Методическая разработка урока "Двоичное кодирование"

Разработка урока

«Двоичное кодирование»

Пушкова Ольга Николаевна

ГБОУ лицей №419, г. Санкт-Петербург.

Петергоф

2021

Общая характеристика

УМК	Бененсон Е.П., Паутова А.Г.
Класс	4
Раздел программы	Компьютер — универсальная машина для обработки информации.
Тема урока	Двоичное кодирование

Необходимое оборудование

1.  Персональные компьютеры
2.  Мультимедийный проектор
3.  Экран

Необходимое программное обеспечение

1.  Калькулятор

Список дополнительных источников

Информатика. 4 класс. Учебник в 2 ч. Бененсон Е.П., Паутова А.Г.

М.: Академкнига/Учебник, 2017г.

Список Интернет-ресурсов

1.  http://akademkniga.ru/ catalog/
   План проведения урока

1.       Организационный этап – 1 минута

2.       Актуализация знаний – 6 минут

3.       Изучение нового материала – 15 минут

4.       Практическое закрепление материала (Авторская практическая работа) - 16 минут

5.       Постановка домашнего задания – 3 минуты

6.       Подведение итогов урока, рефлексия – 4 минуты

ХОД УРОКА

1. Организационный этап

Здравствуйте, дети! Садитесь, пожалуйста.

Скажите, пожалуйста, кто сегодня отсутствует.

2. Актуализация знаний

Давайте вспомним, что мы проходили на прошлых уроках. Для этого я попрошу Вас разделиться на две боевые команды. Пусть это будут команда мальчиков и команда девочек. Есть среди вас смелые мальчики и девочки? (К доске выходят один мальчик и одна девочка).

Давайте поиграем с вами в информационные крестики-нолики. Нашим добровольцам ничего делать не нужно. Они выбирают одноклассника, который будет отвечать на поставленный вопрос. У девочек отвечать будут девочки, у мальчиков – мальчики. Задача капитанов – выбрать номер клетки и указать на ответчика. И если ваша команда ответит верно, то мы поставим в эту клетку крестик или нолик. Соответственно, далее будут действовать правила игры крестики-нолики. Пусть девочки будут крестики, а мальчики – нолики (На доске чертиться такая же табличка, чтобы в случае правильного ответа поставить в клетку крестик или нолик).

1	2	3
4	5	6
7	8	9

Вопрос в ячейке 1: Что такое информация? (Сведения об окружающем нас мире).

Вопрос в ячейке 2: С помощью чего мы воспринимаем информацию? (органы чувств).

Вопрос в ячейке 3: Какие виды информации (по способу получения) вы знаете? (зрительная, слуховая, обонятельная, осязательная, вкусовая).

Вопрос в ячейке 4: В каком виде информация хранится на компьютере? (в виде двоичного кода).

Вопрос в ячейке 5: Что можно делать с информацией?

(Искать, собирать, передавать, обрабатывать, сохранять и использовать)

Вопрос в ячейке 6: Какие виды информации (по способу хранения на компьютере) вы знаете? (графическая, текстовая, численная, звуковая).

Вопрос в ячейке 7: Как с помощью нулей и единиц кодируется черно-белое изображение? (Изображение разбивается на пиксели и каждому пикселю ставиться в соответствие 0 или 1).

Вопрос в ячейке 8: Сколько нулей и единиц необходимо, чтобы закодировать один символ текстовой информации? Напоминание: один символ занимает 1 ячейку памяти компьютера. (8 бит = 1 ячейка памяти).

Вопрос в ячейке 9: Почему именно двоичное кодирование используется в вычислительной технике?

(такой способ кодирования легко реализовать технически: 1 — есть сигнал, 0 — нет сигнала.).

Замечательно, как много мы всего вспомнили! Информация, ее виды и способы хранения на компьютере, нолики, единички.. Давайте подумаем, какая же у нас сегодня тема урока?

Молодцы! Садитесь на свои места!

3. Изучение нового материала

Давайте с вами откроем учебники на стр. 32 и посмотрим внимательно № 36.

Скажите пожалуйста, что Миша сделал с Машиным Файлом? Правильно ли он поступил? Какие файлы можно изменять или удалять?

