Урок Что изучает информатика?

Вид материала

Урок

Содержание Тематическое планирование учебного материала Тематическое планирование учебного материала. 9 класс Автоматизация решения информационных задач Урок 35. Повторение школьного курса информатики за 8 класс Урок 36. Представление числовой информации в компьютере Урок 37. Сложение и вычитание в двоичной системе

Подобный материал:

• Первый урок информатики в 7-м классе, 17.4kb.
• Сафонова Н. В. Что изучает математика?, 135.4kb.
• Конкурс «Теоретический» Что изучает морфемика? Из каких значимых частей образуются, 66.32kb.
• Конспекты уроков 6 класс 1 час в неделю Урок №1 Что изучает география, 3866.74kb.
• Рабочая учебная программа по дисциплине «Информатика» Направление №230100 «Информатика, 91.73kb.
• Лекция №1 Научный статус социологии, 108.24kb.
• Гузеева Татьяна Ивановна доктор технических наук Профессор лекция, 351.77kb.
• Кинематика, 366.47kb.
• Уроки с измененными способами организации, 139.22kb.
• Протокол № от Юсупова Л. Я. Председатель ЦК горина, 527.64kb.

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Автоматизация решения информационных задач (22 ч.)

Представление числовой информации в компьютере. Электронная таб­лица: среда и принципы работы. Основные объекты обработки и операции над ними (ячейка, столбец, строка). Типы и формат данных. Способы ад­ресации. Преобразование структуры таблицы. Вычисления с использова­нием стандартных функций. Способы наглядного представления данных. Информационная система (12 ч.)

Информатизация общества. Информационная система: основное назна­чение и функциональные возможности. База данных: среда и принципы работы. Основные объекты обработки базой данных. Система управления Окнами данных. Распределенная БД.

; История создания и развития информационных ресурсов и технологий Интернет. Обзор возможностей Интернет (4 ч.)

История создания и развития информационных ресурсов и технологий Интернет. Компьютерные телекоммуникации: аппаратное и программное обеспечение. Виды компьютерных сетей и ресурсов Интернет. Классифи­кация и описание услуг, предоставляемых компьютерными сетями. Осно­вы работы с браузером Microsoft Internet Explorer. Избранное. Работа с не­сколькими окнами. Сохранение информации. Настройки просмотра. Поиск информации в Интернет (6 ч.)

Что такое поисковый сервер. Классификация поисковых средств Интернет. Информационно-поисковые системы в Интернет: поисковые каталоги и поис­ковые машины; глобальные и локальные информационно-поисковые системы. Использование возможностей Microsoft Internet Explorer: «поиск из адрес­ной строки» и панель «Поиск». Настройка параметров поиска в Microsoft Internet Explorer. Основы поиска с помощью глобальных и локальных каталогов. Основы поиска с помощью глобальных и локальных поисковых машин. Понятие расширенного поиска. Обзор особенностей наиболее эффективных в настоящий момент поисковых серверов (классификационные информационно-поисковые системы Yahoo, словарные ИПС А1шУ151а, Rambler, Яндекс). Сравнение результатов, полученных от разных информационно-поисковых систем. Технология поиска информации в Интернет. Общее представление о процедуре поиска информации. Понятие релевантности. Основные характеристики результатов поиска: полнота, точность, актуальность. Факторы, влияющие на основные характеристики. Проблема выдачи результатов пользователю в реальном времени и ее влияние на основные характеристики поиска. Понятие языка запросов. Общая структура языков современных информационно-поисковых систем Интернета: логические операторы, операторы расстояния, операторы учета особенностей встроенного языка. Методы подготовки запросов. Создание простых и сложных запросов. Примеры профессиональных запросов.


ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА. 9 КЛАСС

Работа с электронной почтой и почтовыми программами (4 ч.)

Как работает электронная почта. Получение бесплатного почтового ад­реса. Создание, отправление и прием писем. Правила хорошего тона при написании писем. Программа Оutlook Express. Рабочее окно. Основные команды. Борьба с вирусами в электронной почте. Адресная книга. Чер­ный список. Создание групп. Электронная подпись. Настройка почтового сервиса. Создание красочных писем. Прикрепление файлов к письмам.

