Квалификационная работа на высшую категорию по теме: Методическая разработка раздела образовательной программы «Кодирование информации»

Государственное бюджетное образовательное учреждение
дополнительного профессионального образования
Нижегородский институт развития образования
Кафедра теории и методики обучения информатике
Квалификационная работа на высшую категорию
Методическая разработка
раздела образовательной программы
«Кодирование информации»
Казакова Анна Кузьминична,
учитель информатики
высшей квалификационной категории
МБОУ Средняя общеобразовательная школа №30 г. Дзержинска
Нижегородской области
- 2014 -
Содержание TOC \o "1-2" \h \z \u Содержание PAGEREF _Toc382680018 \h 2Введение. PAGEREF _Toc382680019 \h 4Роль информатики сегодня PAGEREF _Toc382680020 \h 4Два подхода к изучению информатики. PAGEREF _Toc382680021 \h 5Три основные ветви информатики. PAGEREF _Toc382680022 \h 5Роль информатики в учебном процессе. PAGEREF _Toc382680023 \h 6Роль темы «Кодирование информации» в курсе информатики и ИКТ. PAGEREF _Toc382680024 \h 7Место темы «Кодирование информации» в курсе «Информатика и ИКТ» PAGEREF _Toc382680025 \h 8Анализ стандартов основного общего  образования и полного среднего образования. PAGEREF _Toc382680026 \h 8Анализ программы Л. Босовой для 5-7 класса по предмету «Информатика и ИКТ» в рамках регионального компонента. PAGEREF _Toc382680027 \h 9Анализ региональной программы «Информатика и ИКТ. Базовый уровень» PAGEREF _Toc382680028 \h 9Цели и задачи изучения темы «Кодирование информации» PAGEREF _Toc382680029 \h 10Результаты по теме «Кодирование информации» PAGEREF _Toc382680030 \h 11Предметные результаты по теме «Кодирование информации» PAGEREF _Toc382680031 \h 12Метапредметные результаты по теме «Кодирование информации» PAGEREF _Toc382680032 \h 12Личностные результаты по теме «Кодирование информации» PAGEREF _Toc382680033 \h 12Анализ тестирования личностных результатов учащихся 5-11 классов по теме «Кодирование информации» PAGEREF _Toc382680034 \h 14Анализ учебников и планирование материала по теме «Кодирование информации». PAGEREF _Toc382680035 \h 155 класс PAGEREF _Toc382680036 \h 156 класс PAGEREF _Toc382680037 \h 167 класс PAGEREF _Toc382680038 \h 178 класс PAGEREF _Toc382680039 \h 179 класс PAGEREF _Toc382680040 \h 1810-11 класс PAGEREF _Toc382680041 \h 19Методика преподавания темы «Кодирование информации» PAGEREF _Toc382680042 \h 20Психолого-педагогическое объяснение специфики восприятия и освоения учебного материала обучающимися в соответствии с возрастными особенностями. PAGEREF _Toc382680043 \h 20Возрастные особенности учащихся 5-8 классов PAGEREF _Toc382680044 \h 20Возрастные особенности учащихся 9-11 классов PAGEREF _Toc382680045 \h 22Обоснование используемых в образовательном процессе по теме «Кодирование информации» образовательных технологий, методов, форм организации деятельности учащихся. PAGEREF _Toc382680046 \h 23Теоретический материал по теме «Кодирование информации». PAGEREF _Toc382680047 \h 26Кодирование числовой информации PAGEREF _Toc382680048 \h 27Кодирование текстовой информации PAGEREF _Toc382680049 \h 27Кодирование графической информации. PAGEREF _Toc382680050 \h 28Кодирование звука. PAGEREF _Toc382680051 \h 29Задачи на кодирование информации в контрольно-измерительных материалах ГИА PAGEREF _Toc382680052 \h 30Примеры заданий ГИА 2014г PAGEREF _Toc382680053 \h 32Задачи на кодирование информации в контрольно-измерительных материалах ЕГЭ. PAGEREF _Toc382680054 \h 34Примеры заданий ЕГЭ 2014г, относящиеся к теме. PAGEREF _Toc382680055 \h 37Литература PAGEREF _Toc382680056 \h 41Приложение №1 PAGEREF _Toc382680057 \h 43Примеры тестов для исследования личностных результатов учащихся по теме «Кодирования информации» PAGEREF _Toc382680058 \h 43
Введение.«Мы употребляем знаки не только для того, чтобы передать наши мысли другим лицам, но и для того, чтобы облегчить сам процесс нашего мышления».
Г. Лейбниц
Роль информатики сегодняВ конце двадцатого века возник так называемый информационный кризис, "информационный взрыв", который проявился в резком росте объема научно-технических публикаций. Возникли большие сложности восприятия, переработки информации, выделения нужной информации из общего потока и др. В этих условиях появилась необходимость в едином и доступном мировом информационном пространстве, в развитии методов и технологии информатики, в развитии информатики как методологии актуализации информации, в формировании базовых технологий и систем и пересмотре роли информатики в обществе, науке, технологии.Мир, общество начали рассматриваться с информационных позиций. Это время лавинообразного увеличения объема информации в обществе, ускорения их применения на практике, повышения требований к актуальности, достоверности, устойчивости информации. XXI век можно считать веком "информационного сообщества", единого и доступного мирового информационного пространства (поля), которое будет постоянно улучшать как производительные силы и производственные отношения, так и человеческую личность, общество.
Появление информатики как науки базируется на индустрии сбора, обработки, передачи, использования информации, на продуктах развития математики, физики, управления, техники, лингвистики, военной науки и других наук.
Информатика – фундаментальная научная и образовательная область, которая не может ограничиться рамками инженерных, пользовательских трактовок, рамками процедурного программирования, имея мощный формальный аппарат для глубокого изучения явлений и систем, их практической интерпретации, усиления междисциплинарных связей.
Информатика уже прошла этап "интуитивного (в своих понятиях, определениях, целях) развития", достаточно "теоретизировалась" и превратилась в полноценную фундаментальную естественнонаучную дисциплину, как, скажем, математика или физика.Два подхода к изучению информатики.Пример. В эпоху введения информатики в число образовательных дисциплин использовался больше программистский и пользовательский подход. Информатика, как правило, отождествлялась с процедурным программированием и решением задач на ЭВМ. Преподавалась информатика в школах и вузах – соответственно.
Если информатика рассматривается с узких позиций ее применения, применимости, то она выступает как техническая, технологическая среда общества, как средство обеспечения, например, коммуникационных потребностей общества.
Если информатика рассматривается с позиции передачи знаний, то она выступает как общекультурная среда и средство познания природы и общества.
Оба подхода должны быть взаимосвязаны.
Абсолютизация первого подхода приводит к различным технократическим перекосам, утопиям.
Абсолютизация второго подхода может привести к излишнему формализму и идеализации.
Дадим теперь рабочее определение информатики. Это определение не является ни полным, ни точным, ни формальным (дать такое определение – невозможно), но вполне приемлемое.
Информатика – это междисциплинарная, методологическая наука об информационных процессах, о моделях, об алгоритмах и алгоритмизации, о программах и программировании, об исполнителях алгоритмов и различных исполняющих системах, об их использовании в обществе, в природе, в познании.
Термин "информатика" (l’informatique) был введен французскими учеными и означает науку обработки информации (первоначально это была информация научно-технического, библиотечного характера) с помощью различных автоматических средств.
Во многих странах больше используется термин "computer science" (компьютерная наука, наука о компьютерах, точнее, наука о преобразовании информации с помощью компьютеров).
Предмет информатики точно невозможно определить – он сложный, многосторонний, динамичный.
Три основные ветви информатики.Можно отметить три основные ветви информатики: теоретическую, практическую и техническую. Отметим, что деление информатики как науки и человеческой деятельности на те, или иные части зависит от целей, задач, ресурсов рассматриваемой проблемы и часто оно бывает условным.
