Zusammenfassung der Lektion: Kodierung von Textinformationen. Unterrichtsentwicklung und Präsentation zum Thema „Codierung von Textinformationen“

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Die Wahl des Herausgebers:

Die Informatik ist eine der jüngsten wissenschaftlichen Disziplinen. Es erschien vor etwa 60 Jahren. Informatik ist die Wissenschaft von Informationen, Methoden ihrer Darstellung, Verarbeitung und Übertragung. Informationen umgeben uns. Es kann in verschiedenen Formen dargestellt werden: mit Texten, Zahlen, grafischen Bildern, Tönen. Wir können sagen, dass Informationen in verschiedenen Sprachen kodiert werden, und unsere Aufgabe ist es, zu lernen, Informationen zu entschlüsseln, also in eine Sprache zu übersetzen, die wir verstehen. Wir beginnen mit dem Studium eines neuen Abschnitts: Kodierung und Verarbeitung von Textinformationen und dem Thema unserer Lektion: Computerdarstellung von Textinformationen. (Folie 1) Der Zweck unserer Lektion wird sein: Kennenlernen der Kodierung von Textinformationen und Wiederholung der binären Kodierung von Informationen in einem Computer.

Schauen Sie sich diese Folie an. Vor Ihnen liegen verschiedene Zeichnungen. Was können Sie zu diesen Zeichnungen sagen? (Antworten und Annahmen der Studierenden)

(Folie 2)

Was verstehen Sie unter der Kodierung von Informationen?

Codierung ist die Darstellung von Informationen mithilfe eines Codes.

Zu welchem Zweck verschlüsseln Menschen Informationen?

Was ist ein Code?

Code ist eine Regel zum Übersetzen von Informationen aus einer Sprache oder Präsentationsmethode in eine andere.

(Folie 3)

Seit dem 19. Jahrhundert bedeutet dieses Wort auch ein Buch, in dem Zahlen- oder Buchstabengruppen mit Wörtern in natürlicher Sprache verknüpft sind.
Es gibt eine Vielzahl von Codes und Codierungssystemen. Aber alle lassen sich je nach Darstellungsweise in drei Gruppen einteilen: Kodierung mit Symbolen, Zahlen und Buchstaben.

Hier ist ein codierter Satz. (Folie 4)

Besprechen Sie es in der Gruppe und sagen Sie mir, wie Sie es entschlüsseln würden. Was benötigen Sie dafür?

Das Ergebnis der Dekodierung dieses Satzes sieht folgendermaßen aus Bestimmen Sie anhand der dargestellten Phrasen den Code, nach dem die Codierung durchgeführt wurde.
Die Regel lautet wie folgt: Jeder Buchstabe des Originaltextes wird durch den dritten Buchstaben danach im Alphabet ersetzt.

Das Alphabet ist im Kreis geschrieben. (Folie 4)

Entschlüsseln Sie die in Ihren Unterlagen dargestellten Wörter. (Anhang 1)

Aus den resultierenden Wörtern wurde die Phrase „magische Worte, gewissenhafter Fischadler“ erhalten.( Folie 3)

1977 verschlüsselten die drei Mathematiker Rivest, Shamil und Edelman diesen bedeutungslosen Satz. Mathematiker verwendeten eine Kombination aus 129 Ziffern. Ich bitte Sie, sich diesen Satz zu merken, wir werden später darauf zurückkommen.
Die Verwendung von Zahlen beim Kodieren ist weit verbreitet. Die Verwendung von Zahlen bei der Codierung wird besonders relevant, wenn Informationen auf einem Computer dargestellt werden.

(Folie 5)

Ein Computer ist ein elektronisches Gerät und kann daher nur auf zwei Zustände genau reagieren – 1 (Signal vorhanden) und 0 (kein Signal). Bei der Computercodierung wird Binärcode verwendet.

2. Neues Material lernen

Mehr als 60 % der auf einem Computer dargestellten Informationen sind Textinformationen. Daher schlage ich vor, zu verstehen, wie Textinformationen auf einem Computer dargestellt werden. Das Computeralphabet hat 256 Zeichen. Dazu gehören Groß- und Kleinbuchstaben des lateinischen und russischen Alphabets, Satzzeichen, gedruckte und nicht gedruckte Symbole sowie Tastenkombinationen.

Um 256 Kombinationen zu erstellen, benötigen Sie 8 Zellen mit 1 oder 0. Daher wird jedem Zeichen des Computeralphabets im Computerspeicher ein Register zugewiesen – 8 Zellen.
Um sicherzustellen, dass Informationen auf allen Computern gleich gelesen werden, wurden unterschiedliche Codetabellen erstellt. In der UdSSR sind dies KOI7 und KOI8, in Amerika ASCII. Um Informationen in Windows zu kodieren, wird die ANSI-Tabelle verwendet.

(Folie 6)

Diese Tabelle besteht aus zwei Teilen: von 1 bis 128 sind das lateinische Alphabet und allgemeine Symbole, von 128 bis 256 sind Symbole der Landessprache. Schauen wir uns den nationalen Teil der ANSI-Tabelle an.

(Folie 7) (Anhang 2)

Jedes Zeichen hat seinen eigenen Dezimal- und Binärcode. Der Dezimalcode wird in der Zelle angezeigt. Und der Binärcode eines Buchstabens besteht aus 2 Teilen: der Codekombination der Zeilennummer und der Codekombination der Spaltennummer. Das Ergebnis ist ein 8-Bit-Buchstabencode, der 1 Byte an Informationen im Computerspeicher belegt.

(Folie 7)

Wenn wir einen 8-Bit-Code erhalten, enthalten die ersten 4 Zellen die Zeilennummer und die zweiten 4 Zellen die Spaltennummer. An ihrer Kreuzung befindet sich ein Buchstabe mit diesem Code.

(Folie 7)

Ein Satz wurde in den Computer eingegeben. Sein Binärcode wird auf Ihren Zetteln angezeigt. (Anhang 3) Ich schlage vor, dass Sie nun die Wörter identifizieren, die in den Computer eingegeben wurden, und aus den Wörtern, die jeder von Ihnen erhalten hat, einen gemeinsamen Satz bilden, der in den Computer eingegeben wurde.
Das Ergebnis ist ein chinesisches Sprichwort.

