Кодирование и обработка текстовой информации конспект урока. Конспект урока "кодирование текстовой информации". Биты и байты
Тема урока: «Кодирование текстовой информации».
Предмет: Информатика и ИКТ .
Класс: 8
Учитель: Строкач Наталья Петровна
План-конспект урока
Оборудование : компьютер, мультимедийный проектор, доска, рабочие места учащихся (персональные компьютеры), учебник «Информатика и ИКТ. 9 класс» Н.Д. Угринович.
Тип урока : комбинированный.
Формы работы : фронтальная, коллективная, индивидуальная.
Материал к уроку: презентация, кодовые таблицы (ASCII , 5 кодовых таблиц русского языка: Windows , ISO , Mac , MS - DOS , КОИ-8), листы с заданиями практической работы.
Цели урока:
Обучающие:
Ввести понятия текстовой информации ;
формировать у учащихся представление о том, как текстовая информация кодируется в памяти компьютера;
Научить определять код символа и символ по коду с использованием кодовых таблиц и текстового редактора. Научить кодировать и перекодировать текстовую информацию.
Развивающие:
Развитие логического мышления, внимания, памяти;
Развитие устойчивого познавательного интереса у учащихся;
Воспитательные:
Формирование интереса к предмету, формирование мировоззрения;
Воспитание культуры поведения на уроке, умения слушать.
Требования к знаниям и умениям:
Учащиеся должны знать:
Принцип кодирования текстовой информации;
Структуру таблицы кодировки ASCII.
Учащиеся должны уметь:
Кодировать и декодировать символы с помощью таблицы кодов;
План урока:
Организационный момент ( мин)
Актуализация знаний
Изучение нового материала – ознакомиться с презентацией (15 мин)
Закрепление материала. Выполнение заданий (17 мин)
Проверка, выставление оценок, домашнее задание (5 мин)
Ход урока:
Организационный момент.
Постановка познавательной задачи
Вопрос:
Какие виды информации может обрабатывать компьютер? (числовую, графическую, текстовую, аудио, видео)
Вопрос:
В каком виде информация представлена в памяти компьютера? (в двоичном коде)
Вопрос:
Каким образом происходит преобразование графической информации из аналоговой в дискретную?(путём пространственной дискретизации изображение разбивается на пиксели)
Вопрос:
Как преобразуется звук в цифровую форму? (с помощью временной дискретизации)
Вопрос:
Как вы думаете, какую информацию человек чаще всего обрабатывает с помощью компьютера?
В настоящее время большая часть персональных компьютеров в мире (и по количеству, и по времени) занято обработкой текстовой информации. (слайд 1,2)
3. Сообщение темы, передача целей урока
Сегодня тема нашего урока: «Кодирование текстовой информации» (слайд 3,4).
Цель урока (слайд 5)
Познакомиться с понятиями кодирование текстовой информации, кодовая таблица.
Научиться определять код символа и символ по коду с помощью текстовых редакторов.
4.Введение новых знаний.
Вопрос:
Сколько символов необходимо для кодирования текстовой информации?
Воспользуемся методом «прикидки». Для этого нам необходимо вспомнить, какими символами мы пользуемся на письме.
33*2(заглавные и строчные) + 10(цифры) + 10(знаки препинания) =86 символов.
Вопрос:
Все ли тексты русскоязычные? Какие символы следует добавить на клавиатуру?
Для английского алфавита 26 + 26 = 52;
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).
Множество всех символов с помощью, которого записывается текст, называется алфавитом.(слайд 6)
Число символов в алфавите называется его мощностью. (слайд7)
Итак, на клавиатуре 256 символов. Все перечисленные символы компьютер должен уметь распознавать и переводить в двоичный код. (слайд 8)
Вопрос:
Каким образом компьютер различает символы?
Компьютер различает символы по комбинации электрических импульсов – двоичный код символа
Каким количеством бит информации можно закодировать 1 символ, если таких символов 256?
Вспомним формулу N =2 i . (слайд 9)
256=2 , следовательно, 1 символ кодируется 8 битами или 1 байтом. (слайды 10,11,12).
Двоичный код каждого символа можно записать в виде десятичного числа.
