Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Министерство образования, науки и молодежи Республики Крым

ГБОУВО РК «Крымский инженерно-педагогический университет»

Факультет экономики, менеджмента и информационных технологий

Кафедра прикладной информатики

Направление подготовки 09.03.03 «Прикладная информатика»

Курсовая работа

по дисциплине «Методика преподавания математики и информатики»

на тему: Методика преподавания темы «Кодирование информации» в 10 классе общеобразовательной школы. Метод проектов

Выполнил:

студент 3 курса, группы И-1-13

Халилич Э.

Научный руководитель

Асанова У.Б.

Симферополь 2015 г.



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



Введение

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 определённым 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

1.1 Методика преподавания как самостоятельная наука

Метод - это способ достижения какой-либо цели, решения конкретной учебной задачи. Существуют разные точки зрения на содержание понятия «методика». Одни, признавая методику наукой педагогической, рассматривали ее как частную дидактику с общими для всех предметов принципами обучения. Другие считали методику специальной педагогической наукой, решающей все задачи обучения и развития личности через содержание предмета. Приведем несколько примеров определений.

Методика обучения- это педагогическая наука о задачах, содержании и методах обучения математике. Она изучает и исследует процесс обучения математике и информатике в целях повышения его эффективности и качества. Методика обучения рассматривает вопрос о том, как надо преподавать математику и информатику. Это раздел педагогики, исследующий закономерности обучения математике и информатики на определенном уровне развития в соответствии с целями обучения подрастающего поколения, поставленными обществом. Эта наука призвана исследовать проблемы математического образования, обучения математике и математического воспитания.

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.

Курс методики преподавания информатики появился в вузах страны в 1985 году, а в 1986 году начался выпуск методического журнала «Информатика и образование». 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. Каждая из перечисленных областей в настоящее время ставит свои специфические проблемы перед современной педагогической наукой.

Теория и методика обучения информатике в настоящее время интенсивно развивается; многие задачи в новой педагогической науке возникли совсем недавно и не успели получить еще ни глубокого теоретического обоснования, ни длительной опытной проверки. 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.

Содержание учебного предмета методики преподавания информатик определяет его два основных раздела: общая методика, в которой рассматриваются общие теоретические основы методики преподавания информатики, совокупности основных программно-технических средств, и частная (конкретная) методика - методы изучения конкретных тем школьного курса информатики.

Методика преподавания информатики - молодая наука, но она сформировалась не сама по себе. Являясь самостоятельной научной дисциплиной, в процессе формирования она вобрала в себя знания других наук, а в своем развитии опирается на полученные ими результаты. Эти науки - философия, педагогика, психология, возрастная физиология, информатика, а также обобщенный практический опыт методик других общеобразовательных предметов средней школы.

Цель методики обучения заключается в исследовании основных компонентов системы обучения информатики в школе и связей между ними. Под основными компонентами понимаются: цели, содержание, методы, формы и средства обучения выбранной дисциплины.

В данном подпункте мы изучили историю становления методики преподавания как самостоятельной науки, цель ее обучения, методы усовершенствования преподавания дисциплин.

1.2 Анализ учебных программ по предмету «Информатика и ИКТ»

Учебная программа - это нормативный документ определяющий:

1. содержание основных знаний и умений по каждому учебному предмету;

2. логику и последовательность изучения тем;

3. общее количество времени на изучение определенных тем [4, c. 8].

Учебные программы подразделяются на несколько основных видов:

1. типовые программы;

2. рабочие программы;

3. авторские программы.

Рабочая программа по информатике и ИКТ составляется на основе базисного учебного плана, федерального компонента государственного Стандарта основного общего образования, а так же примерной программы.

Учебная программа, представляющая информацию о курсе (дисциплине, факультативе) в концентрированном виде, является одним из источников оценки качества педагогической деятельности специалиста в области образования. В настоящее время в образовательных учреждениях используются типовые учебные программы по предметам, которые утверждаются Министерством образования Российской Федерации и носят рекомендательный характер. Они являются базой для составления педагогами учебных рабочих программ, учитывающих национально-региональный и школьный компонент, методический потенциал учителя, уровень подготовленности учащихся, возможности использования новых информационных технологий. Учебная рабочая программа обусловлена и образовательными потребностями конкретной категории обучаемых. Это объективная заинтересованность в определенных образовательных услугах, субъективно выраженная в обращенных к системе образования интересах и ожиданиях [4, c. 89].

