Кодирование информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Глава I Место темы «Кодирование информации» в школьном курсе информатики и ИКТ

1.1. Тема «Кодирование информации» в Государственном образовательном стандарте

1.2. Тематическое планирование по различным УМК «Информатика и ИКТ» в школьном курсе.

1.3 Тема «Кодирование информации» в учебниках информатики и ИКТ

Выводы по 1 главе

Глава II Методическое обеспечение для изучения «Кодирования информации» в школьном курсе информатики и ИКТ

2.1. Методические рекомендации по изучению «Кодирования информации» в школьном курсе информатики и ИКТ

2.2. Анализ задач ГИА по теме «Кодирование информации»

2.3. Дидактический материал для изучения темы «Кодирование информации» и внеклассное мероприятие по информатике

Выводы по 2 главе

Заключение

Список литературы

Приложение 1

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшей частью информатики как науки является теория информации, которая занимается изучением информации как таковой, ее появлением, развитием и уничтожением. К этой науке близко примыкает теория кодирования, в задачу которой входит изучение форм представления информации при ее передаче по различным каналам связи, а также при хранении и обработке.

Тема «Методика изучения темы «Кодирование информации»», рассматриваемая в данной курсовой работе, очень актуальна, так как кодирование информации - одна из первых тем, раскрываемых в школьном курсе информатики. Это - отличная тема, развивающая внимание, аккуратность, комбинаторные способности, интуицию, логику. Тема «Кодирование информации» дает широкие возможности для проведения:

· интегрированных уроков совместно с историей, математикой и литературой;

· нестандартных уроков с элементами тайной переписки;

· магической игры с черным ящиком;

· уроков в форме сюжетно-ролевой игры;

· элементы проектной деятельности.

Все это может превратить сухую, скрупулезную, высокоформализованную работу по кодированию и декодированию информации в увлекательный и захватывающий процесс. Учащиеся с удовольствием изучают методы Шерлока Холмса по расшифровке текстов, создают свои шифры, изучают и создают шифрующие устройства для кодирования и декодирования информации, получившие свое развитие в эпоху Возрождения. Никакая другая тема не вызывает такого интереса как «Кодирование информации», причем компьютерной программной поддержки для нее практически нет.

Цель- рассмотреть методические подходы к изучению темы «Кодирование информации» в курсе 5 - 9 классов.

Для достижения поставленной цели предполагается решение следующих задач:

· провести анализ школьных учебников по информатике в аспекте изучения темы «Кодирование информации».

· провести анализ требований содержания раздела «Кодирование информации» в Государственном образовательном стандарте

· изучить методические рекомендации по изучению темы «Кодирование информации» в школе;

· разработать комплекс дидактических задач для 5 класса и внеклассное мероприятия «Шерлок Холмс».

Методы исследования:

· теоретический анализ научной и учебно-методической литературы;

· методы презентации данных: схемы, рисунки.

Объект: процесс преподавания «Кодирования информации» в курсе 5 - 9 классов.

Предмет: методика обучения «Информатике и ИКТ» в курсе 5 - 9 классов.

Апробация работы:

Частичная апробация работы проходила 23.03.12г. в виде внеклассного мероприятия «Шерлок Холмс» в Математической школе «Эрудит» для 7-9 классов на базе санатория Пады.

Курсовая работа состоит из: Введения, Главы 1. Место темы «Кодирование информации» в школьном курсе информатике и ИКТ, Главы 2. Методическое обеспечение для изучения «Кодирования информации» в школьном курсе информатики и ИКТ, Заключения, Списка литературы, Приложения.

Глава I Место темы «Кодирование информации» в школьном курсе информатики и ИКТ

1.1 Тема «Кодирование информации» в Государственном образовательном стандарте

Государственный стандарт общего образования[6] - нормы и требования, определяющие обязательный минимум содержания основных образовательных программ общего образования, максимальный объем учебной нагрузки обучающихся, уровень подготовки выпускников образовательных учреждений, а также основные требования к обеспечению образовательного процесса.

В соответствии с образовательным стандартом учебная дисциплина «Информатика и вычислительная техника» называется «Информатика и информационно-коммуникационные технологии (ИКТ)».

Общеобразовательная область, представляемая в учебном плане школы курсом информатики, может быть рассмотрена в двух аспектах.

Первый аспект - системно-информационная картина мира, общие информационные закономерности строения и функционирования самоуправляемых систем (биологические системы, общество, автоматизированные технические системы). Специфической особенностью этих систем является свойство их целесообразного функционирования, определяемое наличием в них органов, управляющих их поведением на основе получения, преобразования и целенаправленного использования информации.

Второй аспект данной общеобразовательной области-методы и средства получения, обработки, передачи, хранения и использования информации, решения задач с помощью компьютера и других средств новых информационных технологий. Этот аспект связан, прежде всего, с подготовкой учащихся к практической деятельности, продолжению образования.

Пропедевтический курс

Цели и задачи

Знакомство с темой «Кодирование информации» необходимо учащимся для продолжения образования, для освоения базового курса информатики в средней и старшей школе.

Цели изучения данной темы в пропедевтическом курсе:

· формирование понятия о способах представления и защиты информации и информационных процессов как элементах реальной действительности;

· знакомство с основными теоретическими понятиями информатики;

В процессе обучения информатике данной темы в пропедевтическом курсе решаются следующие задачи:

· развитие общеучебных и коммуникативных умений, внимания, логического и абстрактного мышления;

· формирование информационной культуры;

· смотивировать дальнейший интерес к изучению информатики, показать широту изучаемой темы;

· ознакомить с основными понятиями по данной теме.