)Вопрос:
Можете сказать, какие слова закодированы числами на доске? (слайд 13)
65; 112; 112; 108; 101
200; 216; 228; 224
Вопрос: Что нужно, чтобы можно было раскодировать эти слова? (Таблицы для перевода)
Возьмите с края стола таблицы и назовите, какое первое слово у вас получилось (Apple)
Какое второе слово? Возникла проблемная ситуация – таблиц с кодами, большими 127, пять. И по разным кодовым таблицам получаются разные слова. (Шифр – по таблице ISO)
Кодовая таблица – таблица, в которой устанавливается соответствие между числовыми кодами и символами. (Слайд №14)
Существует международная общепринятая кодовая таблица, называемая ASCII (American Standard Code for Information Interchange) – Американский стандартный код для информационного обмена. (Слайд №15)
Части кодовой таблицы ASCII:
0-32 – это команды и функциональные клавиши;
33-127 – интернациональная часть (латиница);
128-255 – национальная часть.
Исторически так сложилось, что национальная часть кодовых таблиц появилась несогласованно в разных странах и в разных операционных системах. Кодовые таблицы ISO и КОИ-8 появились в СССР. Кодовая таблица MS-DOS была разработана для операционной системы Microsoft DOS, кодовая таблица Windows – для операционной системы Microsoft Windows. Кодовая таблица Mac используется в операционных системах Mac OS.
В настоящее время существует 5 кодовых таблиц для русских букв (Windows, MS-DOS, КОИ-8, Mac, ISO), поэтому тексты, созданные в одной кодировке, не будут правильно отображаться в другой.
Русские кодировки (кириллица): (Слайд №16)
Windows,
MS - DOS ,
КОИ-8,
Mac ,
ISO .
Вопрос: Как вы думаете, почему последний символ в кодовой таблице имеет номер 255, а ранее было сказано, что кодов 256. (Потому что нумерация начинается с 0.)
Иногда возникает необходимость в одном текстовом документе использовать не два языка, а больше. Например, при печати текста по геометрии могут понадобиться символы русского языка, латинские буквы, греческие буквы. Как быть в такой ситуации?
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, в 1991 году был предложен новый стандарт кодов, где на каждый символ выделялось 2 байта памяти.
Кодовую таблицу назвали Unicode(Слайд №17)
В кодовой таблице Unicode 65536 символов (Слайд №18)
Юникод включает практически все современные письменности, в том числе: арабскую, армянскую, бенгальскую, бирманскую, греческую, грузинскую, деванагари, иврит, кириллицу, коптскую, кхмерскую, латинскую, тамильскую, хангыль, хань (Китай, Япония, Корея), чероки, эфиопскую, японскую (катакана, хирагана, кандзи) и другие.
С академической целью добавлены многие исторические письменности, в том числе: древнегреческая, египетские иероглифы, клинопись, письменность майя, этрусский алфавит.
В Юникоде представлен широкий набор математических и музыкальных символов, а также пиктограмм.
Запись в тетради: (Слайд №19)
Кодовые таблицы:
ASCII
Unicode
Количество байт на 1 символ
1 байт
2 байта
Количество символов
Итак, сделаем вывод: один и тот же код в разных кодовых таблицах дает разные символы.
5. Практическая работа
Вспомните цели урока.
Первая цель – познакомиться с понятием кодирование текстовой информации, кодовая таблица. Скажите, достигли мы данной цели? (Да )
Еще перед собой мы ставили цели, достигнуть которых нам поможет практическая работа «Кодирование текстовой информации». (Слайд №21)
Какие цели мы поставим перед собой в практической работе? (Научиться кодировать текстовую информацию, научиться определять код символа и символ по коду, используя кодовые таблицы и текстовый редактор )
Практическая работа состоит из двух частей:
Первая часть состоит из трех заданий и выполняется на компьютере:
Прочитайте задания, которые нужно выполнить на компьютере. Какую программу мы будем использовать при выполнении данных заданий? (Текстовые редакторы MS Word и Блокнот).
Сейчас перед вами на экране окно текстового редактора. (Слайд №22)
Мы будем определять код символа и находить символ по коду при помощи вставки специальных символов (Вставка →Символы).
Выбирая необходимый символ, мы видим его числовой код в нижнем правом углу окна. Все символы в таблице упорядочены по возрастанию числовых кодов, поэтому можно найти символ с заданным вам числовым кодом.
Все результаты вам нужно записать в тетрадь.
Есть вопросы по выполнению практической работы? (Нет).
Можно приступить к выполнению заданий на компьютерах. Возьмите тетради и ручки. Не забывайте о правилах техники безопасности, сохранения здоровья при работе за компьютером.
Учащиеся выполняют работу на компьютерах, учитель наблюдает, помогает, корректирует работу, следит за правильной посадкой за компьютером.
Учащиеся, справившиеся с выполнением первой части, выключают компьютеры, возвращаются за парты и выполняют вторую часть практической работы.
Учитель наблюдает за выполнением работы, помогает при возникновении трудностей.