Создание учебного веб-сайта (20 ч.)

Технологические особенности Web-дизайна. Приемы создания стра­ниц. Графические эффекты и анимационные возможности. Обзор про­граммных средств для создания веб-сайтов. Основы работы в Front Раgе. Рабочее пространство редактора. Создание Web-узлов и документов. Подготовка документов. Выработка модели содержания и модели навига­ции (содержимого) учебного веб-ресурса. Создание ресурса с использова­нием редактора Front Раgе.

Информационная система

Тема раздела

Автоматизация решения информационных задач

История создания и развития информационных ре­сурсов и технологий Интернет. Обзор возможностей Интернет

Поиск информации в Интернет

Работа с электронной почтой и почтовыми программами

Создание учебного веб-сайта.

теория

прак­тика

Учебный модуль

АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЗАДАЧ

Основное содержание модуля

Представление числовой инфор­мации в памяти компьютера. Элек­тронная таблица: среда и принципы работы. Основные объекты обработ­ки и операции над ними (ячейка, столбец, строка).

Типы и формат данных. Способы адресации. Преобразование структуры таблицы. Вычисления с использованием стандартных функций. Способы наглядного представления данных. Общеобразовательная цель:

• знать способы представления числовых данных в памяти компьютера;

• знать основные приемы работы с числовыми данными;

• уметь ориентироваться в позиционных системах счисления;

• иметь представление об уровне автоматизации процессов управле­ния числовыми объектами.

Развивающая цель:

• овладеть основными приемами работы с информационными объектами;

• развить навыки формализации при решении информационных задач с помощью средств электронного процессора.

Напитывающая цель:

• Восприятие компьютера как инструмента обработки информацион­ных объектов.

Урок 35. Повторение школьного курса информатики за 8 класс

I Цели: обобщение знаний по информатике за 8 класс; повторение основных содержательных линий курса.

Ход урока.

Организационный момент

Актуализация знаний

Что изучает информатика? (Информатика изучает закономерности функционирования информационных процессов в системах различ­ной природы.)

Из каких основных разделов состоит школьный курс информатики? Информация и информационные процессы, моделирование и формализация, информационные технологии, алгоритмизация. Мы выделили основные содержательные линии, которые изучаются в 8-9 классах. Есть еще очень важный раздел: социальная информатика.

- Что является предметом изучения? Предметом информатики явля­ется информация, объясняющая сложное явление. На сегодняшний день нет ни одного четкого определения, чаще всего информацию определяют в зависимости от ситуации.

- Чем отличается понятие «информация» от сведений, знаний, дан­ных? Информация - это смысл, содержащийся в объектах окру­жающей действительности. После извлечения информация сохра­няется на внешних носителях, в памяти или в техническом устрой­стве. Сохраненная и обработанная информация и есть суть сведе­ния, знания и данные.

- Перечислите виды информации. Виды информации можно класси­фицировать по разным основаниям. Если использовать в качестве основания формы представления, то различают: текстовую, сим­вольную, графическую и музыкальную формы.

- Перечислите основные части компьютера и назовите их функции. (Устройства ввода-вывода используются для обмена данными ме­жду человеком и компьютером, устройства памяти позволяют со­хранять информацию, процессор обрабатывает данные.)

- Перечислите виды периферийного оборудования и их назначение. (К периферийному оборудованию относят: монитор, клавиатуру, внеш­нюю память, устройства позиционирования курсора, принтер и т.д.)

- С какими программными средствами мы познакомились в прошлом году. (Мы познакомились с двумя с основными прикладными про­граммными средствами: текстовым и графическим редактором)

- Назовите программное средство и перечислите назначение данных программных продуктов. Текстовый редактор предназначен для создания и редактирования символьных данных. Современные про­граммные средства обладают широкими возможностями обра­ботки и графических данных. Графический редактор является средством редактирования изображений.

- Чем отличается текстовый редактор от графического редактора? У текстового редактора основное назначение создавать и редактировать тексты, а у графического редактора - создание и редактирование изображений. Обе программы позволяют работать и с текстом и с графикой, но возможности каждого программного продукта разработаны с учетом основных объектов обработки.

