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:

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)
Урок информатики в 10-ом классе на тему