Результат:
« WORD »
200 205 212 206 208 204 192 210 200 202 192- «ИНФОРМАТИКА» в « Windows »
УЧЕНИК
«Блокнот»: абвгдежий рстуфхцчшщ я хочу учиться
Вторая часть состоит из двух заданий и выполняется в тетрадях по кодовым таблицам:(слайд 23)
204 224 242 229 236 224 242 232 247 229 241 234 232 233 32 235 232 246 229 233
Маша послала своей подруге Оле письмо, написанное в кодировке Windows, а Оля прочитала его в кодировке ISO. Получилась бессмысленная фраза «Яючф№ртыџў!». Помоги Оле прочитать письмо.
Для тех, кто справится с заданиями быстрее, в работе предложено дополнительное задание: Закодировать фразу «Пришел, увидел, победил» в кодировке ISO.
3. Дополнительное задание
С помощью кодовой таблицы Windows раскодируйте фразу:
205 229 32 246 226 229 242 251 130 224 32 226 255 237 243 242
205 229 32 235 224 228 238 248 232 130 32 224 32 232 236 232 245 235 238 239 224 254 242
205 229 32 225 229 235 252 184 130 32 224 32 232 245 32 240 224 231 226 229 248 232 226 224 254 242
205 224 32 237 232 245 32 236 238 230 237 238 32 226 229 248 224 242 252 32 235 224 239 248 243
Разбить ребят на 4 группы по 3 человека. Каждой группе выдать по 1 строке. Когда все учащиеся справляются с заданием, осуществляется проверка его выполнения. У каждого из четырех вариантов закодированы строчки из загадки.
Не цветы, а вянут,
Не ладоши, а ими хлопают,
Не белье, а их развешивают
На них можно вешать лапшу.
Учащиеся по очереди читают свои варианты текста. Отгадываем вместе!
6. Итоги урока
Подведем итог урока.
Ответьте на следующие вопросы по материалу урока: (Слайд №25)
Что необходимо для кодирования текстовой информации на компьютере? (Кодовая таблица)
Как называется международная кодовая таблица? (ASCII)
Сколько существует кодировок русского языка? (Пять)
С какой целью ввели кодировку Unicode, которая позволяет закодировать 65 536 различных символов? (чтобы закодировать не только русский и латинский алфавиты, цифры, знаки и математические символы, но и греческий, арабский, иврит и другие алфавиты).
Вспомним цели урока: (Слайд №26)
Познакомиться с понятием кодирование текстовой информации, кодовая таблица.
Научиться кодировать и перекодировать текстовую информацию с помощью кодовых таблиц.
Научиться определять код символа и символ по коду с помощью текстового редактора.
Вопрос: Достигли мы данных целей? (Да, достигли)
Выставление оценок за урок.
7. Домашнее задание
Запись домашнего задания в дневниках или тетрадях: (Слайд №27)
Учебник, стр. 49 – 52, п. 2.1.
Контрольные вопросы на стр. 52
Задания для самостоятельного выполнения № 2.1., 2.2.
8.Рефлексия
Учащимся дается индивидуальная карточка, в которой нужно подчеркнуть фразы, характеризующие работу ученика на уроке по трем направлениям.
УрокЯ на уроке
Итог
1. интересно
1. работал
1. понял материал
2. скучно
2. отдыхал
2. узнал больше, чем знал
3.безразлично
3.помогал другим
3.не понял
Кодирование текстовой информации
Цель работы: научиться определять числовые коды символов, вводить символы с помощью числовых кодов, используя кодировку Windows , Unicode (Юникод).
Порядок выполнения работы:
Задание1.
Определение числового кода символа с помощью текстового редактора Word .
Запустить текстовый редактор Word командой [Программы/ Microsoft Word ]
Ввести команду [вставка/символ]. На экране появится диалоговая панель Символ . Для определения числового кода символа в кодировке Windows из: выбрать тип кодировки кириллица (дес.).
Код знака: появится десятичный числовой код символа (в данном случае 192).
Для определения шестнадцатеричного числового кода символа в кодировке Unicode с помощью раскрывающегося списка из: выбрать тип кодировки Юникод(шестн.)
В таблице символов выбрать символ (например, прописную букву «А»). В текстовом поле Код знака: появится шестнадцатеричный числовой код символа (в данном случае 0410).
Задание2.
Ввод символа с помощью числовых кодов в текстовом редакторе Блокнот
Запустить стандартное приложение Блокнот командой [Программы/ Стандартные/ Блокнот]
Alt } ввести число 0224, отпустить клавишу { Alt }, в документе появится символ «а». Повторить процедуру для числовых кодов от 0225 до 0233, в документе появится последовательность из 12 символов «абвгдежзий» в кодировке Windows .
