Преподавателю
Информатика
Кодирование информации. Системы счисления

Кодирование информации. Системы счисления

Данный конспект урока будет полезен учителю информатики. В нем отображены основные понятия кодирования информации, в том числе и сведения о системах счисления. Приводятся примеры различных систем счисления, правила перевода из одной системы счисления в другую. На этапе закрепления нового материала учащимся предлагается выполнить несколько заданий.Урок состоит из следующих этапов:1. Организационный момент2. Проверка домашнего задания3. Объяснение нового материала4. Закрепление основных понятий5. ...

Раздел	Информатика
Класс	-
Тип	Конспекты
Автор	Шумакова А.А.
Дата	11.04.2014
Формат	doc
Изображения	Есть

Поделитесь с коллегами:

План-конспект урока №6

Тема: «Кодирование информации. Системы счисления»

(тип урока - объяснение нового материала)

Цели:

1) Обучающая (образовательная) цель

Дать начальные представления о кодировании информации и системах счисления; заложить основу для перевода чисел из одной системы счисления в другую;

2)Развивающая цель:

развитие познавательного интереса, логического мышления и внимания

3) Воспитательная цель

воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

Оборудование:

Презентация на тему «Кодирование информации. Системы счисления», карточки для закрепления нового материала.

Структура урока:

Организационный момент (2-3 минуты)
Проверка домашнего задания (10 минут)
Объяснение нового материала (17-20 минут)
Закрепление основных понятий (10-13 минут)
Итог урока, задание на дом (2-3 минуты)

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1. Организационный момент

Входит в класс с улыбкой; приветствует учащихся; обращает внимание на санитарное состояние класса, на готовность доски и учащихся к уроку; отмечает отсутствующих

Готовятся к уроку, встают, приветствуют учителя

2. Проверка домашнего задания

Информационный диктант:

1)На какую плату крепятся основные устройства ПК?

2)Какое устройство предназначено для хранения информации, используемой при работе с ЭВМ.

3)В состав чего входят запоминающие, управляющие, а также вспомогательные (кулер, радиатор) устройства.

4) Что такое оперативная память?

5)Назовите устройства внешней памяти компьютера

Выясняет, есть ли вопросы по домашнему заданию, если есть отвечает на них;

Проводит информационный диктант по теме «Устройство ЭВМ»

Для проверки диктанта просит учащихся сдать работы; собирает работы учащихся

Ответы:

1)Материнская

2)Жесткий диск

3)Системный блок

4)Оперативная память - память для временного хранения данных в компьютере, используется только тогда, когда компьютер работает.

5) Жесткий диск, CD/DVD-диски, гибкий диск, ленточные носители, флеш-карты.

Если есть вопросы по домашнему заданию, задают их учителю

Пишут информационный диктант

Сдают работы учителю

3. Объяснение нового материала

1 слайд

Кодирование информации.

Системы счисления

2 слайд

То такое код?

Код - набор символов (условных обозначений) для передачи, обработки и хранения информации(сообщения).

3 слайд

Кодирование и декодирование

Кодирование - процесс представления информации (сообщения) в виде кода.

Декодирование- процесс обратного преобразования кода к форме исходной символьной системы, т.е. получение исходного сообщения.

4 слайд

Способы кодирования

Для кодирования одной и той же информации могут быть использованы разные способы; их выбор зависит от ряда обстоятельств: цели кодирования, условий, имеющихся средств, а также от предполагаемого способа обработки информации.

5 слайд

Представление информации в компьютере

Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр: 0 и 1. Эти два символа принято называть двоичными цифрами или битами. С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение.

6 слайд

Системы счисления

Система счисления - способ записи чисел с помощью набора специальных знаков, называемых цифрами.

7 слайд

Виды систем счисления

В позиционных системах счисления величина, обозначаемая цифрой в записи числа, зависит от её положения в числе (позиции).

В непозиционных системах счисления величина, которую обозначает цифра, не зависит от положения в числе.

8 слайд

Непозиционные системы счисления

Каноническим примером фактически непозиционной системы счисления является римская, в которой в качестве цифр используются латинские буквы:

I обозначает 1, V - 5, X - 10, L - 50, C - 100, D - 500, M -1000.

Пример: число 1988. Одна тысяча M, девять сотен CM, восемьдесят LXXX, восемь VIII. Запишем их вместе: MCMLXXXVIII.

