Разработка урока по информатике "Знаковые системы. Кодирование информации" (8 класс)

Тема урока: Знаковые системы. Кодирование информации

Тип урока: комбинированный: повторение пройденного материала; изучение нового материала

Цель урока: познакомиться со знаковыми системами кодированием информации

Задачи урока:

образовательная:

• активизировать знания по теме «Информация. Информационные процессы»;

• повторить знания по теме «Знаки: форма и значение»;

• познакомиться с кодировании информации с помощью знаковых систем;

• изучить материал по теме: «Кодирование информации»

• формировать у учащихся представления о кодировании информации;

•  познакомить со способами кодирования;

• формировать умения и навыки работы с таблицами кодов;

развивающая:

• развить умения анализировать, обобщать знания, выделять главное;

• развивать творческую активность учащихся;

воспитательная:

• воспитать интерес к знаниям;

• воспитать у учащихся самостоятельность.

Средства обучения:

• технические средства: мультимедийный проектор, интерактивная доска, ПК;

• программные средства: презентация, подготовленная в Power Point;

• раздаточный материал: карточки с заданием (кодирование информации).

Структура урока, методы и затраты времени

Ход урока

1. Организационный момент

Учитель приветствует учащихся, проверяет их готовность к уроку.

1-3 слайд

– Здравствуйте, ребята! Сегодня на уроке мы познакомимся со знаковыми системами, узнаем их виды; а также будем говорить о кодировании кодирование информации - что это такое, какие виды кодирования бывают, вы сами будет кодировать информацию.

А для начала мы повторим, что такое информация, какие существуют виды информации, свойства информации и какие знаки используются человеком для передачи информации.

2. Актуализация знаний

Устный опрос.

(5-18слайды повторения материала)

Повторение по теме «Знаки: форма и значение»

• Что такое знак? Каково значение знаков?

• Как можно разделить знаки по способу восприятия? Какие типы знаков применяются в человеческом общении?

• Что такое символ? Привести примеры.

• Приведите примеры знаков в форме сигналов.

• В чем различие между иконическими знаками и символами?

• Приведите примеры символов, которые имеют различное значение в нескольких знаковых системах.

Ответы:

1) Знак - это метка, предмет, которым обозначается что-нибудь (буква, цифра, отверстие).

2) В соответствии со способом восприятия знаки можно разделить:

- на зрительные (буквы, цифры, нотные знаки, дорожные знаки);

-слуховые (звуки гудка, колокола и др.);

-осязательные (азбука Брайля; жесты касания: рукопожатие, похлопывание по плечу);

-обонятельные (в мире животных разграничение территории);

-вкусовые.

3) Знак вместе с его значением называют символом.

Символами называются знаки, для которых связь между формой и значением устанавливается по общепринятому соглашению. Это символы химических элементов, отображающие атомы химических веществ, ноты, любые современные буквы или цифры.

4) Для передачи информации на большие расстояния используются знаки в форме сигналов. Например: световые сигналы светофора, звуковые сигналы школьного звонка оповещают о начале или конце урока, электрические сигналы передают информацию по телефонным и компьютерным сетям, электромагнитные волны передают сигналы радио и телевидения.

5) Иконические знаки - по внешнему виду напоминают сам объект (значки на рабочем столе компьютера)

Символы - смысл знаков устанавливается по договоренности

Работа в парах /в тетрадях/. Ребята отвечают на вопрос, представленные на слайдах.

19 слайд

С помощью каких знаков люди и животные получают информацию об объектах (названия объектов выделены жирным шрифтом и подчеркнуты) в приведённых ниже примерах:

20 слайд

Классифицируйте знаки по способу связи между их формой и их значением:

1. иконические (1,3,4)

2. символы (2,5,6,7)

Проверка выполнения работы в парах и на интерактивной доске.

3.Объяснение нового материала

§1.2.2. Знаковые системы.

22 слайд

В основе знаковой системы лежит набор знаков, называемый алфавитом.
Знаковые системы являются наборами знаков определенного типа. С некоторыми знаковыми системами вы хорошо знакомы и постоянно ими пользуетесь (языки и системы счисления), с другими познакомитесь в этом разделе.

Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита (набора знаков) и правил выполнения операций над знаками.

23 слайд

Знаковые системы (схема)
24 слайд
Естественные языки. Человек широко использует для представления информации знаковые системы, которые называются языками. Естественные языки начали формироваться еще в древнейшие времена в целях обеспечения обмена информацией между людьми. В настоящее время существуют сотни естественных языков (русский, английский, китайский и др.).

25 слайд

В устной речи, которая используется как средство коммуникации при непосредственном общении людей, в качестве знаков языка используются различные звуки (фонемы).

В основе письменной речи лежит алфавит, т. е. набор знаков (букв), которые человек различает по их начертанию. В большинстве современных языков буквы соответствуют определенным звукам устной речи. Алфавит русского языка называется кириллицей и содержит 33 знака, английский язык использует латиницу и содержит 26 знаков.