Цель учебной рабочей программы - планирование, организация и управление учебным процессом по определенной учебной дисциплине.

Задачи учебной рабочей программы - конкретное определение содержания, объема, порядка изучения учебной дисциплины с учетом особенностей учебного процесса того или иного образовательного учреждения и контингента обучаемых.

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.

Данная рабочая программа рассчитана на учащихся, освоивших базовый курс информатики и ИКТ в основной школе.

Тема «Кодирования информации» рассматривается в главе 2 «Информация. Двоичное кодирование информации» объеме 7 аудиторных часов, включает в себя такие разделы как:

1. Понятие «информация» и свойства информации.

2. Алфавитный подход к определению количества информации.

3. Представление и кодирование информации.

4. Язык как знаковая система.

5. Кодирование информации.

6. Двоичное кодирование информации в компьютере.

7. Представление чисел в компьютере.

8. Двоичное кодирование текстовой информации.

9. Аналоговый и дискретный способы представления изображений и звука.

10. Двоичное кодирование графической информации.

11. Двоичное кодирование звуковой информации.

12. Хранение информации

Учебно - тематический план

№	Наименование раздела	Кол-во часов
1	Кодирование информации	1
2	Двоичное кодирование информации в компьютере	3
3	Представление чисел в компьютере	2
4	Представление чисел в компьютере	2
5	Двоичное кодирование текстовой информации	1
6	Кодирование изображений и звука	4
7	Двоичное кодирование графической информации	1
Итого:	7

1.3 Анализ учебной литературы по теме «Кодирование информации»

Федеральный перечень учебников, рекомендуемых к использованию при реализации имеющих государственную аккредитацию образовательных программ начального общего, основного общего, среднего общего образования на 2014-15 учебный год (Приказ от 31 марта 2014 г. №253), содержит комплект учебников для основной школы:

1. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика: учебник для 5 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

2. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика: учебник для 6 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

3. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика: учебник для 7 класса.БИНОМ. Лаборатория знаний

4. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика: учебник для 8 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

5. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика: учебник для 9 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

6. Быкадоров Ю.А Информатика и ИКТ 8 класса. ДРОФА

7. Быкадоров Ю.А Информатика и ИКТ 9класса. ДРОФА

8. Семакин И Г., Залогова Л.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В. Информатика: учебник для 7 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

9. Семакин И.Г., Залогова Д.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В. Информатика: учебник для 8 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

10. Семакин И.Г., Залогова Л.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В. Информатика: учебник для 9 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

11. Угринович Н.Д. Информатика: учебник для 7 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

12. Угринович Н.Д. Информатика: учебник для 10 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

13. Угринович Н.Д. Информатика: учебник для 11 класса. БИНОМ. Лаборатория знаний

Например, учебник Угринович Н.Д. «Информатика» учебник для 11 класса содержит главу «Кодирование основных типов алгоритмических структур на языках объектно-ориентированного и процедурного программирования», изучение данной темы предполагает 15 учебных часов, которая включает в себя следующие параграфы:

· Линейный алгоритм;

· Алгоритмическая структура «ветвление»;

· Алгоритмическая структура «выбор»;

· Алгоритмическая структура «цикл».

Содержание учебника, относительно раздела программирования и алгоритмизации отвечает всем требованиям стандарта, представлена информация в интересном и доступном варианте.

Учебник иллюстрирован необходимыми графиками, рисунками, чертежами, схемами. Иллюстрации расположены согласно изложению теоретического материала. Качество иллюстраций - удовлетворительное.

УМК Семакин И.Г., Залогова Л.А. , Русаков С.В. «Информатика и ИКТ» 9- 10 класса

Изучение главы, содержащей раздел под названием «Двоичное кодирование информации», автором рассчитано на 16 учебных часов, но изучение самого раздела занимает 8 часов.

По нашему мнению для результативного изучения данного раздела стоит разбить учебные часы следующим образом:

· 2 часа на изучение всех арифметических операций, возможных при работе с числами: умножение, деление, сложение и вычитание чисел в двоичной системе счисления;

· 2 часа на изучение видов информации и способов их кодирования (графическая, звуковая, числовая и т. д.)

· 1 урок выделить для закрепления знаний;

Учебник включен в список рекомендованных учебников МО за 2014г. учебный год в качестве практикум, методическое пособие 7-11 классы.

