выявить качество и уровень ... информации»; образовательные:

Тема урока: Кодирование информации
Цель урока: закрепить, обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Кодирование
информации».
Задачи урока:
образовательные:
 выявить качество и уровень овладения знаниями и умениями по теме «Кодирование
информации»;
 продолжение формирования навыков решения задач на кодирование текстовой, графической
и звуковой информации;
 стимулирование интереса к изучаемой теме через решение задач из материалов ЕГЭ;
развивающие:
 развитие познавательного интереса, логического мышления и внимания учащихся;
 развитие навыков индивидуальной практической деятельности и умения работать в команде;
 развитие коммуникационной компетентности у учащихся;
воспитательные:
 повышение мотивации учащихся путем использования задач из материалов ЕГЭ;
 формирование творческого подхода к решению задач, четкости и организованности, умения
оценивать свою деятельность и деятельность своих товарищей;
 воспитание духа здорового соперничества, дружелюбного отношения друг к другу;
 воспитание чувства коллективизма, умения работать в группе, уважительного отношения к
мнению другого, достойного восприятия критики в свой адрес;
 создать условия для реальной самооценки учащихся;
 формирование навыков самоорганизации и инициативы.
Тип урока: урок обобщения систематизации знаний.
Формы и методы обучения: словесный, наглядный, практический, интерактивный; индивидуальная
работа, парная работа, здоровьесберегающие технологии – физкультминутки.
Место урока в учебном плане: урок проводится после изучения материала по теме «Кодирование
информации. Системы счисления».
Возраст учащихся: 10 класс.
Общее время: 80 минут.
Место проведения урока: кабинет информатики.
Оснащение урока: Урок обобщения и систематизации знаний», компьютерная презентация,
программа «Калькулятор», мультимедийный проектор, экран.
План урока
1. Оргмомент – 1 мин.
2. Вводное слово – 2 мин.
3. Систематизация и актуализация теоретических знаний – 20 мин.
Физкультминутка – 2 мин.
4. Тест – 8 мин.
Физкультминутка – 2 мин.
5. Решение задач ЕГЭ – 40 мин.
6. Заключение – 3 мин.
7. Задание на дом – 2 мин.
1
Ход урока
1. Организационный момент.
Приветствие учащихся, беседа с дежурным.
отсутствующих на уроке учащихся.
Отметка
2. Вводное слово. Постановка целей урока и мотивация. Сегодня у нас заключительный урок по
теме «Кодирование информации». Мы повторим, обобщим и приведем в систему изученный
материал по данный теме. Ваша задача показать теоретические знания основных понятий,
продемонстрировать навыки решения задач на кодирование различных видов информации. Сегодня
на уроке вам также предстоит оценить свои знания, насколько они полны и достаточны.
3. Систематизация и актуализация теоретических знаний.
Кодирование информации:
 Какое кодирование используется в компьютере для представления информации? Почему?
(двоичное кодирование, так как удалось создать надежно работающие технические
устройства, которые могут со стопроцентной надежностью сохранять и распознавать не
более двух различных состояний (цифр)).
 Какие виды информации существуют, и как они представлены в в компьютере (Все виды
информации в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических
последовательностей нулей и единиц).
 Что происходит в процессе преобразования информации из одной знаковой формы в другую?
(Кодирование.)
 Как называется операция, обратная кодированию? (Декодирование).
 Какие виды представления информации вы знаете? (Аналоговая и дискретная)
 Каковы отличительные черты аналогового и дискретного представления информации?
(Параметры аналоговой информации меняются плавно, а дискретной имеют два
фиксированных состояния)
 В чем состоит суть дискретизации? (Дискретизация – это преобразование непрерывных
изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов)
 Почему для представления данных в компьютере стали использовать дискретную форму? (В
технических устройствах практичнее для представления данных использовать двоичную
систему, когда учитываются два состояния – есть сигнал, нет сигнала. Дискретная форма и
является тем состоянием, когда учитываются предельные значения)
 Что общего в представлении текстовых, числовых, графических и звуковых данных? (Все
данные представлены в дискретной форме с использованием двоичной системы счисления)
Кодирование текстовой информации
• Какое количество информации требуется для кодирования одного символа?(для кодирования
одного символа используется количество информации, равное 1 байту, то есть I = 1 байт = 8
битов.)