· формирование умения описывать объекты реальной действительности, т. е. представлять информацию о них различными способами (в виде чисел, текста, рисунка, таблицы).

Знания, умения и навыки

Учащийся должен понимать, что:

· в зависимости от способа представления информации на бумажных или других носителях информации, ее называют текстовой, числовой, графической, табличной;

· информацию можно представлять с помощью различных знаков (букв, цифр, знаков препинания и другим способом);

· данные -- это закодированная информация;

· тексты и изображения -- это информационные объекты;

· одну и ту же информацию можно представить различными способами: текстом, рисунком, таблицей, числами;

· знать:

· способы описания объектов реальной действительности (в виде чисел, текста, рисунка, таблицы);

· уметь:

· представлять одну и ту же информацию об объекте различными способами: в виде текста, рисунка, таблицы, числами;

· кодировать информацию различными способами и декодировать ее, пользуясь кодовой таблицей соответствия.

Базовый курс

Цели и задачи

Цель изучения данной темы в базовом курсе: формирование у учащихся информационной культуры

В процессе обучения информатике данной темы в базовом курсе решаются следующие задачи:

· овладение способами представления информации;

· развитие общеучебных и коммуникативных умений, внимания, логического и абстрактного мышления;

· формирование информационной культуры;

· познакомить с основными понятиями по данной теме.

Знания, умения и навыки

Данная тема изучается в 7-8 классе базового уровня, в объеме 5-6 часов.

Учащиеся должны знать:

· основные понятия: код, кодирование, алфавит, знак, язык, шифр;

· правила выполнения арифметических операций в двоичной системе счисления;

· способы кодирования графической и текстовой информации;

· виды языков;

· способы защиты информации;

· уметь:

· приводить примеры двоичного кодирования информации;

· приводить примеры записи чисел в позиционных и непозиционных системах счисления;

· переводить числа из одной системы счисления в другую;

· кодировать текстовую и графическую информацию.

Профильный курс

Цель и задачи

Профильные классы являются курсами предпрофессиональной подготовки по использованию методов информатики и компьютеров в гуманитарных, социально-экономических сферах деятельности. Курс информатики и ИКТ в 10 классе дает учащимся углубленные знания о компьютере и формирует знания и умения использования Интернет-технологии. Курс информатики и информационные технологии в 11 классе дает учащимся углубленные знания о компьютере и формирует знания и умения использования возможностей информационных технологий в деловых применениях.

Изучение информатики и информационных технологий в старшей школе на профильном уровне направлено на достижение следующих целей:

· освоение и систематизация знаний, относящихся к математическим объектам информатики;

· построению описаний объектов и процессов, позволяющих осуществлять их компьютерное моделирование; средствам моделирования; информационным процессам в биологических, технологических и социальных системах;

· овладение умениями строить математические объекты информатики, в том числе логические формулы и программы на формальном языке, удовлетворяющие заданному описанию; создавать программы на языке программирования по их описанию; использовать общепользовательские инструменты и настраивать их для нужд пользователя;

· развитие алгоритмического мышления, способностей к формализации, элементов системного мышления;

· воспитание культуры проектной деятельности, в том числе умения работать в коллективе;

· чувства ответственности за результаты своего труда, используемые другими людьми; установки на позитивную социальную деятельность в информационном обществе, недопустимости действий, нарушающих правовые и этические нормы работы с информацией;

· приобретение опыта создания, редактирования, оформления, сохранения, передачи информационных объектов различного типа с помощью современных программных средств; построения компьютерных моделей, коллективной реализации информационных проектов, преодоления трудностей в процессе интеллектуального проектирования, информационной деятельности в различных сферах, востребованных на рынке труда.

Знания, умения и навыки

Учащиеся должны знать:

· что такое пространственная дискретизация, глубина кодирования,

частота дискретизации;

· принцип кодирования звуковой информации;

· форматы записи чисел в памяти компьютера;

· прямой, обратный и дополнительный код чисел;

· что такое «код», «кодирование», «двоичное кодирование», бит;

· почему в вычислительной технике используется двоичное кодирование информации;

· как кодируются различные виды информации в вычислительной технике;

· что такое растр, пиксель, пространственная дискретизация, палитра цветов, глубина цвета;

· принцип кодирования графической информации.

Учащиеся должны уметь:

· находить информационный объем звуковой информации;

· записывать и воспроизводить звуковую информацию;

· представлять числа в 1-байтовой разрядной сетке;

· кодировать информацию;

· восстанавливать информацию по ее кодовому представлению;

· находить информационный объем графического изображения;

· находить соответствие между глубиной цвета и количеством отображаемых цветов.

1.2 Тематическое планирование по различным УМК «Информатика и ИКТ» в школьном курсе

По программе УМК «Информатика и ИКТ» для 2-4 классов, автор Матвеева Н. В. и др. тема «Кодирование информации» изучается, начиная со второго класса (первый год обучения); в 5 классе тема ориентирована на использование УМК«Информатика» Босовой Л.Л., изучается в объеме 11 часов. В 6 классе повторение изученных вопросов в объеме 5 часов.

Тематическое планирование по УМК «Информатика и ИКТ» для 2-4 классов, автор Матвеева Н. В. и др.

2 класс(первый год обучения)

№ урока	Тема	Теория, час	Практика, час
10	Кодирование информации	0,5	0,5
15	Текстовая и графическая информация	0,5
19	Число и кодирование информации	0,5	0,5

3 класс(второй год обучения)

№ урока	Тема	Теория, час	Практика, час
10	Кодирование информации	0,5	0,5
11	Декодирование информации	0,5

Тематическое планирование по УМК«Информатика» Босовой Л.Л.