26 слайд
На основе алфавита по правилам грамматики образуются основные объекты языка - слова. Правила, согласно которым из слов данного языка строятся предложения, называются синтаксисом. Необходимо отметить, что в естественных языках грамматика и синтаксис языка формулируются с помощью большого количества правил, из которых существуют исключения, так как такие правила складывались исторически.

27-28 слайд

Формальные языки. В процессе развития науки были разработаны формальные языки (системы счисления, алгебра, языки программирования и др.), основное отличие которых от естественных языков состоит в существовании строгих правил грамматики и синтаксиса.

Например, десятичную систему счисления можно рассматривать как формальный язык, имеющий алфавит (цифры) и позволяющий не только именовать и записывать объекты (числа), но и выполнять над ними арифметические операции по строго определенным правилам.

Существуют формальные языки, в которых в качестве знаков используют не буквы и цифры, а другие символы, например музыкальные ноты, изображения элементов электрических или логических схем, дорожные знаки, точки и тире (код азбуки Морзе).

Физическая реализация знаков в естественных и формальных языках может быть различной. Например, текст и числа могут быть напечатаны на бумаге, высвечены на экране монитора компьютера, записаны на магнитном или оптическом диске.
29 слайд
Генетический алфавит. Генетический алфавит является «азбукой», на которой строится единая система хранения и передачи наследственной информации живыми организмами.
30 слайд
Как слова в языках образуются из букв, так и гены состоят из знаков генетического алфавита. В процессе эволюции от простейших организмов до человека количество генов постоянно возрастало, так как было необходимо закодировать все более сложное строение и функциональные возможности живых организмов.
31 слайд
Генетическая информация хранится в клетках живых организмов в специальных молекулах. Эти молекулы состоят из двух длинных скрученных друг с другом в спираль цепей, построенных из четырех различных молекулярных фрагментов. Фрагменты образуют генетический алфавит и обычно обозначаются латинскими прописными буквами {A, G, С, Т}.
32 слайд
Двоичная знаковая система. В процессах хранения, обработки и передачи информации в компьютере используется двоичная знаковая система, алфавит которой состоит всего из двух знаков {0, 1}. Физически знаки реализуются в форме электрических импульсов (нет импульса - 0, есть импульс - 1), состояний ячеек оперативной памяти и участков поверхностей носителей информации (одно состояние - 0, другое состояние - 1).

Именно двоичная знаковая система используется в компьютере, так как существующие технические устройства могут надежно сохранять и распознавать только два различных состояния (знака).

Примеры:

• дверь открыта (1) – закрыта (0);

• кран открыт (1) – закрыт (0);

• лампочка включена (1) – выключена (0);

• участок магнитного диска намагничен (1) – не намагничен (0);

• в ячейке оперативной памяти есть импульс (1) – нет импульса.

Именно двоичная знаковая система используется в компьютере, так как он различает только два состояния своих элементов: есть импульс (1) – нет импульса (0).

§1.2.3. Кодирование информации

Мы повторили с вами, что информация представляется с помощью знаков: с помощью нот зашифровывают, или кодируют, музыку, с помощью букв зашифровывают какой-либо текст, с помощью звукового звонка кодируют начало и окончание урока.

Очень часто бывает так, что информацию в ее первоначальном виде передать невозможно. Тогда ее надо представить с помощью какого-нибудь специального набора символов. Необходимо заранее договариваться, как понимать те или иные сигналы, другими словами, требуется разработка кода.

слайд 34

В процессе представления информации с помощью знаковой системы производится ее кодирование.

слайд 35

Кодирование информации - это специально выработанная система приемов (правил) фиксирования информации.

Результатом кодирования является последовательность знаков, т.е. информационный код.

А какие же виды кодов бывают? Давайте откроем учебник на странице 24 (2 абзац последовательности букв в тексте, цифр в числе, генетический код, двоичный компьютерный код).

Запишите в тетрадь примеры кодов, которые вы прочитали в учебнике.

Давайте сделаем вывод:

Кодирование – это перевод информации в удобную для передачи, обработки или хранения форму с помощью некоторого кода. /Запись в тетрадь/

слайд 36

Когда мы представляем информацию с помощью кода, то она имеет определенную длину, т.е. количество знаков в коде, которая называется длиной кода /Запись в тетрадь/

Длина кода- количество знаков в коде.

слайд 37

Учитель привод пример, когда по смыслу информация остается неизменной, а меняется лишь форма представления.

• Текст – это код, состоящий из букв русского алфавита (пример: «двести тридцать один»).

• Звуки - пример: [дв,ес,т,и тр,ицат, ад,ин].

• Число – это код, состоящий из цифр (пример:231).

• Двоичный код – это код, состоящий из 0 и 1 (пример: 11100111).

Набор допустимых знаков для представления информации называется алфавитом.

Определите длину кода в каждом случае.

слайд 38

• Текст -21 символ

• Число- 3символа

• Двоичный код- 8 символов.

Слайд 39

В процессе обмена информацией между людьми часто приходиться переходить от одной формы представления информации к другой. Посмотрим пример такого перехода / учебник стр. 24 примеры. Например: В процессе чтения вслух производится переход от письменной формы представления информации к устной и, наоборот, в процессе диктанта или записи объяснения учителя происходит переход от устной формы к письменной./

Как же называется процесс перехода информации от одной формы представления к другой?