• Какое количество различных символов можно закодировать с помощью 1 байта? (N = 2I = 28 =
256.)
• В чем заключается кодирование текстовой информации? (Кодирование заключается в том,
что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или
соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Таким образом, человек
различает символы по их начертаниям, а компьютер - по их кодам.)
• Что такое кодировочная таблица? (Это таблица соответствий символов, например, букв
русского языка их компьютерным кодам)
•
Какая часть кодировочной таблицы является универсальной? (Первая часть кодировочной
таблицы со значениями от 0 до 127, где представлены математические объекты, числа,
символы латинского (английского) алфавита)
2
•
Как можно определить числовой код символа? (Запустить текстовый редактор MS Word
2002. Ввести команду [Вставка-Символ...]. На экране появится диалоговая панель Символ. В
текстовом поле Код знака: появится его числовой код.)
• Чем обусловлено появления большого количества кодировочных таблиц? (Во второй части
кодировочной таблицы содержатся символы национальных алфавитов, и каждая страна
имеет собственную таблицу кодировки)
Кодирование графической информации
 Каким путем могут быть преобразованы графические изображения из аналоговой формы в
цифровой компьютерный формат? (путем пространственной дискретизации).
 С чем можно сравнить пространственную дискретизацию? (с построением изображения из
мозаики)
 От чего зависит качество кодирования изображения? (Качество кодирования изображения
зависит от двух параметров. Во-первых, качество кодирования изображения тем выше, чем
меньше размер точки и соответственно большее количество точек составляет
изображение. Во-вторых, чем большее количество цветов, то есть большее количество
возможных состояний точки изображения, используется, тем более качественно кодируется
изображение (каждая точка несет большее количество информации). Совокупность
используемых в наборе цветов образует палитру цветов.)
 Какие способы представления графической информации вы знаете? (Различают два вида
графики – растровую и векторную).
 В чем их различие? (Растровое изображение характеризуется координатами и цветом
точки. Векторное изображение формируется из графических примитивов)
 Как представлена графическая информация на экране монитора?(Графическая информация на
экране монитора представляется в виде растрового изображения, которое формируется из
определенного количества строк, которые в свою очередь содержат определенное
количество точек (пикселей)).
 Чем определяется качество изображения? (Качество изображения определяется
разрешающей способностью монитора, т.е. количеством точек, из которых оно
складывается. Чем больше разрешающая способность, то есть чем больше количество
строк растра и точек в строке, тем выше качество изображения.)
 Какими параметрами задается графический режим, в котором изображение выводится на экран
монитора? (Графический режим вывода изображения на экран монитора определяется
величиной разрешающей способности и глубиной цвета).
 Какие разрешающие способности экрана вы знаете? (В современных персональных
компьютерах обычно используются три основные разрешающие способности экрана: 800 ×
600, 1024 × 768 и 1280 × 1024 точки.)
 Чем определяется качество двоичного кодирования информации? (Качество двоичного
кодирования изображения определяется разрешающей способностью экрана и глубиной
цвета. N = 2^I где I - глубина цвета)
 Как формируется цветное изображение на экране. Как называется эта модель?(Цветное
изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов:
красного, зеленого и синего. Такая цветовая модель называется RGB-моделью по первым
буквам английских названий цветов (Red, Green, Blue).)
Кодирование звуковой информации
 В чем состоит принцип двоичного кодирования звука? (В процессе кодирования звука
производится его временная дискретизация – непрерывная звуковая волна разбивается на
отдельные маленькие временные участки, для каждого из которых устанавливается
определенная частота амплитуды)
 Какую глубину звука обеспечивают современные звуковые карты? (Современные звуковые
карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука. N = 2^I = 2^16 = 65536, где I глубина звука.)
3
 От каких параметров зависит качество двоичного кодирования звука? (Качество двоичного
кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации)
 Какие значения может принимать частота дискретизации? (частота дискретизации
аналогового звукового сигнала может принимать значения от 8 до 48 кГц.)
Физкультминутка. Сейчас необходимо расслабиться, успокоится, снять напряжение. Оптимальным
средством для этого являются разгрузочные упражнения.
Упражнение 1. Глубоко вздохните, зажмурив глаза как можно сильнее. Задержите дыхание на 2-3 с.