Календарно-тематический план ориентирован на использование учебника «Информатика» Босовой Л.Л. и может использоваться как для классов, изучавших информатику в начальной школе, так и приступающих к ее изучению впервые.

5класс (четвертый год обучения)

№ урока	Тема	Теория, час	Практика, час
6	В мире кодов	0,5	0,5
7	Формы представления информации	1
10-12	Текст как форма представления информации	1	2
13-14	Табличная форма представления информации	0,5	1,5
15-16	Наглядные формы представления информации	1	1
22-23	Кодирование как изменение формы представления информации	1	1

6 класс ( пятый год обучения)

№ урока	Тема	Теория, час	Практика, час
3-8	Представление информации в компьютере (цифровые данные)	2	4

Формы и методы

Средства обучения: учебники (Информатика и ИКТ : учебник для 2,3,4 класса / под ред. Матвеева Н. В.; Босова Л.Л.. Информатика: учебник для 5 класса, Босова Л.Л. Информатика: учебник для 6 класса), рабочие тетради, методические пособия для учителя, электронные пособия (на СD), содержащее учебные и игровые программы

Форма обучения: классно-урочная, т.к. эта форма обучения является общепринятой в школе, включает постоянную группу участников одной возрастной группы.

Методы обучения: работа с книгой; выполнение заданий и упражнений (информационных задач) в рабочей тетради; контрольный опрос, контрольная письменная работа; итоговое тестирование; эвристическая беседа, игровой метод. Обоснование используемых методов заключается в психологических особенностях детей данного возраста: сокращенное время работы за компьютером, дети пишут медленно, необходимо время для осознания материала, не развито абстрактное мышление, плохо развито пространственное мышление.

Тематическое планирование по УМК для 7-9 классов, Семакин И.Г. и др.

7-9 класс

№ урока	Тема	Теория, час	Практика, час
2	Виды языков	0,5
7	Защита информации	0,5	0,5
16-17	Кодирование текстов	1	1
28-29	Кодирование изображений	1	1

Формы и методы

Средства обучения:

учебники , методические пособия для учителя, электронные пособия (на СD), содержащее учебные и игровые программы.

Форма обучения:

классно-урочная, т.к. эта форма обучения является общепринятой в школе, включает постоянную группу участников одной возрастной группы.

Методы обучения:

рассказ, беседа, лабораторная работа, работа с книгой, проекты, метод ассоциаций, дискуссия, диспут, упражнения, практикум, контрольная письменная работа, итоговое тестирование, эвристическая беседа.

Обоснование используемых методов:

· Беседа. Данный метод необходимо использовать, т. к. у учащихся должны быть развиты коммуникативные навыки.

· Работа с книгой развивает умения выделять главное из текста и конспектировать полученную информацию.

· Метод проектов позволяет развивать исследовательские умения учащихся.

· Дискуссия предоставляет возможность отработать умение работы в группе, ведения спора.

· Упражнения развивают умения выделять различные виды информации, определять, информативно или нет некоторое сообщение; применять знания о видах и свойствах информации.

· Контрольная письменная работа может использоваться как один из методов проверки знаний учащихся. Помогает развить у детей способность выражать свои мысли грамматически правильно, внимание, память, самоконтроль.

· Тестирование используется для проверки знаний учащихся, развития памяти, внимания и самоконтроля.

Тематическое планирование по УМК для 10-11 классов, Угринович Н. Д.

10-11 класс

Тема	Теория	Практика
Кодирование информации. Двоичное кодирование	1	1
Представление символьной, числовой информации	1	1
Представление графической информации	1	1
Представление звуковой информации	1	1
Защита информации	1

Формы и методы

Средства обучения:

учебники, методические пособия для учителя, электронные пособия (на СD), содержащее учебные и игровые программы.

Форма обучения: классно-урочная, т.к. эта форма обучения является общепринятой в школе, включает постоянную группу участников одной возрастной группы.

Методы обучения: рассказ, беседа, лабораторная работа, работа с книгой, проекты, метод ассоциаций, дискуссия, диспут, упражнения, практикум, контрольная письменная работа, итоговое тестирование, эвристическая беседа.

Обоснование используемых методов:

· Беседа. Данный метод необходимо использовать, т. к. у учащихся должны быть развиты коммуникативные навыки.

· Работа с книгой развивает умения выделять главное из текста и конспектировать полученную информацию.

· Метод проектов позволяет развивать исследовательские умения учащихся.

· Дискуссия предоставляет возможность отработать умение работы в группе, ведения спора.

· Упражнения развивают умения выделять различные виды информации, определять, информативно или нет некоторое сообщение; применять знания о видах и свойствах информации.

· Контрольная письменная работа может использоваться как один из методов проверки знаний учащихся. Помогает развить у детей способность выражать свои мысли грамматически правильно, внимание, память, самоконтроль.

· Тестирование используется для проверки знаний учащихся, развития памяти, внимания и самоконтроля.

