Класс: 9. Информатика. Тема

Тема: «Кодирование текстовой информации»
Класс: 9
Тип урока: Обучающий.
Форма: индивидуально – групповая.
Технология: проблемная
Метод: частично - поисковый
Цели урока:
образовательная:
развивающая: развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно
конструировать свои знания, умений ориентироваться в информационном пространстве, развитие
критического и творческого мышления.
воспитательная: умение работать парами и в паре, ответственно относится к информации с
учетом правовых и этических аспектов ее распространения
Освоение общеучебных компетенций в рамках информационно-коммуникативной деятельности
– создание новых информационных объектов.
Аппаратное и программное обеспечение:
Персональный компьютер, экран, проектор, операционная система Windows, презентация
«Кодирование текстовой информации»,
клавиатура в собранном и разобранном состоянии.
Раздаточный материал: карточки с кодировками ASCII, Windows, КОИ – 8,
разноуровневые задачи на подсчет информационного объема информации, карточки с заданиями
на кодирование декодирование информации
Предварительная подготовка учащихся: нет (так как предыдущим уроком был зачет).
Ключевые слова
кодирование, декодирование, формальные и естественные языки, кодовая таблица,
информационный объем сообщения.
Ход урока
1. Приветствие. Мотивация /3 мин
Клавиатура в руках учителя.
Мы с вами до этого дня рассматривали каким образом графическая и звуковая
информация из реального мира попадает в виртуальный т.е. в персональный
компьютер, там хранится и обрабатывается. Все это происходит в результате
… (дискретизации) и все изображения и звуки на самом деле хранятся в виде…
(двоичных кодов), т.е вся графическая и звуковая информация прежде чем попасть
в компьютер… кодируется.
А никто не задавался вопросом как после нажатия на клавиатуре на
клавишу с буквой А, буква А попадает скажем на экран монитора, в память
компьютера? И как рассчитывается информационный объем текстового
файла?....
Вот на этот вопрос мы и постараемся найти ответ и темой нашего урока
будет… «Кодирование текстовой информации»
Итак, целью нашего урока будет разобраться и понять как кодируется
текстовая информация, и как рассчитывается объем текстового файла.
(дать попробовать сформулировать детям)
2 . Изучение нового материала
Давайте заглянем, что внутри клавиатуры (демонстрируется раскрытая
клавиатура). Ваши предположения как буква А попадает в память компьютера?
…
На самом деле после нажатия на клавишу в память компьютера передается кодовая
комбинация (виде электронных импульсов) соответствующая клавише.
Что же тогда получается? Каждой клавише на клавиатуре соответствует
определенный набор сигналов.
которые условно обозначаются … (0 и 1)
У меня вопрос какой длины должна быть комбинация из 0и1?
(она зависит от количества символов которые необходимо закодировать).
Хорошо, как узнать сколько символов надо закодировать?
(взять буквы латинские большие (26) маленькие(26), русские большие 33
маленькие (33), цифры -10, знаки пунктуации, спец символы) итого 256 символов
Скажите как узнать длину кода?
(применить формулу N=2i)? получается i=8 бит или 1байт.
Действительно, это так для кодирования 1 символа выделяется 8 бит, точнее
выделялось 8 бит. Поясню почему я вела поправку.
Историческая справка
Первоначально, как вы помните, компьютер умел работать только с числами,
выполняя арифметические операции.
Чтобы научить работать с текстом хранить и обрабатывать буквы символы, встала
проблема как и у нас сегодня с вами, как их поместить в память компьютера?
Решение было точно таким же как и у нас закодировать. т.е. присвоить каждому
символу, букве определенное число которое затем представить в двоичном коде с
помощью нулей и единиц. Первыми до этого додумались американцы. Поэтому в
институте стандартизации была разработана таблица называлась она ASCII
(международная кодовая таблица для обмена информацией ) Слайд.
