Урок №1. Тема: «Введение в информатику»

Рассмотрим основные способы двоичного кодирования информации в компьютере.

Представление чисел
Для записи информации о количестве объектов используются числа. Числа записываются с использование особых знаковых систем, которые называют системами счисления.
Система счисления – совокупность приемов и правил записи чисел с помощью определенного набора символов.
Все системы счисления делятся на две большие группы: ПОЗИЦИОННЫЕ и НЕПОЗИЦИОННЫЕ.
Позиционные - количественное значение каждой цифры числа зависит от того, в каком месте (позиции или разряде) записана та или иная цифра.
Непозиционные - количественное значение цифры числа не зависит от того, в каком месте (позиции или разряде) записана та или иная цифра.

Самой распространенной из непозиционных систем счисления является римская. В качестве цифр используются: I(1), V(5), X(10), L(50), C(100), D(500), M(1000).
Величина числа определяется как сумма или разность цифр в числе.
MCMXCVIII = 1000+(1000-100)+(100-10)+5+1+1+1 = 1998
Первая позиционная система счисления была придумана еще в Древнем Вавилоне, причем вавилонская нумерация была шестидесятеричная, т.е. в ней использовалось шестьдесят цифр!
В XIX веке довольно широкое распространение получила двенадцатеричная система счисления.
В настоящее время наиболее распространены десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.
Количество различных символов, используемых для изображения числа в позиционных системах счисления, называется основанием системы счисления.

Система счисления

Основание

Алфавит цифр

Десятичная

10

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Двоичная

2

0, 1

Восьмеричная

8

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Шестнадцатеричная

16

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F


Соответствие систем счисления:

Десятичная

0

1

 2

3

4

5

6

 7

Двоичная

0

1

 10

 11

100

101

110

111

Восьмеричная

0

1

 2

3

4

5

6

 7

Шестнадцатеричная

0

1

2

3

4

 5

6

7

 

Десятичная

8

9

10

11

12

13

14

15

Двоичная

1000

1001

 1010

1011

 1100

1101

1110

1111

Восьмеричная

10

11

 12

13

14

15

16

17

Шестнадцатеричная

8

 9

A

 B

C

D

E

 F

 Двоичное кодирование текстовой информации

Начиная с 60-х годов, компьютеры все больше стали использовать для обработки текстовой информации и в настоящее время большая часть ПК в мире занято обработкой именно текстовой информации.

Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации = 1 байту (1 байт = 8 битов).
Для кодирования одного символа требуется один байт информации.

Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, получаем, что с помощью 1 байта можно закодировать 256 различных символов. (28=256)

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставиться в соответствие уникальный двоичный код от 00000000 до 11111111 (или десятичный код от 0 до 255).

Важно, что присвоение символу конкретного кода – это вопрос соглашения, которое фиксируется кодовой таблицей.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки.

Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки. С распространением IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standard Code for Information Interchange) – Американский стандартный код для информационного обмена.
Стандартной в этой таблице является только первая половина, т.е. символы с номерами от 0 (00000000) до 127 (0111111). Сюда входят буква латинского алфавита, цифры, знаки препинания, скобки и некоторые другие символы.

Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются символы русского алфавита.
В настоящее время существует 5 разных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251, СР866, Mac, ISO).

В настоящее время получил широкое распространение новый международный стандарт Unicode, который отводит на каждый символ два байта. С его помощью можно закодировать 65536 (216= 65536 ) различных символов.

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.
Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен одному биту (либо черная, либо белая – либо 1, либо 0).
Для четырех цветного – 2 бита.
Для 8 цветов необходимо – 3 бита.
Для 16 цветов – 4 бита.
Для 256 цветов – 8 бит (1 байт).

Цветное изображение на экране монитора формируется за счет смешивания трех базовых цветов: красного, зеленого, синего. Т.н. модель RGB.
Для получения богатой палитры базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности.
4 294 967 296 цветов (True Color) – 32 бита (4 байта).

Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс…). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависти от прикладной среды.

Звук – волна с непрерывно изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота, тем выше тон.
В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизация – непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие временные участки.
Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.

Вопросы и задания для закрепления
· Закодируйте с помощью ASCII-кода свою фамилию, имя, номер класса.
· В чем достоинство и недостаток кодирования, применяемого в компьютерах?
· Чем отличаются растровые и векторные изображения?
· В чем суть кодирования графической информации?
· На листе в клеточку нарисуйте рисунок. Закодируйте ваш рисунок двоичным кодом.
· Зачись количества предметов в разных системах счисления. см. презентацию к уроку.