школьный информатика кодирование информация

1.3 Тема «Кодирование информации» в учебниках информатики и ИКТ

Учебник информатики для 5 класса общеобразовательной школы (Л. Л. Босова) предлагает следующее темы:

Глава 1. Информация вокруг нас

§1.1. Информация

§1.2. Действия с информацией

§1.6. В мире кодов

§1.7. Способы кодирования информации

§1.11. Наглядные формы представления информации

§1.13. Изменение формы представления информации

Учебник информатики для 6 класса общеобразовательной школы (Л. Л. Босова) предлагает следующее темы:

Глава 1. Компьютер и информация

§1.1. Компьютер- универсальная машина для работы с информацией

§1.3. Как информация представляется в компьютере, или цифровые данные

§1.4. Единицы измерения информации

Учебник информатики для 8 класса общеобразовательной школы (И. Г.Семакин, Л. А. Залогова, С. В. Русаков, Л. В. Шестакова) предлагает следующее темы:

Глава 1. Человек и информация

§2. Восприятие и представление информации

Глава 4. Графическая информация в компьютере

§20. Как кодируется изображение

Учебник информатики для 9 класса общеобразовательной школы (И. Г.Семакин, Л. А. Залогова, С. В. Русаков, Л. В. Шестакова) предлагает следующее темы:

Глава 4. Табличные вычисления на компьютере

§16. Двоичная система счисления

§17. Числа в памяти компьютера

Учебник информатики для 8 класса общеобразовательной школы (Н. Д. Угринвич) предлагает следующее темы:

Глава 1. Информация и информационные процессы

§1.1. Информация в природе, обществе и технике

§1.2. Кодирование информации с помощью знаковых систем

§1.3. Количество информации

Глава 3. Кодирование и обработка текстовой информации

§3.1. Кодирование текстовой информации

Глава 4. Кодирование и обработка числовой информации

§4.1. Кодирования числовой информации

§4.1.1. Представление числовой информации с помощью системы счисления

§4.1.2. Перевод чисел в позиционных системах счисления

§4.1.4. Двоичное кодирование чисел в компьютере

Учебник информатики для 9 класса общеобразовательной школы (Н. Д. Угринвич) предлагает следующее темы:

Глава 1. Кодирование и обработка графической и мультимедийной информации

§1.1. Кодирование графической информации

§1.5. Кодирование и обработка звуковой информации

Глава 2. Кодирование и обработка текстовой информации

§2.1. Кодирование текстовой информации

Глава 3. Кодирование и обработка числовой информации

§3.1. Кодирования числовой информации

§3.1.1. Представление числовой информации с помощью системы счисления

Выводы по 1 Главе

На основании рассмотрения Государственного образовательного стандарта по информатике можно сделать вывод о том, что тема «Кодирование информации» является одной из ключевых в изучении данного предмета и тесно связана со всеми остальными образовательными направлениями.

Различные авторы школьных программ по курсу «Информатика и ИКТ» по разному подходят к построению темы «Кодирование информации», и различается количество учебных часов, отводимых различными авторами на изучении данного раздела

Глава II Методическое обеспечение для изучения «Кодирования информации» в школьном курсе информатики и ИКТ

2.1 Методические рекомендации изучения «Кодирования информации» в школьном курсе информатики и ИКТ

Тему «Кодирование и измерение информации» с точки зрения формирования представлений школьника об информационных процессах трудно переоценить. Все разделы курса информатики «пересекаются», что проявляется в использовании одних и тех же понятий при описании объектов изучения. Так, нами понятиями раздела «кодирование и измерение информации» по-прежнему являются понятия информации и информационного процесса, наряду с новыми понятиями, такими как «кодирование», «бит», «байт» и др.

Целью изучения этого раздела курса является введение и развитие понятий: «кодирование информации», «двоичная система счисления», «количество информации», «бит», «байт», «язык», а также развитие знаний о языке как способе представления информации, о двоичном кодировании различных видов информации (числовой, текстовой, графической, звуковой) в памяти компьютера.

Учащиеся должны понимать различные функции языка, такие как: способ представления информации, способ общения (коммуникации), средство сбора, хранения и передачи информации и пр. Учащиеся должны получить четкие представления о способах кодирования информации, о двоичной системе счисления, научиться переводить числа из одной системы счисления в другую, знать основные единицы измерения информации и научиться решать задачи на определение количества информации (алфавитный подход). Начинать изучение темы «Кодирование и измерение информации» целесообразно с термина «язык», который широко используется в информатике в словосочетаниях «язык программирования», «машинный язык», «адресный язык», «язык запросов», «диалоговый (интерактивный) язык», «внутренний язык», «алгоритмический язык», «естественный язык» и т. д.

Школьники должны понять, что существуют естественные языки естественно возникшие на определенной стадии развития человечества и закономерно развивающиеся семиотические (знаковые) системы, существующие для удовлетворения информационных и коммуникационных потребностей человечества. Термин «язык» имеет, по крайней мере, два взаимосвязанных значения: язык как определенный класс знаковых систем и язык как конкретный этнический язык, то есть речь, способность говорить. Термин «язык» используется также для обозначения органа восприятия вкусовой информации. Язык -- (подвижный мышечный орган в полости рта) участвует в образовании звуковой речи и поэтому является не только органом приема информации (вкусовой, тактильной), но и органом передачи звуковой информации, наряду с голосовыми связками. В информатике и информационных технологиях термин «язык» имеет свое значение: совокупность символов, соглашений и правил, используемых для отображения и передачи информации, средство описания данных и алгоритмов решения задач.

Термин «знак» (как и термин «язык») -- это многозначный термин. Прежде всего, термин «знак» имеет значение: отдельный символ алфавита, используемый в вычислительной технике. С этой точки зрения знаком являются буквы (латинские, русские и т. д.), цифры, знаки препинания и знаки арифметических действий, а также множество специальных знаков («@» «#», «* », «№», «{» и «}», «%», и т. д.).