9 слайд

Позиционные системы счисления

В позиционных системах счисления величина, обозначаемая цифрой в записи числа, зависит от её положения в числе (позиции).

Количество используемых цифр называется основанием системы счисления.

Например, 11 - это одиннадцать, а не два: 1 + 1 = 2 (как в римской). Здесь символ 1 имеет различное значение в зависимости от позиции в числе.

10 слайд

Первые позиционные системы счисления

Самой первой такой системой, когда счетным "прибором" служили пальцы рук, была пятеричная.

Следующей после пятеричной возникла двенадцатеричная система счисления. Возникла она в древнем Шумере. Некоторые учёные полагают, что такая система возникала у них из подсчёта фаланг на руке большим пальцем.

11-13 слайды

Современные позиционные системы счисления

В настоящее время наиболее распространены десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.

Десятичная система счисления - позиционная система счисления по основанию 10.

Предполагается, что основание 10 связано с количеством пальцев рук у человека.

Наиболее распространённая система счисления в мире.

Для записи чисел используются символы 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, называемые арабскими цифрами.

14 слайд

Перевод чисел из одной системы счисления в другую

Чтобы перевести число из позиционной системы счисления с основанием p в десятичную, надо представить это число в виде суммы степеней p и произвести указанные вычисления в десятичной системе счисления.

15 слайд

Перевод чисел из одной системы счисления в другую

Перевод из десятичной системы счисления в систему счисления с основанием p осуществляется последовательным делением десятичного числа и его десятичных частных на p, а затем выписыванием последнего частного и остатков в обратном порядке.

С помощью слайдов презентации объясняет новую тему

«Тема сегодняшнего урока «Кодирование информации. Системы счисления»»

Запишите определение кода в тетради. А теперь для того чтобы лучше запомнить определение давайте повторим его несколько раз про себя, теперь давайте повторим хором. Молодцы!

А знаете ли вы что такое операции кодирования и декодирования?

Хорошо. На этом слайде даны определения операций кодирования и декодирования. Давайте запишем и в тетради. Я даю вам минутку, что бы повторить эти определения про себя. Теперь давайте проговорим их вслух, один начинает, а второй продолжает и так по цепочке.

Для кодирования одной и той же информации могут быть использованы разные способы; их выбор зависит от ряда обстоятельств: цели кодирования, условий, имеющихся средств. Если надо записать текст в темпе речи - используем стенографию; если надо передать текст за границу - используем английский алфавит; если надо представить текст в виде, понятном для грамотного русского человека, - записываем его по правилам грамматики русского языка.

Выбор способа кодирования информации может быть связан с предполагаемым способом ее обработки. Покажем это на примере представления чисел - количественной информации. Используя русский алфавит, можно записать число "тридцать пять". Используя же алфавит арабской десятичной системы счисления, пишем «35». Второй способ не только короче первого, но и удобнее для выполнения вычислений. Какая запись удобнее для выполнения расчетов: "тридцать пять умножить на сто двадцать семь" или "35 х 127"? Очевидно - вторая.

Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр: 0 и 1. Эти два символа принято называть двоичными цифрами или битами.

С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение. Это явилось причиной того, что в компьютере обязательно должно быть организованно два важных процесса: кодирование и декодирование.

Кодирование - преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, т.е. двоичный код.

Декодирование - преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.

С точки зрения технической реализации использование двоичной системы счисления для кодирования информации оказалось намного более простым, чем применение других способов. Действительно, удобно кодировать информацию в виде последовательности нулей и единиц, если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента:

0 - отсутствие электрического сигнала;

1 - наличие электрического сигнала.

Эти состояния легко различать. Недостаток двоичного кодирования - длинные коды. Но в технике легче иметь дело с большим количеством простых элементов, чем с небольшим числом сложных.

Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст, графические изображения или звук.

Для записи информации о количестве объектов используются числа. Числа записываются с помощью набора специальных символов.

Система счисления - способ записи чисел с помощью набора специальных знаков, называемых цифрами.

Просит учащихся записать определение. Для закрепления дети повторяют несколько раз определение про себя, а затем несколько человек проговаривают его вслух по очереди.

В непозиционных системах счисления величина, которую обозначает цифра, не зависит от положения в числе.

Просит учащихся зарисовать схему и сделать пометки

I обозначает 1, V - 5, X - 10, L - 50, C - 100, D - 500, M -1000.

