Конспект урока информатики в 10 классе "Кодирование информации"

Конспект урока информатики в 10 классе по теме: Представление информации на компьютере.

Автор: Лукьянова С. В., учитель информатики МБОУ «СОШ № 20», г. Абакан

Цель урока: Повторение изученного материала по теме представление информации на компьютере. Подготовка к контрольной работе.

В начале урока класс делится на две группы. 1 группа выполняет задание на компьютерах,  2 группа – за партами.

Работа с классом:

Учитель: Как известно информация – это сведения об окружающем нас мире.

Существуют основные виды информации:

—    Текстовая

—    Графическая

—    Звуковая

—    Числовая.

Любая из них может, представлена в компьютерной форме.

Как информация кодируется на компьютере?

Вся информация, с которой имеет дело компьютерная техника,  кодируется при помощи двоичного кода, т. е. ее можно представить в виде последовательности всего двух знаков – 1 и 0.

Почему именно двоичное кодирование используется в вычислительной технике?

Просто этот способ кодирования легко реализовать технически: 1 – есть сигнал, 0 – нет сигнала. (Для человека такой способ кодирования неудобен тем, что двоичные последовательности получаются достаточно длинными. Но технике легче иметь дело с большим числом однотипных элементов, чем с небольшим числом сложных.)

Итак, давайте вспомним, как  разные виды информации кодируются в компьютере?

Начнем с текстовой информации. О том,  как текстовая информация представляется на компьютере,  нам напомнит …  (выступление ученика).

(Идет доклад о кодировании текстовой информации)

Вывод:

—    Для кодирования текстовой информации в компьютере используются специальные таблицы кодов, в этих таблицах каждому символу алфавита ставится в соответствие некое двоичное число.

Спасибо за выступление, если вопросов нет, то предлагаю выполнить задания на кодирование текстовой информации.

Вам предлагается выполнить следующие задания:

Задание для 1 группы: смотри Практическую работу № 1 (К).

Задание для 2 группы: смотри Практическую работу № 1 (Т).

Практическая работа № 1(Т)

По теме: Кодирование графической информации (для выполнения в тетради)

Задание:

Решите следующие задачи:

1.                 Каков информационный объем текста, содержащего слово ИНФОРМАТИКА:

—    в 16-битной кодировке;

—    в 8-битной кодировке.

2.                 Текст занимает ½ Кбайта. Какое количество символов он содержит?

3.                 Десятичный код буквы «К» в таблице ASSII равен 202. Не пользуясь таблицей, составьте последовательность кодов, соответствующих слову КОЛОКОЛ. Переведите полученную последовательность десятичных кодов в двоичную систему счисления.  (Перевод чисел осуществите, не используя, калькулятор).

К  -

О -

Л -

О -

К  -

О –

Л -

Практическая работа № 1 (К)

По теме: Кодирование текстовой информации (для выполнения на компьютере)

Задание:

1.                 Откройте текстовый редактор Word.

2.                 В горизонтальном меню ВСТАВКА ® СИМВОЛ

3.                 В появившимся диалоговом окне СИМВОЛ, установите: шрифт – Arial, набор –кириллица,  код знака -- … , из ASSII (дес.) (Смотри рис.1)

Рисунок 1

4.                 Постройте таблицу (см. рис. 2). Закодируйте представленные в таблице слова, соблюдая регистр букв (код каждой буквы впишите ниже под буквой.

Рисунок 2

Для получения десятичного кода, переведите найденное десятичное число в двоичную систему счисления, можно пользоваться калькулятором.

Учитель: Обратите внимание, на каждом столе лежит оценочный лист. Заполним сейчас 1 часть оценочного листа. Впишите свою фамилию и имя.

