Разработка урока и презентация на тему "Кодирование текстовой информации"

Автор: Пияева Ольга Николаевна

Место работы: муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Тарасковская средняя общеобразовательная школа»

Должность: учитель информатики

Адрес школы: Московская область Каширский район деревня Тарасково улица Комсомольская д.22

Класс: 8

Тема урока: Кодирование текстовой информации. (первый урок по теме «Кодирование информации»)

Тип урока: изучение новых знаний

Вид урока: традиционный с использованием информационных технологий

• Цели:

Обучающая:

·        познакомить учащихся со способами кодирования информации в компьютере;

·        рассмотреть примеры решения задач;

Развивающая:

·        способствовать развитию познавательных интересов учащихся.

Воспитательная:

·        воспитывать выдержку и терпение в работе, чувства товарищества и взаимопонимания.

Задачи:

Обучающая:

·        формировать знания учащихся по теме “Кодирование текстовой информации”;

Развивающая:

·        развить навыки анализа и самоанализа;

·        содействовать формированию у школьников образного мышления;

Воспитательная:

·        формировать умения планировать свою деятельность.

Оборудование:

• рабочие места учеников (персональный компьютер),
• рабочее место учителя,
• мультимедийный проектор,
• мультимедийная презентация

Программное обеспечение: ПК, программа PowerPoint, таблицы, схемы.

Информационная карта урока:

Ход урока.

Организационный момент.

- Ребята, я рада видеть Вас в полном составе, в хорошем настроении и надеюсь на  плодотворный урок.

 - Садитесь.

Сейчас мы с Вами проведем рейд готовности к уроку:

1.     покажите дневники

2.     покажите ручки

3.     покажите учебники

4.     покажите тетради

К уроку все готово, можем начинать.

Изучение нового материала

Сегодня мы приступаем к изучению большой темы «Кодирование и обработка текстовой информации», и первый наш урок называется «Кодирование текстовой информации»
На экране первый слайд мультимедийной презентации с темой урока.

На сегодняшнем уроке мы познакомимся с приемами кодирования текста, которые были изобретены людьми на различных этапах развития человеческой мысли, с двоичным кодированием информации в компьютере, научимся определять числовые коды символов, вводить символы с помощью числовых кодов и осуществлять перекодировку русскоязычного текста в текстовом редакторе.

Проблема защиты информации волнует людей несколько столетий.

Коды появились в глубокой древности в виде криптограмм (что в переводе с греческого означает «тайнопись»). Порой священные иудейские тексты шифровались методом замены. Вместо первой буквы алфавита писалась последняя буква, вместо второй – предпоследняя и т.д. этот древний шифр назывался атбаш.

Показ слайда №2

Перед вами несколько приёмов кодирования текста, которые были изобретены на различных этапах развития человеческой мысли.

- криптография – это тайнопись, система изменения письма с целью сделать текст непонятным для непосвященных лиц;

- азбука Морзе или неравномерный телеграфный код, в котором каждая буква или знак представлены своей комбинацией коротких элементарных посылок электрического тока (точек) и элементарных посылок утроенной продолжительности (тире);

- сурдожесты – язык жестов, используемый людьми с нарушениями слуха.

Вопрос: Какие примеры кодирования текстовой информации можно привести еще?

Учащиеся приводят примеры. ( шифр Вижинера, шифр замены)

 Показ слайда №3

 Один из самых первых известных методов шифрования носит имя римского императора Юлия Цезаря (I век до н.э.). Этот метод основан на замене каждой буквы шифруемого текста, на другую, путем смещения в алфавите от исходной буквы на фиксированное количество символов. Так слово байт при смещении на три символа вправо кодируется словом дгмх. Обратный процесс расшифровки данного слова – необходимо заменять каждую зашифрованную букву, на третью слева от неё.

Показ слайда № 4

В Древней Греции (II в. До н.э.) был известен шифр, который создавался с помощью квадрата Полибия. Для шифрования использовалась таблица, представляющая собой квадрат с шестью столбцами и шестью строками, которые нумеровались цифрами от 1 до 6. В каждую клетку такой таблицы записывалась одна буква. В результате каждой букве соответствовала пара чисел, и шифрование сводилось к замене буквы парой цифр. Первая цифра указывает номер строки, вторая – номер столбца.  Слово байт кодируется в этом случае так: 12  11  25  42

Показ слайда № 5.

Расшифруйте с помощью квадрата Полибия следующую фразу

«33 11       35 36 24 32 16 36 11 45            43 51 24 32 41 63»

Вопрос: Что у вас получилось?

Ответ учащихся: На примерах учимся

Ответ сравнивается с появившемся на слайде №5 правильным ответом.

Двоичное кодирование текстовой информации в компьютере

Учитель: Информация, выраженная с помощью естественных и формальных языков в письменной форме, обычно называют текстовой информацией.

Показ слайда № 6.

