Кодирование информации - Курсовая работа

Важнейшей частью информатики как науки является теория информации, которая занимается изучением информации, ее появлением, развитием и уничтожением. С этой наукой тесно взаимодействует теория кодирования, в задачу которой входит изучение форм представления информации при ее передаче по различным каналам связи, а также ее хранение и обработка. Тема «Кодирование информации» - одна из первых тем, раскрываемых в школьном курсе информатики, предполагающая различные вариации для проведения: интегрированных уроков совместно с историей, математикой и литературой; нестандартных уроков с элементами тайной переписки; магической игры с черным ящиком; уроков в форме сюжетно-ролевой игры; элементы проектной деятельности. Для достижения цели стоит решить следующие задачи: · проанализировать литературу по теме «Методика преподавания как наука»; · ознакомиться, выявить преимущества и недостатки в литературе, содержащей тему «Кодирование информации»;Вместе с введением в школу общеобразовательного предмета «Основы информатики и вычислительной техники» началось формирование новой области педагогической науки - методики преподавания информатики, объектом которой является обучение информатике. Важную роль в развитии методики преподавания информатики сыграли дидактические исследования целей и содержания общего кибернетического образования, накопленный отечественной школой еще до введения предмета информатики практический опыт преподавания учащимся элементов кибернетики, алгоритмизации и программирования, элементов логики, вычислительной и дискретной математики и т.д. К теории и методике обучения информатике нужно относить исследование процесса обучения информатике везде, где бы он ни проходил и на всех уровнях: дошкольный период, школьный период, все типы средних учебных заведений, высшая школа, самостоятельное изучение информатики, дистанционные формы обучения и т.п. В соответствии с общими целями обучения методика преподавания информатики ставит перед собой следующие основные задачи: определить конкретные цели изучения информатики, а также содержание соответствующего общеобразовательного предмета и его место в учебном плане средней школы; разработать и предложить школе и учителю-практику наиболее рациональные методы и организационные формы обучения, направленные на достижение поставленных целей; рассмотреть всю совокупность средств обучения информатике (учебные пособия, программные средства, технические средства и т.п.) и разработать рекомендации по их применению в практике работы учителя. Рабочая программа по информатике и ИКТ для базового уровня составлена на основе авторской программы Угриновича Н.Д. с учетом примерной программы среднего (полного) общего образования по курсу «Информатика и ИКТ» на базовом уровне.Метод проектов возник еще в начале прошлого столетия в США. Суть метода - стимулировать интерес детей к определенным проблемам, предполагающим владение определенной суммой знаний и через проектную деятельность, предусматривающую решение одной или целого ряда проблем, показать практическое применение полученных знаний [7, c. Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную деятельность учащихся - индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют в течение определенного отрезка времени. Метод проектов всегда предполагает решение какой-то проблемы, предусматривающей, с одной стороны, использование разнообразных методов, средств обучения, а с другой стороны - интегрирование знаний, умений из различных областей науки, техники, технологии, творческих областей. • Использование исследовательских методов: определение проблемы, вытекающих из нее задач исследования, выдвижение гипотезы их решения, обсуждение методов исследования, оформление конечных результатов, анализ полученных данных, подведение итогов, корректировка, выводы (использование в ходе совместного исследования метода «мозговой атаки», «круглого стола», статистических методов, творческих отчетов, просмотров).В первой главе данной работы была рассмотрена методика преподавания информатики как отдельной науки, изучены проблемы стоящие перед преподавателями, при преподавании базового курса информатики. При изучении раздела информатики у учащихся вызывает затруднение тема «Кодирование информации». Среди главных проблем в учебном процессе особую актуальность приобретают вопросы повышения эффективности образования на основе применения современных информационных средств и технологий, которые способствуют совершенствованию методики преподавания благодаря преимуществам, связанным с наглядностью, возможностью использования различных форм представления информации. В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки. В более узком смысле под термином "кодирование" часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.Цели урока: Образовательная: помочь учащимся усв

Содержание

Введение

1. Методика преподавания информатики как отдельная наука

1.1 Методика преподавания как самостоятельная наука

1.2 Анализ учебной литературы, дидактических пособий

1.3 Методика преподавания информатики

1.4 Метод проектов

Вывод к главе 1

2. Разработка план-конспекта уроков по теме «кодирование информации»

2.1 План- конспект комбинированного урока

2.2 План-конспект урока изучения нового материала с использованием метода проектов

2.3 План-конспект практического урока

Выводы к главе 2

Заключение

Список использованной литературы

Важнейшей частью информатики как науки является теория информации, которая занимается изучением информации, ее появлением, развитием и уничтожением. С этой наукой тесно взаимодействует теория кодирования, в задачу которой входит изучение форм представления информации при ее передаче по различным каналам связи, а также ее хранение и обработка.

