Разработка урока по дисциплине "Организация технологического процесса" на тему: "ЭВМ как средство представления информации. Формы представления информации".

Тема: "ЭВМ как средство представления информации. Формы представления информации"

Цель урока: Формирование первоначальных знаний о представлении информации через ЭВМ, познакомить учащихся с различными формами представления информации.

Оборудование: конспект урока, раздаточный материал.

Ход урока.

I. Организационное начало

1. Приветствие

Здравствуйте! Перед началом нашего занятия давайте вспомним, что вы проходили на прошлом уроке.

2. Работа с дежурными

Дежурные скажите пожалуйста кто сегодня отсутствует на уроке.

II. Повторительно-обучающая работа

1. Индивидуальный письменный опрос.

На прошлом уроке вы проходили такую тему, как «Количество информации. Единицы измерения информации». Предлагаю вам поработать по карточкам, чтобы посмотреть как вы усвоили тему прошлого урока.

1 вариант.

1. Заполнить пропуски числами:

а) 7 Кбайт = _ байт = _ бит;

б) _ Кбайт = _ байт = 12288 бит;

в) _ Кбайт = _байт = 2 Мбайт

2. Расположите единицы измерения количества информации в порядке убывания

1. мегабайт

2. бит

3. гигабайт

4. терабайт

5. килобайт

6. байт

3. В корзине 128 разноцветных шариков. Сколько бит информации несет сообщение о том, что вынутый шарик красного цвета?

2 вариант.

1. Заполнить пропуски числами:

а) 5 Кбайт = _ байт = _ бит;

б) _ Гбайт = 1536 Мбайт = _ Кбайт;

в) 512 Кбайт = _ байт = _ бит.

2.Расположите единицы измерения количества информации в порядке возрастания.

а) мегабайт

б) бит

в) гигабайт

г) терабайт

д) килобайт

е) байт

3. В корзине лежат 8 черных шаров и 24 белых. Сколько информации несет сообщение о том, что достали черный шар?

III. Работа по осмыслению и усвоению нового материала.

1. Объявление темы и цели урока.

Темой нашего сегодняшнего урока является "ЭВМ как средство представления информации. Формы представления информации". Целью нашего урока является: знакомство с представлением информации через ЭВМ, а также знакомство с различными формами представления информации.

1. Изучение нового материала.

Информация хранится, передается, обрабатывается в символьной (знаковой) форме. Одна и та же информация может быть представлена в разной форме, с помощью различных знаковых систем.

Язык – это определенная знаковая система представления информации.

Существуют естественные (разговорные) языки и формальные языки. Естественные языки носят национальный характер. Формальные языки чаще всего относятся к специальной области человеческой деятельности. Примеры формальных языков: язык музыки (нотная грамота), язык математики (цифры и математические знаки) и др. В некоторых случаях разговорную речь может заменять язык мимики и жестов, язык специальных знаков (например, дорожные знаки).

Любая информация представляется в компьютере как последовательность байтов. В самих байтах нет информации о том, как их надо трактовать (числа/текстовые знаки/графическое изображение). В любом случае информация кодируется в виде последовательности 0 и 1, т.е. положительных целых двоичных чисел (число записывается с помощью двух цифр – 0/1). Их интерпретация зависит от того, какая программа и какое действие с ними совершает в данный конкретный момент. Если в программе присутствует последовательность команд, ориентированных на работу с числами, то байты рассматриваются, как числа. Если в программе предполагается действие с текстовыми данными, то байты интерпретируются, как условные числовые коды, обозначающие знаки текста.

Существуют такие формы представления информации, как дискретная, символьная, графическая, изображения, звуковая, видеоинформация.