 Для представления текстовой информации (прописные, строчные буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки и математические символы) достаточно 256 различных знаков.

Если сложить все знаки:

- 33 строчные буквы русского алфавита + 33 прописные буквы = 66;

- для латинского алфавита 26 + 26 = 52;

- цифры от 0 до 9

получается, что нужно 127 символов. Остается еще 129 значений, которые можно использовать для обозначения знаков препинания, арифметических знаков, служебных операций (перевод строки, пробел и т.д.)

 Показ слайда № 7

 По формуле N = 2 ^I можно вычислить, какое количество информации необходимо, чтобы закодировать каждый знак:

 N = 2 ^I Þ 256 =  2 ^I  Þ  2 ⁸ = 2 ^I  Þ  I = 8 битов

Для обработки текстовой информации на компьютере необходимо представить ее в двоичной знаковой системе. Мы с Вами  вычислили, что для кодирования каждого знака требуется 8 бит  информации, т. е. длина двоичного кода знака  составляет восемь двоичных знаков. Каждому знаку необходимо поставить в соответствие уникальный двоичный код из интервала от 00000000 до 11111111 (в десятичном коде от 0 до 255).

При вводе в компьютер текстовой информации происходит её двоичное кодирование. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу со знаком, и в компьютер поступает определенная последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код знака). В процессе вывода на экран компьютера производится обратное перекодирование, т.е. преобразование двоичного кода в его изображение.

Показ слайда № 8

Присваивание знаку конкретного двоичного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется в кодовой таблице. Принято интернациональное соглашение о присвоении каждому символу своего уникального кода. В качестве международного стандарта принята кодовая таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange - американский стандартный код для обмена информацией)

В этой таблице представлены коды от 0 до 127 (буквы английского алфавита, знаки математических операций, служебные символы и т.д.), причем коды от 0 до 32 отведены не символам, а функциональным клавишам.

Запишите название этой кодовой таблицы и диапазон кодируемых символов.

Коды с 128 по 255 выделены для национальных стандартов каждой страны. Этого достаточно для большинства развитых стран.

Для России были введены несколько различных стандартов кодовой таблицы (коды с 128 по 255).

Показ слайда № 9.

Вот некоторые из них. Рассмотрим и запишем их названия:

КОИ - 8, Windows, MS-DOS, Мас, ISO.

В мире существует примерно 6800 различных языков. Если прочитать текст, напечатанный в Японии на компьютере в России или США, то понять его будет нельзя. Чтобы буквы любой страны можно было читать на любом компьютере, для их кодировки стали использовать два байта (16 бит).

Давайте, с Вами также определим количество символов, которые можно закодировать согласно этому стандарту:

N = 2 ^I =  2 ¹⁶   = 65536

такого количества символов достаточно, чтобы закодировать не только русский и латинский алфавиты, но и греческий, арабский, иврит и другие алфавиты.

Физкультминутка

А сейчас проведем физкультминутку: сначала кончиком носа напишите образно на потолке «Мне нравится информатика».

Физкультминутка для глаз:

• Быстро поморгать, закрыть глаза и посидеть спокойно, медленно считая до 5. Повторить 4-5 раз.
• Крепко зажмурить глаза (считать до 3), открыть глаза и посмотреть вдаль (считать до 5). Повторить 4-5 раз.
• Вытянуть правую руку вперед. Следить глазами, не поворачивая головы, за медленными движениями указательного пальца вытянутой руки влево и вправо, вверх и вниз. Повторить 4-5 раз.
• Посмотреть на указательный палец вытянутой руки на счет 1-4, потом перенести взор вдаль на счет 1-6. Повторить 4-5 раз.
• В среднем темпе проделать 3-4 круговых движения глазами в правую сторону, столько же в левую сторону. Расслабив глазные мышцы, посмотреть вдаль на счет 1-6. Повторить 1-2 раза.

Закрепление полученных знаний.

Не зря римский баснописец Федр сказал: «Наука – капитан, а практика – солдаты». Поэтому сейчас перейдем от теории к практике.

 Откройте учебник на странице 152, найдите практическую работу №8, прочитайте ее.

Запишите в тетрадь тему практической работы «Кодирование текстовой информации», цель работы: научиться определять числовые коды символов, вводить символы с помощью числовых кодов и осуществлять перекодировку русскоязычного текста в текстовом редакторе.

Включите компьютеры, и мы вместе выполним эту работу.

Задание №1. В текстовом редакторе  Word  определить числовые коды нескольких символов:

·        в кодировке Windows;

·        в кодировке Unicode (Юникод)

1.     Запустить текстовый редактор Word

2.     ввести команду (Вставка – Символ…). На экране появится диалоговая панель Символ. Центральную часть диалоговой панели занимает таблица символов.

3.     Для определения десятичного числового кода символа в кодировке Windows с помощью раскрывающегося списка из: выбрать тип кодировки кириллица (дес.).

