Вид урока: комбинированный урок.
Технология: личностно-ориентированная.
Время проведения: 45 минут.
Оборудование: компьютерный класс, оснащенный современной техникой и лицензированным программным обеспечением.
Цели урока:
- повторить способы представления информации в ЭВМ;
- сформировать первичное представление об устройстве компьютера, о назначении его составных частей;
- побудить интерес к изучению информатики.
Задачи урока:
Обучающая – формирование у учащихся представлений о единой картине мира (одинаковые способы кодирования информации различных видов).
Развивающая - развить логическое мышление школьников через установление причинно-следственных связей.
Воспитательные – воспитание познавательного интереса учащихся, умения слушать, аккуратности в работе, трудолюбия.
Подготовка к уроку.
Для урока были подготовлены:
Презентация, слайды, которые демонстрировались на экран с помощью проектора (приложение 1).
Электронная модель шифратора, построенная с помощью программы Excel. На рабочем листе размещена таблица истинности, логическая схема шифратора и смоделирована его работа (приложение 2).
Оформление доски.
На доске записаны тема урока, также план урока для учащихся:
- Представление информации в ЭВМ.
- Устройство для кодирования информации - шифратор.
- Схема шифратора для кодирования числовой информации.
План урока для учителя.
| Содержание этапов урока | Виды и формы работы |
| 1. Организационный момент. | Приветствие. |
| 2. Мотивационное начало урока. | Постановка цели урока. Опрос. |
| 3. Объяснение темы урока. | Использование подготовленных презентаций. |
| 4. Этап общения, систематизации знаний и закрепление изученного. | Работа за компьютером. |
| 5.Подведение итогов, домашнее задание. | Работа с учебником. |
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Мотивационное начало урока.
Учитель. Тема сегодняшнего урока – “Шифраторы. Назначение и принцип построения”. В ходе урока мы с вами должны изучить устройство, с помощью которого информация попадает в компьютер. Но перед этим нам с вами необходимо вспомнить о способах представления информации в ЭВМ.
Вопрос. Информацию каких видов может обрабатывать современный компьютер?
Ответ. Числовую, текстовую, графическую и звуковую информацию. Информация каждого вида должна быть представлена в форме, понятной компьютеру
Вопрос. В каком виде данная информация представлена в компьютере?
Ответ. Числовая, текстовая, графическая и звуковая информация в компьютере представлена в виде двоичных кодов.
Вопрос. Почему для представления информации в ЭВМ был выбран именно двоичный код?
Ответ. Алфавит двоичного кода составляют символы 0 и 1. Технически реализовать два различных состояния значительно проще, например отсутствие напряжения может изображать 0, наличие – 1; участок поверхности магнитного диска (намагничен/не намагничен); участок поверхности лазерного диска (отражает/не отражает).
Вопрос. Назовите устройства для ввода информации в компьютер?
Ответ. Клавиатура, мышь, сканер, микрофон, фотоаппарат, видеокамера.
III. Объяснение темы урока.
Современный компьютер может обрабатывать, как мы уже знаем, числовую, текстовую, графическую и звуковую информацию. Информация для обработки должна быть представлена в виде понятной компьютеру. Мы также назвали устройства, с помощью которых информация вводится в компьютер. Это, прежде всего клавиатура. Рассмотрим, как преобразуется информация, прежде чем появиться на мониторе.
Из схемы, показанной на Рисунке 1 видно, что процессор компьютера обрабатывает информацию, только представленную в виде двоичных чисел и внутренних кодов. Информация с клавиатуры, прежде чем попасть на обработку в процессор поступает на кодирующее устройство - шифратор. Название “шифратор” связано с тем, что первые коды (шифры) появились еще в глубокой древности и использовались для засекречивания важных сообщений от тех, кому они не были предназначены. В задачу нашего кодирования входит не засекречивание сообщений, а иная цель: преобразовать входную информацию в вид понятный компьютеру. Предназначенное для этой цели кодирующее устройство (шифратор) сопоставляет каждому символу исходного текста определенное двоичное число (код). Далее информация в виде двоичного кода поступает на обработку в процессор. После обработки информация через дешифратор (устройство для обратного преобразования) поступает на устройство вывода. Рассмотрим более подробно устройство для кодирования числовой информации. Для ввода числовой информации в компьютер может быть использована обыкновенная клавиатура, которая содержит десятичные цифры. Как известно, основанием системы счисления является число знаков или символов, используемых для изображения цифр в данной системе счисления. Для десятичной системы счисления число таких символов десять, это - 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. В двоичной системе счисления таких знаков два – 0 и 1. Следовательно, кодирующее устройство (шифратор) должно преобразовать входную информацию в виде десятичного числа в двоичное число, т.е. каждой цифре десятичной системе счисления поставить в соответствие определенный код двоичного числа. Мы с вами знакомы с правилами перевода чисел из десятичной системы счисления в двоичную систему счисления. Также нам известно, что для представления цифры 9 в двоичной системе счисления необходимо четырехразрядное двоичное число. Составим таблицу истинности.
Таблица 1
| Десятичное число | Двоичный код числа | |||
| Четвертый разряд | Третий разряд | Второй разряд | Первый разряд | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
В таблице записаны десятичные числа и им поставлены в соответствие двоичные. Проанализировав таблицу, можно сделать следующие выводы, необходимые для построения кодирующего устройства. Входное устройство должно содержать десять клавиш, от 0 до 9. На выходе устройства будет четырехразрядный двоичный код. Причем, на выходе первого разряда информация (логическая 1) будет, в случае если нажаты клавиши 1,3,5,7,9. На выходе второго разряда 1 будет в случае, когда нажаты клавиши 2,3,6,7. На выходе третьего разряда 1 будет в случае, когда нажаты клавиши 4,5,6,7. На выходе четвертого – когда нажаты клавиши 8 или 9. Для построения устройства нам необходимы логические элементы ИЛИ, которые объединят информацию с клавиш и выдадут ее на соответствующий разряд.
Схема такого устройства изображена на рисунке 2. Условное изображение шифратора, используемое на логических схемах, изображено на рисунке 3.
IV. Этап общения, систематизации знаний и закрепление изученного.
Учитель. Для закрепления изученного материала мы проверим работу шифратора на электронной модели. На электронной модели показано: таблица истинности шифратора, условное изображение на логических схемах, электрическая схема и клавиши ввода. Для проверки работы шифратора достаточно выбрать любую десятичную цифру и нажать соответствующую ей клавишу. На выходе шифратора появится двоичный код числа, причем единицы будут показаны красным цветом. Необходимо проверить соответствие полученного двоичного кода содержанию таблицы истинности. Приступим.
Ученики выполняют работу на компьютерах.
V. Подведение итогов. Домашнее задание.
Сегодня мы с вами познакомились с устройством, которое нашло широкое применение в современной технике. Каждый из нас с кодирующими устройствами сталкивается многократно в течение дня. Это, прежде всего, вычислительная техника, телефон, пульт дистанционного управления телевизором, микроволновая печь, стиральная машина и другие предметы бытовой техники.
В качестве домашнего задания я попрошу вас к следующему уроку повторить представленный материал, и определить в какой бытовой технике, не названной мною, нашли практическое применение шифраторы. Спасибо! До свидания!