Учащиеся должны понимать, что понятия «знак» и «символ» -- многозначные понятия как и большинство основных понятий информатики. Однако, каждое к понятий имеет свои особенности и в одних случаях лучше использовать слово «знак», а в других -- символ». В информатике и информационных технологиях термин «знак» используются в значении единица алфавита, а термин «символ» как правило имеет значение единица алфавита, либо последовательность знаков, используемая, например, в качестве метки, либо любой знак алфавита языка программирования (буква, цифра, все другие знаки -- арифметических действий, препинания, специальные знаки).

Русский, английский, немецкий, польский и другие естественные языки используют разные алфавиты и разные слова для обозначения одних и тех же объектов. Термин «алфавит» в естественном языке имеет единственное значение, которое определяется как конечный набор знаков (символов), расположенных в строго определенной последовательности.

В информатике различают: цифровой алфавит (все цифры данной системы счисления), буквенный алфавит естественного языка, входной алфавит (алфавит, из знаков которого состоит входная последовательность символов), выходной алфавит (алфавит, из символов которого строится выходная последовательность), алфавит переменных (алфавит некоторой встроенной внутренней системы, все знаки которой должны быть отличны от основных знаков), алфавит устройства (совокупность всех различимых устройством сигналов, которыми это устройство может обмениваться с другими устройствами системы) и алфавит языка программирования. Существует термин «формализация», значение которого можно определить как информационный процесс представления в той или ивой знаковой форме (в виде формальной системы, схемы, модели или системы исчисления) научной теории, концепции, правила суждения, принципа, процедуры поиска и т. д.

Близки по смыслу понятия «формализация» и «кодирование». С понятием «кодирование» непосредственно связано понятие кода. Как и большинство понятий информатики, понятие «код» многозначно. Кодом называется правило, описывающее отображение одного набора знаков в другой набор знаков или слов. Кодом можно назвать правило, описывающее отображение набора знаков одного алфавита в набор знаков другого алфавита. Не будет ошибкой сказать, что код -- это двоичное слово фиксированной длины или произвольная конечная последовательность знаков, имеющая определенный заранее смысл. Важным этапом в освоении понятия «код» является усвоение понятия длины кода. Длиной кода принято называть число знаков, используемых для представления кодируемой информации в алфавите кодирования. Кодом постоянной длины называется такой способ кодировки, при котором все знаки исходного алфавита кодируются «словами» одинаковой длины. Все естественные языки можно отнести к способу кодировки, при котором знаки исходного алфавита (объекты реальной действительности) кодируются словами разной длины. К коду переменной длины относится код Морзе. К кодам переменной длины также относится 4-х битовый код Грэя для десятичных цифр, циклический код Грэя, 4-позиционный цепной код, код Бодо и др. Применительно к памяти компьютера термин «двоичное слово» отражает способ кодировки, при которой все знаки исходного алфавита (символы) кодируются последовательностью двоичных знаков. При этом длина кода имеет конкретное, фиксированное значение (байт, два байта и т. д.).

Усвоить смысл процесса кодирования можно только посредством многократного осуществления этого процесса с использованием различных правил и систем кодирования. Именно поэтому тестовые задания носят явно выраженный обучающий характер и должны использоваться не только и не столько в целях контроля аттестации, сколько в качестве рабочего инструмента на каждом уроке. Не весь учебный материал школьники должны знать и уметь использовать в своей учебной деятельности. Отдельные понятия они должны просто понимать на уровне принципа. Например, вполне достаточно, если учащиеся освоят принцип дискретизации, который лежит в основе кодирования звука с использованием ПК.

Процесс дискретизации -- это процесс преобразования колебаний воздуха в колебания электрического тока и последующая дискретизация полученного аналогового электрического сигнала.

Качество воспроизведения закодированного звука зависит в основном от частоты дискретизации и ее разрешения.

Система счисления -- это тоже один из способов кодирования количественной (числовой) информации, принятый способ записи чисел.

Это определение, правило, трудно понимается учащимися и для освоения этого понятия большую роль играет деятельностный подход.

В процессе многократного перевода чисел из одной системы счисления в другую происходит развитие понимания определения и способа (алгоритма) умственных действий.

2.2 Анализ задач ГИА по теме «Кодирование информации»

Тема «Кодирование информации» широко представлена в заданиях ГИА. Причем задания касаются кодирования различных видов информации: текста, графики, чисел.

Как правило, задания бывают низкой и средней степени трудности.

При сдаче ГИА целесообразно на черновике выписать следующие «подсказки»:

1. Степень двойки от нулевой до десятой:

2.

Рис.1

2. Общую формулу кодирования

N= mk

где m -- количество символов (знаков) в алфавите, с помощью которого кодируют; k -- длина кода, т.е. число знакомест, которое используется для кодирования одного символа исходного сообщения; N -- максимальное количество разных символов исходного сообщения, которое можно закодировать с помощью алфавита из m знаков при постоянной длине кода в k знакомест.

3. Соотношения основных единиц измерения информации при двоичном кодировании в компьютере, поскольку при выборе ответа часто необходим переход от одних единиц измерения информации к другим (от бит к килобайтам, от мегабайт -- к байтам и т.д.):

· 1 бит принимает одно из двух значений (условно -0, 1);

· 1 байт = 8 бит = 23 бит;

· 1 килобайт = 210 байт = 1024 = 213 бит;

· 1 мегабайт = 210 Кбайт = 1024 = 220 = 223 бит

Последовательность действий при переводе единиц измерения

Рис.2

4. Общая формула числа в позиционной системе счисления с основанием q:

Рис.3

где слева от знака равенства -- an, ...,a1,a0,a-1, ...-- цифры числа A в системе счисления с основанием q, а справа от знака равенства -- формула для вычисления значения этого числа в десятичной системе счисления. Эта формула позволяет перевести число, заданное в q-ичной системе счисления (Aq, q=2, 3, 4, 8, 16, ...), в десятичное число (X10). Нумерация разрядов числа A идет вправо (-1, -2, ...) от десятичной точки.