Материалы для внеклассной работы отсутствуют, но содержание по-своему интересно, и полностью отличается от содержания учебника Угринович Н.Г., здесь изложен совершенно иной материал, дополняющий уже имеющиеся знания на тему алгоритмизации.

В УМК Макаровой Н.В. «Информатика и ИКТ» для 9 класса, содержится в части 2 под названием «Кодирование. Представление информации в памяти компьютера», автором предполагается 20 аудиторных часов для ее изучения.

Для реализации данного курса информатики необходима ЭВМ и соответствующее ей ПО.

Содержание всех представленных и проанализированных в данном подпункте учебников, очень разнообразно, интересно, и дополняет друг друга.

Дорабатывайте!

Да, к учебникам в состав УМК от авторов еще прилагаются программы, тогда вы указываете, что кол-во часов предложено автором, но никак не вами.

1.4 Метод проектов

Метод проектов не является принципиально новым в мировой педагогике. Метод проектов возник еще в начале прошлого столетия в США. Его называли также методом проблем и связывался он с идеями гуманистического направления в философии и образовании, разработанными американским философом и педагогом ДЖ. Дьюи, а также его учеником В.Х. Килпатриком. Дж. Дьюи предлагал строить обучение на активной основе, через целесообразную деятельность ученика, сообразуясь с его личным интересом именно в этом знании. Отсюда чрезвычайно важно было показать детям их личную заинтересованность в приобретаемых знаниях, которые могут и должны пригодиться им в жизни. 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. 62].

Метод проектов привлекает внимание и русских педагогов. Идеи проектного обучения возникли в России практически параллельно с разработками американских педагогов. Под руководством русского педагога С.Т. Шацкого в 1905 году была организована небольшая группа сотрудников, пытавшаяся активно использовать проектные методы в практике преподавания. Позднее, уже при советской власти эти идеи стали довольно широко внедряться в школу, но недостаточно продуманно и последовательно, и постановлением ЦКВКП/б/ в 1931 году метод проектов был осужден.

Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную деятельность учащихся -- индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют в течение определенного отрезка времени. Этот подход органично сочетается с групповым (cooperative learning) подходом к обучению. 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. Результаты выполненных проектов должны быть «осязаемыми», т.е., если это теоретическая проблема, то конкретное ее решение, если практическая -- конкретный результат, готовый к внедрению [7, c. 89].

Умение пользоваться методом проектов -- показатель высокой квалификации преподавателя, его прогрессивной методики обучения и развития. Недаром эти технологии относят к технологиям XXI века, предусматривающим прежде всего умение адаптироваться к стремительно изменяющимся условиям жизни человека постиндустриального общества.

Основные требования к использованию метода проектов [7, c. 45]:

* Наличие значимой в исследовательском, творческом плане проблемы или задачи, требующего интегрированного знания, исследовательского поиска для ее решения (например, исследование демографической проблемы в разных регионах мира; создание серии репортажей из разных концов земного тиара по одной проблеме: проблема влияния кислотных дождей на окружающую среду, пр.).

*Практическая, теоретическая, познавательная значимость предполагаемых результатов (например, передача доклада в соответствующие службы о демографическом состоянии региона, факторах, влияющих па это состояние, тенденциях, прослеживающихся в развитии изучаемой проблемы; совместный выпуск газеты, альманаха с репортажами с места событий; охрана леса в разных местностях, план мероприятий, пр.).

* Самостоятельная (индивидуальная, парная, групповая) деятельность учащихся.

* Структурирование содержательной части проекта (с указанием поэтапных результатов).

* 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).

Существует классификация проектов [9, c. 76]:

· информационный

· исследовательский

· практико-ориентированный

· ролевой

· творческий

Информационный проект направлен на сбор информации о каком-либо объекте или явлении с целью анализа, обобщения и представления информации широкой аудитории.

Исследовательский проект по структуре напоминает научное исследование. Он включает в себя обоснование актуальности выбранной темы постановку задачи исследования, обязательное выдвижение гипотезы с последующей ее проверкой, обсуждение и анализ полученных результатов.
Практико-ориентированный проект нацелен на решение социальных задач, отражающих интересы участников проекта. Например, для чего изучаются правила по русскому, пригодится ли знание правил в современной жизни?
Ролевой проект. В ролевом проекте учащиеся берут на себя роли литературных или исторических персонажей, выдуманных героев. Например, инсценировка эпизода любого произведения, сказки по русскому языку.

