Проектирование урока с использованием библиотеки цифрового образовательного контента по теме "Двоичное кодирование"

Проектирование урока с использованием материалов библиотеки ЦОК

ФИО

Наименование образовательной организации

Предмет

Класс

Пальянова Александра Витальевна

Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Приморский многопрофильный колледж»

Информатика

10

«Двоичное кодирование»

На уроке предусмотрено использование следующих типов электронных образовательных материалов: Диагностическая работа, изображение или фото, интерактивная статья (параграф учебника).

Тип урока: Комбинированный урок.

Цель урока: Сформировать навыки и умения переводить числа из одной системы счисления в другую, выполнять арифметические действия в позиционных системах счисления.

Задачи:

1. Образовательные - познакомиться и научиться работать с двоичным кодированием по условию Фано;

2. Развивающие – развитие креативного мышления, внимания и памяти;

3. Воспитательные - развитие познавательного интереса, умение работать самостоятельно.

Планируемые образовательные результаты:

1. Предметные – знать технологию использования кодирования при переводе чисел из одной системы счисления в другую.

2. Личностные – видеть значение изучаемого материала в жизни человека, уметь вводить числа с помощью клавиатуры и мыши, переводить числа из одной системы счисления в другую.

3. Метапредметные:

• Познавательные – развивать основы креативного мышления, внимания и памяти; расширять кругозор обучающихся; учить произвольно и осознанно владеть приемами решения задач.

• Регулятивные – формировать способность к мобилизации сил и энергии, к волевому усилию в преодолении препятствий, к осознанию уровня и качества усвоения результата.

• Коммуникативные – учить строить высказывания, аргументировано доказывать свою точку зрения.

• Личностные – формировать устойчивую мотивацию к изучению и закреплению учебного материала; формировать навыки самоанализа и самоконтроля.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Цель: подготовка обучающихся к работе, активизация внимания для быстрого внимания в деятельность. На уроке мы узнаем плюсы двоичного кодирования и научимся построению двоичного дерева по условию Фано.

1. Актуализация знаний.

Учитель: Ребята сегодня мы с вами продолжим изучать двоичное кодирование.

Обучающиеся работают устно.

Учитель: давайте актуализируем наши знания и ответим на вопросы.

Для выполнения этого задания используем структуру:

1. Учитель задает вопрос и дает время подумать

2. Ученики поднимают руки и с разрешения учителя отвечают на поставленный вопрос.

• Что такое данные?

• Что подразумевается под информацией?

• Чем является знание?

1. Изучение нового материала.

Учитель: необходимо изучить материал и выписать преимущества двоичного кодирования. Для выполнения этого задания используем интерактивную статью (параграф учебника).

Плюсы двоичного кодирования.

При дискретном представлении информации величины могут принимать лишь определенные неделимые значения. Дискретные величины выражаются целыми числами. Примерами дискретных величин могут быть число букв в алфавите, число учеников в классе, число цифр в алфавите системы счисления. Так, в двоичной системе только две цифры — 0 и 1; в восьмеричной системе восемь цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. и др.

Двоичное кодирование информации обеспечивает простоту, надежность и дешевизну. Двоичная система счисления имеет преимущества перед другими системами счисления:

• для реализации нужны элементы с двумя состояниями, например высокий или низкий уровень тока, намагниченный и ненамагниченный участок;

• информация, представленная только двумя состояниями, надежна и помехоустойчива;

• можно использовать булеву алгебру для логических преобразований.

Среди недостатков двоичного кодирования стоит отметить:

• большую длину кодов, (однако в технике проще иметь дело с большим количеством простых элементов, чем с небольшим количеством сложных) которая несколько замедляет их обработку;

• сложность восприятия (нам привычнее видеть число 30₁₀, чем 11110₂.) двоичных комбинаций человеком без специального образования или подготовки.

Учитель: а теперь познакомимся с условием Фано и научимся применять его при решении задач. Равномерные и неравномерные коды.

Для кодирования любых символов можно использовать равномерный или неравномерный код.

Закодированное сообщение можно однозначно декодировать, если выполнено условие Фано. Оно состоит в следующем: никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова. Проверять соответствие условию Фано удобно при помощи построения двоичного дерева.

Коды, для которых выполнено условие Фано, имеют важное практическое значение. Их можно начать декодировать по мере поступления, до окончания передачи всего сообщения целиком.

Учитель: На сегодняшний день вы знаете все алгоритмы перевода чисел из одной системы счисления в другую. Такой перевод требует много времени достаточно полных знаний по данной теме. Но как сделать так, чтобы сэкономить это время и уменьшить трудоемкость? Сегодня мы попытаемся найти ответ. Для этого решим задачи.

1. Первичное закрепление знаний. (диагностическая работа)

Проверка приобретенных знаний. ( самостоятельная работа)

Учитель: Для выполнения самостоятельной работы необходимо изучить обратное условие Фано и составить алгоритм решения задач с его помощью. Обратное условие Фано.

Существует обратное условие Фано. Оно заключается в следующем: ни одно кодовое слово не должно быть окончанием другого. Это условие уже допустит сосуществование кодовых слов 011 и 01, но не допустит 110 и 10, так как второе совпадает с окончанием первого.

Рассмотри примеры задач. При их решении рекомендуется записать коды наоборот и работать как с прямым условием Фано. При записи ответа тоже перевернуть код.

1. Рефлексия. Подведение итогов.

• Как вы считаете мы научились кодировать информацию по условию Фано?

• В чем суть двоичного кодирования?

Подумайте и выскажите свое мнение по сегодняшнему уроку.

1. Домашнее задание.

Повторить материал пройденный на уроке. Самостоятельно изучить избыточные коды для передачи сообщения, которые помогут исправить одну битовую ошибку, если это необходимо.