и старайтесь не расслабляться. Быстро выдохните, широко открыв глаза, и не
стесняйтесь выдохнуть громко. Повторите 5 раз.
Упражнение 2. Закройте глаза, расслабьте брови. Медленно чувствуя напряжение глазных мышц,
переведите глазные яблоки в крайнее левое положение, затем медленно с
напряжением переведите глаза вправо (не следует щуриться, напряжение глазных
мышц не должно быть чрезмерным). Повторите 10 раз.
4. Тест.
Учащиеся занимают места за компьютерами. Выполняют тест (kodirovanie.mht). (открыть
программой Internet Explorer). О результатах сообщают учителю.
5. Решение задач ЕГЭ
Учащиеся работают в парах. Затем коллективно обсуждаются ответы и способы решений
заданий.
A1 Автоматическое устройство осуществило перекодировку информационного сообщения на
русском языке, первоначально записанного в 16-битном коде Unicode, в 8-битную
кодировку КОИ-8. При этом информационное сообщение уменьшилось на 480 бит.
Какова длина сообщения в символах?
1) 30
2) 60
3) 120
4) 480
Ответ:2). Решение: Число бит, используемых для кодирования одного символа для 16-битного
кода=16, а для 8-битного – 8. Для х символов информационный объем для 16-битного
кода=16х, а для 8-битного – 8х. По условию задачи:
16х-8х=480. Значит 8х=480, х=60
A2 В велокроссе участвуют 119 спортсменов. Специальное устройство регистрирует
прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая его номер с
использованием минимально возможного количества бит, одинакового для каждого
спортсмена. Каков информационный объем сообщения, записанного устройством,
после того как промежуточный финиш прошли 70 велосипедистов?
1) 70 бит
2) 70 байт
3) 490 бит
4) 119 байт
Ответ:3). Решение:26<119<27. Значит, минимально возможное число бит=7. 7∙70=490 бит
В1 Световое табло состоит из лампочек. Каждая лампочка может находиться в одном из трех
состояний («включено», «выключено» или «мигает»). Какое наименьшее количество
лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 18
различных сигналов?
Ответ: 3. Решение: 3>log318>2. Значит нужно 3 лампочки
4
B7 Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/с. Через данное
соединение передают файл размером 625 килобайт. Определите время передачи файла в
секундах
Ответ: 40. Решение: t 
625  1024  8
 40
128000
A1 В кодировке Unicode на каждый символ отводится два байта. Определите информационный объем
слова из двадцати четырех символов в этой кодировке.
1) 384 бита
2) 192 бита
3) 256 бит
4) 48 бит
Ответ: 1). Решение: 2 байта=16 бит. 16∙24=384
A2 Световое табло состоит из лампочек. Каждая лампочка может находиться в одном из трех
состояний («включено», «выключено» или «мигает»). Какое наименьшее количество лампочек
должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 18 различных
сигналов?
1) 6
2) 5
3) 3
4) 4
Ответ: 3). Решение: 3>log318>2. Значит нужно 3 лампочки
A3 Для передачи секретного сообщения используется код, состоящий из десятичных цифр. При этом
все цифры кодируются одним и тем же (минимально возможным) количеством бит.
Определите информационный объем сообщения длиной в 150 символов.
1) 600 бит
2) 750 бит
3) 1200 бит
4) 60 байт
Ответ: 1). Решение: Десятичных цифр десять, значит нужно не меньше 4 бит памяти для
каждой цифры. 23<10<24. 4∙150=600бит
A17 Для хранения растрового изображения размером 32x32 пикселя отвели 512 байтов памяти.
Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
1) 256
2) 2
3) 16
4) 4
512  8 2 9  2 3

 4 . Число цветов К = 2 N= 24 =16
Ответ: 3). Решение: Глубина цвета N 
32  32 2 5  2 5
Считая, что каждый символ кодируется 16-ю битами, оцените информационный объем
следующей пушкинской фразы в кодировке Unicode:
Привычка свыше нам дана: Замена счастию она.