- С какими объектами работают названные программные средства? (Общие программы работают и с текстовыми, и с графическими объектами.)

- Назовите особенности графического интерфейса, перечислите его преимущества. Графический интерфейс более функционален, прост в обращении, наглядно представлен и не требует хороших знаний компьютера со стороны пользователя.

III. Выполнение практического задания

Описать любыми средствами образы, возникающие в процессе чтения

следующего отрывка:

«В этом лесу всегда стоял шум - ровный, протяжный, как отголосок даль­него звона, спокойный и смутный, как тихая песня без слов, как неясное вос­поминание о прошедшем. В нем всегда стоял шум, потому, что это был ста­рый, дремучий бор, которого не касались пила и топор лесного барышника. Высокие столетние сосны с красными могучими стволами стояли хмурою ра­тью, плотно сомкнувшись вверху зелеными вершинами. Внизу было тихо,

пахло смолой; сквозь полог сосновых игл, которыми была усыпана почва, пробились яркие папоротники, пышно раскинувшиеся причудливою бахромой и стоявшие недвижно, не шелохнув листом». (В.Г. Короленко)

Для описания образов можно воспользоваться как графическими воз­можностями, так и текстовыми. Подобного рода задания выполняют две функции, когда закрепляется понимание того, что компьютер выступает лишь в качестве средства, инструмента выражения человеческой мысли и ставит в ситуацию выбора оптимальных средств описания.

IV. Подведение итогов урока

Урок 36. Представление числовой информации в компьютере

Цели: освоить основы систем счисления; иметь представление о спосо­бах представления числовых данных в памяти компьютера; научиться пе­реводить числа из десятичной системы в двоичную систему, и обратно.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Теоретический материал урока

Рассмотрим исторические факты. Мы уже отмечали, что при создании первых электронно-вычислительных машин предполагалось только использование числовых данных. Именно отсюда произошло название ЭВМ (электронно-вычислительные машины). Эффективность машин определялась количеством операций, выполняемых в математических расчетах, что существенно увеличивало скорость обработки числовых данных по сравнению с возможностями человека.

Необходимость графической иллюстрации количества объектов, фиксации данных на носителе информации потребовала изобретения цифр. Сначала возникли непозиционные системы счисления (например, римская СС), представляющие собой только совокупности цифр без обобщенных правил выполнения действий над числами. Характерным признаком непозиционной системы счисления является отсутствие в ней цифры нуль». Разработка правил выполнения арифметических операций над числами потребовала введения соответствующих символов, в том числе символа «ничего». Введение символа «нуль» имело громадное значение для совершенствования способов представления чисел. Именно с включением нуля в набор символов, являющихся цифрами, и связывают появление позиционных систем счисления.

Создание позиционных систем счисления позволили записывать сколь

угодно большие числа с помощью небольшого количества цифр, а также

Возникла возможность упростить выполнение арифметических операций

над числами. Итак, для описания количественных характеристик были

использованы цифры, основной характеристикой которой является основание числа. То есть, сколько цифр используется для описания всей системы. Используя для счета десять пальцев обоих рук, человек привык оперировать десятичной системой, где для обозначения чисел используются десять цифр. Десятичная система использовалась не везде. Например, в Японии до сих пор используют пятеричную систему счисления. Но для нас важнее другое: представляется информация в компьютере, то есть в техническом устройстве. (С этой точки зрения представляется разумным обращать внимание учащихся на особенности представления чисел в технических устрой­ствах.)

Обозначим некоторые из них. При записи натурального ряда чисел на бумаге мы можем заметить, что первые числа мы записываем с помо­щью одного разряда, а потом количество разрядов постепенно увеличива­ется. В технических устройствах количество разрядов (разрядная сетка) постоянно, и мы должны всегда помнить о том, что любое число (малое и большое), будет иметь одинаковое количество разрядов.

В любом разряде технического устройства всегда хранится какая-то цифра. Пустого разряда не бывает. При добавлении к записанному числу другого числа результат может не поместиться в пределах разрядной сетки. Такая ситуация называется переполнением, она фиксируется при появлении сигнала о переносе из старшего разряда. Перед выполнением какой-либо операции все разряды устройства могут быть установлены в одно и то же (чаще нулевое) состояние. Такая операция обычно называется сбросом.