Теоретическая информатика (brainware, "мозговое" обеспечение) изучает теоретические проблемы информационных сред.
Практическая, прикладная информатика (software, "гибкое", программное обеспечение) изучает практические проблемы информационных сред.
Техническая информатика (hardware, "тяжелое", аппаратное обеспечение) изучает технические проблемы информационных сред.
В любую предметную информатику, помимо предметных аспектов самой области, входят социально-правовые, эколого-экономические, гуманитарно-образовательные и философские аспекты.
Предметная область науки "информатика" – информационные системы, модели, языки их описания, технологии их актуализации.
Эти информационные процессы происходят как в живых организмах, так и в технических устройствах, в различных институтах общества, в индивидуальном и общественном сознании.
Информатика, как и математика, является наукой для описания и исследования проблем других наук. Она помогает прокладывать и усиливать междисциплинарные связи, исследовать проблемы различных наук с помощью своих идей, методов, технологий.
Фундаментальность информатике придает не только широкое и глубокое использование математики и других естественных наук, формальных методов и средств, но и общность и фундаментальность ее результатов, их универсальная методологическая направленность в производстве знаний общества.
Роль информатики в учебном процессе.Мировоззренческая роль информатики состоит, в частности, в том, что она помогает вникать (особенно, в информационную) суть явлений, происходящих в окружающем нас мире, например, скрытых, не лежащих на поверхности, выявлять, описывать и исследовать как внешние, так и внутренние связи системы.Воспитательная роль информатики состоит, в частности, в выработке исследовательского, творческого, алгоритмического подхода к делу, настойчивости, терпения и трудолюбия, аккуратности, логичности и строгости суждений, развитии умений выделять главное и игнорировать второстепенное, не влияющее на суть проблемы, ставить и исследовать новые задачи, использовать информационные технологии при решении разнообразных задач и др.
Культурная роль информатики состоит в частности в том, что повышение информационной и компьютерной культуры естественным образом, в соответствии с функциями информатики содействует повышению и профессиональной, и общей культуры (мышления, поведения, выбора). Информатика – это своего рода особая культура и искусство информационно-логического представления знаний.
Эстетическая роль информатики (эстетика - наука о прекрасном) состоит, в частности, в сведении разрозненных элементов и связей исследуемой проблемы в целостную композицию, обладающую эстетическими качествами (красота, обаяние, цвет, форма, пропорция, симметрия, гармония, единство частей целого, удовольствие и др.), в сведении целого к ее частям с целью повышения эстетических качеств восприятия (в том числе и виртуального) процесса, явления.Благодаря информатике развиваются языки наук, происходит их взаимообогащение, следовательно, и сами науки развиваются.
Информатика также обогащается новыми идеями и приложениями вследствие этого процесса, развивает и индустриализирует процесс получения, хранения и использования знаний.
Роль темы «Кодирование информации» в курсе информатики и ИКТ.
В процессах, связанных с информацией, несомненно, велика роль кодирования информации. Процесс кодирования информации прочно вошел в жизнь человека и является стимулом развития информационного общества.
Информация нужна как человеку, так и различным техническим устройствам, для того, чтобы точно и правильно выполнять требуемую человеком работу. Технические устройства окружают человека дома и на работе. Для правильной работы автоматического устройства, необходимо, чтобы оно реагировало на внешние условия, т. е. использовало информацию, получаемую от человека и окружающей среды. Автоматическое устройство должно уметь фиксировать информацию.
Одним из способов фиксации информации, является представление ее в символьном виде. Появление символьной формы представления информации связано с формированием человеческой речи. В ходе развития человека сформировалась идея алфавита - некоторого фиксированного набора знаков, из которого можно составить как угодно много слов. 
Алфавит лежит в основе каждого языка.
Если общение происходит между человеком и автоматическим устройством (например, компьютером), необходимо выработать систему условных знаков для передачи, обработки
и хранения информации.
Кодирование информации - это процесс формирования определенного представления информации. При кодировании информация представляется в виде дискретных данных.
Декодирование является обратным к кодированию процессом.
Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (например, звуки, изображения, показания приборов и т. д.) для обработки на компьютере должна быть преобразована в числовую форму.
Например, чтобы перевести в числовую форму музыкальный звук, можно через небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука на определенных частотах, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ для компьютера можно выполнить преобразования полученной информации.Аналогичным образом на компьютере можно обрабатывать текстовую информацию. При вводе в компьютер каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран или печать) для восприятия человеком по этим числам строятся изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов. Знаки или символы любой природы, из которых конструируются информационные сообщения, называют кодами. Полный набор кодов составляет алфавит кодирования.Простейшим алфавитом, достаточным для записи информации о чем-либо, является алфавит из двух символов, описывающих два его альтернативных состояния
("да" - "нет", "+" - "-", 0 или 1).Как правило, все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц (а не десяти цифр, как это привычно для людей). Иными словами, компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, поскольку при этом устройства для их обработки получаются значительно более простыми. Ввод чисел в компьютер и вывод их для чтения человеком может осуществляться в привычной десятичной форме, а все необходимые преобразования выполняют программы, работающие на компьютере.Преимущества двоичного кода:
возможность автоматической обработки информации при помощи технических устройств с двумя состояниями;
представление информации двумя состояниями очень надежно;
операции над двоичными кодами гораздо проще, чем над десятичными;появляется возможность использовать аппарат логики (ложь - 0, истина - 1).
Компьютер с точки зрения пользователя работает с информацией самой различной формы представления: числовой, графической, звуковой, текстовой и пр. Но мы уже знаем (упоминалось выше), что он оперирует только цифровой (дискретной) информацией. Значит, должны существовать способы перевода информации из внешнего вида, удобного пользователю, во внутреннее представление, удобное компьютеру, и обратно.
После преобразования в двоичные коды любая информация (текстовая, графическая, аудио, видео) может фиксироваться, передаваться, обрабатываться и храниться на одних и тех же машинных носителях.
Место темы «Кодирование информации» в курсе «Информатика и ИКТ»Анализ стандартов основного общего  образования и полного среднего образования.Согласно образовательному стандарту основного общего образования тема «Кодирование информации» изучается в рамках раздела «Представление информации», однако явного выражения ее нет. Понятие кодирования информации рассматривается при разговоре о кодировании числовой, текстовой информации, графической информации, звуковой информации
Анализ стандарта среднего (полного) образования показал, что тема «Кодирование информации» изучается в разделе «Информация и информационные процессы», а также при изучении тем «Обработка текстовой информации, «Обработка графической информации», «Системы счисления», а также при разговоре о кодировании звуковой информации. Явного представления темы в стандарте так же нет.
Но мы понимаем, что без понятия кодирования информации невозможно рассматривать процессы работы компьютера с информацией, виды информационных моделей, формы записи алгоритмов и языки программирования.
Анализ программы Л. Босовой для 5-7 класса по предмету «Информатика и ИКТ» в рамках регионального компонента.По региональному компоненту предмет «Информатика и ИКТ» в основной школе начинается с 5 класса. По программе Л. Босовой для 5-9 класса ученики встречаются с кодированием информации в 5 классе в теме «Информация вокруг нас».
Здесь мы говорим с учениками о формах представления информации, которая на данном этапе изучения представляется в виде знаний, сведений и о способах передачи, хранения и кодирования текстовой информации.
В 6 классе в теме «Компьютер и информация» мы уже знакомим учащихся с двоичным кодированием числовой информации, растровым и векторном кодированием графической информации.
В 7 классе в теме «Информационное моделирование» мы рассматриваем информационные модели благодаря знаниям о кодировании информации, ведь набор свойств об объекте, которые отражаются в информационной модели, может быть представлен только в закодированном виде, в виде текста, графики.
Анализ региональной программы «Информатика и ИКТ. Базовый уровень»В 8 классе по программе Л. Босовой в трёх темах:
«Обработка текстовой информации»
«Обработка графической информации»
«Информация и информационные процессы»
мы углубляем знания о представлении информации и встречаемся с понятием дискретизации информации, на основании которого вводим алфавитный и вероятностные способы измерения информации.