Натуральные числа записываются при помощи повторения этих цифр. При этом, если большая цифра стоит перед меньшей, то они складываются (принцип сложения), если же меньшая - перед большей, то меньшая вычитается из большей (принцип вычитания). Последнее правило выполняется только во избежание четырёхкратного повторения одной и той же цифры.

Например, II = 1 + 1 = 2, здесь символ I обозначает 1 независимо от места в числе.

Для правильной записи больших чисел римскими цифрами необходимо сначала записать число тысяч, затем сотен, затем десятков и, наконец, единиц.

Пример: число 1988. Одна тысяча M, девять сотен CM, восемьдесят LXXX, восемь VIII. Запишем их вместе: MCMLXXXVIII.

MCMLXXXVIII = 1000+(1000-100)+(50+10+10+10)+5+1+1+1 = 1988

Для изображения чисел в непозиционной системе счисления нельзя ограничится конечным набором цифр. Кроме того, выполнение арифметических действий в них крайне неудобно.

Количество используемых цифр называется основанием системы счисления.

Например, 11 - это одиннадцать, а не два: 1 + 1 = 2 (сравните с римской системой счисления). Здесь символ 1 имеет различное значение в зависимости от позиции в числе.

Самой первой такой системой, когда счетным "прибором" служили пальцы рук, была пятеричная.

Некоторые племена на филиппинских островах используют ее и в наши дни, а в цивилизованных странах ее реликт, как считают специалисты, сохранился только в виде школьной пятибалльной шкалы оценок.

Широкое распространение получила двенадцатеричная система счисления в XIX веке. На ее широкое использование в прошлом явно указывают названия числительных во многих языках, а также сохранившиеся в ряде стран способы отсчета времени, денег и соотношения между некоторыми единицами измерения. Год состоит из 12 месяцев, а половина суток состоит из 12 часов.

Элементом двенадцатеричной системы в современности может служить счёт дюжинами. Первые три степени числа 12 имеют собственные названия: 1 дюжина = 12 штук; 1 гросс = 12 дюжин = 144 штуки; 1 масса = 12 гроссов = 144 дюжины = 1728 штук.

Английский фунт состоит из 12 шиллингов.

Следующая позиционная система счисления была придумана еще в Древнем Вавилоне, причем вавилонская нумерация была шестидесятеричная, т.е. в ней использовалось шестьдесят цифр!

В более позднее время использовалась арабами, а также древними и средневековыми астрономами. Шестидесятеричная система счисления, как считают исследователи, являет собой синтез уже вышеупомянутых пятеричной и двенадцатеричной систем.

Двоичная, восьмеричная (в настоящее время вытесняется шестнадцатеричной) и шестнадцатеричная система часто используется в областях, связанных с цифровыми устройствами, программировании и вообще компьютерной документации.

Современные компьютерные системы оперируют информацией представленной в цифровой форме. Числовые данные преобразуются в двоичную систему счисления.

Десятичная система счисления - позиционная система счисления по основанию 10.

Предполагается, что основание 10 связано с количеством пальцев рук у человека.

Наиболее распространённая система счисления в мире.

Для записи чисел используются символы 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, называемые арабскими цифрами.

Двоичная система счисления - позиционная система счисления с основанием 2. Используются цифры 0 и 1.

Двоичная система используется в цифровых устройствах, поскольку является наиболее простой и удовлетворяет требованиям:

Чем меньше значений существует в системе, тем проще изготовить отдельные элементы.
Чем меньше количество состояний у элемента, тем выше помехоустойчивость и тем быстрее он может работать.
Простота создания таблиц сложения и умножения - основных действий над числами

При одновременной работе с несколькими системами счисления для их различения основание системы обычно указывается в виде нижнего индекса, который записывается в десятичной системе:

123₁₀ - это число 123 в десятичной системе счисления;

1111011₂ - то же число, но в двоичной системе.

Например, переведем число 1011₂ в десятичную систему счисления. Для этого представим это число в виде степеней двойки и произведем вычисления в десятичной системе счисления.

1011₂ = 1*2³ + 0*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 1*8 + 0*4 + 1*2 + 1*1 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11₁₀

Рассмотрим еще один пример. Переведем число 52,74₈ в десятичную систему счисления.