Сделайте вывод, что такое перекодирование /ребята предлагают свои версии определения перекодирования/

Молодцы, вы правильно сформулировали определение процесса перекодирования. Давайте запишем его в тетрадь.

слайд 40 /вывод определения по щелчку мыши/

Перекодирование – это преобразование знаков одной знаковой системы в знаки другой знаковой системы.

4. Закрепление материала.

Слайд 41

Вопросы для повторения

• В каком виде может быть представлена информация?

• Что такое алфавит знаковой системы? Приведите примеры алфавитов известных вам систем.

• Что такое код?

• Кодирование и перекодирование информации. Дать определение.

• Как определить длину кода? Привести примеры.

Ответы:

1. Формы представления информации: текст, графика, звук, число.

2. Алфавит – это набор знаков. Алфавит- это полный набор символов, используемый для кодирования.

3. Код- последовательность знаков.

4. Кодирование информации - это специально выработанная система приемов (правил) фиксирования информации.

5. Перекодирование – это преобразование знаков одной знаковой системы в знаки другой знаковой системы

6. Количество знаков в коде называется длиной кода.

слайд 43-47

Учащиеся выполняют самостоятельную работу по кодированию информации. (Приложение1).Ответы заносят в бланк ответов. (Приложение 2)

5. Подведение итогов.

Обобщение материала. Выставление оценок.

6. Домашнее задание.

§1.2.2; §1.2.3

Придумать свой знаковый алфавит и зашифровать любой текст .

Загадайте слово и придумайте собственный способ кодирования: графический (с помощью картинок или знаков), числовой (с помощью чисел) или символьный (с помощью букв). Подготовка к проверочному тесту.

7. Рефлексия.

Дополнительно. Тест. (Резерв времени)

Тест по теме
«Кодирование информации»

1) Язык – это…

а) обозначение предметов окружающей действительности;

б) определенная знаковая система представления информации;

в) звуковые и грамматические средства общения;

г) быстрый обмен информацией.

2) Кодирование информации – это…

а) обозначение предметов окружающей действительности;

б) определенная знаковая система представления информации;

в) звуковые и грамматические средства общения;

г) процесс формирования определенного представления информации.

3) Процесс, обратный кодированию- это

а) тиражирование;

б) декодирование;

в) интегрирование;

г) программирование.

4) Код – это…

а) это совокупность условных знаков, каждому из которых присваивается определенное значение;

б) определенная знаковая система представления информации;

в) звуковые и грамматические средства общения;

г) быстрый обмен информацией.

5) Алфавит (азбука) – это…

а) процесс формирования определенного представления информации;

б) определенная знаковая система представления информации;

в) полный набор символов, используемый для кодирования текста;

г) быстрый обмен информацией.

6) Количество знаков в коде -это…

а) это совокупность условных знаков, каждому из которых присваивается определенное значение;

б) определенная знаковая система представления информации;

в) звуковые и грамматические средства общения;

г) длина кода.

8) Основное отличие формальных языков от естественных:
а) в наличии строгих правил грамматики и синтаксиса;

б) количество знаков в каждом слове не превосходит некоторого фиксированного числа;

в) каждое слово имеет не более двух значений;

г) каждое слово имеет только один смысл и существуют строгие правил грамматики и синтаксиса.

9) К формальным языкам можно отнести:

а) английский язык;

б) язык программирования;

в) язык жестов;

г) русский язык

10) Объект произвольной природы, которому человек в определенных условиях придает заранее обусловленное значение, — это:

а) звук;

б) буква;

в) символ;

г) знак;

д) цифра.

11) Средством кодирования информации НЕ может выступать:

а) сигнал;

б) знак;

в) буква;

г) свойство;

д) звук.

12) Любой предмет может выступать в роли:

а) знака;

б) звука;

в) буквы;

г) признака;

д) обозначения.

13) Утверждение ЛОЖНО:

Цифровой алфавит, с помощью которого возможно представить бесконечное множество чисел, состоит (укажи ЛОЖНОЕ утверждение) из:

а) одного знака-символа;

б) двух цифр — 1 и 0;

в) десяти цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9;

г) трех цифр 1, 2, 3;

д) семи различных символов.

14) Алфавит азбуки Морзе состоит:

а) из нулей и единиц;

б) из точек, тире и пробелов;

в) из десяти различных знаков;

г) из пяти различных знаков;

д) из одного знака.

15) Совокупность средств и правил создания смысловых единиц языка (слов, словосочетаний, предложений и пр.) — это раздел языкознания, называемый:

а) письменностью;

б) синтаксисом;

в) грамматикой;

г) семантикой;

д) прагматикой.

16) Английский язык относится:

а) к искусственным языкам;

б) к процедурным языкам программирования;

в) к естественным языкам;

г) к языкам логического программирования;

д) к графическим языкам.

Ответы

1

б

2

г

3

б

4

а

5

в

6

г

7

в

8

г

9

б

10

г

11

г

12

а

13

а

14

б

15

б

16

в