали трудности при выполнении проекта?
Мне понравились все ваши проекты.
7. Закрепление материала
А теперь применим наши знания на практике (Приложение 7):
Пройдите к ПК.
Работа с заданиями на сайте учителя
Кто заработал 3 балла?
Кто заработал 2 балла?
Кто заработал 1 балл?
Молодцы.
8. Домашнее задание
На сайте учителя есть задания в разделе тесты
Выполните их, а ответы отправьте мне на электронный адрес по вашему желанию (раздать задания)
Спасибо всем за работу. Наш урок был продуктивным. До свидания.
Методическая литература
Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов/Н.Д. Угринович. – М. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. – 512 с.: ил.
Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений/Н.Д. Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова. – 3-е изд. – М. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. – 394 с.: ил.
Простейшие методы шифрования текста/ Д.М. Златопольский. – М.: Чистые пруды, 2007 – 32 с.
Интернет-ресурсы
- персональный сайт учителя