В 9 классе по программе Л. Босовой в теме «Математические основы информатики» мы вплотную приближаемся к кодированию и представлению числовой информации с помощью систем счисления, т.е. к тому, что является основой работы компьютера.
В 10 классе по программе Н. Д. Угриновича в теме «Информационные технологии» и в теме «Информация. Информационные процессы» мы повторяем и углубляемся в материал по кодированию текстовой, графической, числовой информации и рассматриваем кодирование звуковой информации.
В 11 классе при повторении материала и подготовке к ЕГЭ мы обобщаем материал по теме «Информационные процессы»
Цели и задачи изучения темы «Кодирование информации»Цели изучения темы:
Показать учащимся многообразие кодов;
Отметить роль кодирования;
Сформировать систему знаний  по теме;
Познакомить учащихся со способами кодирования информации в компьютере;
Сформировать навыки кодирования и декодирования числовой, текстовой, графической и звуковой информации обрабатываемой компьютером;
Изучить единицы измерения информации;
Научить решать задачи по теме кодирования и измерения информации;
Развить навыки применения знаний на практике;
Сформировать ключевые компетенции;
Задачи:
Познавательные:
Дать основные понятия темы - «код», «кодирование», «декодирование»;
Сформировать у учащихся понимание процесса кодирования информации;
Показать различные виды кодирования, значимость кодирования в жизни человека;
Выявить преимущества двоичного кодирования информации;
Познакомить учащихся со способами кодирования текстовой информации в компьютере, устройством кодировочной таблицы ASCII; рассмотреть примеры решения задач;
Дать и закрепить навыки и умения по двоичному кодированию  и декодированию информации различного вида, которые обеспечивают успешное выполнение заданий;
Формировать общую информационную грамотность, через изучение информационных процессов, методов и средств получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации;
Расширять область практической деятельности обучающихся, связанную с использованием информационных технологий;Развивающие:
Развивать умение учащихся высказываться на заданную тему, сопоставлять, анализировать, логически мыслить.
Развивать навыки работы за ПК.
Развивать внимание, наблюдательность, воображение
Вырабатывать умение логически мыслить, сравнивать, соотносить.
Развивать умения применять полученные знания при решении задач различной направленности.
Развитие коммуникативных способностей.
Развитие навыков и умения быстро организовываться и применять полученные знания в различных ситуациях с использованием информационно-коммуникационных технологий на практике.
Воспитательные:
Воспитывать чувство уверенности в себе и своих знаниях, чувство ответственности за результаты своего труда;
Формировать системно-информационный подход к анализу окружающего мира, воспитывать информационную культуру учащихся;
Формировать гуманистическое отношение к миру;
Воспитывать аккуратность и умение вести записи в тетради, культуру поведения на уроке, умение слушать;
Формировать познавательные потребности, интерес к предмету;
Воспитывать у учащихся доброжелательное отношение друг к другу, умение работать в коллективе;
Воспитывать добросовестное отношение к труду, инициативность, уверенность в своих силах, самостоятельность в работе;
Результаты по теме «Кодирование информации»
Многие предметные знания и способы деятельности (включая использование средств ИКТ), освоенные обучающимися на базе информатики, находят применение как в рамках образовательного процесса при изучении других предметных областей, так и в иных жизненных ситуациях, становятся значимыми для формирования качеств личности, т. е. ориентированы на формирование метапредметных и личностных результатов.Предметные результаты включают в себя: освоенные обучающимися в ходе изучения учебного предмета умения специфические для данной предметной области, виды деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета, его преобразованию и применению в учебных, учебно-проектных и социально-проектных ситуациях, формирование научного типа мышления, научных представлений о ключевых теориях, типах и видах отношений, владение научной терминологией, ключевыми понятиями, методами и приемами.Предметные результаты по теме «Кодирование информации»
Понимание терминов «информация», «код», «кодирование», «декодирование» информации
Знание единиц измерения информации, скорости передачи данных
Представлять принципы кодирования текстовой, числовой, графической, звуковой и видеоинформации
Знать разные системы счисления для кодирования числовой информации и уметь кодировать числовую информацию
Знать разные таблицы кодировки для кодирования текстовой информации
Знать правила разгадывания ребусов знать «метод координат», знать системы кодирования цвета
Знать приемы и формулы для решения задач на измерение текстовой, графической, звуковой информации, уметь решать задачи, используя кодированную запись алгоритма
Метапредметные результаты – освоенные обучающимися на базе одного, нескольких или всех учебных предметов способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и в других жизненных ситуациях.
Метапредметные результаты по теме «Кодирование информации»
Уметь решать задачи на измерение текстовой, графической, звуковой информации
Переводить из одних единиц измерения информации в другие
Уметь узнавать систему кодирования цвета и переводить изображение из одной цветовой системы в другую
Уметь перекодировать числовую информацию из одной системы счисления в другую.
Уметь перекодировать текстовую информацию из одной кодировки в другую
Применять «метод координат» для кодирования графической информации
Уметь разгадывать ребусы
Личностные результаты – это сформировавшаяся в образовательном процессе система ценностных отношений учащихся к себе, другим участникам образовательного процесса, самому образовательному процессу, объектам познания, результатам образовательной деятельности.
Личностные результаты по теме «Кодирование информации»
Уметь решать жизненные задачи на измерение текстовой, графической, звуковой информации
Понимать важность знаний единиц измерения информации для умения оценивать объемные, скоростные характеристики технических устройств работающих с информационными потоками
Использовать разную систему кодирования цвета для работы с графикой
Осознать важность систем счисления в жизни человека
Понимать значения различных кодов в жизни человека;
Понимать значение «метода координат» для работы с графической информацией
Уметь составлять и разгадывать ребусы для развития мышления
Анализ тестирования личностных результатов учащихся 5-11 классов по теме «Кодирование информации»

На основании тестирования учащихся 5-11 классов в конце года была получены количественные характеристики личностных результатов по теме «Кодирование информации» в 2011г и в 2012г. На гистограмме отражено среднее значение полученных результатов.Тестировалось 234 ученика 5-11 класса. Примеры тестов для 5,6 и 9 классов приведены в Приложении.
Анализ учебников и планирование материала по теме «Кодирование информации».5 классВ учебнике Л. Босовой «Информатика и ИКТ» 5-го класса тема представлена в главе 1 «Информация вокруг нас» пункты 1.6-1.14.
Фрагмент поурочного планирования:
№
темы урока Наименование темы,
подтемы
(темы урока) Отводимое кол. часов Планируемые сроки проведения Проведено фактически Оснащение урока Дом.
задание
II. Информация вокруг нас 15 час
112 Кодирование информации
11 карточки-задания
презентация «Кодирование чисел» §1.6
рт:14-19 ст17
113 Формы представления информации. Метод координат. 11 карточки-задания §1.7,1.8
рт:31-34 ст32
114 Текст как форма представления информации. Логическая игра 11 электронный документ §1.9
рт:10-12 ст16
115 Табличная форма представления информации. Игра «Морской бой» Проверочная работа. 11 игра «Морской бой» в Роботландиитест «Информация»
Электр. диск Босовой§1.10
рт:37,38 ст39
116 Наглядные формы представления информации. Проверочная работа 11 Презентация «Наглядные формы представления информации» Тесты. §1.11
рт:26 ст25
117 Обработка информации. Практическая работа №5 «Выполнение вычислений с помощью приложения калькулятор» 11 Калькулятор §1.12
рт:37
ст73
222 Изменение формы представления информации. Систематизация информации.
1 Электр. диск Босовой§1.13
рт:44-47
ст46
III. Информационные технологии. 10 час
228 Преобразование информации по заданным правилам.
Работаем с калькулятором. 1 Калькулятор §1.14
рт:49
229 Преобразование информации путём рассуждений.
