Урок информатики в 10-ом классе на тему "Кодирование информации"
Методическая разработка урока информатики
Класс: 10
Раздел программы: Кодирование информации
Тема урока: Кодирование
Планируемые результаты урока:
Личностные:
- сформированность навыков сотрудничества со сверстниками;
- готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности.
Метапредметные:
- Умение продуктивно общаться и взаимодействовать в процессе совместной деятельности, учитывать мнение другого, эффективно разрешать конфликты;
- Применение различных методов познания.
Предметные:
- Сформированность представлений о целях и способах кодировании и декодировании данных;
- Владение навыками кодирования и декодирования информации с помощью кодов Морзе, Бодо, а также шифра «Пляшущие человечки».
Тип урока: комбинированный
Оборудование: компьютер учительский с проектором и выходом в Интернет, презентация к уроку (приложение 1), нарезанные верёвки 40-50 см, раздаточный материал (приложения 2 и 3) на каждого учащегося, мобильный телефон или планшет учителя с установленной программой Plickers, QR-коды системы Plickers на каждого учащегося.
Список литературы и Интернет-ресурсов:
- Информатика. Углублённый уровень: учебник для 10 класса: в 2 ч. Ч. 1 / К.Ю. Поляков, Е.А. Ерёмин – 4 -е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015 – 344 с.: ил.
- http://kpolyakov.spb.ru/download/slides10-2a.zip (фрагмент авторской презентации к учебнику)
- http://diafilmy.org/plyashushhie-chelovechki/ (картинки из диафильма «Пляшущие человечки» для презентации)
- https://www.plickers.com (сайт системы голосования и тестирования Plickers)
- http://ко-талдом.рф/metodkabinet_view.php?id=154 (презентация по использованию системы Plickers учителя СОШ №2 г.Талдома Макаровой И.В.)
- http://ко-талдом.рф/metodkabinet_view.php?id=153 (инструкция по использованию системы Plickers учителя СОШ №2 г.Талдома Макаровой И.В.)
- https://www.youtube.com/watch?v=gt5o5sOyvuw (фильм «Сердца трёх», фрагмент используется в презентации)
- https://infourok.ru/prezentaciya-k-bibliotechnomu-uroku-knizhnie-rekordi-1946401.html (картинка для презентации)
- http://900igr.net/prezentacija/bez_uroka/kriptografija.-klassifikatsija-shifrov-i-ikh-osobennosti-191552/shifr-pljashuschikh-chelovechkov-27.html (картинка для презентации и раздаточного материала)
- http://lib.convdocs.org/pars_docs/refs/83/82020/82020_html_2508d729.jpg (картинка для презентации и раздаточного материала)
Подробное описание хода урока, с указанием этапов, на которых осуществляется формирование навыков самостоятельной работы / исследовательской деятельности / продуктивного взаимодействия и сотрудничества со сверстниками и т.д.
Этап урока №1: организационный момент. Виды работы, формы, методы, приёмы: словесное приветствие |
||
Время |
Деятельность учителя |
Деятельность обучающихся |
1 минута |
До начала урока кладёт каждому учащемуся на край парты раздаточный материал (приложения 2 и 3) и верёвку. Со звонком приветствует детей, проверяет их готовность к уроку. |
Организовывают рабочее место. Здороваются с учителем. |
Этап урока №2: мотивация к учебной деятельности. Виды работы, формы, методы, приёмы: создание заинтересованности учащихся, настроя и мотивации к обучению через междпредметную связь с литературой (краткий рассказ произведения А.Конан Дойля «Пляшущие человечки») |
||
Время |
Деятельность учителя |
Деятельность обучающихся |
2 минуты |
Выводит на экран и озвучивает слайды 1-7
|
Смотрят на экран и слушают учителя |
1 минута |
Выводит на экран слайд 8. Это завязка знаменитого рассказа А. Конан Дойля «Пляшущие человечки». В дальнейшем Мистер Кьюбит прислал Шерлоку Холмсу ещё 4 рисунка, которые на самом деле являлись ничем иным, как зашифрованными сообщениями. Как вы думаете, Шерлок Холмс в конце концов смог разгадать тайну пляшущих человечков? |
Дети отвечают на вопрос (да) |
3 минуты |
Да, он смог разгадать их тайну, однако не успел предотвратить несчастной развязки. Вот как закончилось действие рассказа. Выводит на экран и озвучивает слайды 9-26 |
Смотрят на экран и слушают учителя |
Этап урока №3: формирование новых знаний, умений и навыков. Виды работы, формы, методы, приёмы: деятельностный подход, работа в парах, кодирование и декодирование информации с помощью ключа шифра «Пляшущие человечки». |
||
Время |
Деятельность учителя |
Деятельность обучающихся |
8 минут |