(Folie 8)

„Ich höre – ich vergesse,
Ich verstehe – ich erinnere mich
Das tue ich – ich verstehe.“
Erinnern Sie sich bitte daran, worauf ich während des Unterrichts noch einmal zurückzukommen versprochen habe?
Als Mathematiker einen bedeutungslosen Satz kodierten, gingen sie davon aus, dass es eine Billion Jahre dauern würde, ihn zu entschlüsseln, aber er wurde bereits nach 17 Jahren entschlüsselt. Immerhin arbeiteten 600 Wissenschaftler und 1.600 Computer an seiner Entschlüsselung. Wir können sagen, dass jedes Geheimnis immer klar wird!

3. Minute des Sportunterrichts.

Durchführung einer Reihe von Augenübungen mithilfe einer Multimedia-Präsentation.

4. Fixieren des Materials

Lassen Sie uns nun das behandelte Material konsolidieren. Ich schlage vor, dass Sie zwei Aufgaben erledigen: das präsentierte Wort mithilfe der internationalen ANSI-Codetabelle kodieren und Teile der aphoristischen Aussage des herausragenden niederländischen Wissenschaftlers Edsgar Wiebe Dijkstra dekodieren. (Anwendung )

Aus den von Ihnen entschlüsselten Worten können Sie die folgende Aussage machen: „Informatische Wissenschaft hat nicht mehr mit Computern zu tun als Astronomie mit Teleskopen“, was noch einmal unterstreicht, dass die Informatik uns in erster Linie lehrt, wie man damit arbeitet Information: einführen, übertragen, speichern und verarbeiten.

(Folie 8)

Und ein Computer ist ein Mittel, mit dem dieser Prozess viel schneller und effizienter abläuft.
5. Zusammenfassung.

(Folie 10, 11)

6. Hausaufgaben.

(Folie 9)

Unterrichtsthema: « Codierung von Textinformationen“.

Artikel: Informatik und IKT.

Klasse: 9-10.

Stichworte : Informatik, Textkodierung, Informationskodierung.

Literatur, eor.

1. Lehrbuch Ugrinovich N.D. Informatik- und IKT-Grundkurs 9. Klasse;

Ausrüstung : Computerunterricht, ProgrammeMicrosoftBüroSteckdose, Aufgaben für den Unterricht in elektronischer Form (siehe Anhang).

Unterrichtsart : Ein neues Thema lernen.

Arbeitsformen : frontal, kollektiv, individuell.

Anmerkung: Anzahl der Schüler, Klasse, Untergruppe.

Der Zweck der Lektion: Geben Sie eine Vorstellung von der Kodierung von Textinformationen.

Aufgaben:

Ideenbildung zur Kodierung von Textinformationen;

Bildung fördernGefühleAKollektivismus, GeschicklichkeitICHHören Sie sich die Antworten Ihrer Freunde an;

Entwicklung von Aufmerksamkeit und logischem Denken;

Interesse am Erlernen von Computerprogrammen entwickeln.

Während des Unterrichts:

Einführungsgeschichte des Lehrersmithilfe einer Präsentation(auf GlEine Präsentation zum Thema wurde bereits früher gehalten.

Seit den 60er Jahren werden Computer zunehmend zur Verarbeitung von Textinformationen eingesetzt, und derzeit sind die meisten PCs auf der Welt mit der Verarbeitung von Textinformationen beschäftigt.

Zur Darstellung von Textinformationen reichen 256 Zeichen aus.
Nach der FormelN=2 ICH , 256= 2 8 Daher wird zum Codieren eines Zeichens eine Informationsmenge von 1 Byte verwendet. (Achten Sie besonders auf die Formel.)

Bei der Codierung wird jedem Zeichen ein eindeutiger Binärcode von 00000000 bis 11111111 (oder ein Dezimalcode von 0 bis 255) zugewiesen.

Wichtig ist, dass die Zuordnung eines bestimmten Codes zu einem Symbol eine Vereinbarung ist, die in einer Codetabelle festgelegt wird.

Verschiedene Computertypen verwenden unterschiedliche Kodierungen.

Mit VerteilungIBMPCDie Kodierungstabelle ist zu einem internationalen Standard gewordenASCII ( amerikanisch Standard Code für Information Austausch ) – Amerikanischer Standardcode für den Informationsaustausch.

In dieser Tabelle ist nur die erste Hälfte Standard, d. h. Zeichen mit Zahlen von 0 (00000000) bis 127 (0111111). Dazu gehören Buchstaben des lateinischen Alphabets, Zahlen, Satzzeichen, Klammern und einige andere Symbole.

Die restlichen 128 Codes werden auf unterschiedliche Weise verwendet. Russische Kodierungen enthalten Zeichen aus dem russischen Alphabet.

Derzeit gibt es 5 verschiedene Codetabellen für russische Buchstaben (KOI8,CP1251 , CP866,Mac, ISO).

Mittlerweile hat sich ein neuer internationaler Standard durchgesetztUnicode , wodurch jedem Zeichen zwei Bytes zugewiesen werden. Damit können Sie 65536 (2 16 = 65536) verschiedene Zeichen.

Zahlen werden in zwei Fällen mit dem ASCII-Standard kodiert – bei der Ein-/Ausgabe und wenn sie im Text erscheinen. Handelt es sich bei der Berechnung um Zahlen, werden diese in einen anderen Binärcode umgewandelt.

Nehmen wir eine Zahl57 .

Bei der Verwendung im Text wird jede Ziffer durch einen eigenen Code gemäß der ASCII-Tabelle dargestellt. Binär ist es 0011010100110111.

Bei der Verwendung in Berechnungen wird der Code dieser Zahl gemäß den Regeln für die Konvertierung in das Binärsystem ermittelt und wir erhalten - 00111001.

Heutzutage nutzen viele MenschenComputer-Texteditoren . Hauptsächlich arbeiten Computerredakteuremit einer Alphabetgröße von 256 Zeichen .

In diesem Fall lässt sich die Informationsmenge im Text leicht berechnen. Wenn1 Buchstabe im Alphabet enthält 1 Byte an Informationen , dann müssen Sie nur noch die Anzahl der Zeichen zählen; Die resultierende Zahl gibt den Informationsumfang des Textes in Bytes an.