Дискретная, или цифровая, форма. Для представления информации используется двоичная система счисления, в которой информация записывается с помощью нулей и единиц. Минимальной единицей информации является бит. Последовательность из восьми бит образуют байт. В современных компьютерах байт является минимальной адресуемой единицей информации. Это означает, что каждый байт имеет свой адрес. Числовая информация хранится в ЭВМ в двоичном коде, т.е. в виде последовательности нулей и единиц. Для представления чисел используются форматы с фиксированной запятой или с плавающей запятой, а также двоично-десятичный формат

Для представления текстовой, или символьной, информации используются кодовые таблицы. Каждому символу текста соответствует определенный двоичный код таблицы. Наиболее часто применяется ASCII (ASCII – AmericanStandardCodeforInformationInterchange – Американский стандартный код для обмена информацией). Каждому символу в коде ASCII соответствует двоичный код, соответствующий двоичному числу (от 0 до 255). ASCII является базой для современного стандарта кодирования символов Unicode.

Графическая информация может быть представлена в двух формах: растровой и векторной. Растровое изображение формируется из совокупности точек (пикселей). Качество изображения, определяемое количеством цветов и разрешением (количеством пикселей по горизонтали и вертикали) ограничивается только параметрами технических устройств. Для хранения информации одной точки может использоваться один, два (режим highcolor) или три байта (truecolor). Так как графическая информация в растровой форме требует больших объемов памяти, то для ее экономии используются форматы сжатого изображения: .gif, .jpg и др. Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешение. Разрешение растрового изображения определяется количеством точек по горизонтали и вертикали на единицу длины изображения. В процессе дискретизации могут использоваться различные палитры цветов, т. е. наборы тех цветов, которые могут принимать точки изображения. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки.

Количество цветов N в палитре и количество информации I, необходимое для кодирования цвета каждой точки, связаны между собой и могут быть вычислены по формуле: N = 2ⁱ.

Для изображения графиков, чертежей, блок-схем используется векторная форма, при которой изображение формируется из линий, задаваемых их атрибутами (тип, цвет) и координатами их начала и конца.

Звуковая, или аудиоинформация представляет собой непрерывные колебания различной частоты и амплитуды. Для представления такой информации в цифровой ЭВМ ее необходимо перевести в дискретную форму, или оцифровать. В результате вместо плавной кривой получается ломаная кривая – квантованный сигнал по времени и по уровню. Чем ближе будет ломаная кривая к исходному колебанию, тем выше будет качество звука. Для записи значений квантованного сигнала по амплитуде используется один или два байта. Соответственно, в первом случае качество воспроизведения будет низким (динамический диапазон звукового сигнала не превысит 46 децибел), а во втором – высокое (96 децибел).

Существует другой способ записи звуковой информации – использование специальных команд MIDI, определяющих звучание отдельных нот. Этим способом пользуются для записи информации от музыкальных синтезаторов.

Видеоинформация в компьютере представляет собой последовательность быстро сменяющихся графических кадров. Качественное видеоизображение может быть обеспечено при частоте смены кадров не менее 25 Гц. Для хранения видеоинформации требуются значительные объемы памяти, поэтому используются специальные математические методы сжатия информации.

В настоящее время все большее применение находит мультимедийная форма представления информации, обеспечивающая сочетание звука, текста, видеоизображения и трехмерных объектов.

Графическая информация может быть представлена в аналоговой (непрерывной) или дискретной форме. Примером аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного — изображение, напечатанное с помощью струйного принтера, состоящее из отдельных точек разного цвета.

4.Подведение итога этапа.

Таким образом, на сегодняшнем уроке мы разобрали как же представляется информация в компьютере и какие формы представления информации существуют. Теперь давайте закрепим материал практическим заданием.

IV. Работа по закреплению изученного материала.

1. Сообщения задания.

1. В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65 536 до 16. Во сколько раз уменьшился информационный объем изображения?

2. Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

3. Цветное с палитрой из 256 цветов растровое графическое изображение имеет размер 10 х 10 точек. Какой информационный объем имеет изображение?

4. Сканируется цветное изображение размером 10 х 10 см. Разрешающая способность сканера 1200 х 1200 dpi, глубина цвета 24 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл?

2. Проверка выполнения заданий, выставление оценок.

IV. Итог урока.

1. Обобщающая беседа.

Понравился ли вам сегодняшний урок?

Что нового вы узнали на уроке?

Какие формы представления информации вы запомнили?

Как представляется информация в компьютере?

V. Задание на дом.

Выучить конспект урока.