Тема «Кодирование информации» - одна из первых тем, раскрываемых в школьном курсе информатики, предполагающая различные вариации для проведения: интегрированных уроков совместно с историей, математикой и литературой; нестандартных уроков с элементами тайной переписки; магической игры с черным ящиком; уроков в форме сюжетно-ролевой игры; элементы проектной деятельности.

Все это может превратить обычный урок по кодированию и декодированию информации в увлекательный и захватывающий процесс.

Объектом исследования является методика преподавания информатики, методы обучения.

Предметом исследования является методика преподавания темы «Кодирование информации» в 10 классе общеобразовательной школы, с применением метода проектов.

Целью курсовой работы является разработка методики преподавания темы «Кодирование информации» в 10 классе общеобразовательной школы с применением метода проектов.

Для достижения цели стоит решить следующие задачи: · проанализировать литературу по теме «Методика преподавания как наука»;

· ознакомиться, выявить преимущества и недостатки в литературе, содержащей тему «Кодирование информации»;

· рассмотреть термин «Учебная программа»;

· проанализировать современные учебные программы;

· разобрать метод проектов;

· разработать рабочую программу по указанной теме;

· предложить необходимое программное обеспечение и аппаратные средства для преподавания темы;

· составить планы-конспекты уроков, посвященных теме «Кодирование информации» для 8 классов общеобразовательных школ.

Курсовая работа состоит из двух глав: в первой главе были выявлены главные особенности методики преподавания информатики как одной из школьных дисциплин, выделены основные цели и задачи.

Во второй главе данной работы, опираясь на теоретические результаты, были самостоятельно разработаны три урока, состоящие из двух блоков. В первом блоке было определены: класс, тип урока, его основные цели и задач, метод обучения. Во второй части было предложено содержание урока, ход урока с определенным количеством отведенного времени на каждый пункт, а так же он включает в себя материал, соответствующий теме урока.

Общий объем курсовой работы составляет 45 страницы, в том числе 5 рисунков, 5 таблиц и 10 литературных источников.

1. Методика преподавания информатики как наука. Методы обучения

В первой главе данной работы была рассмотрена методика преподавания информатики как отдельной науки, изучены проблемы стоящие перед преподавателями, при преподавании базового курса информатики. Были проанализированы учебники для учащихся 10 класса общеобразовательной школы, рекомендуемые министерством образования, а так же современные учебные программы преподавания информатики в средней школе. Рассмотрены особенности проблемного метода обучения, его сущность, методика организации обучения с помощью метода проектов и требования, которые предъявляет современная теория педагогики, с тем, чтобы определить, какую роль могут и должны играть методы обучения в современной системе образования.

2. Разработка рабочей программы, планов-конспектов уроков на тему «кодирование информации»

2.1 Разработка рабочей программы по теме «Кодирование информации»

При изучении раздела информатики у учащихся вызывает затруднение тема «Кодирование информации». Тем не менее, данная тема является очень важной, так как имеет огромное практическое применение. Среди главных проблем в учебном процессе особую актуальность приобретают вопросы повышения эффективности образования на основе применения современных информационных средств и технологий, которые способствуют совершенствованию методики преподавания благодаря преимуществам, связанным с наглядностью, возможностью использования различных форм представления информации.

Код - это набор условных обозначений (или сигналов) для записи (или передачи) некоторых заранее определенных понятий.

Кодирование информации - это процесс формирования определенного представления информации. В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.

Обычно каждый образ при кодировании (иногда говорят - шифровке) представлении отдельным знаком.

Знак - это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов.

В более узком смысле под термином "кодирование" часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.

Способы кодирования информации.

Одна и та же информация может быть представлена (закодирована) в нескольких формах. C появлением компьютеров возникла необходимость кодирования всех видов информации, с которыми имеет дело и отдельный человек, и человечество в целом. Но решать задачу кодирования информации человечество начало задолго до появления компьютеров. Грандиозные достижения человечества - письменность и арифметика - есть не что иное, как система кодирования речи и числовой информации. Информация никогда не появляется в чистом виде, она всегда как-то представлена, как-то закодирована.

Двоичное кодирование - один из распространенных способов представления информации. В вычислительных машинах, в роботах и станках с числовым программным управлением, как правило, вся информация, с которой имеет дело устройство, кодируется в виде слов двоичного алфавита.

Кодирование символьной (текстовой) информации.