ICH= K× ich, Wo

ICH- Informationsumfang der Nachricht

K- Anzahl der Zeichen im Text

ich- Informationsgewicht eines Zeichens

2 ich = N

N- Alphabetkraft

Probleme lösen. Die Präsentation basiert auf dem Grundsatz „Wenn du mit dem Lehrer entscheidest, entscheidest du selbst.“

Zusammenfassend. Zeichen setzen. Hausaufgaben.

Die Kodierung von Textinformationen in einem Computer ist manchmal eine wesentliche Voraussetzung für den korrekten Betrieb eines Geräts oder die Anzeige eines bestimmten Fragments. Wie dieser Prozess beim Betrieb eines Computers mit Text- und visuellen Informationen, Ton abläuft – all das werden wir in diesem Artikel analysieren.

Einführung

Ein elektronischer Computer (den wir im Alltag Computer nennen) nimmt Text auf eine ganz bestimmte Weise wahr. Für sie ist die Kodierung von Textinformationen sehr wichtig, da sie jedes Textfragment als eine Gruppe voneinander isolierter Symbole wahrnimmt.

Was sind die Symbole?

Als Symbole für einen Computer dienen nicht nur russische, englische und andere Buchstaben, sondern auch Satzzeichen und andere Zeichen. Sogar der Abstand, den wir beim Tippen am Computer zum Trennen von Wörtern verwenden, wird vom Gerät als Symbol wahrgenommen. In mancher Hinsicht erinnert es stark an die höhere Mathematik, denn dort hat die Null nach Ansicht vieler Professoren eine doppelte Bedeutung: Sie ist sowohl eine Zahl als auch gleichzeitig bedeutungslos. Auch für Philosophen kann die Frage des Leerraums ein drängendes Thema sein. Natürlich ein Witz, aber wie man so schön sagt, steckt in jedem Witz etwas Wahres.

Welche Informationen gibt es?

Um Informationen wahrzunehmen, muss der Computer also mit der Verarbeitung von Prozessen beginnen. Welche Informationen gibt es überhaupt? Das Thema dieses Artikels ist die Kodierung von Textinformationen. Wir werden dieser Aufgabe besondere Aufmerksamkeit widmen, uns aber auch mit anderen Mikrothemen befassen.

Informationen können Text, Zahlen, Audio oder Grafiken sein. Der Computer muss Prozesse ausführen, die Textinformationen kodieren, um auf dem Bildschirm anzuzeigen, was wir beispielsweise auf einer Tastatur eingeben. Wir werden Symbole und Buchstaben sehen, das ist verständlich. Was sieht die Maschine? Sie nimmt absolut alle Informationen – und da reden wir jetzt nicht nur von Texten – als eine bestimmte Abfolge von Nullen und Einsen wahr. Sie bilden die Grundlage des sogenannten Binärcodes. Dementsprechend wird der Prozess, der die vom Gerät empfangenen Informationen in etwas umwandelt, das es verstehen kann, als „binäre Kodierung von Textinformationen“ bezeichnet.

Kurzes Funktionsprinzip des Binärcodes

Warum ist die binäre Kodierung von Informationen in elektronischen Maschinen am weitesten verbreitet? Die durch Nullen und Einsen kodierte Textbasis kann eine absolut beliebige Folge von Symbolen und Zeichen sein. Dies ist jedoch nicht der einzige Vorteil, den die binäre Textcodierung von Informationen bietet. Die Sache ist, dass das Prinzip, auf dem diese Codierungsmethode basiert, sehr einfach, aber gleichzeitig recht funktional ist. Wenn ein elektrischer Impuls vorliegt, wird dieser (natürlich bedingt) mit einer Einheit gekennzeichnet. Es gibt keinen Impuls – markiert mit Null. Das heißt, die Textkodierung von Informationen basiert auf dem Prinzip der Konstruktion einer Folge elektrischer Impulse. Eine logische Folge aus binären Codesymbolen wird Maschinensprache genannt. Gleichzeitig ermöglicht die Kodierung und Verarbeitung von Textinformationen mithilfe von Binärcode die Ausführung von Vorgängen in relativ kurzer Zeit.

Bits und Bytes

Eine von einer Maschine wahrgenommene Zahl enthält eine bestimmte Menge an Informationen. Es entspricht einem Bit. Dies gilt für jede einzelne und jede Null, aus der die eine oder andere Sequenz verschlüsselter Informationen besteht.

Dementsprechend kann die Informationsmenge in jedem Fall einfach durch Kenntnis der Anzahl der Zeichen in der Binärcodesequenz bestimmt werden. Sie werden einander zahlenmäßig gleich sein. 2 Ziffern im Code enthalten 2 Bits an Informationen, 10 Ziffern - 10 Bits und so weiter. Wie Sie sehen, ist das Prinzip der Bestimmung des Informationsvolumens, das in einem bestimmten Fragment des Binärcodes steckt, recht einfach.

Codierung von Textinformationen in einem Computer

Sie lesen gerade einen Artikel, der, wie wir glauben, aus einer Folge von Buchstaben des russischen Alphabets besteht. Und der Computer nimmt, wie bereits erwähnt, alle Informationen (und in diesem Fall auch) als eine Folge nicht von Buchstaben, sondern von Nullen und Einsen wahr, was auf die Abwesenheit und Anwesenheit eines elektrischen Impulses hinweist.

Die Sache ist, dass Sie ein Zeichen, das wir auf dem Bildschirm sehen, mit einer herkömmlichen Maßeinheit namens Byte kodieren können. Wie oben geschrieben, hat Binärcode eine sogenannte Informationslast. Erinnern wir uns daran, dass es numerisch gleich der Gesamtzahl der Nullen und Einsen im ausgewählten Codefragment ist. 8 Bit ergeben also 1 Byte. Signalkombinationen können sehr unterschiedlich sein, wie man leicht erkennen kann, wenn man auf Papier ein Rechteck zeichnet, das aus 8 gleich großen Zellen besteht.