ОЦЕНОЧНЫЙ ЛИСТ

КОМПЬЮТЕР № _________

Ф. И. ученика (ов) выполняющих на данном компьютере практическую работу №1:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

	Выполнил верно	Допустил ошибку
ИНФОРМАЦИЯ
КОДИРОВАНИЕ

Работу проверил(ли) __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ф. И. ученика (ов) выполняющих на данном компьютере практическую работу №2:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Количество правильных слов в кроссворде, замечания по оформлению:  __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Работу проверил(ли) __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1 группа:

Ф. И. ученика (ов) выполняющих на данном компьютере практическую работу №3:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Имя и путь к файлу ответа:

2 группа:

Ф. И. ученика (ов) выполняющих на данном компьютере практическую работу №3:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Имя и путь к файлу ответа:

ОЦЕНОЧНЫЙ ЛИСТ

СТОЛ  № _________

Ф. И. ученика (ов) выполняющих практическую работу №1:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 1:
Задание 2:
Задание 3:

Работу проверил(ли): __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ф. И. ученика (ов) выполняющих практическую работу №2:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 1:
Задание 2:

Работу проверил(ли): __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1 группа:

Ф. И. ученика (ов) выполняющих практическую работу №3:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2 группа:

Ф. И. ученика (ов) выполняющих  практическую работу №3:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Учитель: Предлагаю группам поменяться местами, те, кто сидел за компьютером, садятся за парты  и наоборот.

Осуществим проверку заданий. (1 – 2 мин.)  Правильные ответы представлены на слайдах. Если все задания практической работы выполнены  верно, в оценочной карте ставим «1», если есть ошибки, то «0». (Идет взаимопроверка, заполняются оценочные листы. 1 группа оценивает 2, и наоборот).

Учитель: Переходим к кодированию графической информации.

О том, как кодируется графическая информация на компьютере расскажет … (выступление ученика).

(Идет доклад о кодировании графической  информации)

Вывод:

—    При кодировании графическом информации необходимо осуществить процесс пространственной дискретизации, т. е. разбить изображение на отдельные мелкие фрагменты (пиксели). При этом каждому пикселю присваивается код (двоичный) цвета.

—    Качество изображения зависит от разрешающей способности, т. е количества точек и от количества цветов в палитре.

Выполняется практическая работа № 2.

Задание для 1 группы: смотри Практическую работу № 1 (К).

Задание для 2 группы: смотри Практическую работу № 1 (Т).

Практическая работа № 2(Т)

По теме: Кодирование графической  информации (для выполнения в тетради)

Задание:

Решите следующие задачи:

1.                                                           Какой объем видеопамяти необходим для хранения одной страницы изображения при условии при условии, что разрешающая способность экрана 640х480 пикселей, а количество используемых цветов – 16?

2.                                                           После преобразования графического изображения количество цветов уменьшилось с 256 до 16. Во сколько раз уменьшился объем занимаемой им памяти?

Практическая работа № 2(К)

По теме: Кодирование текстовой информации (для выполнения на компьютере)

Задание:

1.                 Откройте текстовый редактор Word.

2.                 Решите кроссворд.

3.                 Постройте таблицу (см. рис. 3) и впишите правильные ответы.

Вопросы кроссворда:

1.                 Процесс разбиения изображения на фрагменты малого размера. (13 букв)

2.                 Наименьший элемент изображения. (5 букв)

3.                 Другое название наименьшего элемента изображения. (7 букв)

4.                 Один из основных составляющих цветов. (7 букв)

5.                 Прямоугольная сетка, накладываемая на экран. (5 букв)

6.                 Устройство, обрабатывающее графическую информацию. (10 букв)

7.                 Один из основных составляющих цветов. (7 букв)

8.                 Один из основных составляющих цветов. (5 букв)

9.                 Графический параметр экрана монитора. (10 букв)

10.             Составляющая изображения. (4 буквы)

Рисунок 3

Учитель: Предлагаю группам поменяться местами, те, кто сидел за компьютером, садятся за столы  и наоборот.

Осуществим проверку заданий. (1 – 2 мин.)  Правильные ответы представлены на слайдах. Если все задания практической работы выполнены, верно, в оценочной карте ставим «1», если есть ошибки, то «0».

(Идет взаимопроверка, заполняются оценочные листы. 1 группа оценивает 2, и наоборот).

Учитель: Переходим к кодированию звуковой  информации.

Давайте вспомним основные принципы кодирования звуковой информации. Для этого ответим на следующие вопросы:

1.                 Что представляет собой звук? (Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.)

2.                 Каким по типу является звуковой сигнал? (Непрерывный, аналоговый сигнал, графиком является гладкая кривая. Непрерывный сигнал не несет в себе информации, поэтому он должен быть превращен в последовательность двоичных нулей и единиц – двоичный (цифровой) код.)