Вот так закончилась эта история. А сейчас давайте побудем на месте Шерлока Холмса. Выводит на экран слайд 27 У каждого из вас на парте лежит лист с ключом шифра «Пляшущие человечки». Ваша задача – зашифровать 2 любых слова (не более чем из 7 букв) и обменявшись с соседом по парте, попытаться расшифровать слова соседа. В первом столбце обязательно указывайте свои фамилия и имя, чтобы было понятно, кто что кодировал и декодировал. Организовывает работу в парах. По окончании работы собирает листки. Результаты этой работы будут учитываться при выставлении оценки за урок. |
На листах с заданием (приложение 2) с помощью ключа шифра кодируют два любых слова (максимум 7 букв), обмениваются листками с соседом и декодируют зашифрованные слова. |
Этап урока №4: изучение нового материала. Виды работы, формы, методы, приёмы: лекция, фронтальный опрос. |
||
Время |
Деятельность учителя |
Деятельность обучающихся |
4 минуты |
Шифрование – это один из способов кодирования информации, при котором нужно скрыть смысл сообщения от посторонних. Существует много различных шифров, мы познакомились только с одним из них, а о некоторых других вы можете узнать из учебника, прочитав дома параграф 6. Но далеко не всегда смысл сообщения при кодировании нужно скрывать, иногда информацию просто нужно представить в более удобной форме, например, для передачи по линиям связи. Сегодня на уроке мы поговорим о двух технических способах кодирования информации: коде Морзе и коде Бодо. Начнём с более известного – кода Морзе. |
Слушают учителя |
Выводит на экран слайд 28. В коде Морзе все буквы и цифры кодируются в виде различных последовательностей точек и тире (или коротких и длинных звуковых сигналов) Как видно из таблицы, коды символов имеют разную длину. Буквы, которые встречаются чаще, имеют более короткие коды. Например, буква Е встречается в текстах часто, поэтому она кодируется в всего одной точкой, а буква Э – редко, поэтому её длина – 5 символов. |
Слушают учителя |
|
В коде Морзе необходимо использовать специальный знак-разделитель (пробел или паузу). Например, расшифруем такую последовательность символов •— — •— ••• •—•— |
Расшифровывают, получают слово «Вася» |
|
А теперь расшифруйте вот эту последовательность •— —•— |
Получают разные ответы: ВА, АК, ПТ, ЕМЕТ |
|
Очевидно, что если бы в коде Морзе между символами не стояли разделители, то было бы легко запутаться при расшифровке, так как одну и ту же последовательность можно декодировать по-разному. |
Слушают учителя |
|
3 минуты |
Выводит на экран слайд 29. Код Морзе – это пример троичного кода, т.к. он состоит из трёх символов: точки, тире и пробела. А теперь поговорим о коде Бодо, который является примером двоичного кодирования информации. Этот код равномерный, т.е. каждый символ в нём кодируется одинаковым количеством знаков (обычно это 0 и 1), поэтому знак-разделитель здесь уже не нужен, так как понятно, где начинается и заканчивается код каждого символа. В данной таблице, в которой закодированы буквы русского алфавита, на каждый символ отводится 5 знаков. |
Слушают учителя |
Для примера опять возьмём Васю. Как закодируется это слово с помощью кода Бодо? |
Отвечают: 0001000000100011111 |
|
А теперь расшифруйте слово 011000000001000 |
Отвечают: МАЙ |
|
Этап урока №5: физкультминутка. Виды работы, формы, методы, приёмы: игра «Верю – не верю» с вопросами на повторение материала урока. |
||
Время |
Деятельность учителя |
Деятельность обучающихся |
2 минуты |
Объясняет правила игры и озвучивает утверждения. |
Встают возле своих парт. Если согласны с утверждением – встают на носочки и поднимают руки вверх, если нет – приседают. |
Код Морзе – это равномерный код |
Нет (приседают) |
|
Код Морзе и код Бодо ничем не отличаются |
Нет (приседают) |
|
Код Бодо – это двоичный код |
Да (встают на носочки и поднимают вверх руки) |
|
Сообщение, закодированное с помощью кода Морзе, всегда декодируется однозначно. |
Да, при условии, что буквы отделены паузами (возможна дискуссия) |
|
В коде Морзе наиболее часто встречающиеся буквы кодируются большим количеством знаков. |
Нет (приседают) |
|
Двоичное кодирование используется во всех современных компьютерах |
Да (встают на носочки и поднимают вверх руки) |
|
Этап урока №6: мотивация к учебной деятельности. Виды работы, формы, методы, приёмы: демонстрация фрагмента фильма «Сердца трёх», демонстрация презентации, наглядная демонстрация примера кодирования с помощью узелков |
||
Время |
Деятельность учителя |
Деятельность обучающихся |
1 минута |
Выводит на экран фрагмент фильма «Сердца трёх» (слайд 30) |
Смотрят отрывок из фильма |
1 минута |