Творческий проект предполагает максимально свободный и нетрадиционный подход к его выполнению и презентации результатов. Это могут быть альманахи, театрализации, спортивные игры, произведения изобразительного или декоративно-прикладного искусства, видеофильмы и т.д. Творческий и ролевой проекты перекликаются между собой.

Проектная деятельность способствует повышению качества образования, результативности учебного процесса.

В методике преподавания математики и информатики проектная деятельность занимает особое место, так как способствует развитию исследовательских умений, творческих способностей и логического мышления; воспитывает способность к обучению и рассуждению. На уроках, а также во внеурочной деятельности используют возможности технологии проектного обучения, так как это позволяет мне наиболее полно учитывать индивидуальные особенности каждого ученика, то есть реализовать личностно - ориентированный подход в обучении, планировать деятельность по формированию основных видов [4, c. 56].

В данном параграфе мы рассмотрели применение метода проектов, который является более увлекательным, ярким и, запоминающимися для учащихся, привели особенности применения метода проектов на практике.

Вывод к главе 1

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».

Краткая аннотация урока: Данный урок - урок изучения новой темы из раздела «Компьютер и информация» по УМК Семакин И.Г., Залогова Л.А. , Русаков С.В. «Информатика и ИКТ» для 10 класса.

В ходе объяснения нового материала в целях усиления мотивации учения, повышения степени заинтересованности в изучаемом материале, считаю целесообразным объяснение нового материала сопровождать показом слайдов.

Цели урока:

Образовательные:

· дать представление о двоичном кодировании информации в компьютере;

· познакомить с понятием системы счисления;

· научить переводить числа из десятичной системы счисления в двоичную и обратно.

Развивающие:

· развивать логическое мышление школьников;

· развивать творческую активность;

· развивать познавательного интереса;

· развивать память у школьников;

· развивать внимательность.

Воспитательные:

· воспитание культуры учебного труда;

· воспитание дисциплинированности, усидчивости;

· воспитание ответственности.

Вид учебного занятия: урок получения и систематизации знаний, умений и навыков.

Технология: личностно-ориентированная.

Формы работы: коллективная, индивидуальная.

Оборудование урока:

1. Компьютер, мультимедийный проектор;

2. Презентация в PowerPoint.

План урока:

1. Организационный момент (2 мин.).

2. Актуализация и проверка знаний (5 мин.).

3. Изучение нового материала(25 мин.).

4. Закрепление нового материала(4 мин.).

5. Физкультминутка (5 мин.).

5. Итоги урока (2 мин.).

6. Домашнее задание(2 мин.).

Ход урока.

1. Организационный момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

2. Актуализация и проверка знаний.

На прошлых уроках мы с вами познакомились с понятием файла и файловой системы.

Давайте вспомним эти понятия, ответив на вопросы:

1. Что такое файл?

2. Из каких частей состоит имя файла?

3. Какие правила записи имени файла следует соблюдать?

4. Какие операции можно совершать с файлами?

5. Где хранится информация в памяти компьютера?

Теоретический материал

Любая информация на компьютере обрабатывается с помощью электрических сигналов и представляется с помощью чисел.

Как же это происходит? Давайте попытаемся заглянуть внутрь машинной памяти. Её можно представить в виде листа в клеточку. В каждой «клетке» хранится только одно из двух значений: нуль или единица.

Они показывают два состояния электронной схемы: 0 - выключено; 1 - включено.

Каждая «клетка» памяти компьютера называется битом. Цифры 0 и 1 - значения битов. С помощью последовательности битов можно представить самую разнообразную информацию, то есть закодировать.

Двоичное кодирование - представление информации в форме, воспринимаемой компьютером, т.е. двоичном или цифровом коде. Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст, графические изображения или звук. Сегодня мы рассмотрим, как представить числа в виде нулей и единиц - двоичное кодирование числовой информации. Для записи информации о количестве объектов используются числа.

Числа записываются с помощью набора специальных символов.

Системы счисления - правила записи чисел с помощью определенного набора символов, называемых цифрами.

Десятичная СС. Система счисления, которой пользуемся мы с вами, называется десятичной СС. Для записи числа используются 10 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Десять единиц одного разряда составляют одну единицу следующего старшего разряда. Количество цифр в системе счисления называется её основанием. Основание нашей системы = 10.