Es stellt sich heraus, dass Textinformationen mithilfe eines Alphabets mit einer Kapazität von 256 Zeichen codiert werden können. Was ist der Punkt? Die Bedeutung liegt darin, dass jedes Zeichen seinen eigenen Binärcode hat. An bestimmte Zeichen „gebundene“ Kombinationen beginnen bei 00000000 und enden mit 11111111. Wenn Sie vom binären zum dezimalen Zahlensystem wechseln, können Sie in einem solchen System Informationen von 0 bis 255 kodieren.

Vergessen Sie nicht, dass es mittlerweile verschiedene Tabellen gibt, die die Kodierung der Buchstaben des russischen Alphabets verwenden. Dies sind zum Beispiel ISO und KOI-8, Mac und CP in zwei Varianten: 1251 und 866. Es lässt sich leicht sicherstellen, dass in einer dieser Tabellen kodierter Text in einer anderen Kodierung als dieser nicht korrekt angezeigt wird. Dies liegt daran, dass in verschiedenen Tabellen unterschiedliche Symbole demselben Binärcode entsprechen.

Das war zunächst ein Problem. Heutzutage verfügen Programme jedoch bereits über integrierte spezielle Algorithmen, die Text konvertieren und ihn in die richtige Form bringen. Das Jahr 1997 war geprägt von der Einführung einer Kodierung namens Unicode. Darin stehen jedem Zeichen 2 Bytes zur Verfügung. Dadurch können Sie Text mit einer viel größeren Anzahl von Zeichen kodieren. 256 und 65536: Gibt es einen Unterschied?

Grafikcodierung

Das Codieren von Text- und Grafikinformationen weist einige Ähnlichkeiten auf. Wie Sie wissen, dient ein Computerperipheriegerät namens „Monitor“ zur Anzeige grafischer Informationen. Grafiken werden heute (wir sprechen jetzt von Computergrafiken) in einer Vielzahl von Bereichen häufig verwendet. Glücklicherweise ermöglichen die Hardwarefunktionen von Personalcomputern die Lösung recht komplexer Grafikprobleme.

Die Verarbeitung von Videoinformationen ist in den letzten Jahren möglich geworden. Aber der Text ist viel „leichter“ als die Grafiken, was im Prinzip verständlich ist. Aus diesem Grund muss die endgültige Größe der Grafikdateien erhöht werden. Solche Probleme können überwunden werden, indem man die Essenz kennt, in der grafische Informationen dargestellt werden.

Lassen Sie uns zunächst herausfinden, in welche Gruppen diese Art von Informationen unterteilt ist. Erstens ist es Raster. Zweitens, Vektor.

Rasterbilder ähneln kariertem Papier. Jede Zelle auf einem solchen Papier ist mit der einen oder anderen Farbe übermalt. Dieses Prinzip erinnert ein wenig an ein Mosaik. Das heißt, es stellt sich heraus, dass das Bild in Rastergrafiken in einzelne Elementarteile unterteilt ist. Sie werden Pixel genannt. Ins Russische übersetzt bedeuten Pixel „Punkte“. Es ist logisch, dass die Pixel relativ zu den Zeilen angeordnet sind. Das grafische Raster besteht lediglich aus einer bestimmten Anzahl von Pixeln. Es wird auch Raster genannt. Unter Berücksichtigung dieser beiden Definitionen können wir sagen, dass ein Rasterbild nichts anderes ist als eine Ansammlung von Pixeln, die in einem rechteckigen Raster angezeigt werden.

Monitorraster und Pixelgröße wirken sich auf die Bildqualität aus. Je größer das Raster des Monitors ist, desto höher wird es sein. Rastergrößen sind Bildschirmauflösungen, von denen wahrscheinlich jeder Benutzer gehört hat. Eine der wichtigsten Eigenschaften von Computerbildschirmen ist die Auflösung, nicht nur die Auflösung. Es zeigt an, wie viele Pixel pro Längeneinheit vorhanden sind. Normalerweise wird die Monitorauflösung in Pixel pro Zoll gemessen. Je mehr Pixel pro Längeneinheit vorhanden sind, desto höher ist die Qualität, da die „Körnung“ verringert wird.

Audio-Stream-Verarbeitung

Die Codierung von Text- und Audioinformationen weist wie andere Codierungsarten einige Funktionen auf. Wir werden nun über den letzten Prozess sprechen: die Kodierung von Audioinformationen.

Die Darstellung eines Audiostreams (sowie eines einzelnen Sounds) kann auf zwei Arten erfolgen.

Analoge Form der Audio-Informationsdarstellung

In diesem Fall kann die Menge eine wirklich große Anzahl unterschiedlicher Werte annehmen. Darüber hinaus bleiben diese Werte nicht konstant: Sie ändern sich sehr schnell und dieser Prozess ist kontinuierlich.

Diskrete Form der Darstellung von Audioinformationen

Wenn wir von der diskreten Methode sprechen, kann die Größe in diesem Fall nur eine begrenzte Anzahl von Werten annehmen. In diesem Fall erfolgt die Veränderung krampfartig. Sie können nicht nur Audio-, sondern auch Grafikinformationen diskret kodieren. Was übrigens die analoge Form betrifft.

Analoge Audioinformationen werden beispielsweise auf Schallplatten gespeichert. Aber die CD ist bereits eine diskrete Möglichkeit, Audioinformationen zu präsentieren.

Ganz am Anfang haben wir darüber gesprochen, dass der Computer alle Informationen in Maschinensprache wahrnimmt. Dazu werden Informationen in Form einer Folge elektrischer Impulse – Nullen und Einsen – kodiert. Die Kodierung von Audioinformationen bildet keine Ausnahme von dieser Regel. Um Ton auf einem Computer zu verarbeiten, müssen Sie ihn zunächst in genau diese Sequenz umwandeln. Erst danach können Operationen an einem Stream oder einem einzelnen Sound ausgeführt werden.

Wenn der Codierungsprozess stattfindet, wird der Stream einer Zeitabtastung unterzogen. Die Schallwelle ist kontinuierlich; sie entwickelt sich über kurze Zeiträume. Der Amplitudenwert wird für jedes spezifische Intervall separat eingestellt.