Между некоторыми выбранными двумя соседними разрядами может быть условно помещен разделитель дробной и целой частей числа. Его принято называть «запятая» или «точка». Такая форма записи, при которой раздели­тель условно находится на конкретно закрепленном месте, называется формой с фиксированной точкой. Если разделитель не фиксируется жестко в изобра­жении числа, имеем форму представления с плавающей точкой.

При записи чисел в технических устройствах может происходить отсе­чение лишних, не помещающихся в пределах разрядной сетки, разрядов. Этот эффект называют квантованием. Любой учащийся должен знать о том, что компьютер всегда вносит погрешность в результаты вычислений. Для хранения данных или, другими словами, для физического представле­ния данных необходимо, чтобы устройство могло находиться в определен­ном устойчивом положении. И количество этих состояний должно совпа­дать с числом основания системы счисления. Десятичная система счисле­ния была использована в арифмометрах (вспомним, что это были механи­ческие устройства). Для электронных устройств устойчивым является двухпозиционное состояние, реле замкнуто - разомкнуто, поверхность намагничена ~ размагничена и т. д. Значит, и система счисления, позво­ляющая использовать в качестве основания две цифры, является опти­мальной системой.

Для удобства одно из этих устойчивых состояний может быть представлено цифрой 0, другое - 1. Использование такой системы позволяет:

• обеспечить максимальную помехоустойчивость в процессе передачи информации;

• упростить выполнение арифметических действий;

• использовать аппарат булевой алгебры для выполнения логических преобразований информации.

Появилось новое понятие система счисления, под которой мы будем понимать совокупность приемов и правил представления чисел с помощью цифровых знаков. Снова повторимся. Различают два типа систем: непозиционные и позиционные. В непозиционных системах счисления значении любой цифры не зависит от занимаемой ею позиции. К самым популярным системам относится римская система счисления.

В позиционных системах счисления значение любой цифры в числе зависит от ее положения в ряду цифр, изображающих это число. Десятичная система счисления является одной из позиционных систем счисления. Сегодня мы познакомимся еще с одной системой, которая используется дин представления числовых данных в персональных компьютерах. В позиционных системах для изображения числа используются конечное количество цифр, которые называются основанием системы. При использовании двух цифр такую систему называют двоичной системой счисления. Для обозначения используются цифры 1 и 0. Посмотрим, как можно перевести числа из десятичной в двоичную систему в десятичной системе. Каждому числу в десятичной системе приводится в соответствие двоичное число.

Десятичное число	Двоичное число
0	0
1	1
2	10
3	11
4	100
5	101

Числа в памяти компьютера представлены в двоичном коде, разряд числа определяется размером машинного слова. Если машинное слова равно 6 байтам, то число должно быть шестнадцати­разрядным. Если двоичное число получается с меньшим разрядом, то к числу дописываются нули.

Такой способ не очень удобный, т.к. строить таблицы для больших вычислений не очень удобно. Можно воспользоваться вторым способом, т.е. когда для перевода чисел из системы в систему используют определенные правила. Например, при переводе из десятичной системы в любую другую систему необходимо:

1. Десятичное число последовательно делить на основание другой системы до тех пор, пока частное не окажется меньше основания.
   
2. Запись получившегося числа осуществляется справа налево.
   
3. Цифрами числа будут являться остатки от деления, начиная с последнего частного.
   

Итак, мы знаем чему равно число 54 в двоичной системе, тогда рас­смотрим, в каком виде будет представлено это число в памяти компьютера в памяти компьютера:

0000

0000

0011

0110

По самому старшему разряду определяется знак числа. Если он равен нулю, то число положительное, иначе - отрицательное. Способы пред­ставления вещественных чисел мы не будем, это материал для рассмотре­ния в старших классах.

III. Выполнение практического задания

Осуществить перевод чисел из десятичной системы в двоичную и об­ратно.

IV. Подведение итогов урока

Домашнее задание

Попрактиковаться в переводе чисел из одной системы в другую с по­следующей проверкой достоверности полученных данных.