Например: 200910. При записи чисел значение каждой цифры зависит от её положения. Место для цифры в числе называется разрядом. Разряды нумеруются справа налево: 3 2 1 0 200910 Система счисления, в которой значение цифры зависит от местоположения, называется позиционной СС.

Все числа в компьютере представляются в двоичной СС, потому что двоичными цифрами удобно обозначать 2 состояния электронной схемы: 0 - выключено; 1- включено. Основание двоичной СС = 2.

Например: 1001102. Для перевода десятичного числа в систему с основанием 2 необходимо данное число делить на основание 2 и записать остатки от деления в обратном порядке.

Пример 1: Перевести десятичное число 499 в двоичный код. Чтобы получить двоичный код числа 499 заполним таблицу: 49 9 24 9 12 4 62 31 15 7 3 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1. В первую ячейку верхней строки запишем число 499. В каждую следующую - результат целочисленного деления на 2. В ячейки нижней строки запишем остатки от деления на 2 стоящих в верхней строке чисел. Если запишем остатки, начиная с последнего, то получим двоичный код числа 499: 49910 = 1111100112

Пример 2: Перевести десятичное число 21 в двоичный код. Можно делить на 2 столбиком и выписывать последнее частное и остатки в обратном порядке:2110 = 101012 А как из двоичного кода получить десятичное число? Двоичный код можно представить таким образом: разряды 4 3 2 1 0 100112= 1·2 4 + 0·2 3 + 0·2 2 + 1·2 1 + 1·2 0= 16 + 2 + 1 = 1910 5.

4. Физкультминутка

1.Ходьба на месте 10 - 15 секунд. Темп средний.

2. Исходное положение (и.п.) - основная стойка (о.с.) 1 - руки вперед, ладони книзу. 2 - руки в стороны, ладони кверху, 3 - встать на носки, руки вверх, прогнуться. 4 - и.п.

Повторить 3 - 4 раза. Темп медленный.

И.п. - ноги на ширине плеч. 1 - руки за голову, поворот туловища направо. 2 - туловище в и.п., руки в стороны, наклон вперед, голову назад. 3 - выпрямиться, руки за голову, поворот туловища налево.

- и.п.

5 - 8 - то же в другую сторону. Повторить 3 раза. Темп средний.

5. Закрепление нового материала.

Теперь попробуйте выполнить следующие примеры самостоятельно: 1. Перевести десятичное число 39 в двоичный код. 2. Перевести двоичное число 110012 в десятичную СС.

6. Итоги урока.

Рефлексия.

Ребята, понравился ли вам наш сегодняшний урок?

Ребята показывают имеющиеся у них смайлики:

Что нового вы узнали сегодня на уроке?

Чему научились?

Ребята отвечают:

· познакомились с представлением информации в компьютере;

· узнали, что такое биты;

· научились десятичные числа представлять в двоичном виде и наоборот.

Какие вопросы возникли по ходу урока?

Ребята отвечают.

7. Домашнее задание.

Ребята! Послушайте стихотворение:

Ей было 1100 лет Она в 101 класс ходила,

В портфеле по 100 книг носила.

Все это правда, а не бред. Когда пыля десятком ног,

Она бежала по дороге. За ней всегда бежал щенок

С одним хвостом, зато стоногий,

Она ловила каждый звук

Своими десятью ушами,

И 10 загорелый рук

Портфель и поводок держали.

И десять темно-синих газ

Оглядывали мир привычно.

Но станет все совсем обычным,

Когда поймете наш рассказ.

1. В чем заключается «неразбериха» в стихотворении?

2. Переведите числа в привычный для нас вид

2.3 План-конспект комбинированного урока

Тема: « Способы кодирование информации в компьютере».
Цели урока:

Образовательная: помочь учащимся усвоить понятие информации и способы кодирования информации в компьютере.

Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

Развивающая: развитие мышления, познавательных интересов, навыков работы с мышью и клавиатурой, самоконтроля, умения конспектировать.

Оборудование: доска, компьютер, компьютерная презентация.

План урока:

1. Организационный момент. (1 мин)

2. Актуализация знаний. (1 мин)

3. Изучение нового материала. (25 мин)

4. Выполнение практических заданий. (9 мин)

5. Домашнее задание. (2 мин)

6. Вопросы учеников. (3 мин)

7. Итог урока. (1 мин)

Ход урока:

1. Организационный момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

2. Актуализация знаний.