Содержала она 128 символов? Как вы считаете почему ? (нет необходимости
кодировать русские буквы). Соответственно один символ кодировался с помощью
(7 бит). Но когда речь идет о кодировке ASCII в наши дни то говорят, что на один
символ выделяется 8 бит или 1 байт? те 256 символов. Догадываетесь почему?
(каждая страна закодировала свой национальный алфавит)
Поэтому 1 часть кодовой таблицы 0-127 –стандарт интернациональная единая для
всех, а 128-255 –расширенная - национальная и различна в каждой стране, и не
только. В России в свое время насчитывалось 5 различных кодировок ISO,MAC,
КОИ -8 , Windows, CP866. Наиболее распространенными считались КОИ -8 и
Windows.
/раздать карточки, работа парами /.
Рассмотрите пожалуйста, кодировки. Найдите сходства и различия.
(Сходство коды от 128 -255, каждый символ кодируется 1 байтом
Различия - у одних и тех же символов разные коды ). Отсюда проблема.?
(Написал в кодировке КОИ -8 открыл в windows получил закодированное
сообщение).
Как вы считаете, какой нашли выход из сложившейся ситуации?
(Взять все символы всех языков и создать единую кодовую таблицу.)
Правильно так и сделали. Была разработана кодовая таблица Unicode. в которой
для хранения 1символа отводится 2 байта.
Сколько символов в ней закодировано? (65536. ) Думаю согласитесь, что этого
достаточно, чтобы закодировать все языки мира причем как естественные, так и
формальные.
Кстати давайте вспомним 6 класс какие языки относятся к естественным, а какие к
формальным?
3. Закрепление
Предлагаю, задание на кодирование и декодирование текстовой информации.
Закодируйте текст в кодировке ASCII
Текст
DELETE
Десятичный 68 69 76 69 84 69
код
Двоичный
код
01000100 01000101 01001100 01000101 01010100 01000101
Декодируйте текст с помощью кодовой таблицы ASCII
Двоичный
01000010
код
Текст
Backspace
Петя и Коля пишут друг другу электронные письма в кодировке КОИ – 8.
Однажды Петя ошибся и отправил письмо в кодировке Windows Коля получил
письмо и как всегда, прочитал его в КОИ – 8 . Получился бессмысленный текст,
одно из предложений которого имело вид:
кЧАЮЪ ХМТНПЛЮЖХЪ ЛНФЕР АШРЭ ОПЕДЯРЮБКЕМЮ Я ОНЛНЫЭЧ
ВХЯЕК.
Ответ: Любая информация может быть представлена в числовом виде.
Скажите, сколько места в памяти компьютера займет фраза «Любая информация
может быть представлена в числовом виде.»
(подсчитать количество символов и умножить на 8бит 57 символов х8бит=
57байт).
А если эту же фразу записать в кодировке Unicode тогда какой объём она займет в
памяти компьютера (57 х 16 бит = 114байт)
Значит чтобы подсчитать информационный объем текстового сообщения
необходимо… V= к i , где
к – количество символов в тексте
i- количество бит на один символ
V – информационный объем сообщения
От чего зависит значение i ?
От количества символов используемых при написании.
Количество различных символов используемых при написании
называют мощностью алфавита обозначается N
N – мощность алфавита.
4. Закрепление.
Решение задач
Задача 1. Для записи текста использовался 64 символьный алфавит. Какой объем
информации в байтах содержат 10 страниц текста, если на каждой странице
расположено 32 строки по 64 символа в строке?
Решение.
Дано
Дано
N=64
m=10 страниц
n=32 строки
p= 64 символа
--------V=?
Решение
V= k·i
k=m·n·p, k=10·32·64=20480
N=2i
64=2i
i=6 бит на 1 символ
V= 20480с· 6 бит=122880бит=15360байт =15Кбайт
Ответ: информационный объем текста 15Кбайт.
5. Проверка
«3»
Некоторый алфавит содержит 128 символов. Сообщение содержит 10 символов.
Определите информационный объем сообщения.