Только что мы просмотрели отрывок из фильма «Сердца трёх», в котором мы видим пример ещё одного очень интересного (м очень древнего) способа кодирования информации – узелковое письмо. Выводит на экран слайд 31. Узелковое письмо существовало у нескольких народов древности, например, у перуанских индейцев оно называлось кипу. На экране вы видите, как оно выглядело. Мы не будем изучать, по каким правилам писали узелковые письма индейцы, а возьмём только саму идею и применим её для повторения и лучшего понимания материала урока. В коде Морзе буквы кодируются с помощью знаков точка и тире, в коде Бодо – 0 и 1. На самом деле можно использовать любые два отличных друг от друга знака, например, + и -, круг и квадрат и т.д. Что мешает нам, используя два разных типа узла, закодировать буквы с помощью верёвки? |
Слушают учителя |
3 минуты |
Выводит на экран слайд 32. Демонстрирует пример кодирования буквы «Ж» по коду Бодо, а затем по коду Морзе (описание примера – в приложении 4) |
Берут верёвки, смотрят на учителя, и пробуют повторить его действия. |
Этап урока №7: закрепление материала. Виды работы, формы, методы, приёмы: работа в группах на кодирование информации с помощью узелков и последующего декодирования. |
||
Время |
Деятельность учителя |
Деятельность обучающихся |
11 минут |
Распределяет учащихся на 2-3 группы Задача каждой группы – придумать слово и закодировать его узелками либо с помощью кода Морзе, либо с помощью кода Бодо (на выбор). Таблицы с кодами лежат у каждого на краю парты. В кодируемом слове должно быть столько букв, сколько человек в группе. Приступаем к выполнению задания. |
Объединяются по группам, придумывают слово и кодируют его кодом Морзе или кодом Бодо с помощью верёвок. |
Организует демонстрацию выполненных заданий и их проверку: по очереди вызывает готовые группы к доске, предоставляет остальным учащимся декодировать слово, оценивает и комментирует работы учащихся. Затем организует диалог с учащимися (скорее всего, все группы для кодирования предпочтут код Морзе). |
По выполнении задания участники группы выходят к доске и выстраиваются в нужной последовательности, держа перед собой верёвки. Остальные группы пытаются декодировать слово, оценивают, высказывают замечания. |
|
Почему вы выбрали для кодирования код Морзе, а не код Бодо? |
Примерный ответ: буквы в коде Морзе кодируются меньшим количеством знаков (узлов), чем те же буквы в коде Бодо. |
|
Почему в нашем случае код Морзе удалось декодировать однозначно? |
Примерный ответ: так как каждая буква кодировалась на отдельной верёвке, поэтому было понятно, где начиналась и заканчивалась каждая буква. |
|
Если бы на одной верёвке кодировались несколько букв, какой код лучше было бы использовать? |
Примерный ответ: код Бодо, т.к. код Морзе в этом случае нельзя было бы декодировать однозначно |
|
Этап урока №8: рефлексия. Виды работы, формы, методы, приёмы: получение обратной связи по проведённому уроку с помощью голосования в системе Plickers. |
||
Время |
Деятельность учителя |
Деятельность обучающихся |
5 минут |
Осуществляет рефлексию с помощью системы Plickers: выводит на экран вопросы (подробное описание работы в системе – в приложении 5), комментирует результаты. |
Берут листки с QR-кодами и голосуют. |
Выводит вопрос на экран: что вы можете сказать о кодировании кодом «Пляшущие человечки»? |
Выбирают один из вариантов: А: могу кодировать и декодировать. Б: могу кодировать, но трудно декодировать. В: испытываю трудности при работе с этим кодом. Г: не могу работать с этим кодом. |
|
Выводит вопрос на экран: что вы можете сказать о кодировании кодом Морзе? |
Выбирают один из вариантов: А: могу кодировать и декодировать. Б: могу кодировать, но трудно декодировать. В: испытываю трудности при работе с этим кодом. Г: не могу работать с этим кодом. |
|
Выводит вопрос на экран: что вы можете сказать о кодировании кодом Бодо? |
Выбирают один из вариантов: А: могу кодировать и декодировать. Б: могу кодировать, но трудно декодировать. В: испытываю трудности при работе с этим кодом. Г: не могу работать с этим кодом. |
|
Выводит вопрос на экран: насколько интересна была для вас тема урока «Кодирование»? |
Выбирают один из вариантов: А: очень интересна Б: немного интересна В: совсем неинтересна |
|
Выводит вопрос на экран: как вы считаете, пригодятся ли вам в дальнейшей жизни знания, полученные на уроке? |
Выбирают один из вариантов: А: да, обязательно Б: возможно В: точно нет |
|
Подводит итоги урока, задаёт задание на дом (параграф 6), объявляет оценки. |
Слушают учителя |
- Методическая разработка (docx)
- Приложение №1: презентация (ppt)
- Приложение №2: задание на шифрование (docx)
- Приложение №3: таблицы Боде и Морзе (docx)
- Приложение №4: пример узлов (jpg)
- Приложение №5: инструкции по работе в Plickers (zip)
- Видеофрагмент к презентации: слайд 30 (avi)