Практическая работа №15 «Работа с фрагментами» 1 Электронный текстовый документ §1.14,2.10
рт:39,40
Всего: 9 уроков
6 класс В учебнике Л. Босовой «Информатика и ИКТ» 6-го класса тема представлена в главе 1 «Компьютер и информация» пункты 1.3-1.4
№
темы
урока Наименование темы,
подтемы
(темы урока) Отводимое кол. часов Планируемые сроки
проведения Проведено фактически Оснащение урока Дом.
задание
I. Компьютер и информация 11 час
33 Системы счисления.
Практическая работа №2 «Знакомимся с текстовым процессором Word» 11 Плакат «Цифровые данные».
Презентации «История счета и систем счисления», «Цифровые данные» (часть 1).
Файл Ошибка.doc §1.3, 4.3
р.т.№12,14 стр10
44 Двоичное кодирование числовой информации.
11 Карточки-задания
Плакат «Цифровые данные».
Презентация «Цифровые данные» (часть 1) §1.3
р.т.№17,18 стр12
55 Перевод двоичных чисел в десятичную систему счисления.
11 Карточки-задания
Плакат «Цифровые данные».
Презентация «Цифровые данные» (часть 1) §1.3 р.т.№21
стр14
66 Тексты в памяти компьютера.
Практическая работа №3 «Редактируем и форматируем текст»
11 Плакат «Цифровые данные».
Презентация «Цифровые данные» (часть 2) §1.3 р.т.25,26,29,30 стр19
77 Кодирование текстовой информации.
  11 Тест «Работа с текстовой информацией»
Плакат «Цифровые данные»
Презентация «Цифровые данные» (часть 2).
Файл Заготовка.doc §1.3 р.т. №32-35 стр25
99 Растровое кодирование графической информации.  11 Презентация «Вид графики»
Плакат «Цифровые данные».
Презентация «Цифровые данные».
Файл Образец.bmp §1.3
р.т.№37-39 стр 29
110 Векторное кодирование графической информации.
Практическая работа №4 «Нумерованные списки» 11 Плакат «Цифровые данные»; «Цифровые данные» (часть 3); файлы: Слова.doc, Кувшин.doc §1.3
р.т.№40, 41 стр32
111 Единицы измерения информации.
Практическая работа №5 «Маркированные списки» 11 Презентация «Единицы измерения»
Плакат «Как хранят информацию в компьютере».
Презентация «Единицы измерения информации».
Файлы Чудо.doc, Природа.doc, Делитель.doc §1.4
р.т.№43,44 стр 38
§2.1 р.т.№1-6 стр 39
Всего 8 уроков
7 классВ учебнике Л. Босовой «Информатика и ИКТ» 7-го класса нет явного выражения темы «Кодирования информации», но при рассмотрении разных информационных моделей, особенно в виде графов, деревьев, таблиц маршрутов, мы невольно используем кодирование информации, т.е. представление информации в определенном виде. Даже запись алгоритма для робота исполнителя - это есть процесс кодирования информации. Это еще раз показывает важность данной темы.
8 класс В учебнике Л. Босовой «Информатика и ИКТ» 8-го класса тема представлена в главе 1 «Информация и информационные процессы» пункты 1.2-1.5
№
темы урока Наименование темы,
подтемы
(темы урока) Отводимое кол. часов Планируемые сроки
проведения Проведено фактически Оснащение урока Дом.
задание
I Информация и информационные процессы. 9час
33 Представление информации 1 Презентация «Представление информации»
§1.2
44 Дискретная форма представления информации 1 Презентация «Двоичное кодирование»
Карточки-задания §1.3
65 Единицы измерения информации 1 Презентация «Измерение информации» §1.4
6
66 Информационные процессы. Обработка информации. 1 Электронный учебник «Кодирование информации» Казаковой
Тест «Информа-
ционный процесс» §1.5
III. Обработка графической информации 4 час
116 Формирование растрового изображения на экране компьютера 11 Презентация «Формирование изображения на экране компьютера»
Adobe Photoshop §3.1
117 Компьютерная графика 11 Презентация «Компьютерная графика» §3.2
118 Создание векторных графических изображений 11 Презентация «Создание графических изображений на примере КОМПАС» §3.3
119 Практическая контрольная работа №3
«Обработка графической информации».
11 Тест «Работа с графикой»
Всего 8 уроков
9 классВ учебнике Л. Босовой «Информатика и ИКТ» 9-го класса часть 1 тема представлена в главе 1 «Математические основы информатики» пункты 1.1-1.2
№
темы урока Наименование темы,
подтемы
(темы урока) Отводимое кол. часов Планируемые сроки
проведения Проведено фактически Оснащение урока Дом.
задание
I. Математические основы
информатики 12 час
22 Общие сведения о системах счисления 1 презентация
«Системы счисления» §1.1
33 Двоичная система счисления. Двоичная арифметика 1 Электронный учебник «Кодирование информации» §1.1
44 «Компьютерные» системы счисления 1 Электронный учебник «Кодирование информации» §1.1
55 Правило перевода целых десятичных чисел в систему счисления с основанием q1 Электронный учебник «Кодирование информации» §1.1
66 Представление целых чисел
1 Презентация «Представление информации в компьютере» §1.2
77 Представление вещественных чисел 1 Презентация «Представление информации в компьютере» §1.2
Всего 6 уроков
10-11 классВ учебнике 10-11 класс Угриновича Н. Д. «Информатика и ИКТ» (базовый уровень) тема представлена в главе «Информация. Двоичное кодирование информации». (Двоичное кодирование текстовой информации, двоичное кодирование числовой информации, двоичное кодирование звука, двоичное кодирование графической информации).
№
темы урока Наименование темы,
подтемы
(темы урока) Отводимое
кол. часов Планируемые сроки
проведения Проведено фактически Оснащение урока Дом.
задание
I. Информация. Информационные процессы. (4 час)
11 Информация в живой и неживой природе и технике. Человек и информация. 11 Презентации
«Информация в живой и неживой природе»
«Информационные процессы в технике»
«Вещественно-энергетическая картина мира»
«Вещественно-энергетическая картина мира» Введение
22 Количество информации как мера уменьшения неопределённости знаний 11 Презентация
«Измерение информации»
Электронный учебник «Кодирование информации» Введение
33 Алфавитный подход к определению количества информации 11 Презентация
«Измерение информации»
«Решение задач на содержательный и алфавитный подход» Введение
44 Практическая работа №1
«Определение количества информации с использованием алфавитного подхода» 11 Электронный учебник «Кодирование информации» §2.4
II. Информационные технологии (13 час)
55 Кодирование текстовой ин-
формации
11 Презентация «Кодирование текстовой информации» §7.1,
7.2.1
110 Кодирование графической информации
Практическая работа №5.
«Кодирование графической информации» 11 Электронный учебник «Кодирование информации» §8.3
113 Кодирование звуковой информации
Практическая работа №8.
«Выполнение геометрических построений в системе компьютерного черчения
КОМПАС»
11 Электронный учебник «Кодирование информации» §9.3
115 Представление числовойинформации с помощью систем счисления
Практическая работа №10.
«Перевод чисел из одной системы счисления в другую с помощью калькулятора» 11 Электронный учебник «Кодирование информации» §10.1
117 Контрольная работа №1 «Кодирование информации»
Практическая работа №12.
«Построение диаграмм различных типов» 11 тест §10.3
Всего 9 уроков
Таким образом, с 5 по 10 класс на тему «Кодирование информации» мы отводим 40 уроков. В 11 классе мы возвращаемся к материалу при повторении и подготовки к ЕГЭ.
Методика преподавания темы «Кодирование информации»Психолого-педагогическое объяснение специфики восприятия и освоения учебного материала обучающимися в соответствии с возрастными особенностями.Так как тема «Кодирование информации» проходит через весь процесс обучения школьников с 5 по 11 класс, во время обучающего процесса обращаю внимание на возрастные особенности учащихся.
