План урока Кодирование информации. Системы счисления и представление данных

Методическая разработка урока по теме:
«Кодирование информации. Системы счисления и представление данных»
Дисциплина: Информатика
Уровень: СПО (ОК 02)

Цели урока:

1.     Образовательная:

-         Изучить принципы кодирования информации в различных системах счисления.

-         Освоить методы перевода чисел между системами счисления.

-         Понять способы представления числовых, текстовых, графических, звуковых и видеоданных.

2.     Практическая:

-         Научить выполнять арифметические операции в разных системах счисления.

-         Развить навыки работы с кодировками и форматами данных.

3.     Воспитательная:

-         Сформировать понимание важности точности в IT-профессиях.

-         Развить логическое мышление и умение работать в команде.

Оборудование и ресурсы:

-         Компьютеры с доступом в интернет.

-         Интерактивная доска, проектор.

-         Онлайн-инструменты: Online Base Converter, ASCII Table Generator, Color Hex Explorer, Audacity (для работы со звуком).

-         Раздаточные материалы: таблицы систем счисления, примеры кодировок.

Структура урока (90 минут):

1. Организационный момент (5 минут)

Приветствие, мотивация через примеры из жизни:

«Как компьютер понимает фотографии, музыку и видео? Почему программисты работают с двоичным кодом?»

2. Актуализация знаний (10 минут)

Интерактивный опрос (Mentimeter):

-         Вопросы:

1.     Какие системы счисления вы знаете?

2.     Как представлен текст в компьютере?

-         Обсуждение ответов, введение в тему.

3. Изучение нового материала (40 минут)

Блок 1: Системы счисления

1.       Мини-лекция (10 минут):

-         Понятие позиционных и непозиционных систем счисления.

-         Алгоритмы перевода чисел:

-         Из недесятичной системы в десятичную.

-         Из десятичной в недесятичную (целые и дробные числа).

-         Пример: Перевод числа 1011.101₂ в десятичную систему.

2.       Практикум (10 минут):

-         Задание 1: Используя Online Base Converter, перевести числа:

1.       2A3₁₆ → 10-я СС.

2.       0.625₁₀ → 2-я СС.

-         Задание 2: Решить пример в двоичной системе: 1011₂ + 1101₂.

Блок 2: Представление данных

Работа в группах (20 минут):

1.       Группа 1 (числовые данные):

-         Изучение форматов (целые, вещественные числа).

-         Практика: записать число -45.75 в формате с плавающей точкой.

2.       Группа 2 (текстовые данные):

-         Кодировки ASCII, Unicode.

-         Практика: закодировать слово «Hello» в ASCII, подсчитать объем в байтах.

3.       Группа 3 (графика, звук, видео):

-         Пиксели, цветовые модели (RGB, HEX).

-         Пример: определить HEX-код цвета #FFA500.

-         Дискретизация звука: частота, битовая глубина (демонстрация в Audacity).

4. Закрепление материала (25 минут)

1. Кейс-игра «Шифровальщик»:

-         Задача: Расшифровать сообщение, закодированное в двоичной системе (01001000 01101001 → Hi).

-         Инструмент: Онлайн-декодер текста.

2. Соревнование в Kahoot:

-         Вопросы на перевод чисел и определение форматов данных.

3. Работа с графикой:

-         Использование Color Hex Explorer для подбора палитры логотипа.

5. Рефлексия и домашнее задание (10 минут)

1.       Рефлексия:

Студенты заполняют Google-форму:

«Что нового узнали? Какие задания были сложными?»

2.       Домашнее задание:

1.     Перевести число 198,75₁₀ в 2-ю и 16-ю СС.

2.     Закодировать свою фамилию в Unicode (таблица символов).

3.     Творческое задание: создать черно-белое изображение 8x8 пикселей в двоичном коде.

Критерии оценки:

-         Правильность выполнения переводов между системами счисления.

-         Умение применять кодировки для представления данных.

-         Активность в групповой работе и креативность в творческих заданиях.

Методические рекомендации:

1. Дифференциация:

-         Для слабых студентов: шаблоны с алгоритмами перевода, упрощенные задания.

-         Для сильных: задачи с числами в 8-й и 16-й СС, работа с отрицательными числами.

2. ИКТ:

-         Использование симуляторов (например, Binary Calculator).

-         Видео-демонстрация дискретизации звука.

3. Профориентация:

-         Примеры из IT-сферы: как кодирование используется в программировании, веб-дизайне, Data Science.

Итог: Урок формирует системное понимание кодирования информации, связывает теорию с практикой и готовит студентов к решению реальных задач в IT-профессиях.