Основная операция, производимая над отдельными символами текста - сравнение символов.

При сравнении символов наиболее важными аспектами являются уникальность кода для каждого символа и длина этого кода, а сам выбор принципа кодирования практически не имеет значения.

Для кодирования текстов используются различные таблицы перекодировки. Важно, чтобы при кодировании и декодировании одного и того же текста использовалась одна и та же таблица.

Таблица перекодировки - таблица, содержащая упорядоченный некоторым образом перечень кодируемых символов, в соответствии с которой происходит преобразование символа в его двоичный код и обратно.

Наиболее популярные таблицы перекодировки: ДКОИ-8, ASCII, CP1251, Unicode.

Кодирование числовой информации.

Сходство в кодировании числовой и текстовой информации состоит в следующем: чтобы можно было сравнивать данные этого типа, у разных чисел (как и у разных символов) должен быть различный код. Основное отличие числовых данных от символьных заключается в том, что над числами кроме операции сравнения производятся разнообразные математические операции: сложение, умножение, извлечение корня, вычисление логарифма и пр. Правила выполнения этих операций в математике подробно разработаны для чисел, представленных в позиционной системе счисления.

Основной системой счисления для представления чисел в компьютере является двоичная позиционная система счисления.

Кодирование текстовой информации

В настоящее время, большая часть пользователей, при помощи компьютера обрабатывает текстовую информацию, которая состоит из символов: букв, цифр, знаков препинания и др. Подсчитаем, сколько всего символов и какое количество бит нам нужно.

10 цифр, 12 знаков препинания, 15 знаков арифметических действий, буквы русского и латинского алфавита, ВСЕГО: 155 символов, что соответствует 8 бит информации.

Кодирование графической информации.

Важным этапом кодирования графического изображения является разбиение его на дискретные элементы (дискретизация).

Основными способами представления графики для ее хранения и обработки с помощью компьютера являются растровые и векторные изображения

Векторное изображение представляет собой графический объект, состоящий из элементарных геометрических фигур (чаще всего отрезков и дуг). Положение этих элементарных отрезков определяется координатами точек и величиной радиуса. Для каждой линии указывается двоичные коды типа линии (сплошная, пунктирная, штрихпунктирная), толщины и цвета.

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей), полученных в результате дискретизации изображения в соответствии с матричным принципом.

Кодирование звуковой информации.

По своей природе звук является непрерывным сигналом. Если преобразовать звук в электрический сигнал (например, с помощью микрофона), мы увидим плавно изменяющееся с течением времени напряжение.

Для компьютерной обработки аналоговый сигнал нужно каким-то образом преобразовать в последовательность двоичных чисел, а для этого его необходимо дискретизировать и оцифровать.

Можно поступить следующим образом: измерять амплитуду сигнала через равные промежутки времени и записывать полученные числовые значения в память компьютера.

В результате изучения темы учащийся должен понимать, что: · в зависимости от способа представления информации на бумажных или других носителях информации, ее называют текстовой, числовой, графической, табличной;

· информацию можно представлять с помощью различных знаков (букв, цифр, знаков препинания и другим способом);

· данные - это закодированная информация;

· тексты и изображения - это информационные объекты;

· одну и ту же информацию можно представить различными способами: текстом, рисунком, таблицей, числами;

знать: · принципы представления данных и команд в компьютере;

· принципы кодирования текстовой, графической и звуковой информации;

· знать способы хранения и основные виды хранилищ информации;

· · способы описания объектов реальной действительности (в виде чисел, текста, рисунка, таблицы);

уметь: · кодировать текстовую, графическую и звуковую информацию.

А также понимать двоичное кодирование текстовой информации. Аналоговый и дискретный способы представления изображений и звука, двоичное кодирования графической информации, двоичное кодирование звуковой информации, хранение информации;

· представлять одну и ту же информацию об объекте различными способами: в виде текста, рисунка, таблицы, числами;

· кодировать информацию различными способами и декодировать ее, пользуясь кодовой таблицей соответствия.

Соответствующие знания и навыки могут быть получены посредством 3 уроков: 1. Урок изучения нового материала «Кодирование информации в компьютере»;

2. Комбинированный урок «Двоичное кодирование. Системы счисления»;

3. Практический урок «Кодирование знаков и сигналов».

В качестве учебного пособия для изучения темы был использован учебник «Информатика и ИКТ», автор : Угринович Н. Д., и Семакин И.Г., Залогова Л.А. , Русаков С.В. «Информатика и ИКТ» для 10 класса.

2.2 План-конспект урока изучения нового материала

Тема: «Двоичное кодирование. Системы счисления».