Возрастные особенности учащихся 5-8 классовВ этом возрасте подросток приступает к систематическому овладению основами наук. Обучение становится многопредметным, место одного учителя занимает коллектив педагогов. К подростку предъявляются более высокие требования. Это приводит к изменению отношения к учению. Для школьника среднего возраста учебные занятия становятся привычным и далеко не обременительным делом. Учащиеся порой склонны не утруждать себя лишними упражнениями, выполняют уроки в пределах заданного или даже меньше. Контроль родителями учебного процесса в большинстве семей – ослаблен. Нередко происходит снижение успеваемости. То, что побуждало младшего школьника активно учиться, не играет теперь такой роли, а новые побуждения к учению (установка на будущее, дальние перспективы) еще не появились.
Подросток не всегда осознает роль теоретических знаний, чаще всего он связывает их с личными, узкопрактическими целями. Например, зачастую семиклассник не знает и не хочет учить определения, так как «убежден», что и без этих знаний можно обойтись в жизни. Подросток должен знать, зачем нужно выполнять то или другое задание. Нередко на уроках можно слышать: «Для чего это делать?», «Зачем?» В этих вопросах сквозит и недоумение, и некоторое недовольство, и порой даже недоверие к требованиям учителя. В то же время подростки склонны к выполнению самостоятельных заданий и практических работ на уроках. Даже учащиеся с низкой успеваемостью и дисциплиной активно проявляют себя в подобной ситуации. Особенно ярко проявляет себя подросток во внеучебной деятельности. Кроме уроков, у него много других дел, которые занимают его время и силы, подчас отвлекая от учебных занятий. Школьникам средних классов свойственно вдруг увлечься каким-либо занятием. Они много времени проводят за компьютерными играми, в социальных сетях. Там знакомятся со множеством фактов, готовы рассказать о них или даже выступить с короткими сообщениями на уроке. Однако подростков начинают интересовать не факты сами по себе, а их сущность, причины их возникновения, но проникновение в сущность не всегда отличается глубиной. Образы, представления продолжают занимать большое место в мыслительной деятельности подростка. Часто детали, мелкие факты, подробности мешают выделить главное, существенное и сделать необходимое обобщение. Для подростков, как и для младших школьников, характерна установка скорее на запоминание материала, чем на обдумывание и глубокое осмысливание.
Есть подростки, которые стремятся к самостоятельности в умственной деятельности. Они предпочитают справляться с задачами, не списывая их с доски, стараются избегать дополнительных разъяснений, если им кажется, что они сами могут разобраться в материале, стремятся придумать свой оригинальный пример, высказывают свои собственные суждения и т. д. Вместе с самостоятельностью мышления развивается и критичность. В отличие от младшего школьника, который все принимает на веру, подросток предъявляет более высокие требования к содержанию рассказа учителя, он ждет доказательности, убедительности.
В состоянии утомления ярко проявляется эмоциональная возбудимость подростка, он страстно, с жаром спорит, доказывает, высказывает возмущение, бурно реагирует. При встрече с трудностями возникают сильные отрицательные чувства, которые приводят к тому, что школьник не доводит до конца начатое дело. В то же время подросток может быть настойчивым, выдержанным, если деятельность вызывает сильные положительные чувства.
Роль учителя на данном этапе обучения сводится в первую очередь к объяснению важности изучения того или иного материала, его роли в настоящей или дальнейшей жизни человека. Теоретический материал должен подноситься ярко, увлекательно, поэтому чаще пользуюсь игровыми моментами. Соревновательные игры поднимают эмоциональный настрой подростков, помогают преодолеть усталость. Не забываю привлечь ребенка к самостоятельному поиску интересной информации, развить творческий подход при выполнении классных и домашних заданий. Всегда предоставляю возможность высказать свою, пусть не всегда правильную, точку зрения, стараюсь не подорвать авторитет ребенка перед сверстниками. Часто меняю форму учебной деятельности на уроке, избегая быстрой утомляемости. Домашнее задание желательно с элементами рассуждения, вывода, поиска ответа на вопрос или развития фантазии. Обязательно поощряется дополнительная творческая работа, пусть маленькая, но самостоятельная. Учу обобщать материал, выделять главное, контролировать свое поведение. Избегаю негативного оценивания работы ученика, даю возможность проявить себя в разных сферах деятельности.
Возрастные особенности учащихся 9-11 классовВ ранней юности учение продолжает оставаться одним из главных видов деятельности старшеклассников. В связи с тем, что в старших классах расширяется круг знаний, что эти знания ученики применяют при объяснении многих фактов действительности, они более осознанно начинают относиться к учению. В этом возрасте встречаются два типа учащихся: для одних характерно наличие равномерно распределенных интересов, другие отличаются ярко выраженным интересом к одной науке.
Различие в отношении к учению определяется характером мотивов. На первое место выдвигаются мотивы, связанные с жизненными планами учащихся, их намерениями в будущем, мировоззрением и самоопределением. По своему строению мотивы старших школьников характеризуются наличием ведущих, ценных для личности побуждений. Старшеклассники указывают на такие мотивы, как близость окончания школы и выбор жизненного пути, дальнейшее продолжение образования или работа по избранной профессии, потребность проявить свои способности в связи с развитием интеллектуальных сил. Все чаще старший школьник начинает руководствоваться сознательно поставленной целью, появляется стремление углубить знания в определенной области, возникает стремление к самообразованию.
Для старшеклассника типична готовность к физическим и умственным нагрузкам. Физическое развитие оказывает влияние на развитие некоторых качеств личности. Например, осознание своей физической силы, здоровья и привлекательности влияет на формирование у юношей и девушек высокой самооценки, уверенности в себе, жизнерадостности и т. д., наоборот, осознание своей физической слабости вызывает порой у них замкнутость, неверие в свои силы, пессимизм.
Старший школьник стоит на пороге вступления в самостоятельную жизнь и оценивают учебный процесс с точки зрения того, что он дает для их будущего. Они начинают иначе, чем подростки, смотреть на школу.
В старшем школьном возрасте устанавливается довольно прочная связь между профессиональными и учебными интересами. У подростка учебные интересы определяют выбор профессии, у старших же школьников наблюдается обратное: выбор профессии способствует формированию учебных интересов, изменению отношения к учебной деятельности. В связи с необходимостью самоопределения у школьников возникает потребность разобраться в окружающем и в самом себе, найти смысл происходящего. В старших классах учащиеся переходят к усвоению теоретических, методологических основ, различных учебных дисциплин.
Характерным для учебного процесса является систематизация знаний по различным предметам, установление межпредметных связей. Все это создает почву для овладения общими законами природы и общественной жизни, что приводит к формированию научного мировоззрения. Старший школьник в своей учебной работе уверенно пользуется различными мыслительными операциями, рассуждает логически, запоминает осмысленно. В то же время познавательная деятельность старшеклассников имеет свои особенности. Если подросток хочет знать, что собой представляет то или иное явление, то старший школьник стремится разобраться в разных точках зрения на этот самый вопрос, составить мнение, установить истину. Старшим школьникам становится скучно, если нет задач для ума. Они любят исследовать и экспериментировать, творить и создавать новое, оригинальное.
Старших школьников интересуют не только вопросы теории, но самый ход анализа, способы доказательства. Им нравится, когда преподаватель заставляет выбирать решение между разными точками зрения, требует обоснования тех или иных утверждений; они с готовностью, даже с радостью вступают в спор и упорно защищают свою позицию.
При работе с данной возрастной категорией очень важно найти индивидуальный подход, опираясь на цели ребенка. Задания должны быть разноуровневые. Нельзя, считаю, нагружать ребенка, не сдающего данный предмет, задачами повышенной сложности. Однако базисный минимум никто не отменял. Бывает сложно привлечь старшеклассника, который выбрал профессию, не связанную с информатикой и компьютерной техникой к увлеченной работе по предмету. Но, т.к. старшеклассник уже осмысленно подходит к обучению, можно ввести более жесткий контроль изучаемого материала. Отметка по любому предмету важна для старшеклассника. Чтобы не выработать негативное отношение к предмету, предоставляю возможность для исправления отметки в виде дополнительного домашнего задания в форме доклада, презентации, любой творческой работы. Применяю самостоятельное изучение материала с помощью электронных учебников, практикумов, интернет - ресурсов обязательно с ответами на поставленные вопросы, выводами или дискуссиями. Организую работу в группах (чаще в парах), творческие задания, проектные работы – все направлено на развитие компетенций школьника, приучение к самостоятельной работе.