A1
1) 44 бита
2) 704 бита
3) 44 байта
4) 704 байта
Ответ: 2). Решение: Информационный объем для алфавитного (символьного) подхода
К = i · x, где х – количество символов, i – число бит, используемых для кодирования одного символа. Число
символов в данном тексте (х)= 44. 1 байт=8 битам.. Поэтому К=44∙16=704 бит
A2
Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях
(«включено» или «выключено»). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло,
чтобы с его помощью можно было передать 50 различных сигналов?
1) 5
2) 6
3) 25
4) 50
Ответ: 2). Решение: так как символов для кодирования – два, чтобы передать 50 разных
последовательностей нужно найти наименьшее i при котором 2i не меньше 50 (по формуле Хартли
2i=N, где N – число возможных сигналов). 26=64. То есть результат =6
5
A3
Метеорологическая станция ведет наблюдение за влажностью воздуха. Результатом одного измерения
является целое число от 0 до 100 процентов, которое записывается при помощи минимально
возможного количества бит. Станция сделала 80 измерений. Определите информационный объем
результатов наблюдений.
1) 80 бит
2) 70 байт
3) 80 байт
4) 560 байт
Ответ: 2). Решение: чтобы закодировать 100 измерений нужно найти наименьшее i при котором 2i не
меньше 100 (по формуле Хартли 2i=N, где N – число возможных сигналов). 27=128. То есть i =7 бит.
80∙7=560 бит=70 байт.
A17
Для хранения растрового изображения размером 6464 пикселя отвели 512 байтов памяти.
Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
1) 16
2) 2
3) 256
4) 1024
Ответ: 2). Решение: Глубина цвета – число бит, отводимых в видеопамяти под каждый пиксель (N).
Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (К) можно найти по формуле: К = 2 N.
512  8 2 9  2 3
N

 1 бит. К=2.
64  64 2 6  2 6
Считая, что каждый символ кодируется двумя байтами, оцените информационный объем
следующего предложения в кодировке Unicode:
Один пуд – около 16,4 килограмм.
A1
1) 32 Кбайта
2) 512 бит
3) 64 бита
4) 32 байта
Ответ: 1). Решение: Информационный объем для алфавитного (символьного) подхода
К = i · x, где х – количество символов, i – число бит, используемых для кодирования одного символа. Число
символов в данном тексте (х)= 32. 1 байт=8 битам.. Поэтому К=32∙16=512 бит
A2
Азбука Морзе позволяет кодировать символы для радиосвязи, задавая комбинацию точек и тире.
Сколько различных символов (цифр, букв, знаков пунктуации и т.д.) можно закодировать, используя
код Морзе длиной не менее пяти и не более шести сигналов (точек и тире)?
1) 80
2) 120
3) 112
4) 96
Ответ: 4). Решение: так как символов для кодирования – два, количество разных последовательностей
равно 25 по формуле Хартли, то есть 32 и 26=64. То есть результат 32+ 64=96
A3
1) 1
Сколько мегабайт информации содержит сообщение объемом 223 бит?
2) 8
2 23
Ответ: 4). Решение: 20 3  1
2 2
3) 3
6
4) 32
Укажите минимальный объем памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого
растрового изображения размером 6464 пикселя, если известно, что в изображении
используется палитра из 256 цветов. Саму палитру хранить не нужно.
A17
1) 128
2) 2
3) 256
4) 4
Ответ: 4). Решение: Глубина цвета – число бит, отводимых в видеопамяти под каждый пиксель
(N). Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (К) можно найти по формуле: К = 2 N.
64  64  8 2 6  2 6
N
К=256=2 , значит N=8. Объем памяти =
 10  2 2  4
1024  8
2
Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем
следующего предложения из пушкинского четверостишия:
Певец-Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа!
A1
1) 400 бит
2) 50 бит
3) 400 байт
4) 5 байт
Ответ: 1). Решение: Информационный объем для алфавитного (символьного) подхода
К = i · x, где х – количество символов, i – число бит, используемых для кодирования одного символа. Число
символов в данном тексте (х)= 50. 1 байт=8 битам.. Поэтому К=50∙8=400 бит
A2
Сколько существует различных последовательностей из символов «плюс» и «минус», длиной
ровно в пять символов?
1) 64
2) 50
3) 32
4) 20
Ответ: 3). Решение: так как символов для кодирования – два, количество разных последовательностей
равно 25 по формуле Хартли, то есть 32.