III. Практическая часть.

На этом занятии мы поработаем с программами «Internet Explorer» и «Калькулятор».

Запустите программу Internet Explorer – это программа для просмотра web-страниц, По-умолчанию загрузится страница с классного сервера (адрес которого http://server). Теперь давайте попробуем изменить кодировку для отображения web-страницы и посмотрим что будет. Для изменения кодировки выберете команду «Вид→Кодировка→(какая-то кодировка)». Вы заметили как важно использовать правильную кодировку для отображения web-страниц.

Чтобы включить автовыбор кодировки:В меню Вид Internet Explorer выберите пункт Кодировка, а затем убедитесь, что установлена галочка Автовыбор. Если галочка отсутствует, установите ее.

Если функция автовыбора не может правильно распознать языковую кодировку, можно установить нужную кодировку вручную.

Теперь запустите программу Калькулятор. Данная программа предназначена для выполнения тех же действий, что и обычный калькулятор. Она выполняет основные арифметические действия, такие, как сложение и вычитание, а также функции инженерного калькулятора, например нахождение логарифмов и факториалов.

Чтобы преобразовать число в другую систему счисления
1. В меню Вид выберите команду Инженерный.
2. Введите число для преобразования.
3. Выберите систему счисления, в которую его требуется преобразовать.
4. Выберите необходимую разрядность результата.
Теперь используя эту программу преобразуйте числа из одной системы счисления в другую.
310=?2
1010=?2
22610=?2
100012 = ?10
248=?16
FF16==?2= ?8 = ?10

IV. Д/з
Знать, что такое информация, способы кодирования информации, системы счисления. Составить таблицу для преобразования чисел из десятичную в троичную и четверичную системы счисления (от 010 до 1510).

V. Вопросы учеников.
Ответы на вопросы учащихся.

  1. Тема : Повышение качества разноуровневого обучения с помощью

    Документ
    При поступлении в средне-специальное образовательное учреждение студенты обладают разными уровнями знаний по непрофелирующим предметам, в том числе по информатике.
  2. Тема: Введение (1)

    Реферат
    Цели: Сформулировать задачи курса экономической и социальной географии России. Познакомить учащихся с содержанием курса географии 9 класса, учебным комплектом по предмету (учебник, атлас, контурная карта).
  3. План-конспект урока Презентация к уроку Дополнительный материал

    План-конспект
    Кодирование и декодирование. Двоичное кодирование. Кодирование чисел, системы счисления. Кодирование текстовой информации, таблица кодировки. Кодирование графической информации.
  4. Методика изучения темы «Информация и информационные процессы». Разработать фрагмент урока изучения нового материала по заданной теме. Информатик как наука и как учебный предмет в средней школе

    Урок
    Ретроспективный анализ этапов внедрения ЭВМ, программирования и элементов кибернетики в среднюю школу СССР и России (середина 50-х середина 80-х годов XX века.
  5. Урок №1 Тема Вещественно-энергетическая и информационная картины мира. Основные понятия и задачи теории информации

    Урок
    Цели урока: сформировать у учащихся представление о вещественно-энергетической и информационной картине мира, объяснить основные понятия и задачи информатики и раздела теории информации, показать многообразие и единство информационных
  6. Дом задание 1 -2 Введение в информатику Термин «информатика». Техника безопасности при работе за компьютером. Эргономика рабочего места

    Урок
    Запуск Internet Explorer, просмотр web-страниц, изменение кодировки. Преобразование чисел из одной системы счисления в другую с помощью стандартной программы «Калькулятор».
  7. Информатика. (2)

    Документ
    Основными целями изучения предметной области «Информатика» являются: формирование у учащихся основ научного мировоззрения в области информатики, этических основ и нравственных норм использования компьютера и компьютерных информационных
  8. Информатика и информационные технологии.

    Документ
    ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ для гуманитарного и лингвистического профилей10-11 классах общеобразовательных учрежденийпо учебному плану 1 часа в неделю (34 ч * 2 = 68 часов)
  9. Уроки по теме «Информация. Двоичное кодирование информации»

    Урок
    Информация — те сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся степень нео­пределенности, неполноты знаний о них.

Другие похожие документы..