Вся информация, которою обработает компьютер, должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр - 0 и 1.

Эти два символа 0 и 1 принято называть битами (от англ. binary digit - двоичный знак).

3. Разъяснение нового материала с применением презентации.

Изучение нового материала происходит с применением мультимедийной презентации, материал которой представлен в приложении А.

4. Практическая часть.

На этом занятии мы поработаем с программами «Internet Explorer» и «Калькулятор» (рис. 2.4).

Запустите программу Internet Explorer - это программа для просмотра web-страниц, По-умолчанию загрузится страница с классного сервера (адрес которого http://server). Теперь давайте попробуем изменить кодировку для отображения web-страницы и посмотрим что будет. Для изменения кодировки выберете команду «Вид>Кодировка>(какая-то кодировка)». Вы заметили как важно использовать правильную кодировку для отображения web-страниц.

Чтобы включить автовыбор кодировки:В меню Вид Internet Explorer выберите пункт Кодировка, а затем убедитесь, что установлена галочка Автовыбор. Если галочка отсутствует, установите ее.

Если функция автовыбора не может правильно распознать языковую кодировку, можно установить нужную кодировку вручную.

Теперь запустите программу Калькулятор. Данная программа предназначена для выполнения тех же действий, что и обычный калькулятор. Она выполняет основные арифметические действия, такие, как сложение и вычитание, а также функции инженерного калькулятора, например нахождение логарифмов и факториалов.

Рис. 2.5. Калькулятор

Чтобы преобразовать число в другую систему счисления

1. В меню Вид выберите команду Инженерный.

2. Введите число для преобразования.

3. Выберите систему счисления, в которую его требуется преобразовать.

4. Выберите необходимую разрядность результата.

Теперь используя эту программу преобразуйте числа из одной системы счисления в другую.

310=?2

1010=?2

22610=?2

100012 = ?10

248=?16

FF16==?2= ?8 = ?10

5. Домашнее задание.

Знать, что такое информация, способы кодирования информации, системы счисления. Составить таблицу для преобразования чисел из десятичную в троичную и четверичную системы счисления (от 010 до 1510).

6. Вопросы учеников.

Ответы на вопросы учащихся.

7. Итог урока.

Подведение итога урока. Выставление оценок.

На уроке мы узнали, что же такое информация, обсудили свойства и формы представления информации, познакомились с двоичным кодом и узнали в каких единицах измеряется информация.

Так же мы научились устанавливать кодировку в программе Internet Explorer для корректного отображения web-страниц, а с помощью программы Калькулятор преобразовывать числа из одной системы счисления в другую.

2.4 План-конспект практического урока

Тема: «Кодирование символов и знаков».

Цели урока:

Образовательная: помочь учащимся усвоить понятие информации и способы кодирования информации в компьютере.

Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

Развивающая: развитие мышления, познавательных интересов, навыков работы с мышью и клавиатурой, самоконтроля, умения конспектировать.

Оборудование: доска, мел.

План урока:

1.Организационный момент. (1 мин)

2. Актуализация знаний. (3 мин)

3. Практическая часть. (40 мин)

4. Вопросы учеников. (3 мин)

5. Итог урока. (1 мин)

6. Выставление оценок. (1 мин.)

Ход урока:

1.Организационный момент.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

2.Актуализация знаний.

Для успешного решения задач необходимо знать:

· 1байт=8бит, 1Кбайт=1024байт=8*1024бит,1Мбайт=1024Кбайт

· наизусть значения целых степеней числа 2 от 20 до 210

· для кодирования в двоичном алфавите N альтернатив требуется I = log2N бит информации.

· при кодировании информации в алфавите из k сиволов и использовании кода с постоянной длиной n можно получить M=Kn различных состояний.

· Длину кода n расчитывают по формуле n=logkM+1.

3. Практическая часть

Задача 1

Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв - из двух бит, для других - из трех). Эти коды представлены в таблице:

A	b	c	d	e
001	110	01	001	10

Определите, какой набор букв закодирован двоичной строкой 1100000100110

1). baade, 2). badde, 3). bacde, 4). bacdb

Решение

110 * 000 * 01 * 001 * 10 -- bacde

Ответ: 3) bacde

Задача 2

Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, оцените информационный объем следующего предложения из пушкинского четверостишия: Певец-Давид был ростом мал, Но повалил же Голиафа!