Abschluss

Was haben wir in diesem Artikel herausgefunden? Erstens werden absolut alle Informationen, die auf einem Computermonitor angezeigt werden, verschlüsselt, bevor sie dort erscheinen. Zweitens beinhaltet diese Codierung die Übersetzung von Informationen in Maschinensprache. Drittens ist Maschinensprache nichts anderes als eine Folge elektrischer Impulse – Nullen und Einsen. Viertens gibt es separate Tabellen zum Kodieren verschiedener Zeichen. Und fünftens können grafische und akustische Informationen in analoger und diskreter Form dargestellt werden. Hier sind vielleicht die wichtigsten Punkte, die wir besprochen haben. Eine der Disziplinen, die diesen Bereich erforscht, ist die Informatik. Das Kodieren von Textinformationen und seine Grundlagen werden in der Schule erklärt, da es nichts Kompliziertes daran gibt.

Klasse: 10

Lehrbuch: N.D. Ugrinovich, 10. Klasse. Informatik und IKT. BINOMIAL. 2010

Lernziele:- den Schülern helfen, das Informationskonzept und die Methoden zur Kodierung von Informationen in einem Computer zu verstehen; - den Schülern Methoden zum Kodieren und Dekodieren von Textinformationen mithilfe von Codetabellen vorstellen; - Förderung der Informationskultur, Aufmerksamkeit, Genauigkeit, Disziplin und Ausdauer der Schüler.
- Entwicklung des Denkens, kognitiver Interessen, Fähigkeiten im Umgang mit Maus und Tastatur, Selbstkontrolle und Notizenfähigkeiten.
Ausrüstung:

Studentenarbeitsplatz, PC;

Interaktives Whiteboard, Multimedia-Projektor;

Interaktive Präsentation;

Selbsteinschätzungstabelle zu Kenntnissen und Fähigkeiten

Lernziele:

Vermittlung des Wissens der Studierenden zum Thema „Kodierung und Verarbeitung von Textinformationen“;

Förderung der Bildung fantasievollen Denkens bei Schulkindern;

Entwickeln Sie Fähigkeiten zur Analyse und Selbstanalyse;

Entwickeln Sie die Fähigkeit, Ihre Aktivitäten zu planen.

Unterrichtsplan:

Organisatorischer Moment (1 Minute);

Wissenstest, Hausaufgaben (7-8 Min.);

Neues Material studieren (theoretischer Teil) – (13 Min.)

Festigung des Gelernten (praktische Arbeit) – (15 Min.);

Hausaufgaben. (2 Minuten);

Zusammenfassend (2 Min.);

Während des Unterrichts

1. Organisatorischer Moment:

Grüße, Überprüfung der Anwesenden. Folie 2.( Anhang 1 )

2. Wissen testen, Hausaufgaben

Folie 3

- In der letzten Lektion haben wir das Konzept der Information, die Rolle der Information in der belebten und unbelebten Natur, wiederholt. Ich empfehle jedem, sein Wissen mit einem Test zu testen. (Die Schüler testen ihr Wissen und ihre Beherrschung der Schlüsselkonzepte des vorherigen Themas mit dem MyTest-Programm. Die Testergebnisse werden dem Lehrer gemeldet und in der Selbstkontrolltabelle aufgezeichnet) ( Anlage 2 )

Prüfen

3. Neues Material lernen

Folie 4. Unterrichtsthema: „Kodierung und Verarbeitung von Textinformationen“

Heute lernen Sie in der Lektion, wie Textinformationen auf einem Computer dargestellt werden. Lernen Sie, Textinformationen mithilfe von Codetabellen und einem PC zu kodieren und zu dekodieren. Aber zuerst müssen wir uns daran erinnern, was „Kodierung“ ist.

Welches Prinzip der Informationskodierung wird in einem Computer verwendet?

Mit der Entwicklung der Menschheit entstand die Notwendigkeit, Informationen auszutauschen. Doch das menschliche Gehirn ist nicht in der Lage, alle verfügbaren Informationen zu speichern. So entstand eine brillante Erfindung – das Schreiben. Es entstand eine Reihe von Symbolen zur Darstellung von Tönen, das sogenannte Alphabet. Wir betrachten das Alphabet nun als eine endliche Sammlung von Symbolen, die zum Erstellen von Nachrichten verwendet werden. Das Alphabet ist der Code der menschlichen Sprache. Mit der Entwicklung automatischer Geräte entstand die Notwendigkeit, Sprachen zu schaffen, die keine Mehrfachinterpretationen haben, das heißt, es war notwendig, die menschliche Sprache zu formalisieren. Die große Zahl an Möglichkeiten, Informationen zu kodieren, veranlasste den neugierigen menschlichen Geist unweigerlich zu Versuchen, eine universelle Sprache oder ein universelles Alphabet für die Kodierung zu schaffen

Seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts werden Computer zunehmend zur Verarbeitung von Textinformationen eingesetzt. Um Textinformationen in einem Computer zu kodieren, wird die binäre Kodierung verwendet, d.h. Darstellung von Text als Folge von 0 und 1 (Diese beiden Zeichen werden Binärziffern genannt, auf Englisch - Binärziffer oder abgekürztes Bit).

Folie 5.

Warum wird in der Informatik binäre Codierung verwendet?

Es stellt sich heraus, dass diese Methode technisch einfach umzusetzen ist: 1 – es liegt ein Signal vor, 0 – es liegt kein Signal vor. Jedem Zeichen des Alphabets war eine bestimmte Anzahl und Folge von Nullen und Einsen zugeordnet.

Wie viele Bits werden zum Kodieren von Zeichen benötigt?

Die Anzahl der Zeichen ist unbegrenzt. Es gibt jedoch eine Menge, die man als ausreichend bezeichnen kann.

Folie 6

Lassen Sie uns die ungefähre ausreichende Anzahl von Zeichen für das interne Alphabet des Computers berechnen und die Formel verwenden, um die erforderliche Anzahl von Bits zu berechnen.

33 russische Großbuchstaben + 33 russische Kleinbuchstaben + 26 englische Kleinbuchstaben + 26 englische Großbuchstaben + 10 Zahlen + Satzzeichen + Klammern und Symbole mathematischer Operationen + Sonderzeichen (@, #, $, %, &, *) + Pseudografiken ≈ 256 Zeichen. Erinnern wir uns an die Formel zur Bestimmung der Informationsmenge in einem binären Zeichensystem (Thema der vorherigen Lektion).