52,74₈ = 5*8¹ + 2*8⁰ + 3*8^-1 + 4*8^-2 = 5*8 + 2*1 + 7*1/8 +4*1/49 = 40 + 2 + 0,875 + 0,0625 = 42,9375₁₀

Переведем десятичное число 20₁₀ в двоичную систем счисления (основание системы счисления p=2). В итоге получили 20₁₀ = 10100₂.

Записывают тему урока в тетрадь;

Записывают определение в тетради; выполняют то, что говорит учитель.

Говорят свои предположения

Записывают определения в тетради; выполняют то, что говорит учитель

Отмечают в тетради что существуют разные способы кодирования

Записывают в тетради: Вся информация, которую обрабатывает компьютер должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр: 0 и 1.

Записывают определение в тетрадь, пытаются воспроизвести его по памяти.

Зарисовывают схему и делают пометки в тетради

Записывают пример непозиционной системы счисления

Записывают определение основания системы счисления

Кратко охарактиризовывают первые системы счисления

Записывают краткую характеристику современных систем счисления

Вместе с учителем разбирают пример, пытаются понять принцип выполнения действий

4. Закрепление нового материала

(Карточки см. приложение)

Раздает карточки детям, затем вместе с детьми обсуждает полученные результаты.

Решают карточки

Итог урока, задание на дом

Д/З: учить конспект, перевести числа из одной системы счисления в другую.

В десятичную: 111001₂, 1010101₂, 2341560₈, AF45₁₆

В двоичную: 45₁₀, 5672₁₀

Объявляет итог урока, выставляет в журнал и называет оценки, задает домашнее задание

Внимательно слушают учителя, выставляют оценки в дневники и записывают домашнее задание

1.Заполните пропуски, приведите примеры:

Системы счисления

Кодирование информации. Системы счисления

2. Прочитайте стихотворение. Переведите встречающиеся в нем числительные из двоичной системы счисления в десятичную.

Необыкновенная девчонка (А. Н. Стариков)

Ей было тысяча сто лет,

Она в 101-ый класс ходила,

В портфеле по сто книг носила -

Все это правда, а не бред.

Когда, пыля десятком ног,

Она шагала по дороге,

За ней всегда бежал щенок

С одним хвостом, зато стоногий.

Она ловила каждый звук

Своими десятью ушами,

И десять загорелых рук

Портфель и поводок держали.

И десять темно-синих глаз

Рассматривали мир привычно,…

Но станет все совсем обычным,

Когда поймете наш рассказ.

1.Заполните пропуски, приведите примеры:

Системы счисления

Кодирование информации. Системы счисления

Необыкновенная девчонка (А. Н. Стариков)

Ей было тысяча сто лет,

Она в 101-ый класс ходила,

В портфеле по сто книг носила -

Все это правда, а не бред.

Когда, пыля десятком ног,

Она шагала по дороге,

За ней всегда бежал щенок

С одним хвостом, зато стоногий.

Она ловила каждый звук

Своими десятью ушами,

И десять загорелых рук

Портфель и поводок держали.

И десять темно-синих глаз

Рассматривали мир привычно,…

Но станет все совсем обычным,

Когда поймете наш рассказ.

1.Заполните пропуски, приведите примеры:

Системы счисления

Кодирование информации. Системы счисления

Необыкновенная девчонка (А. Н. Стариков)

Ей было тысяча сто лет,

Она в 101-ый класс ходила,

В портфеле по сто книг носила -

Все это правда, а не бред.

Когда, пыля десятком ног,

Она шагала по дороге,

За ней всегда бежал щенок

С одним хвостом, зато стоногий.

Она ловила каждый звук

Своими десятью ушами,

И десять загорелых рук

Портфель и поводок держали.

И десять темно-синих глаз

Рассматривали мир привычно,…

Но станет все совсем обычным,

Когда поймете наш рассказ.

1.Заполните пропуски, приведите примеры:

Системы счисления

Кодирование информации. Системы счисления

Необыкновенная девчонка (А. Н. Стариков)

Ей было тысяча сто лет,

Она в 101-ый класс ходила,

В портфеле по сто книг носила -

Все это правда, а не бред.

Когда, пыля десятком ног,

Она шагала по дороге,

За ней всегда бежал щенок

С одним хвостом, зато стоногий.

Она ловила каждый звук

Своими десятью ушами,

И десять загорелых рук

Портфель и поводок держали.

И десять темно-синих глаз

Рассматривали мир привычно,…

Но станет все совсем обычным,

Когда поймете наш рассказ.

загрузить