Обоснование используемых в образовательном процессе по теме «Кодирование информации» образовательных технологий, методов, форм организации деятельности учащихся.
В 5 классе учебный материал по теме «Кодирование информации» является: понятие кода, кодирования и декодирования информации. При знакомстве с основными понятиями темы, важно разобрать как можно больше наглядных примеров (объяснительно-иллюстративный метод) использования кодирования в жизни человека. В качестве обучающих технологий в основном использую – игровые и компьютерные технологии. Использую презентации с яркими репродукциями для введения основных понятий, флэш-анимации для организации игровых ситуаций, интерактивную доску для контроля знаний. Начинаю использовать модельные методы обучения, когда ребенок сам ставит цели урока и выбирает пока с подсказкой и тему урока. Практические работы проводятся также на интерактивном материале. Ребусы, построение рисунка по координатам точек, расшифровка текста по заданному коду – всё здесь способствует созданию красочного учебного пособия, которое привлекает ребенка. Использую приёмы личностно-ориентированного развивающего обучения. Дети получают индивидуальные и творческие задания, учатся делать краткие публичные выступления пока по материалу, рекомендуемому учителем. Записи в тетрадях и домашние задания контролируются, и поощряется не только полнота выполнения, но и аккуратность. Оценивание и закрепление материала с помощью выполнения практических заданий или флэш-тестов.
В 6 классе материал темы приближен к компьютеру. Процессы передачи и обработки информации тесно переплетаются с представлением информации в двоичном коде. Мы говорим о системах счисления и знакомимся с новой для детей системой - двоичной. Двоичное кодирование вызывает трудности у учеников с ослабленными математическими навыками. Подбирается способ донесения информации, понятный каждому. Используется технология уровневой дифференциации. Продолжаю использовать модельные методы обучения. Так же активно применяю интерактивные средства обучения. С помощью интерактивной доски можно быстро набирать из 0 и 1 любое двоичное число и дети с удовольствием, клонируя цифры, приобретают навыки двоичного кодирования. Кодирование текстовой и графической информации на данном этапе объясняется на простейшем уровне и сопровождается работами в текстовом и графическом редакторах. Для проверки знаний уже применяю тестирование с помощью системы MyTtst c использованием обучающего режима. Вводятся единицы измерения информации, запоминание названия и веса которых неоднократно контролируется разными способами. Дети должны понять важность этих единиц на уровне с единицами измерения веса и расстояния.
В 8 классе более серьёзно и осознанно говорим с детьми об информационных процессах в технических устройствах. Рассматриваются виды графики и её кодирование, разные подходы к измерению текстовой информации, вводятся формулы, с помощью которых решаются задачи. Причем в задачах часто используется перевод единиц измерения. Здесь мы уже спускаемся в мир научной информатики, и это зачастую сопровождается отрицательными эмоциями подростка. Применяю культуровоспитывающие технология дифференцированного обучения по интересам детей. Использую в содержании задач практическую направленность, для освоения навыков решения раздаю разноуровневые задания. Использую групповые технологии. Дети уже привыкли к выбору темы урока и самостоятельно ставят цели. В этом возрасте ещё уместны и соревновательные игры. Интерактивная доска помогает быстро показать правильное решение в случае затруднения на любом этапе выполнения задания. Используется программированный метод обучения, когда задается начальный этап решения задачи и конечный, надо продумать и предложить промежуточные шаги. К тестированию в системе MyTtst дети уже относятся положительно и облегчают учителю анализ пробелов знаний.
В 9 классе основной предметный материал – это системы счисления и представление чисел в памяти компьютера. Дети уже знакомы с двоичной системой счисления, но теперь мы должны раскрыть перед ними закономерности связей между разными позиционными системами счисления, выработать у детей правила быстрого перевода чисел из одной системы счисления а другую, работы с десятичными числами, арифметическими операциями. Объяснить как представлены положительные и отрицательные числа, целые и вещественные в памяти компьютера. Материал сложен и для ученика, т.к. кроме вычислений и правил ничего не содержит и для учителя, т.к. проконтролировать процесс выполнения операций по переводу и усвоения этого материала у всего класса сложно. Здесь использую компьютерные (новые информационные) технологии обучения, показываю анимированный перевод чисел, применяю программы, которые выдают случайные примеры и сами контролируют результат. Особенно мне помогает программа, написанная моим учащимся по моей просьбе (приложение в электронном виде), которая, вдобавок, сохраняет путь выполнения заданий, и я могу оценить, что больше вызывает трудности у данного ученика. Делаю упор на практические методы. То же самое использую при работе с графической информацией. Вспоминаем принципы кодирования графики, углубляемся в кодирование цвета и практически рассматриваем работу с разного вида графикой на компьютере.

В 10 классе повторяется материал 8-9 класса по кодированию текстовой, числовой, графической информации. Здесь добавляется разновероятностный подход при решении задач на измерение текстовой информации, кодирование звуковой и видеоинформации. Учащиеся уже знакомы с основными понятиями темы, самостоятельно вспоминают материал. Использую технологию самообучения. Когда подростку предоставляется разнообразный теоретический материал и большой практический материал. Подросток при необходимости повторяет теорию и в своем темпе выполняет задания, которые ему уже понятны, дальше либо возврат к теории, либо консультация с учителем, товарищами и выполнение других, более для него сложных заданий. Новый материал может подаваться так же для сильных учащихся или используется объяснительно-иллюстрированный метод.
В 11 классе в разделе повторения прорешиваются задачи, входящие по разделу «Кодирования информации» в базовые знания и умения или в ЕГЭ. Контролируется процесс обученности с помощью системы MyTest.
Во время всего процесса обучения опираюсь на свой электронный учебник http://www.infkasakan.narod.ru/Inform/teor.htm по теме «Кодирование информации» (приложение в электронном виде). У детей есть возможность проверить свои знания дома, обратившись к учебнику через Интернет, потренироваться, повторить материал.
Теоретический материал по теме «Кодирование информации».Предметные результаты, указанные в стандартах основного общего  образования и полного среднего образования, касающиеся темы:
умение использовать термины «информация», «сообщение», «данные», «кодирование», «алгоритм», «программа»; понимание различий между употреблением этих терминов в обыденной речи и в информатике;
умение описывать размер двоичных текстов, используя термины «бит», «байт» и производные от них; использовать термины, описывающие скорость передачи данных; записывать в двоичной системе целые числа от 0 до 256;
умение кодировать и декодировать тексты при известной кодовой таблице;
Прежде всего, обучающиеся должны знать определения кодирования, декодирования, кода, длины кода.
Преобразование информации из одной формы представления (знаковой системы) в другую называется кодированием.
Код— набор символов (условных обозначений) для представления  информации. 
Любой код имеет длину.
Длина кода – количество знаков в коде.
Средством кодирования служит таблица соответствия знаковых систем, которая устанавливает взаимно однозначное соответствие между знаками или группами знаков двух различных знаковых систем.
Следует обратить внимание на то, что в процессе обмена информацией часто приходится производить операции кодирования и декодирования информации.
Дети должны понимать, что в компьютере для представления информации используется двоичное кодирование. Все виды информации в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических последовательностей нулей и единиц.
Даже сама единица измерения количества информации бит (bit) получила свое название от английского словосочетания Binary digiT (двоичная цифра).
Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное одному биту.
Кодирование числовой информацииДети должны знать, что числа в компьютере представляются в двоичной системе счисления, то есть посредством двух цифр — 0 и 1.