(Ответы учеников).

Молодцы! Замечательно!

Во время игры в информационные крестики-нолики мы с вами вспомнили, что такое текстовая информация выяснили, что численная информация храниться на компьютере в двоичной системе счисления

Давайте с вами рассмотрим задание №37:

Миша набрал в текстовом редакторе предложение:

В моей коллекции 128 марок.

Наша задача узнать сколько ячеек памяти занял двоичный код этого сообщения; мы с вами помним, что один символ у нас занимает…

(ответ детей)

Как узнать сколько ячеек памяти занял двоичный код этого предложения?..

А сколько ячеек памяти занял двоичный код текста «128»?.

Умнички! А теперь давайте посмотрим следующее упражнение (№38):

Программа «Калькулятор» обрабатывает численную информацию. Чтобы вычислить выражение, Маша набрала число 128. В память компьютера записалось двоичное число 10000000. Нас спрашивают: Сколько ячеек памяти компьютера занимает двоичный код этого числа?

Давайте подумаем (разберем подробнее).

Мы с вами помним, что числа, записанные в текстовом редакторе и числа, которые мы набираем в программе «Калькулятор» кодируются по-разному. Правила кодирования чисел в программе «Калькулятор» с помощью нулей и единиц называются двоичной системой счисления. Набор правил, по которым получают двоичное представление чисел в компьютере вы узнаете, когда будете старше. И хоть мы сами еще пока не умеем переводить числа в двоичную систему, но мы видим, что в задаче сказано, что в память компьютера записалось двоичное число 10000000. Сколько в этом числе цифр (ноликов и единичек)? А мы помним, что 8 двоичных символов, это что такое? Правильно! Это 1 ячейка памяти!

То есть число 128 заняло всего 1 ячейку памяти компьютера!

А в № 37 число 128 заняло сколько ячеек? А если бы мы его записали словами «сто двадцать восемь»?

Почему такие разные ответы у нас получились?

Какой можно сделать вывод?

Правильно! «Двоичный код числа может быть разным. Если число является частью текста, код каждой цифры выбирается из кодовой таблицы и занимает ячейку памяти (8 двоичных разрядов). Если число используется для вычислений (численная информация), то его код определяется по особым правилам двоичного кодирования.»

Давайте вместе с вами попробуем записать в двоичном виде наши десятичные числа (№39):

0 – 0

1 – 1

2 – 10

3 – 11…

(Предлагается детям продолжить ряд…)

У какого числа двоичный код 10101?

Посмотрите на числа 2, 4, 8 догадайтесь какие коды у чисел 16, 32, 64?

Как будет выглядеть число 15? 31? А число 17? 33?

Молодцы!

         Небольшая разминка. Закрепление новой темы. Я сейчас буду задавать вам вопросы, которые начинаются с фразы: «Верно ли, что…».  И если вы считаете, что верно, то поднимаете руки высоко вверх, если считаете, что неверно, то вытягиваете руки перед собой на стол, если не знаете ответа – широко разведите руки в стороны.

Вопрос 1: Верно ли, что все числа хранятся в памяти компьютера в двоичном коде? (Ученики должны поднять руки).

Вопрос 2: Верно ли, что ячейка памяти это 10 двоичных разрядов?

(Ученики должны вытянуть руки вперед).

Вопрос 3: Верно ли, что для хранения числа 128 достаточно одной ячейки памяти?

(Ученики должны поднять руки).

Вопрос 4: Верно ли, что хранение числа 128 как в виде текстовой, так и в виде численной информации занимает одинаковое количество ячеек памяти?

(Ученики должны вытянуть руки вперед).

Молодцы! Давайте поднимем руки над головой и похлопаем себе!

ФИЗМИНУТКА

Сейчас мы проведём физминутку. Я даю вам информацию, а вы её кодируете с помощью жестов и движений. Показать движениями: сердце, птицу, зайца, лук.

4. Практическое закрепление материала (Авторская практическая работа)

(Учитель снова включает презентацию. Задача транслируется на экране).