Урок 37. Сложение и вычитание в двоичной системе

Цели: освоить способы сложения и вычитания в двоичной системе иметь представление о способах оперирования числовой информацией в памяти компьютера.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний

- В каком виде представлена числовая информация в памяти компьютера? (Числовая информация представлена в памяти компьютера в двоичном виде, как многоразрядное число, состоящее из нулей и единиц. Числа в памяти компьютера представлены в двоичном кот де, разряд числа определяется размером машинного слова.)

- Для чего используются системы счисления? (Для оперирования цифровыми знаками и представления чисел используются системы счисления. Системы позволяют представить цифры различным способом.)

- Какие виды систем счисления вы знаете? Приведите примеры для каждой системы. (Различают два типа систем: позиционные и непозиционные. В первом случае речь идет о системах, в которым значение цифры зависит от ее позиции в числе. В другом случат значение цифры не меняется. К позиционным системам относятся десятичная, двоичная, восьмеричная и т.д. К непозиционным - римская система счисления.)

- Чем отличаются позиционные системы от непозиционных? (В непозиционных системах счисления значение любой цифры не зависит от занимаемой ею позиции. В позиционных системах счисления значение любой цифры в числе зависит от ее положения в ряду цифр, изображающих это число.)

III. Теоретический материал урока

Итак, любая информация в памяти компьютера представлена двумя ус­тойчивыми состояниями, которые фиксируются с помощью цифр 0 и 1. Единица характеризует наличие сигнала в сети, а ноль - его отсутствие. Использование в качестве основания системы две цифры означает, что речь идет о двоичной системе. То есть компьютер оперирует информаци­ей, представленной в двоичном виде. Любая информация должна быть не только соответствующим образом представлена, но и должна быть воз­можность оперировать ею. Для числовой информации характерно исполь­зование ее в арифметических выражениях. На примере сложения и вычи­тания чисел рассмотрим принцип оперирования числовыми данными.

Для сложения чисел в двоичной системе используют следующие пра­вила:

0 + 0 = 0

0+1 = 1

1+0=1

1 + 1 = 10

Если для озвучивания учитель использует слово «десять», а не набор «один, ноль», тогда необходимо обратить внимание учащихся, что речь идет не о десятке в десятичной системе, а числе следующего (старшего) разряда в двоичной системе.

При сложении многоразрядных чисел арифметические операции вы­полняются так же, как и в десятичной системе при переполнении текущего разряда осуществляется перенос в старший разряд. Рассмотрим сказанное на примере: 100111₂ + 11101₂. Складывать удобнее в столбик, когда цифры соответствующих разрядов записаны друг под другом.

100111

+ 11101

10001 00

Здесь необходимо акцентировать внимание на то, что когда складыва­ются три единицы, то получаем значение 11, т. е.:

Задание

Сложить двоичные числа:

111111₂+1001₂ =

1100111₂+1101₂ =

100111₂+111000₂ =

Вычитание в двоичной системе. Процессор компьютера может выполнять единственное арифметическое действие - это сложение чисел. Но мы знаем, что кроме сложения, процессор и вычитает, и делит, и умножает, эти процедуры выполняются с помощью операций сложения. Посмотрим, как это происходит на примере вычитания. Пусть нам необходимо найти разность двух двоичных чисел 110011₂ и 1001₂. Необходимо выполнить последовательно следующие действия:

1. Сравнять количество разрядов обоих чисел.

2. Инвертировать вычитаемое путем замены нулей единицами, а еди­ницы нулями.

о тт~гг------

3. Добавить дополнительную единицу.

4. СЛОЖИТЬ оба числа

5. Удалить единицу самого старшего разряда. Рассмотрим, как эти лешггпмсг я.

шцу самого старшего разряда. Рассмотрим, как эти действия будут выглядеть на практике


_7 7 0(97 7

00 100 1

110011 +110 110

_________7_

110 10 10

Отбрасываем единицу старшего разряда, получаем 101010. В итоге получаем;

IV. Выполнение практического задания

Проверить достоверность полученного результата, найти разность вы­ражений с последующей проверкой:

1111112 — 10012 =

11001112-11012 =

1001112 - 1110002 =

V. Подведение итогов урока