1).400 бит, 2).50 бит, 3).400 байт, 4).5 байт

Решение

Каждый из 50 символов требует для кодирования один байт (8 бит). Всего объем предложения равен 50 байтов (400 бит). Ответ: 400 бит

Задача 3

Сколько существует различных последовательностей из символов «плюс» и «минус», длиной ровно в пять символов?

1).64, 2).50, 3).32, 4)20

Решение

Число символов k = 2, длина последовательности n = 5.

Общая формула числа различных последовательностей: М = kn . Например, при k=10 и n=3 имеем М = 103 = 1000 (000, 001, …, 999).

Ответ: 25 = 32

Задача 4

Обычный дорожный светофор без дополнительных секций подает шесть видов сигналов (непрерывные красный, желтый и зеленый, мигающие желтый и зеленый, красный и желтый одновременно). Электронное устройство управления светофором последовательно воспроизводит записанные сигналы. Подряд записано 100 сигналов светофора. В байтах данный информационный объем составляет

1).37, 2).38, 3).50, 4)100

Решение

Для кодирования шести вариантов сигналов требуется три бита (22=4 -- мало, 23=8 -- достаточно). 100 сигналов в сумме потребуют 300 бит памяти. Один байт равен 8 бит. Поэтому 300 / 8 = 36,5 байта, что с небольшим избытком в 0,5 бита равно 37 байт.

Ответ: 37 байт

Задача 5

Считая, что каждый символ кодируется двумя байтами, оцените информационный объем следующего предложения в кодировке Unicode: Один пуд - около 16,4 килограмма.

1).32 Кбайта, 2).512 бит, 3).64 бита, 4)32 байта

Решение

Предложение содержит 32 символа, включая пробелы. В Unicode каждый символ кодируется 16-разрядным двоичным кодом, т.е. 16-ю битами. В итоге имеем: 32*16 = 512 бит (25* 24 = 29 = 512) Ответ: 512 бит

Задача 6

Азбука Морзе позволяет кодировать символы для радиосвязи, задавая комбинацию точек и тире. Сколько различных символов (цифр, букв, знаков пунктуации и т.д.) можно закодировать, используя код Морзе длиной не менее пяти и не более шести сигналов (точек и тире)?

1).80, 2).120, 3).112, 4)96

Решение

Для наглядности заменим точку и тире на 0 и 1. Пятиразрядные и шестиразрядные коды -- это разные коды. Количество пятиразрядных кодов равно 25 =32 (00000, 00001, … 11110, 11111), количество шестиразрядных кодов равно 26 = 64. Таким кодом Морзе можно закодировать 32 + 64 = 96 символов.

Задача 7

Перед въездом в город стоят пять флагштоков. На флагштоках можно поднимать флаги желтого, зеленого и красного цвета. Какое количество различных сигналов можно подать при помощи этих флагштоков при условии, что не обязательно поднимать флаг на каждом из флагштоков.

Решение

Имеем дело с алфавитом из четырех символов. На каждом из пяти флагштоков может появиться флаг любого из заданных цветов (три символа) или флаг может отсутствовать (четвертый символ).

В слове длиной в пять символов, в алфавите из четырех символов число различных кодов равно N = 45. Это и определяет количество различных сигналов, подаваемых флагами. Для пояснения обозначим символы числами 0, 1, 2 и 3. Это алфавит четверичной системы. Целое пятиразрядное число в четверичной системе можно представит так:

А4 = а4а3а2а1а0 = а4*44 + а3*43 + а2*42 + а1*4 + а0.

Количество различных пятиразрядных чисел в четверичной системе (от 00000 до 33333) равно N = 45.

Задача8

Документация некоторого учреждения размещена в 4-х комнатах. В каждой комнате находится 16 шкафов. Каждый шкаф имеет 8 полок. Определите количество информации, которое несет сообщение о том, что нужный документ находится в третей комнате, в тринадцатом шкафу на пятой полке.

Решение

Задача состоит в определении длины двоичного слова, однозначно кодирующего все количество полок с документами.

Всего полок: S = 4*16*8 = 512. Длина двоичного кода (количество информации) равна I = log2512, I = 9 бит. Столько бит информации содержит сообщение о месте нахождения нужного документа.

Задача 9

В составе поезда 16 вагонов. Среди них есть вагоны купейные и плацкартные. Сообщение о том, что ваш знакомый приезжает в купейном вагоне несет 2 бита информации. Определить, сколько в поезде купейных вагонов?