Обычный дорожный светофор без дополнительных секций подает шесть видов сигналов
(непрерывные красный, желтый и зеленый, мигающие желтый и зеленый, красный и желтый
одновременно). Электронное устройство управления светофором последовательно воспроизводит
записанные сигналы. Подряд записано 100 сигналов светофора. В байтах данный информационный
объем составляет
A3
1) 37
2) 38
3) 50
4) 100
Ответ: 2). Решение: для кодирования шести видов сигналов нужно >log24, равного 2 битам и < log28,
равного 3 битам. Поэтому для кодирования понадобится 3 бита памяти. Для 100 сигналов
информационный объем составит 300 бит, то есть 37,5 байт. Значит не менее 38.
A20
Для хранения растрового изображения размером 128x128 пикселей отвели 4 килобайта памяти.
Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
1) 8
2) 2
3) 16
4) 4
Ответ: 4). Решение: Глубина цвета – число бит, отводимых в видеопамяти под каждый пиксель
(N). Число цветов, воспроизводимых на экране монитора (К) можно найти по формуле: К = 2 N.
N=4∙1024∙8/(128∙128)=2, значит К=22 =4
7
Физкультминутка. Ребята, вы немного устали. Давайте расслабимся, и выполним следующие
упражнения:
Упражнение первое: сжимать и разжимать кулаки. Повторить 4- 5 раз.
Упражнение второе: вращать кистями рук в одну и другую сторону. Повторить 4-5 раз.
Упражнение третье: перевести взгляд быстро по диагонали: направо вверх - налево вниз, потом
прямо вдаль на счет 1-6; затем налево вверх - направо вниз и посмотреть вдаль
на счет 1-6. Повторить 4-5 раз.
6. Заключение.
Учитель: Вы сегодня работали хорошо, справились с поставленной перед вами задачей, а также
показали хорошие знания по теме «Кодирование информации». За работу на уроке вы получаете
следующие оценки (объявляются оценки каждого ученика за работу на уроке).
Спасибо всем за хорошую работу. Молодцы!
7. Задание на дом.
1. § 2.2; 2.3; 2.10; 2.12; 2.13 (Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11
классов/ Н. Д. Угринович. — М.: БИНОМ. Лаборатория базовых знаний, 2003. — 512с.: ил.)
2. решите задачи:
№ 1. Флэш-карта имеет объем 512 Мбайт. Рукопись втора содержит 2000 страниц. На каждой
странице 80 строк, в каждой строке 100 символов. Каждый символ кодируется 16-ю битами.
Кроме того, рукопись содержит 80 иллюстраций, объемом 5 Мбайт каждая. Поместиться ли
рукопись на флэш-карту и каков ее объем в мегабайтах?
№ 2. Сканируется цветная фотография размером 10 x 15 см. Разрешающая способность сканера
300 dpi. Глубина цвета 16 бит. Какой объем информации будет иметь полученный файл?
№ 3. Скорость передачи данных по локальной сети 16 миллионов бит в секунду. Ученик
перекачал игру за 5 минут. Сколько это гигабит? Сколько денег (в рублях) придется
заплатить ученику, если первый гигабайт не оплачивается, а все, что сверх него – по 5
копеек за 1 Мбайт?
№ 4. Текст подготовлен для передачи по сети и содержит 51 200 символов. Каждый символ
кодируется двумя байтами и во избежание искажений передается трижды. Время передачи
текста составило 64 секунды. Какова скорость передачи в байтах/секунду?
Литература
1. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н. Д. Угринович. –
М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. – 512 с.: ил.
2. Репетиторы Кирилла и Мефодия 2007. Информатика. - «Кирилл и Мефодий», 2007.
3. Угринович Н. Д., Босова Л. Л., Михайлова Н. И. Практикум по информатике и
информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. –
М.:БИНОМ, 2002.
4. http://school-
collection.edu.ru/catalog/search/?text=%CA%EE%E4%E8%F0%EE%E2%E0%ED%
E8%E5%20%E8%ED%F4%EE%F0%EC%E0%F6%E8%E8&interface=teacher&clas
s[]=51&class[]=53&class[]=54&subject=19&context=current&onpage=20&onpage=2
0&page=1 – ЦОР
5. http://kpolyakov.narod.ru/school/ege.htm - сайт К.Полякова ЕГЭ по информатике
8