В компьютере различают представление целых и действительных чисел.
Целые числа представляются в виде одного, двух или четырех байт со знаком или без знака. Форматы без знака существуют только для положительных чисел. В форматах со знаком знак числа определяет старший разряд: 0 — положительное, 1 — отрицательное. Такое представление получило название представления с фиксированной точкой.
Очень подробно представление чисел в формате с фиксированной точкой дано в учебнике Угриновича Н. Д. Автор предлагает даже алгоритм получения дополнительного кода числа. Однако в КИМах не встречаются задания на поиск дополнительного кода числа.
Действительные числа в двоичной системе счисления представляются в экспоненциальном виде: A2=±M2x2P
где М2 — мантисса числа в виде правильной дроби, а Р — порядок, показывающий, на сколько разрядов должна переместиться десятичная точка мантиссы для получения исходного числа. Такое представление получило название представления с плавающей точкой.
Кодирование текстовой информацииУченики должны четко представлять, что нажатие любой алфавитно-цифровой клавиши на клавиатуре приводит к тому, что в компьютер посылается сигнал в виде двоичного числа, представляющего собой одно из значений кодовой таблицы. Кодовая таблица — это внутреннее представление символов в компьютере. Необходимо познакомит детей с таблицами кодировок ASCII (American Standard Code for Informational Interchange — Американский стандартный код информационного обмена), Unicode, показать в чем их отличия..
При кодировании ASCII для хранения двоичного кода одного символа выделялся 1 байт = 8 бит. Учитывая, что каждый бит может принимать значение 1 или 0, количество возможных кодовых комбинаций (сочетаний единиц и нулей) для отображения символов равнялось 28 = 256.
В стандарте ASCII коды первых 128 символов от 0 до 127 отводились для цифр, букв латинского алфавита и управляющих символов. Вторая половина кодовой таблицы (от 128 до 255) американским стандартом не была определена и предназначалась для символов национальных алфавитов, псевдографики и некоторых математических символов.
В настоящее время для кодирования текстовой информации в основном используется стандарт Unicode. Цель создания этого стандарта — единая таблица для всех национальных языков. Для кодирования алфавитов всех национальных языков достаточно 16-битного представления (по 2 байта на символ). Каждому национальному алфавиту выделен свой блок с кодами символов этой письменности.
Следует вспомнить формулу для определения информационного объема сообщения с целью вычисления количества информации в сообщении, закодированном в системе ASCII или Unicode:
I=k*i,
где i информационный вес символа,  К- количество символов в сообщении,  I – объем сообщения.
Кроме алфавитного подхода к измерению информации необходимо помнить и о содержательном подходе.
 В 1928 г. американский инженер Р. Хартли предложил научный подход к оценке сообщений. Предложенная им формула имела следующий вид:
            I = log2 K ,где К - количество равновероятных событий; I - количество бит в сообщении о том, что произошло любое из К событий. Тогда K=2I. Иногда формулу Хартли записывают так:
            I = log2 K = log2 (1 / р) = - log2 р,т. к. каждое из К событий имеет равновероятный исход К = 1 / р, то р = 1 / К В 1948 г. американский инженер и математик К Шеннон предложил формулу для вычисления количества информации для событий с различными вероятностями.Если I - количество информации,         К - количество возможных событий,         рi - вероятности отдельных событий,то количество информации для событий с различными вероятностями можно определить по формуле:
            I = - Sum( рi log2 рi), где i принимает значения от 1 до К.
   Формулу Хартли теперь можно рассматривать как частный случай формулы Шеннона:
            I = - Sum (1 / К log2 (1 / К)) I = log2 К.
Кодирование графической информации.В этом случае обучающиеся должны знать, что создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами — как растровое или как векторное изображение. Для каждого вида изображения используется свой способ кодирования. Растровое изображение представляет собой совокупность точек, используемых для его отображения на экране монитора. Объем растрового изображения определяется как произведение количества точек и информационного объема одной точки, который зависит от количества возможных цветов.  Количество битов на кодирование одного цвет принято называть глубиной цвета. Следует записать формулу:
I=m*n*i, где i – глубина цвета, m*n – разрешение изображения.
С понятием глубины цвета связано количество цветов в палитре изображения, которое обозначается N и находится по формуле  N=2i.
Векторное изображение представляет собой графический объект, состоящий из графических примитивов. Каждый примитив состоит из элементарных отрезков кривых, параметры которых (координаты узловых точек, радиус кривизны и пр.) описываются математическими формулами. Для каждой линии указываются ее тип (сплошная, пунктирная, штрих-пунктирная), толщина и цвет, а замкнутые фигуры дополнительно характеризуются типом заливки. Кодирование векторных изображений выполняется различными способами в зависимости от прикладной среды. В частности, формулы, описывающие отрезки кривых, могут кодироваться как обычная буквенно-цифровая информация для дальнейшей обработки специальными программами.
Кодирование звука.Звук представляет собой непрерывный сигнал — звуковую волну с меняющейся амплитудой и частотой. Громкость сигнала зависит от его амплитуды (чем больше амплитуда, тем громче сигнал). Тон сигнала зависит от его частоты (чем больше частота сигнала, тем выше тон). Частота звуковой волны выражается числом колебаний в секунду и измеряется в герцах (Гц, Hz). Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Этот диапазон частот называют звуковым.
При кодировании звуковой информации непрерывный сигнал разбивается на равные по длительности интервалы времени (дискреты). При этом предполагается, что на каждом участке сигнал не изменяется, то есть имеет постоянный уровень, который может быть представлен двоичным кодом. Очевидно, что такая замена реального сигнала на совокупность уровней отражается на качестве звука. Поэтому чем меньше временные интервалы (дискреты), тем точнее сигнал можно представить в виде кодов.
Важной характеристикой при кодировании звука является частота дискретизации— это количество измерений уровней сигнала за 1 секунду. Другой важной характеристикой является глубина кодирования звука— количество битов, отводимое на одно измерение уровня звукового сигнала.
Стоит познакомить с формулой для определения объема звукового файла:
V=ν*i*n*t, где i – глубина кодирования звука в битах, n – тип файла (моно (n = 1) или стерео (n=2)), ν – частота дискретизации в герцах, t – длительность звучания в секундах.
Задачи на кодирование информации в контрольно-измерительных материалах ГИА
В кодификаторе элементов содержания и требований к уровню подготовки обучающихся, освоивших основные общеобразовательные программы основного общего образования, для проведения государственной (итоговой) аттестации (в новой форме) по ИНФОРМАТИКЕ и ИКТ 2014г (ФГБПУ ФИПИ от 31.10.13г) дан перечень элементов содержания, проверяемых на государственном экзамене по информатике и ИКТ в 9-х классах. В нем надо выделить следующие пункты, относящиеся к разделу «Кодирования информации»:
Код
раз-
дела Код
контро-
лируемогоэлемента Описание элементов содержания, проверяемых в ходе
экзамена
1 Информационные процессы
1.1 Представление информации
1.1.1 Информация. Язык как способ представления и
передачи информации: естественные и формальные
языки
1.1.2 Формализация описания реальных объектов и
процессов, моделирование объектов и процессов
1.1.3 Дискретная форма представления информации.
Единицы измерения количества информации
1.2 Передача информации
1.2.1 Процесс передачи информации, источник и приемник
информации, сигнал, скорость передачи информации
1.2.2 Кодирование и декодирование информации
2.1 Основные устройства, используемые в ИКТ
2.1.3 Оценка количественных параметров информационных
объектов. Объем памяти, необходимый для хранения объектов
2.1.4
Оценка количественных параметров информационных
процессов. Скорость передачи и обработки объектов,
стоимость информационных продуктов, услуг связи
Но только выделенные пункты вошли в проверочные вопросы.

Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2014 году государственной (итоговой) аттестации (в новой форме) по ИНФОРМАТИКЕ и ИКТ показывает, что тема кодирование информации в ГИА составляет 4 вопроса, это 18,3% от первичного балла.