А теперь, давайте представим, что мы с вами – сотрудники корпорации, которые занимаются кодированием информации. (Корпорация — объединение лиц по профессиональному признаку). Кодирование информации — преобразование из формы, удобной для использования информации, в форму, удобную для передачи, хранения или переработки информации компьютером.

ФИЗМИНУТКА

Сейчас мы узнаем, поняли ли вы что такое кодирование и проведём физминутку. Я даю вам информацию, а вы её кодируете с помощью жестов и движений. Показать движениями: сердце, птицу, зайца, лук.

Молодцы!

Итак, мы сегодня продолжаем знакомиться с работой программы калькулятор и будем переводить десятичные числа в двоичную систему счисления. Посмотрите пожалуйста внимательно на новый вид калькулятора «Программист»:

Для нас важно, что появились радиокнопки с надписями: Hex, Dec, Oct, Bin. Эти кнопки позволяют переходить из одной системы счисления в другую. Нас пока интересуют две кнопки: Dec – сокращение от английского слова Decimal (десятичная) и Bin – сокращение латинского слова Binary(двоичная). Щелчок по этим кнопкам переводит режим калькулятора в режим двоичной или десятичной системы счисления. Пользуясь калькулятором, выполните пожалуйста следующее задание: закодируйте информацию!

В ваших папочках лежат файлы необходимые для работы. Обратите внимание: задания разбиты по уровню сложности:

А – на «5», или 2 задания из группы В,

В – на «4»,

С – на «3», выполняется на карточке с помощью программы «Калькулятор».

Вы можете выбрать вариант, который вас устраивает.

Задания А и В выполняются в программе Paint.

В карточке задания вы увидите десятичные числа. Ваша задача перевести их в двоичный код при помощи калькулятора и затем покрасить клеточки, соответствующие «1» в таблице, расположенной рядом. Советую сначала все числа перевести в двоичный код, и после этого спокойно раскрасить нужные клетки. Для задания уровня С достаточно перевести числа на карточке в двоичную систему.

(Обучающиеся рассаживаются за компьютеры, берут кому надо с собой карточки).

5. Постановка домашнего задания:

(Дети садятся на свои места)

А теперь, давайте вспомним, что мы с вами – сотрудники корпорации, которые занимаются декодированием информации. Приставка ДЕ – это часть слова, означающая обратное действие.

Декодирование – это расшифровывание сообщения, переданного какими-либо условными знаками, кодом.

 Сегодня мы с вами создадим три отдела корпорации, которые в дальнейшем будем использовать. Я попрошу каждого вытянуть жребий и узнать, в какой отдел корпорации он попал.

Происходит деление на группы с помощью жребия. Каждый обучающийся вытягивает маленький листочек, на котором указан номер отдела корпорации и задание. Каждый отдел – это отдельная группа из нескольких человек, которая будет выполнять домашнее задание вместе.

Итак, мы разделились на три отдела корпорации. У каждого отдела есть свое задание: «Странная девочка» (Задание №40 стр. 33)

Корпорация №1 – Определить возраст девочки. Задание №40 стр. 33

Корпорация №2 – Узнать сколько книг у девочки в портфеле. Задание №40 стр. 33

Корпорация №3 – Узнать в какой класс ходила девочка. Задание №40 стр. 33

К следующему уроку наши сотрудники корпорации совместно постараются представить нам решения данных задач.

6. Подведение итогов урока, рефлексия:

Сегодня на уроке вы все хорошо работали. Молодцы! Получили новые знания, узнали больше об информации, теперь я хочу получить от вас информацию: было ли вам интересно, хорошо ли вы усвоили урок. Закодируйте свой ответ с помощью нуля и единицы, как это принято в информатике. Если да, то покажите карточку с цифрой «1», если нет, то «0». Самое главное из сегодняшнего урока:

·        Вся информация храниться на компьютере в двоичном коде;

·        Любое число можно представить (записать, закодировать) всего лишь двумя цифрами (1 и 0).

·        Правила кодирования чисел с помощью нулей и единиц называются двоичной системой счисления.

·        Узнать двоичный код числа можно с помощью программы «Калькулятор».

Сегодня мы многому научились, но это не предел. Впереди нас ждет много сложных и интересных задач.

А сейчас, я хочу поблагодарить вас за урок!

Спасибо!