Примеры задач в ГИА за 9 класс:

1. Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке длиной в 20 символов, первоначально записанного в 2-байтном коде Unicode, в 8-битную кодировку КОИ-8. На сколько бит уменьшилась длина сообщения? В ответе запишите только число.

Решение:

1. при 16-битной кодировке объем сообщения - 16*20 бит

2. когда его перекодировали в 8-битный код, его объем стал равен- 8*20 бит

3. таким образом, сообщение уменьшилось на 16*20 - 8*20 = 8*20 = 160 бит

Ответ: 160 бит.

2. Дана кодировка КОИ-8. Определите количество символов в сообщении, если информационный объем сообщения в этой кодировке равен 160 бит.

Решение:

1. i = 1 байт = 8 бит.

2. I= К * i , К = I/ i = 160/8 = 20 (символов).

Ответ: 20 символов.

3. Определите информационный объем текста в битах

Бамбарбия! Кергуду!

Решение:

1. в этом тексте 19 символов (обязательно считать пробелы и знаки препинания)

2. если не дополнительной информации, считаем, что используется 8-битная кодировка (чаще всего явно указано, что кодировка 8- или 16-битная)

3. поэтому в сообщении 19*8 = 152 бита информации

Ответ: 152 бита

4.Информационное сообщение объёмом 3Кбайта содержит 3072 символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого оно было составлено?

Решение:

1. I = 3 Кбайт =24576 бит.

2. I = К * i , i= I / K = 24576 / 3072= 8 (бит).

3. N = 2, N = 2= 256 (символов).

Ответ: 256.

5.Сообщение занимает 4 страницы по 40 строк и содержит 7200 байтов информации. Сколько символов в строке, если при составлении этого сообщения использовали 64-символьный алфавит?

Решение:

1.N = 2, 64 = 2, 64 = 2, i = 6 бит.

2.I= К * i , K = I/ i = 7200*8 / 6= 9600 (символов).

3. К= кол-во страниц* кол-во строк* кол-во символов в строке,

кол-во символов в строке = К/ (кол-во страниц* кол-во строк)=

= 1200/ (4*40)= 9600/160 = 60(символов).

Ответ: 60 символов.

6.Сколько бит информации содержит сообщение объемом 3 Кбайт? В ответе укажите одно число.

Решение:

1. 1 Кбайт = 1024 байт = 1024*8 бит = 8192 бит.

2. 3 Кбайт = 3*8192=24576(бит)

Ответ: 24576.

7.При составлении сообщения использовали 128-символьный алфавит. Каким будет информационный объём такого сообщения, если оно содержит 2048 символов?

Решение:

1.N = 2 , 128 = 2, 128 = 2, i = 7 бит.

2. I= К * i , I= 2048 * 7 = 14336 (бит) = 1792 (байт) = 1,75 (Кбайт).

Ответ: 1,75 Кбайт.

8.Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на русском языке длиной в 20 символов, первоначально записанного в 2-байтном коде Unicode, в 8-ми битную кодировку КОИ-8. На сколько бит уменьшилась длина сообщения?

Решение:

1. 2Байта = 16 бит, следовательно, информационный объем сообщения в кодировке Unicode - 16*20=320 бит

2. Информационный объем сообщения в кодировке КОИ-8 - 8*20=160 бит

3. В результате перекодировки информационное сообщение уменьшилось на 320 бит - 160 бит=160 бит

Ответ:160

9. Запись числа 6710 в системе счисления с основанием N оканчивается на 1 и содержит 4 цифры. Чему равно основание этой системы счисления N?

Решение:

1.Чтобы вычислить основание системы, воспользуемся формулой деления с остатком, где А=В*N+К (A - делимое или число в десятичной системе счисления, N - делитель, В - частное, К - остаток). В нашем случае имеем 67=В*N+1. B*N=66. Делители 66: 2 и 3, проверим их по очереди. Переводим 6710 в двоичную систему счисления. 6710=10000112. В двоичной записи нашего числа количество цифр равно 7, значит, этот вариант нам не подходит. Берем 3. 6710=21113. Этот вариант нам подходит.

Ответ: N=3

10. У Кати есть доступ в интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения информации 220 бит в секунду. У Сергея нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Кати по телефонному каналу со средней скоростью 2 13 бит в секунду. Сергей договорился с Катей, что она скачает для него данные объемом 9 Мбайт по высокоскроростному каналу и ретранслирует их Сергею по низкоскоростному каналу. Компьютер Кати может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 1024 Кбайт этих данных.

Каков минимально возможный промужеток времени (в секундах) с момента начала скачивания Катей данных до полного их получения Сергеем?

Решение:

1. Нам известно, что компьютер Кати может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 1024 Кбайт этих данных. Следовательно, узнаем, сколько на это потребуется времени:

1024 Кбайт=210 * 210 * 23=223бит

223бит / 220бит/с=23с=8с

2. После того, как Катя получила 1024 Кбайт данных она начинает их ретрансляцию Сергею. Сергею, чтобы их получить потребуется времени:

9Мбайт=9 * 210 * 210 * 23=9 * 223бит

9* 223бит / 213бит/с=9 * 210с=9216с

3. А теперь определим промежуток времени с момента начала скачивания Катей данных до полного их получения Сергеем:

8с+9216с=9224с

Ответ: 9224.