Решение

Обозначим х -- искомое число купейных вагонов. Вероятность того, что знакомый приезжает в купейном вагоне, равна р = х/16. Для решения используем формулу I = log2(1/р). Для нашего примера имеем: I = log2 16/x.Напомним, что I -- это показатель степени, в которую нужно возвести основание логарифма 2, чтобы получить число1/р. Величина I по условию задачи равна 2. Подставим значения: 22=16/x, откуда получаем х = 16/4 = 4

Ответ - в поезде 4 купейных вагона.

Задача 10

Сколько информации несет сообщение о том, что было угадано число в диапазоне целых чисел от 684 до 811?

Решение

N=811-648 = 127, N=2I, I=log2N, I=log2127, округляем и получаем I=7бит

Ответ 7бит

Задача 11

Одна ячейка памяти компьютера, основанного на троичной системе счисления, может принимать одно из трех возможных состояний. Для хранения некоторой величины отвели 4 ячейки памяти. Сколько различных значений может принимать эта величина?

1) 12, 2) 16, 3) 64, 4) 81

Решение

N=3I , N=34, N=81

Ответ 81.

4. Вопросы учеников.

Ответы на вопросы учеников.

5. Итог урока.

На сегодняшнем уроке вы научились решать задачи на тему «Кодирование числовой информации», закрепив пройденные знания на занятии изучения теоретического материала.

6. Выставление оценок.

Выводы к главе 2

По окончанию выполнения данной были разработаны и составлены три план - конспекта для уроков для изучения темы «Кодирование информации» для учащихся 10 класса:

1. план- конспект комбинированного урока на тему: «Кодирование информации в компьютере»;

2. план-конспект урока изучения нового материала с использованием метода проектов на тему: «Представление информации в компьютере. Двоичное кодирование числовой информации»;

3. план-конспект практического урока на тему: «Кодирование информации в компьютере».



Заключение

Методика преподавания рассматривает вопрос о том, как следует преподавать дисциплины. Это раздел педагогики, исследующий закономерности обучения на определенном уровне развития в соответствии с целями обучения подрастающего поколения, поставленными обществом. Эта наука призвана исследовать проблемы образования, обучения и воспитания.

Методика преподавания информатики - педагогическая наука и, соответственно, учебная дисциплина, исследующая закономерности обучения информатики вообще, закономерности обучения ее в школе в частности , наука информатики как учебном предмете и закономерностях процесса обучения учащихся различных возрастных групп на определенном уровне её развития в соответствии с целями обучения, поставленными обществом.

В процесс обработки и хранения информации входят несколько подсистем. Одной из таких подсистем является математическое и программное обеспечение, то есть совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств. Фундаментом науки о вычислительных машинах является математические счисления, в основе которых лежит математическая логика. Для описания элементов и узлов ЭВМ с самого начала использовалась математическая логика.

В ходе написания курсовой работы были выполнены все поставленные задачи: проанализирована история происхождения и становления методики преподавания как новой учебной дисциплины, изучена литература по теме «Методика преподавания», проанализированы методики преподавания темы «Информатика и математика» изучены классификации методов обучения (более подробно изучен проблемный метод обучения), осуществлен обзор литературы по теме «Кодирование информации в компьютере», составлены: план-конспект урока-лекции; план-конспект комбинированного урока; план-конспект практического занятия.



Список использованных источников

1. Шелепаева А.Х.: Поурочные разработки по информатике, 8 класс/А. Х. Шелеепаева - М.: Вако, 2012- 365c.

2. Сидоров С.В.: Информатика. 5-7 классы: материалы к урокам/С. В. Сидоров - Волгоград: Учитель, 2010-688c.

3. Квинт И.: HTML, XHTML и CSS на 100%/И. Квинт - СПб.: Питер, 2010-879c.

4. Бородин М. Н. Информатика. Программы для общеобразовательных учреждений. 2-11 кл./М. Н. Бородин - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2010-455c.

5. Пышная Е. А.: Информатика. 5-11 классы: материалы к урокам, внеклассные мероприятия/ Е. А. Пышная - Волгоград: Учитель, 2009-357c.

6. Ларина Э.С. Информатика. 9-11 классы: проектная деятельность учащихся/Э. С. Ларина - Волгоград: Учитель, 2009-675c.

...