4.     В таблице символов выбрать символ. В текстовом поле Код знака: появится десятичный код символа.

5.     Для определения шестнадцатеричного числового кода в кодировке  Unicode с помощью раскрывающегося списка из: выбрать тип кодировки Юникод (шестн.).

6.     В таблице символов выбрать символ. В текстовом поле Код знака: появится шестнадцатеричный числовой код символа.

7.     С помощью электронного калькулятора перевести шестнадцатеричный числовой код в десятичную систему счисления:

0586₁₆ = Х₁₀ ;     1254₁₆ = Х₁₀ ;   8569₁₆ = Х₁₀ ;    

Задание №2. В текстовом редакторе  Блокнот ввести с помощью числовых кодов последовательность символов в кодировках Windows и MS – DOS.

1.     Запустить стандартное приложение Блокнот командой (Программа – Стандартные – Блокнот).

2.     С помощью дополнительной цифровой клавиатуры при нажатой  клавише íAltý ввести число 0224, отпустить клавишу íAltý, в документе появится символ «а». Повторить процедуру для числовых кодов от 0225 до 0233, в документе появится последовательность из 10 символов «абвгдежзий» в кодировке  Windows.

3.     С помощью дополнительной цифровой клавиатуры при нажатой  клавише íAltý ввести число 224, отпустить клавишу íAltý, в документе появится символ «р». Повторить процедуру для числовых кодов от 225 до 233, в документе появится последовательность из 10 символов «рстуфхцчшщ» в кодировке  MS – DOS.

Первичная проверка понимания

Вопросы учителя

1. Какой принцип кодирования текстовой информации используется в компьютере?  (При вводе в компьютер текстовой информации происходит ее двоичное кодирование. Пользователь нажимает на клавиатуре клавишу со знаком, и в компьютер поступает определенная последовательность из восьми электрических импульсов (двоичный код знака). В процессе вывода на экран компьютера производится обратное перекодирование, т.е. преобразование двоичного кода в его изображение.)

2. Как называется международная таблица кодировки символов? (ASCII (American Standard Code for Information Interchange – американский стандартный код для обмена информацией)

3. Перечислите названия таблиц кодировок для русскоязычных символов. (КОИ - 8, MS-DOS, Мас, ISO, Windows)

Учитель раздает карточки с индивидуальными заданиями. (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, в котором часто повторялось слово ******. Какое слово было в исходном тексте письма?

1 вариант – УЛБОЕТ (сканер)

2 вариант - РБНСФШ (память)

3 вариант  – РТЙОФЕТ (принтер)

4 вариант  – ДЙУЛЕФБ (дискета)

5 вариант  – ФТЕЛВПМ (трекбол)

6 вариант – НПОЙФПТ (монитор)

7 вариант – РТПГЕУУПТ (процессор)

8 вариант – ЛМБЧЙБФХТБ (клавиатура)

9 вариант – НБФЕТЙОУЛБС  РМБФБ (материнская плата)

10 вариант – ФБЛФПЧБС  ЮБУФПФБ  РТПГЕУУПТБ (тактовая частота процессора)

Домашнее задание

По учебнику Н. Угриновича п.3.1. стр. 74 - 77

Закодируйте в коде КОИ – 8 свои имя и фамилию. Запишите результат в виде:

1)    двоичного кода

2)    десятичного кода

Дополнительное задание (на карточке): расшифруйте текст с помощью кодировки КОИ -8:

254  212  207  194    205  213  196  210  207      214  201  218  206  216   208  210  207  214  201  212   216, 218  206  193  212  216  206  193  196  207  194  206  207  206  197  205  193  204  207,

228  215  193    215  193  214  206  217  200   208  215  193  215  201  204  193  218  193  208  207  205  206  201   196  204  209   206  193  222  193  204  193:

244 217   204  213  222  219  197   199  207  204  207  196  193  202, 222  197  205   222  212  207    208  207  208  193  204   207   197  211  212  216,

233   204  213  222  219  197  194  213 196  216   207 196  201  206, 222 197  205  215  205  197  211  212  197  21   203  197  205  208  207  208  193  204  207.

(Чтоб мудро жизнь прожить, знать надобно немало,

Два важных правила запомни для начала:

Ты лучше голодай, чем, что попало есть,

И лучше будь один, чем вместе с кем попало.)

Подведение итогов урока (рефлексия)

Показ слайда № 10

Давайте подведем итоги нашей работы. Вы друг за другом высказываетесь одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана.

Учитель выставляет и комментирует оценки.

Показ слайда № 11

До свидания, спасибо за урок.

Список используемой литературы:

·         Информатика и информационные технологии. Учебник для 8 класса /Н.Д. Угринович. – М. БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 205 с.: ил.

·         Журнал «Информатика и образование», № 4,2003 год, №6,2006 год

·         Информатика 7 – 9 кл. / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Я.Н. Зайдельман, М.:Дрофа, 2001. – 336 с.: ил.