2.3 Дидактический материал для изучения темы «Кодирование информации» и внеклассное мероприятие по информатике

Необходимым условием модернизации школьного образования является разработка учебных материалов нового поколения, предполагающих активное использование в учебном процессе средств информационных и коммуникационных технологий. Дидактический материал-- вид наглядных учебных пособий; содержит исходные данные, используя которые учащиеся проделывают конструктивную работу, необходимую для выполнения поставленной перед ними учебной или игровой задачи. Дидактический материал бывает демонстрационный и раздаточный, рассчитанный на непосредственную работу с ним самих детей. Дидактический материал используется при изучении и закреплении нового учебного материала, повторении и проверке знаний учащихся. Некоторые виды дидактического материала используются для самоконтроля при самостоятельной работе учащихся. Дидактические материалы создают благоприятные условия для более успешного усвоения базового курса; вовлекают каждого ученика в работу; благоприятствуют к быстрому усвоению логически сложных разделов информатики; развивают мышление; ведут к формальному представлению объектов, действий, рассуждений в области обработки, хранения и передачи информации.

Для достижения выше перечисленных целей можно разработать огромное число заданий по каждой теме для лучшего усвоения базового курса информатики.

Примерные задания дидактического материала:

1.Разгадайте ребус.

Рис.4

(ОТВЕТ: Дисковод)

Рис.5

(ОТВЕТ: Исполнитель)

Рис.6

(ОТВЕТ: Курсор)

2. Постройте черно-белое изображение, которому будет соответствовать указанные двоичные коды (закрасьте клетки):

Двоичный код	Рисунок
10000001
10000011
10000101
10001001
10010001
10100001
11000001
10000001

Рис.7

ОТВЕТ:

Двоичный код	Рисунок
10000001
10000011
10000101
10001001
10010001
10100001
11000001
10000001

Рис.8

3. Клара направила Карлу три письма. В первом был листочек с квадратной таблицей:

П	С	Н	П	Р	Т
Р	О	О	Г	-	Т
Е	Ф	С	Р	Р	Е
А	Е	А	С	М	М
М	С	С	А	Н	Я
И	А	И	И	Я	Я

Рис.9

в третьем - с таблицей:

Рис.10

Второе письмо, содержавшее пояснения по использованию этих таблиц потерялось. Помогите Карлу прочитать послание Карлы.

(ОТВЕТ: Программист- самая интересная профессия)

4. Зная, что каждому числу соответствует буква алфавита с таким же порядковым номером, расшифруйте следующие сообщения:

12-21-12-21-26-12-1 12-21-12-21-26-16-15-12-21 19-26-10-13-1 12-1-17-32-26-16-15.

(ОТВЕТ: Кукушка кукушонку сшила капюшон)

5. Чтобы узнать зашифрованное слово, возьмите только первые слоги из каждого данного слова:

а) колос, мебель, таракан;

б) молоко, нерест, таракан;

в) кора, лото, боксер;

г) баран, рана, банщик;

д)монета; лошадь, корова

(ОТВЕТ: а)Комета б) монета в) колобок г)барабан д)молоко)

В связи с применением в различных сферах деятельности информационных технологий основанных на использовании новейших средств техники возникает необходимость углубленного изучения информатики. Это возможно как на классных занятиях, так и во внеурочное время. Внеклассная работа по информатике является неотъемлемой частью всей учебно-воспитательной работы. Она углубляет знания учеников, способствует развитию их интеллекта, расширяет кругозор. При организации внеклассных занятий важно задуматься над их содержанием, и методикой проведения. Внеклассные мероприятия могут проводиться в форме игры, соревнования, устного журнала. Цель их проведения состоит в том, чтобы удачно соединить игровые и учебные мотивы. Мною разработано внеклассное мероприятие «Шерлок Холмс» в форме игры.

Выводы по 2 Главе

В ходе проведения исследования был проведен анализ методических пособий, дидактических материалов, а конкретно раздела «Кодирование информации», который позволяет сделать следующий вывод:

- содержание теоретического составляющего практически полностью совпадает;

А так же, можно сделать вывод о том что тема «Кодирование информации» при реализации ее в учебном процессе не нарушается, материал представляемый учащимся излагается спиралевидно на преемственной основе, изучая более новое не забывая ранее изученное.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Курс «Кодирование информации» информатики в школе рассчитан на широкое применение в любых образовательных учебных заведениях и рассчитан на обучение с применением компьютера.

В этой работе рассмотрены основные моменты по «Методике изучения кодирования информации» и приведены некоторые методические особенности. Тема «Кодирование информации» в различных учебных пособиях освещена по разному, но несмотря на это в данной курсовой работе удалось представить необходимый минимум учебного материала, который подлежит обязательному рассмотрению. Далее приведено подтверждение целесообразности такого выбора в соответствии с образовательным стандартом и требованиями к знаниям учащихся, заключенными в нем.

В этой работе рассмотрены основные моменты по «Методике изучения кодирования информации» и приведены некоторые методические особенности. Проанализированы задания в ГИА и дидактические материала по данной теме. Разработано внеклассное мероприятие и применено на практике.

Тема «Кодирование информации» обладает большим развивающим потенциалом, так как в ходе ее изучения происходит обобщение знаний, полученных на других уроках. Происходит развитие целостной системы знаний за счет введения новых обобщающих понятий.