С помощью дополнительной цифровой клавиатуры при нажатой клавише { Alt } ввести число 224, в документе появится символ «р». Повторить процедуру для числовых кодов от 225 до 233, в документе появится последовательность из 12 символов «рстуфхцчшщ» в кодировке MS - DOS
Задание3:
Используя кодировку Windows Microsoft Word закодировать слово ИНФОРМАТИКА
Используя кодировку Unicode , расположенную в текстовом редакторе Microsoft Word декодируйте слово 0423 0427 0415 041 D 0418 041А
Используя кодировку Windows , расположенную в приложении Блокнот декодируйте предложение:
0255 0032 0245 0238 0247 0243 0032 0243 0247 0232 0242 0252 0241 0255
Краткая аннотация урока.
Тема урока: Компьютерное представление текстовой информации.
Учебный предмет – информатика.
Уровень образования школьников : 9 класс, второй год изучения предмета, базовая программа.
Место урока в изучении раздела: первый урок;
Продолжительность урока : 45 минут .
Основные понятия : шрифт Цезаря, таблицы кодов, код, кодирование, декодирование, регистр памяти.
Тип урока : изучение нового материала
Форма проведения : беседа
Обеспечение урока:
персональный компьютер;
мультимедиапроектор;
карточки с заданиями;
таблицы кодировок.
Цели урока:
Образовательные:
Развивающие:
Воспитательные:
Задачи:
План урока
знаний и3.Физкультминутка
2 мин
Комплекс упражнений для глаз.
4.Изучение нового материала
20 мин
Изложение нового материала
5 .Закрепление изученного материала
10 мин
6 .Подведение итогов
2 мин
Выставление оценок за работу
7 . Домашнее задание
1мин
Домашнее задание
Пояснение к уроку :
Тема урока: Компьютерное представление текстовой информации.
Класс: 9
Цели урока:
Образовательные: ознакомление учащихся с кодированием текстовой информации в компьютере.
Развивающие: развитие логического мышления, умение анализировать и обобщать.
Воспитательные: воспитание самостоятельности, усидчивости, внимательности.
Задачи:
Повторить понятия: код, кодирование.
Повторить двоичное кодирование информации в компьютере.
Создать у учащихся полное представление о кодировании текстовой информации в компьютере.
Тип урока: изучение нового материала
Оборудование:
Рабочее место учителя.
Мультимедийный проектор.
Мультимедийная презентация по теме урока.
Мультимедийная презентация, физкультминутка.
Таблицы кодировок.
Карточки с заданиями.
План урока
знаний и умений в целях подготовки к изучению новой темы3.Изучение нового материала
20 мин
Изложение нового материала
4.Закрепление изученного материала
10 мин
Самостоятельное выполнение задания
5.Подведение итогов
3 мин
Выставление оценок за работу
6. Домашнее задание
2 мин
Домашнее задание
Пояснение к уроку :
Для проведения урока класс делится на группы по 2 человека. Часть работы проводится в группах, но есть задания, которые выполняются учащимися самостоятельно.
Ход урока
1. Организационный момент.
Взаимное приветствие, настрой на урок, проверка отсутствующих.
2. Актуализация знаний.
Информатика – это одна из самых молодых научных дисциплин. Она появилась около 60 лет назад. Информатика – это наука об информации, способах ее представления, обработки и передачи. Информация окружает нас. Она может быть представлена в разной форме: с помощью текстов, чисел, графических образов, звуков. Можно сказать, что информация закодирована с помощью разных языков, и наша задача научиться декодировать информацию, то есть переводить на понятный нам язык. Мы начинаем изучать новый раздел: Кодирование и обработка текстовой информации, а тема нашего урока: Компьютерное представление текстовой информации. (Слайд 1) Целью нашего урока будет: знакомство с кодированием текстовой информации и повторение двоичного кодирования информации в компьютере.
Посмотрите на данный слайд, перед вами представлены различные рисунки, что вы можете сказать об этих рисунках? (ответы и предположения учащихся)
(Слайд 2)
Что вы понимаете под кодированием информации?
Кодирование – это представление информации с помощью некоторого кода.
С какой целью люди кодируют информацию?
Что такое код?
Код – правило перевода информации с одного языка, способа представления, в другой.
(Слайд 3)
С XIX века это слово обозначало еще книгу, в которой словам естественного языка сопоставлены группы цифр или букв.