N=2I

256 = 2 8

Für diese Zeichenanzahl reichen 8 Bit oder 1 Byte . Mit 1 Byte können Sie also 256 verschiedene Zeichen kodieren.

Folie 7

Bei der Codierung wird jedem Zeichen ein eindeutiger Dezimalcode von 0 bis 255 oder ein entsprechender Binärcode von 00000000 bis 11111111 zugewiesen. T.O. Ein Mensch unterscheidet Symbole anhand ihrer Umrisse, ein Computer anhand ihres Codes. Wenn Textinformationen in einen Computer eingegeben werden, erfolgt eine binäre Kodierung; das Bild des Symbols wird in einen binären Code umgewandelt. Der Zeichencode wird in einer RAM-Zelle gespeichert.

Folie 8 – 12

Jeder Kodex ist eine Art Vereinbarung zwischen Menschen, die sich darauf einigen, dass sie dies und das auf die eine oder andere Weise meinen. Diese Vereinbarung wird in der Codetabelle festgehalten. Die ASCII-Codetabelle (American Standard Code for Information Interchange) wurde als internationaler Standard übernommen.

Die ersten 33 Codes (von 0 bis 33) dieser Tabelle entsprechen nicht Zeichen, sondern Operationen (Eingabe eines Leerzeichens, Zeilenvorschub usw.).

Die Codes 33 bis 127 sind international und entsprechen Zeichen des lateinischen Alphabets, Zahlen, Rechenzeichen und Satzzeichen.

Die Codes 128 bis 255 sind national, d. h. In verschiedenen nationalen Kodierungen entsprechen unterschiedliche Zeichen demselben Code. Es gibt 5 Kodierungstabellen für russische Buchstaben (Windows, MS-DOS, Mac, ISO, KOI – 8). Daher werden Texte, die in einer Kodierung erstellt wurden, in einer anderen nicht korrekt angezeigt.

Folie 13 – 17

Auf der Welt gibt es etwa 6.800 verschiedene Sprachen. Wenn Sie in Japan gedruckte Texte auf einem Computer in Russland oder den USA lesen, werden Sie sie nicht verstehen können. Damit die Buchstaben jedes Landes auf jedem Computer gelesen werden konnten, wurden sie mit zwei Bytes (16 Bit) kodiert.

Wie viele Zeichen können in zwei Bytes kodiert werden?

Diese Kodierung wird Unicode genannt und mit UCS-2 bezeichnet. Dieser Code umfasst alle existierenden Alphabete der Welt sowie viele mathematische, musikalische, chemische Symbole und vieles mehr. Es gibt auch eine UCS-4-Kodierung, bei der 4 Bytes zur Kodierung verwendet werden, d. h. es können mehr als 4 Milliarden Zeichen kodiert werden.

4. Festigung des Gelernten. Praktische Arbeit

Folie 18 - 20

1. Aufgabe: Erstellen Sie im Web-Editor Composer (Sea-Monkey-Anwendung) Webseiten, die das Wort „Informatik“ in fünf verschiedenen Kodierungen enthalten: Windows, MS-DOS, Unicode, ISO, KOI-8. Zeigen Sie sie im Browser in der gewünschten Kodierung an.

(Fortschritt der praktischen Arbeit: Lehrbuch 10. Klasse Ugrinovich N.D. S. 15 -17)

2. Aufgabe. (Gleiten)(Vorbereitung auf das Einheitliche Staatsexamen. Lösung der Aufgaben A1 und A2. Handouts für Trainingstests. Informatik. Einheitliches Staatsexamen. TRIGON St. Petersburg).

A1. Unter der Annahme, dass jedes Zeichen in einem Byte kodiert ist, bestimmen Sie den Informationsumfang der folgenden Aussage von Jean-Jacques Rousseau:

Tausende Wege führen zum Irrtum, aber nur einer zur Wahrheit.

1) 92 Bit 2) 220 Bit 3) 456 Bit 4) 512 Bit

Antwort: 3) 456 Bit.

b) A2. Die beiden Texte enthalten die gleiche Anzahl an Zeichen. Der erste Text ist in einem Alphabet mit 16 Zeichen geschrieben. Der zweite Text im Alphabet mit einer Kapazität von 256 Zeichen. Wie oft enthält der zweite Text mehr Informationen als der erste?

1) 12 2) 2 3) 24 4) 4

Antwort: 2) 2.

5. Verallgemeinerung. Hausaufgaben:

1. Welches Prinzip der Kodierung von Textinformationen wird in einem Computer verwendet?

2. Wie heißt die internationale Zeichenkodierungstabelle?

3. Listen Sie die Namen der Kodierungstabellen für russische Zeichen auf.

4. In welchem Zahlensystem sind die Codes in den von Ihnen aufgeführten Codierungstabellen dargestellt?

Lehrbuch N.D. Ugrinovich 10. Klasse.§ 1.1.1, beantworten Sie die Frage.

Vervollständigen Sie die Aufgabe aus der Demonstrationsversion der Kontrollmessmaterialien des Einheitlichen Staatsexamens 2011 in Informatik und IKT

A2. Das automatische Gerät hat die Informationen neu kodiert

Nachrichten auf Russisch, zunächst 20 Zeichen lang

geschrieben in 16-Bit-Unicode, in 8-Bit-KOI-8-Kodierung. Bei

Diese Informationsnachricht verringerte sich um

1) 320 Bit 2) 20 Bit 3) 160 Byte 4) 20 Byte

6. Zusammenfassung.

Heute haben wir uns mit Methoden zum Kodieren und Dekodieren von Textinformationen mithilfe von Codetabellen und einem Computer vertraut gemacht; übte das Lösen von Problemen aus den Prüfungsaufgaben des Einheitlichen Staatsexamens zu diesem Thema. Fassen wir unsere Lektion zusammen. Bewerten Sie Ihre Arbeit im Unterricht selbst.

(Bewertung.)

Vielen Dank für die Lektion.

Liste der verwendeten Informationsquellen

Rovnyagina L.V. Kodierung von Text- (Zeichen-) Informationen (Studienjahr 2007/2008) // http://festival.1september.ru/articles/502820 (Zugriffsdatum: 22. Oktober 2009).