Список литературы

1. Босова Л.Л Информатика и ИКТ 6 класс [Текст]: Учебник/ Босова Л.Л .- М.: Изд-во "БИНОМ. Лаборатория знаний", 2012. - 208 с.;

2. Босова Л.Л Информатика и ИКТ 7 класс [Текст]: Учебник/ Босова Л.Л..- М.: Изд-во "БИНОМ. Лаборатория знаний", 2010. - 229 с.;

3. Семакин И.Г. Информатика и ИКТ для 8-9 классов [Текст]: Учеб. по базовому курсу / Семакин И.Г., Залогова Л.А, Русаков С.В., Шестакова Л.В.. М.: Изд-во "БИНОМ. Лаборатория знаний", 2009. - 320 с.;

4. Угринович Н.Д «Информатика и ИКТ» Базовый курс. 9 класс [Текст]: Учебник/ Угринович Н.Д.- М.: Изд-во "БИНОМ. Лаборатория знаний", 2011. 295 с.;

5. Могилев А.В. Информатика [Текст]: Учеб. для студентов пед. вузов/ Могилев А.В., Пак Н.И., Хённер Е.К. М.: Академия, 2004. -- 848 с.

6. Подласый И. П. Педагогика. Новый курс [Текст]: Учеб. для студентов пед. вузов/ Подласый И. П. -- М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999.

7. Бочкин, А.И. Методика преподавания информатики [Текст] / Бочкин А.И.. - Минск : Высшая школа, 1998. -- 431 с.

8. Примерная основная образовательная программа основного общего образования по Информатике и ИКТ [Электронный ресурс]. -- Электрон. дан. -- Режим доступа : http://www.school.edu.ru/dok_edu.asp?ob_no=21917)

9. Софронова Н.В. Теория и методика обучения информатике [Текст]/ Софронова Н.В. -М.: Высшая школа, 2004.

10. Информационный канал pedsovet.su. Пособие "Подготовка к ГИА 2012 по информатике: новые задачи 9 и 10"; 9 класс[Электронный ресурс] /. - Электрон. дан. -- Режим доступа: http://pedsovet.su/load/67-1-0-23462

11. Якушкин П.А., Лещинер В.Р., Кириенко Д.П. ЕГЭ 2011. Информатика. Типовые тестовые задания [Текст] / Якушкин П.А. -- М.: Экзамен, 2011.

Приложение 1

Внеклассное мероприятие «Шерлок Холмс»

Любите детективы? Хотите разгадать очередное преступление? Предлагаем вашему вниманию игру про знаменитого сыщика Шерлока Холмса и его постоянного и неизменного помощника Доктора Ватсона! Этот сценарий обязательно заинтересует многих любителей детективов и не только!

Конкурс «Вирус»

Ведущий. В компьютер Шерлока пришло письмо, но еще туда попал вирус, и все содержимое электронной таблицы он разбил на части и занёс в другую таблицу. Используя заполненную таблицу, восстановите исходный документ, чтобы прочитать послание Шерлоку.

Адрес	Текст	Адрес	Текст	Адрес	Текст	Адрес	Текст	Адрес	Текст
A3	н	D1	д	G5	ди	J1	це	B3	н
C3	ая	F1	Ва	C5	ал	G3	ма	I5	ме
A5	сн	H1	ес	F3	ор	A1	У	E5	на
B1	ме	D3	и	H5	те	I3	ия.	I1	ть
E3	нф	F5	й	E1	ля	J3	Но	C1	ня
B5	ач	G1	с	H3	ц	J5	ня!	D5	а

Рис.11

(Ответ: У меня для Вас есть ценная информация. Но сначала найдите меня!)

Следом Шерлоку приходит письмо с непонятной лентой и каким то предметом цилиндрической формы. Недолго подумав, он догадался, что это хитроумный способ шифрования. Который был изобретён в древней Спарте.

Для зашифровывания текста использовалась Сциталла - жезл цилиндрической формы, на который наматывалась лента из пергамента. Вдоль оси цилиндра построчно записывался текст, лента сматывалась с жезла и передавалась адресату, имеющему Сциталлу такого же диаметра.

Этот способ осуществлял перестановку букв сообщения. Ключом шифра служил диаметр Сциталлы.

Рис.12

Придя в банк, мистер Холмс никого не нашел лишь только лежавшую на стуле причудливую таблицу вместе с цифрами записанными в ряд. Она его заинтересовала и он решил подумать что же она значит. Когда он пришел домой в гостях у него был доктор Ватсон, тот то ему и помог разгадать тайну закодированного сообщения. Оказывается, алгоритм шифрования: первая цифра кода - номер строки, вторая - номер столбца.



Рис.13

Рис.14

Шерлок Холмс купил книгу, и в ней была зашифрованная записка, но ему не удалось ее расшифровать, помогите ему.

Особую роль в сохранении тайны сыграл способ шифрования, предложенный Юлием Цезарем. Ключом в шифре Цезаря является величина сдвига на 3 буквы назад.

Рис.15

В новой трубке мистер Холмс нашел еще одно сообщение, закодированное "Решеткой Кардано". Решётка представляет собой лист из твердого материала, в котором через неправильные интервалы сделаны прямоугольные вырезы высотой для одной строчки и различной длины. На лист накладывали эту решетку и записывали в вырезы секретное сообщение. Оставшиеся места заполнялись произвольным текстом



Рис.16

В музеи он нашел еще одно сообщение зашифрованное азбукой Морзе.

Рис.17

На вокзале на доске объявление Шерлок увидел очередное послание.

Там был какой то странный иероглиф. И надпись что ему надо брать билет именно туда, где его встретит тот человек который посылал все эти шифры.. А вот куда именно надо брать билет, вам надо помочь Холмсу.

Рис.18

Ответ (Китай)

Шерлок Холмс разгадал все тайны посылаемые ему, и теперь он получит ценную информацию от человека находящегося в Китае

Размещено на Allbest.ru