Существует большое количество кодов и систем кодирования. Но все их по способу представления можно разделить на три группы: кодирование с помощью символов, цифр и букв.
Перед вами закодированное словосочетание. (Слайд 4)
Обсудите в группе и скажите, как бы Вы декодировали его, что Вам для этого необходимо?
Результат декодирования этого словосочетания выглядит так На основе представленных словосочетаний определите код, в соответствии с которым было осуществлено кодирование.Правило следующее: каждая буква исходного текста заменяется третьей после нее буквой в алфавите.
Алфавит написан по кругу. (Слайд 4)
Декодируйте слова, представленные на ваших листочках. (Приложение 1)
Из полученных слов получилась фраза «волшебные слова щепетильная скопа». ( Слайд 3)
В 1977 году три математика Ривест, Шамил и Эдельман зашифровали эту бессмысленную фразу. Математики использовали комбинацию из 129 цифр. Я прошу Вас запомнить эту фразу, мы к ней еще вернемся.
Использование при кодировании цифр встречается достаточно часто. Особую актуальность использование цифр при кодировании приобретает в случае представления информации в компьютере.
(Слайд 5)
Компьютер – это электронное устройство, поэтому оно способно точно реагировать только на два состояния – 1 (сигнал есть) и 0 (сигнала нет). При кодировании в компьютере используется двоичный код.
2. Изучение нового материала
Более 60% информации, представленной в компьютере, является текстовой информацией. Поэтому я предлагаю разобраться, каким образом представлена в компьютере текстовая информация. В компьютерном алфавите 256 символов. Сюда входят заглавные и прописные буквы латинского и русского алфавитов, знаки препинания, печатные и непечатные символы, а так же комбинации клавиш.
Для создания 256 комбинаций необходимо 8 ячеек, содержащих 1 или 0. Поэтому каждому символу компьютерного алфавита в памяти компьютера отводится регистр – 8 ячеек.
Чтобы информация на всех компьютерах читалась одинаково, создали различные таблицы кодов. В СССР – это КОИ7 и КОИ8, в Америке – ASCII. Для кодирования информации в Windows используют таблицу ANSI.
(Слайд 6)
Эта таблица состоит из двух частей: с 1 по 128 – это латинский алфавит и общие символы, с 128 по 256 – это символы национального языка. Рассмотрим национальную часть таблицы ANSI.
(Слайд 7) (Приложение 2)
Каждый символ имеет свой десятичный и двоичный коды. Десятичный код обозначен в ячейке. А двоичный код буквы состоит из 2 частей: кодовой комбинации номера строки и кодовой комбинации номера столбца. В результате получается 8 разрядный код буквы, который занимает в памяти компьютера 1 байт информации.
(Слайд 7)
Если же нам дан 8 разрядный код, то первые 4 ячейки содержат номер строки, а вторые 4 ячейки – номер столбца. На их пересечении находится буква с этим кодом.
(Слайд 7)
В компьютер была введена фраза. Ее двоичный код представлен на Ваших листочках. (Приложение 3) Я предлагаю Вам сейчас определить слова, которые были занесены в компьютер, и из полученных каждым из Вас слов составить общую фразу, занесенную в компьютер.
В результате получается китайская пословица.
(Слайд 8)
"Я слышу - я забываю,
Я вижу - я запоминаю,
Я делаю - я понимаю".
Вспомните, пожалуйста, к чему я обещала вернуться в ходе урока?
Когда математики закодировали бессмысленную фразу, они предполагали, что ее смогут расшифровать через триллион лет, а она была декодирована уже через 17 лет. Ведь над ее декодированием работали 600 ученых и 1600 компьютеров. Можно сказать, что каждая тайна всегда становится явной!
3. Физкультминутка.
Выполнение комплекса упражнений для глаз, с помощью мультимедийной презентации.
4. Закрепление материала
А теперь давайте закрепим пройденный материал. Я предлагаю Вам выполнить два задания: закодировать представленное слово, используя международную таблицу кодов ANSI и декодировать части афористического высказывания выдающегося нидерландского ученого Эдсгара Вибе Дейкстра. (приложение )
Из декодированных Вами слов можно составить следующее высказывание: «Вычислительная наука имеет не большее отношение к компьютерам, чем астрономия - к телескопам», что лишний раз подчеркивает, что информатика – в первую очередь – учит нас работать с информацией : представлять, передавать, хранить и обрабатывать ее.
(Слайд 8)
А компьютер – это средство, с помощью которого данный процесс происходит гораздо быстрее и эффективнее.
5.Подведение итогов.
(Слайд 10, 11)
6. Домашнее задание.
(Слайд 9)
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.
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