Дано
Решение
N= 128с
V=k·i,
k=10 с
N=2i
----------128=2i
V=?
i=7бит на 1 символ
V =10c·7бит = 70бит= 8,5байт
Ответ: информационный объем сообщений 8,5 байт
«4»
Информационное сообщение объёмом 3 Кбайт содержит 6144 символа. Сколько
символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение?
Дано
Решение
V= 3Кбайт
N=2i
k=6144с
V=k·i, i=V/k
----------3Кбайт= 3·1024·8бит=24576 бит
N=?
i= 24576 бит / 6144с=4бит на 1 символ
N=24
N=16
Ответ: алфавит содержит 16 символов.
«5»
Реферат учащегося по информатике имеет объем 20 Кбайт. Каждая страница
реферата содержит 32 строки по 64 символа в строке, мощность алфавита – 256.
Сколько страниц в реферате?
Дано
Решение
V=20Кбайт
k=m·n·x, x=k/(m·n)
m=32строки
V=k·i
n=64символа
k=V/i,
N=256c
N=2i
--------------256=2i
x стр=?
i=8 бит на 1символ
20Кбайт=20·1024·8бит=163840 бит
к=163840бит/8бит=20480с
x=20480/(32·64)=10
Ответ: в реферате 10 страниц
5. Подведение итогов
Вспомним цели урока.
Первая цель – понять, как кодируется текстовая информация
Вторая научиться подсчитывать информационный объем текстового сообщения.
Текстовая информация кодируется с помощью (электронных импульсов)
Для каждого символа имеется свой ………(двоичный код)
Для кодирования и декодирования текстовой информации используется… (кодовая
таблица)
Кодовая таблица использующая 8 бит для кодирования одного символа…
Кодовая таблица использующая 16 бит для кодирования одного символа..
Для того чтобы рассчитать информационный объем текстового сообщения
необходимо…
Рефлексия
Узнал
новое
для себя
Научился
6. Д/з § 2.1 вопр стр 52 задание 2.1,2.2 стр 52, виды национальных клавиатур.
88888888888888888
Существует международная общепринятая кодовая таблица, называемая ASCII (American
Standard Code for Information Interchange) – Американский стандартный код для
информационного обмена. (Слайд №6)
Для кодирования одного символа, вводимого с клавиатуры, используется набор из восьми
двоичных знаков (0 и 1). Один символ несёт 1 байт (8 бит) информации.
Количество символов – 256 (= 28)
Части кодовой таблицы ASCII: (Слайд №7)
 0-32 – это команды и функциональные клавиши;
 33-127 – интернациональная часть (латиница);
 128-255 – национальная часть. Русские кодировки (кириллица):
◦ Windows,
◦ MS-DOS,
◦ КОИ-8,
◦ Mac,
◦ ISO.
Вопрос: Как вы думаете, почему последний символ в кодовой таблице имеет номер 255, а ранее
было сказано, что кодов 256. (Потому что нумерация начинается с 0.)
Исторически так сложилось, что национальная часть кодовых таблиц появилась несогласованно
в разных странах и в разных операционных системах. Кодовые таблицы ISO и КОИ-8 появились
в СССР. Кодовая таблица MS-DOS была разработана для операционной системы Microsoft DOS,
кодовая таблица Windows – для операционной системы Microsoft Windows. Кодовая таблица Mac
используется в операционных системах Mac OS.
Иногда возникает необходимость в одном текстовом документе использовать не два языка, а
больше. Например, при печати текста по геометрии могут понадобиться символы русского языка,
латинские буквы, греческие буквы. Как быть в такой ситуации?
В 1991 году был предложен новый стандарт кодов, где на каждый символ выделялось 2 байта
памяти. Кодовую таблицу назвали Unicode. В кодовой таблице Unicode 65536 символов. (Слайд
№8)
Запись в тетради: (Слайд №9)
Кодовые таблицы:
ASCII
Unicode
Количество байт на 1 1 байт
символ
2 байта
Количество символов 256
65536