3.                 Что это за устройства АЦП и ЦАП, для чего они нужны? (Аналогово-цифровой преобразователь нужен для осуществления оцифровки звука, т. е. для преобразования аналогового сигнала в дискретный (цифровой). Цифро-аналоговый преобразователь нужен для осуществления обратного процесса воспроизведения закодированного звука)

4.                 Как кодируется звук на компьютере. Для этого необходимо вспомнить схему кодирования звука:

На слайде вашему вниманию представлена схема кодирования и декодирования звука необходимо начертить эту схему в тетради и  заполнить пропущенные места см. рис. 4.

Рисунок 4

На слайде вашему вниманию представлена формула, прочитайте ее.

V = M x Ix t

Заполните следующую таблицу:

Обозначение	Название	Единицы измерения
V	Объем звуковой информации	Биты
I	Глубина кодирования (количество бит, используемое для кодирования различных уровней сигнала или состояний)	Биты
M	Частота дискретизации ( количество измерений уровня звукового сигнала в единицу времени)	Гц
t	Время звучания	Секунды

Решим задачу:

Какова длительность звучания звуковой информации при частоте дискретизации             11 кГц, глубине кодирования 8 бит и объеме 1200 Кбайт.

Дано:

V – 1200 Кбайт

M – 11 КГц

I – 8 бит

Найти:

t - ?

Решение:

t = V / M / I = (1200 х 1024 х 8) / (11 х 1000) / 8 = 111, 7 сек.

Вывод:

·  При кодировании звуковой информации на компьютере необходимо выполнить оцифровку звука. Качество звука зависит от двух характеристик – глубины кодирования звука и частоты дискретизации.

Для того, чтобы вспомнить как числовая информация кодируется на компьютере, я предлагаю каждому из вас решить практическую работу № 3.

Та группа, которая сидит за компьютерами выполняет 1 часть практической работы № 3, другая группа, выполнят вторую часть практической работы. Затем группы меняются местами.

Практическая работа № 3

По теме: Кодирование числовой  информации

1 часть (для выполнения на компьютере):

1. Заполните таблицу:

Прямой код модуля
Обратный код:
	Инвертирование
	Прибавление единицы
Дополнительный код

Для заполнения таблицы выберите четырехзначное целое отрицательное число. Можно воспользоваться калькулятором.

3.                                                           Представьте число + 61₈ и -61₁₀ в двухбайтовой разрядной сетке. Заполните таблицу ниже

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
­   Код знака

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
­   Код знака

2 часть  (для выполнения в тетради):

1.   Представьте следующие числа в формате с плавающей точкой и нормализованной мантиссой:

1) 1,00128901₁₀

2) 11287,230001₁₀

3) 0,0011010₂       

4) 1101, 0011₂

2. Представьте двоичные числа из задачи № 1 в четырехбайтовой разрядной сетке.

Учитель: Подведем итоги нашего занятия:

1.                 Какую тему мы повторили сегодня на занятии? (Кодирование информации)

2.                 Как кодируется информация на компьютере? (Вся информация, с которой имеет дело компьютерная техника,  кодируется при помощи двоичного кода. Т. е ее можно представить в виде последовательности всего двух знаков – 1 и 0).

3.                 Как кодируется текстовая информация на компьютере? (Для кодирования текстовой информации в компьютере используются специальные таблицы кодов, в этих таблицах каждому символу алфавита ставится в соответствие некое двоичное число).

4.                 Как кодируется графическая и звуковая информация на компьютере? (При кодировании графической информации необходимо осуществить процесс пространственной дискретизации, т. е. разбить изображение на отдельные мелкие фрагменты (пиксели). При этом каждому пикселю присваивается код (двоичный) цвета. При кодировании звуковой информации на компьютере необходимо выполнить оцифровку звука. Качество звука зависит от двух характеристик – глубины кодирования звука и частоты дискретизации).

Учитель: Для подведения итогов и выставления оценок, сдайте ваши оценочные листы.

Домашнее задание: составить кроссворд по теме: Кодирование информации.

Спасибо за урок!