Ugrinovich, N. D. Workshop zu Informatik und Informationstechnologie. Lehrbuch für Bildungseinrichtungen / N. D. Ugrinovich, L. L. Bosova, N. I. Mikhailova. - M.: BINOM. Wissenslabor, 2003. - 400 S. : krank.

Ugrinovich, N.D. Informatik und IKT. Grundstufe: Lehrbuch für Klasse 10/N. D. Ugrinovich. - 6. Aufl. - M.: BINOM. Wissenslabor, 2010.

Demonstrationsversion der Kontrollmessmaterialien des Einheitlichen Staatsexamens Informatik 2011 (erstellt von der Landeswissenschaftlichen Einrichtung „BUNDESINSTITUT FÜR PÄDAGOGISCHE MESSUNGEN“)

Handouts für Informatik-Übungstests. Einheitliches Staatsexamen von I. Yu. Gusev. TRIGON St. Petersburg 2009

Unterrichtsentwicklung Lehrerin: Natalya Vladimirovna Mitina, Informatiklehrerin am NMOU „Gymnasium Nr. 44“ in der Stadt Nowokusnezk, Region Kemerowo.

Unterrichtsentwicklungen in Informatik für die Klassen 8-9 A.Kh. Shelepaeva. Moskau „VAKO“ 2005

Lektion Nr. 13

Unterrichtsthema: „Kodierung von Textinformationen.“

Unterrichtsart: Pädagogisch.

Lernziele:

Machen Sie die Schüler mit Möglichkeiten vertraut, Informationen in einem Computer zu kodieren.

Betrachten Sie Beispiele zur Problemlösung;

Förderung der Entwicklung der kognitiven Interessen der Schüler.

Kultivieren Sie Ausdauer und Geduld bei der Arbeit, ein Gefühl der Kameradschaft und des gegenseitigen Verständnisses.

Lernziele:

Vermittlung des Wissens der Studierenden zum Thema „Codierung von Textinformationen (symbolisch)“;

Förderung der Bildung fantasievollen Denkens bei Schulkindern;

Entwickeln Sie Fähigkeiten zur Analyse und Selbstanalyse;

Entwickeln Sie die Fähigkeit, Ihre Aktivitäten zu planen.

Ausrüstung:

Studentenarbeitsplätze (Personalcomputer),

Lehrerarbeitsplatz,

interaktives Brett,

Multimediaprojektor,

Multimedia-Präsentation,

Während des Unterrichts

I. Organisatorischer Moment.

Auf dem interaktiven Whiteboard befindet sich die erste Folie einer Multimedia-Präsentation mit dem Thema der Unterrichtsstunde.

Lehrer: Hallo Leute. Hinsetzen. Diensthabender Beamter, melden Sie die Abwesenden. (Bericht des diensthabenden Offiziers). Danke.

II. Bearbeitung des Unterrichtsthemas.

1. Erläuterung des neuen Materials.

Die Erläuterung neuer Materialien erfolgt in Form eines heuristischen Gesprächs mit gleichzeitiger Darstellung einer multimedialen Präsentation auf der interaktiven Tafel(Anhang 1).

Lehrer: Welche Informationskodierung haben wir in den vorherigen Lektionen gelernt?

Antwort : Kodierung grafischer und multimedialer Informationen.

Lehrer : Kommen wir zum Studium des neuen Materials. Schreiben Sie das Thema der Lektion „Textinformationen kodieren“ auf (gleiten1). Berücksichtigte Probleme (gleiten 2):

Historischer Ausflug;

Binäre Kodierung von Textinformationen;

Berechnung der Menge an Textinformationen.

Historischer Ausflug

Die Menschheit verwendet Textverschlüsselung (Kodierung) seit dem Moment, als die ersten geheimen Informationen auftauchten. Hier sind mehrere Textkodierungstechniken, die in verschiedenen Stadien der Entwicklung des menschlichen Denkens erfunden wurden (gleiten 3) :

Kryptographie - das ist Geheimschrift, ein System der Schriftänderung, um den Text für den Uneingeweihten unverständlich zu machen;

Morse-Code oder ein ungleichmäßiger Telegrafencode, bei dem jeder Buchstabe oder jedes Zeichen durch eine eigene Kombination aus kurzen Elementarstößen elektrischen Stroms (Punkte) und Elementarstößen von dreifacher Dauer (Strich) dargestellt wird;

Signature-Gesten - Gebärdensprache, die von Menschen mit Hörbehinderung verwendet wird.

Frage : Welche anderen Beispiele für die Kodierung von Textinformationen können genannt werden?

Die Studierenden geben Beispiele (Verkehrsschilder, Schaltpläne, Produktbarcode).

Lehrer: (Zeigen gleiten4). Eines der frühesten bekannten Verschlüsselungsverfahren ist nach dem römischen Kaiser Julius Cäsar (1. Jahrhundert v. Chr.) benannt. Diese Methode basiert darauf, jeden Buchstaben des verschlüsselten Textes durch einen anderen zu ersetzen, indem das Alphabet vom ursprünglichen Buchstaben um eine feste Anzahl von Zeichen verschoben wird und das Alphabet im Kreis, also nach dem Buchstaben, gelesen wird ICH wird in Betracht gezogen A . Das Wort ist also Byte Wenn es um zwei Zeichen nach rechts verschoben wird, wird es als Wort kodiert gwlf . Der umgekehrte Vorgang der Entschlüsselung eines bestimmten Wortes – es ist notwendig, jeden verschlüsselten Buchstaben durch den zweiten links davon zu ersetzen.

(Zeige Folie 5) Entschlüsseln Sie den Satz des persischen Dichters Jalaluddin Rumi „kgnusm yoogkg fesl ttsfhya fzuzhschz fhgrzkh yoogksp“, verschlüsselt mit der Caesar-Chiffre. Es ist bekannt, dass jeder Buchstabe des Quelltextes durch den dritten Buchstaben danach ersetzt wird. Verwenden Sie als Unterstützung die auf der Folie befindlichen Buchstaben des russischen Alphabets.

Frage : Was hast du bekommen?

Antwort der Studierenden:

Schließe deine Augen und lass dein Herz zu deinem Auge werden

Die Antwort wird mit der richtigen Antwort verglichen, die auf Folie 5 erscheint.

