Конспект урока «Кодирование текстовой информации»

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 = 2⁸ = 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):

133 232 242

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=2¹⁶ = 65 536/

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

1. запись

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: 246 232 235 232 237 228 240 F6E8EBE8EDE4F0

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?

Учащиеся задают вопросы, если они возникают.

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

10 декабря 2010 года учителем Внуковой Людмилой Владимировной

по теме: « Кодирование текстовой информации».

Цель проверки: 1. Выявить систему работы учителя.

2.Проанализировать эффективность методических приёмов учителя, формирующих прочность знаний учащихся.

Сроки проверки: 10 декабря 2010 года.

Методы и формы проверки: 1. Посещение и анализ урока.

2. Собеседование с учителем Внуковой Л.В.

В результате проверки выявлено следующее:

Оценка правильности определения целей занятия

Цель и задачи урока определены, исходя из программы и педагогической ситуации: ученики обладают достаточно высокой познавательной активностью, работоспособностью и желанием отыскать в себе познавательный потенциал. Дидактические возможности темы позволяют опираться на совместную работу учащихся и учителя на основных этапах её изучения. Эмоциональное поднесение материала позволяет концентрировать внимание на ключевых моментах урока и помогает достижению цели и задач.

Рациональность структурного построения занятия и

целесообразность распределения времени по элементам

Основными элементами данного урока являются: сообщение темы, цели и задач урока; мотивация учебной деятельности; актуализация опорных знаний через постановку вопросов; обобщение темы через изложение материала учителем, и работы по задачам компьютера; решение задач в группах; выполнение заданий с помощью компьютера; физкультминутка для снятия утомления; проверка усвоения материала на уроке через работу по вопросам; подведение итогов урока, комментированное выставление оценок и инструктаж домашнего задания.

Данные элементы урока и их последовательность психологически оправданы и обеспечивают необходимые условия для активной деятельности учащихся на уроке.

Оптимальность отбора содержания учебного материала,

выделение главного и второстепенного

Содержание урока оптимально для изучения и усвоения материала. Различные виды деятельности позволили учащимся работать в посильном темпе. Учитель на уроке делал акценты на системность знаний учащихся через дополнительные задания по вопросам, проверку правильности работы в группах. Постоянное вовлечение ребят в работу по обобщению активизирует деятельность учащихся, что обеспечило хорошую результативность урока.

Эффективность реализации образовательных и развивающих целей.

Цель урока, его задачи эффективно реализуются через содержание изучаемого материала, применяемых методов и приемов работы с учащимися. Постановка учебных целей и задач перед учащимися (во вступительном слове), использование различных видов деятельности, применение современных образовательных технологий (ИКТ) активизировали внимание учащихся и позволили реализовать в рамках урока поставленные цели и задачи.

Оценка эффективности выбора методов и приёмов обучения, способов формирования и развития познавательного интереса и учебной мотивации.

Деятельность учащихся на уроке носит продуктивный и исследовательский характер. Использовались индивидуальная и групповая формы работы. Это позволило функционально согласовывать взаимодействие учителя с учащимися. Работа в интерактивном режиме позволила на протяжении всего урока поддерживать познавательный интерес учащихся.

Содержание учебной деятельности учащихся на занятии

Обширная подготовка (презентация, электронные задачи, карточки и т.д.) способствовала полному «погружению в тему» данного урока. Умело, направляя работу учащихся, педагог формировал технологические навыки и интеллектуальные умения.

Организация педагогического общения на учебном занятии

Мотивация учебной деятельности, эмоциональные моменты на уроке способствовали активизации познавательной деятельности, постоянному вниманию учащихся на уроке. В течение урока проявлялись сотрудничество, взаимопонимание, взаимоуважение между учащимися и педагогом.

Педагогический стиль

Урок проводился в форме совместной деятельности учителя и учащихся. Отношения на различных этапах урока были заинтересованными. Темп урока был высокий, напряжённый, но дети успевали за учителем, поэтому на уроке был психологический комфорт.

Выводы:

На протяжении урока прослеживается целенаправленность как в целом, так и в его отдельных этапах. Учитель компетентен в выборе информации к уроку, методов и приемов преподавания. Методы, применяемые учителем дают хороший результат и формируют прочность знаний.

Рекомендации:

Учителю продолжить работу по совершенствованию преподавательской компетентности.

Зам. директора по УВР __________________ Полутина Г.В.

Руководитель методического объединения ___________________Штанова Н.Б.

С анализом урока ознакомлен ____________ Внукова Л.В.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/113598-konspekt-uroka-kodirovanie-tekstovoj-informac