Binäre Kodierung von Textinformationen

Informationen, die mithilfe natürlicher und formaler Sprachen in schriftlicher Form ausgedrückt werden, werden aufgerufenTextinformationen (gleiten 6).

Wie viele Informationen zur Kodierung jedes Zeichens benötigt werden, lässt sich mit der Formel berechnen: N = 2 ICH.

Frage : Welche der folgenden Codierungstechniken verwendet das binäre Prinzip der Codierung von Informationen?

Antwort des Schülers: Im Morsecode.

Lehrer : Auch der Computer nutzt das Prinzip der binären Kodierung von Informationen. Nur statt einem Punkt und einem Strich verwenden sie 0 und 1 (gleiten 7) .

Traditionell wird 1 Byte an Informationen verwendet, um ein Zeichen zu kodieren.

Frage : Wie viele verschiedene Zeichen können kodiert werden? (Denken Sie daran, dass 1 Byte = 8 Bits ist)

Schülerantwort: N = 2 I = 2 8 = 256.

Lehrer : Rechts. Reicht dies aus, um Textinformationen darzustellen, einschließlich Groß- und Kleinbuchstaben des russischen und lateinischen Alphabets, Zahlen und anderen Symbolen?

Kinder zählen die Anzahl der verschiedenen Symbole:

33 Kleinbuchstaben des russischen Alphabets + 33 Großbuchstaben = 66;

Für das englische Alphabet 26 + 26 = 52;

Zahlen von 0 bis 9 usw.

Lehrer: Was ist Ihr Fazit?

Schülerleistung : Es stellt sich heraus, dass 127 Zeichen benötigt werden. Es bleiben noch 129 Werte übrig, die zur Angabe von Satzzeichen, Rechenzeichen, Dienstoperationen (Zeilenvorschub, Leerzeichen usw.) verwendet werden können. Daher reicht ein Byte aus, um die für die Kodierung von Textinformationen erforderlichen Zeichen zu kodieren.

Lehrer : In einem Computer ist jedes Zeichen mit einem eindeutigen Code codiert.

Es wurde eine internationale Vereinbarung getroffen, um jedem Zeichen einen eigenen eindeutigen Code zuzuweisen. Die ASCII-Codetabelle (American Standard Code for Information Interchange) wurde als internationaler Standard übernommen (gleiten 8).

Diese Tabelle enthält Codes von 0 bis 127 (Buchstaben des englischen Alphabets, Symbole für mathematische Operationen, Dienstsymbole usw.), und Codes von 0 bis 32 sind nicht Symbolen, sondern Funktionstasten zugeordnet. Notieren Sie den Namen dieser Codetabelle und den Bereich der zu codierenden Zeichen.

Die Codes 128 bis 255 sind den nationalen Normen des jeweiligen Landes zugeordnet. Dies ist für die meisten entwickelten Länder ausreichend.

Für Russland wurden mehrere unterschiedliche Codetabellenstandards eingeführt (Codes 128 bis 255).

Hier sind einige davon (gleiten9-10). Schauen wir uns ihre Namen an und schreiben wir sie auf:

KOI8-R, SR1251, SR866, Mas, ISO.

Öffnen Sie den Informatik-Workshop auf den Seiten 65–66 und lesen Sie mehr über diese Codierungstabellen.

Lehrer : Um im Texteditor MS Word ein Zeichen anhand seiner Codenummer auf dem Bildschirm anzuzeigen, müssen Sie die „ALT“-Taste auf der Tastatur gedrückt halten und den Zeichencode auf dem zusätzlichen Ziffernblock eingeben (gleiten 11):

Unicode-Konzept

Lösung : Dieser Satz besteht aus 108 Zeichen, einschließlich Satzzeichen, Anführungszeichen und Leerzeichen. Wir multiplizieren diese Zahl mit 8 Bit. Wir erhalten 108*8=864 Bit.

Lehrer : Betrachten Sie Aufgabe Nr. 2. (Die Bedingung wird auf der interaktiven Tafel angezeigt).<Рисунок 3> Schreiben Sie ihren Zustand auf: Der Canon LBP-Laserdrucker druckt mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 6,3 Kbit/s. Wie lange dauert es, ein 8-seitiges Dokument zu drucken, wenn Sie wissen, dass eine Seite durchschnittlich 45 Zeilen enthält, 70 Zeichen pro Zeile (1 Zeichen - 1 Byte) (siehe Abb. 2).

Lösung:

1) Finden Sie heraus, wie viele Informationen auf einer Seite enthalten sind:

45 * 70 * 8 Bit = 25200 Bit

2) Finden Sie die Informationsmenge auf 8 Seiten:

25200 * 8 = 201600 Bit

3) Wir reduzieren auf gängige Maßeinheiten. Wandeln Sie dazu Kbits in Bits um:

6,3 * 1024 = 6451,2 Bits/Sek.

4) Finden Sie die Druckzeit: 201600: 6451,2 = 31,25 Sekunden.

III. Verallgemeinerung

Fragen von Lehrern (gleiten 14):

1. Welches Prinzip der Kodierung von Textinformationen wird in einem Computer verwendet?

2. Wie heißt die internationale Zeichenkodierungstabelle?

3. Listen Sie die Namen der Kodierungstabellen für russische Zeichen auf.

4. In welchem Zahlensystem sind die Codes in den von Ihnen aufgeführten Codierungstabellen dargestellt?

Wir haben Charaktere, Sound und Grafiken codiert. Ist es möglich, Emotionen zu kodieren?

Folie gezeigt 14.

IV. Zusammenfassung der Lektion. Hausaufgaben

§ 2.1, Aufgabe 2.1, Notizen in Notizbüchern.

Lesen:

Verwalten des Berichtstyps auf SKD 1S SKD, der eine Tabelle mit einem Layout anzeigt Verwendung der Funktion isnull() Fälle zu pädagogischen Situationen. Fallaufgabe zur Pädagogik Pratchett-Wache. (übersetzt von S. Zhuzhunava, herausgegeben von A. Zhikarentsev) fb2 herunterladen. Zitate aus dem Buch „Guards! Wachen! Terry Pratchett Nomenklatur in 1er Buchhaltung 8