Примеры заданий ГИА 2014г№1 (2014г).
В одной из кодировок Unicode каждый символ кодируется 16 битами.
Определите размер следующего предложения в данной кодировке.
Я к вам пишу – чего же боле? Что я могу ещё сказать?
1) 52 байт
2) 832 бит
3) 416 байт
4) 104 бит
Ответ: 2
№1. Статья, набранная на компьютере, содержит 16 страниц, на каждой странице 30 строк, в каждой строке 32 символа. Определите информационный объём статьи в одной из кодировок Unicode, в которой каждый символ кодируется 16 битами.
1) 24 Кбайт
 2) 30 Кбайт
 3) 480 байт
 4) 240 байт
Дано:
k=16*30*32
i=16 бит
Определить I
Решение:
I=i*k
I=16*30*32*16=245760 бит = 30720 байт = 30 Кбайт
Ответ: 30 Кбайт
№2. Для кодирования букв А, Б, В, Г решили использовать двухразрядные последовательные двоичные числа (от 00 до 11, соответственно). Если таким способом закодировать последовательность символов ГАВБ.
А – 00, Б – 01, В – 10,  Г – 11
 
Ответ: 11 00 10 01
№3. От разведчика была получена следующая шифрованная радиограмма, переданная с использованием азбуки Морзе:
. _ _ . . . . . . _ . _ _ . _ . . . _ _
 
При передаче информации было потеряно разбиение на буквы, но известно, что в радиограмме использовались следующие буквы:
Т А У Ж Х
- . - . . - . . . - . . . .
Определите текст радиограммы.
Ответ:
АТХУАТАЖТ
№7 (2014г).
Разведчик передал в штаб радиограмму
• – – • • • – • • – – • • – • – –
В этой радиограмме содержится последовательность букв, в которой
встречаются только буквы А, Д, Ж, Л, Т. Каждая буква закодирована с
помощью азбуки Морзе. Разделителей между кодами букв нет. Запишите в
ответе переданную последовательность букв.
Нужный фрагмент азбуки Морзе приведён ниже.
А Д Ж Л Т
. - - . . . -. . - . . . -
Ответ: АД Ж Л Д Л А Л
№13 (2014г).
Переведите число 126 из десятичной системы счисления в двоичную систему
счисления.
В ответе укажите количество единиц в двоичном числе.
Ответ: 6
№15 (2014г)
Файл размером 2000 Кбайт передаётся через некоторое соединение в течение
30 секунд. Определите размер файла (в Кбайт), который можно передать
через это соединение за 12 секунд.
В ответе укажите одно число – размер файла в Кбайт. Единицы измерения писать не нужно.
Скорость передачи: 2000/30 Кбайт/сек, тогда за 12 сек. передадим: 200/3*12=800 Кбайт
Ответ: 800
Задачи на кодирование информации в контрольно-измерительных материалах ЕГЭ.В Ким ЕГЭ 2014г (ФГБПУ ФИПИ от 31.01.12г) дан перечень элементов содержания, проверяемых на едином государственном экзамене по информатике и ИКТ, составленный на основе раздела «Обязательный минимум содержания основных образовательных программ» Федерального компонента государственных стандартов среднего (полного) общего образования по информатике и ИКТ (базовый и профильный уровни). В нем надо выделить следующие пункты, относящиеся к разделу «Кодирования информации»:
Код
раз-
дела Код
контро-
лируемогоэлемента Элементы содержания,
проверяемые на ЕГЭ1 Информация и информационные процессы
1.1 Информация и ее кодирование
1.1.1 Виды информационных процессов
1.1.2 Процесс передачи информации, источник и приемник
информации. Сигнал, кодирование и декодирование.
Искажение информации
1.1.3 Дискретное (цифровое) представление текстовой,
графической, звуковой информации и
видеоинформации. Единицы измерения количества
информации
1.4 Системы счисления
1.4.1 Позиционные системы счисления
1.4.2 Двоичное представление информации
1.5.5 Кодирование с исправлением ошибок
3 Средства ИКТ
3.3
Технология создания и обработки графической и
мультимедийной информации
3.3.2 Ввод и обработка графических объектов
3.3.3 Ввод и обработка звуковых объектов
Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2014 году единого государственного экзамена по информатике и ИКТ показывает, что роль темы кодирование информации в ЕГЭ составляет 7 вопросов, это 17,5% от первичного балла.

Примеры заданий ЕГЭ 2014г, относящиеся к теме.А1. (2014г) Дано N = 2278, M = 9916. Какое из чисел K, записанных в двоичной системе,
отвечает условию N < K < M?
1) 100110012
2) 100111002
3) 100001102
4) 100110002
Решение:
Переведем в двоичные числа: 2278=100101112 , 9916=100110012 через триады. Видим, что больше первого 1,2,4, но меньше второго только 4
Ответ: 4
А8. (2014г) Производится четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой
дискретизации 48 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 2 минуты, её
результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какая из
приведённых ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?
1) 15 Мбайт
2) 27 Мбайт
3) 42 Мбайт
4) 88 Мбайт
Дано:
Ν=48 000 Гц
i=32 бит
t=2 мин=120 сn=4
Решение:
V=ν*i*n*t
Считаем приблизительно: 48000*32*120*4/8/1024/1024=48*32*60/1000=48*2=96
Всех ближе 88
Ответ: 4
А9. (2014г) Для передачи данных по каналу связи используется 5-битовый код.
Сообщение содержит только буквы А, Б и В, которые кодируются
следующими кодовыми словами:
A – 11010, Б – 00110, В – 10101.
При передаче возможны помехи. Однако некоторые ошибки можно
попытаться исправить. Любые два из этих трёх кодовых слов отличаются
друг от друга не менее чем в трёх позициях. Поэтому если при передаче
слова произошла ошибка не более чем в одной позиции, то можно сделать
обоснованное предположение о том, какая буква передавалась. (Говорят, что«код исправляет одну ошибку».) Например, если получено кодовое слово
10110, считается, что передавалась буква Б. (Отличие от кодового слова дляБ – только в одной позиции, для остальных кодовых слов отличий больше.)Если принятое кодовое слово отличается от кодовых слов для букв А, Б, В
более чем в одной позиции, то считается, что произошла ошибка (онаобозначается ‘x’).
Получено сообщение 00111 11110 11000 10111. Декодируйте это сообщение –
выберите правильный вариант.
1) БААВ
2) БААx3) xxxx4) xААxРешение:
Внимательно рассматриваем полученное сообщение и видим , что только одной позицией отличается полученные кодовые слова от исходных кодов. Первое от Б, второе и третье от А, четвертое от В.
Ответ:1
А11. (2014г) В велокроссе участвуют 359 спортсменов. Специальное устройство
регистрирует прохождение каждым из участников промежуточного финиша,
записывая его номер с использованием минимально возможного количества
бит, одинакового для каждого спортсмена. Какой объём памяти будет
использован устройством, когда промежуточный финиш прошли
168 велосипедистов?
1) 168 бит
2) 168 байт
3) 189 байт
4) 359 байт
Решение:
Каждый  такой номер  специальным устройством  записывается минимально возможным  и  одинаковым  целым  количеством  бит.
Для кодирования 359 спортсменов необходимо иметь номер минимальной длины в 9 бит.
Т.к. 29 =512 (хватит на кодирование номеров 359 спортсменов, а 28 = 256 - не хватит). Всего памяти на кодирование 168 велосипедистов пойдет: 9 бит*168/8=189 байт
Ответ: 3
В4. (2014г) Для передачи аварийных сигналов договорились использовать специальные
цветные сигнальные ракеты, запускаемые последовательно. Одна
последовательность ракет – один сигнал; в каком порядке идут цвета –
существенно. Какое количество различных сигналов можно передать припомощи запуска ровно пяти таких сигнальных ракет, если в запасе имеются
ракеты трёх различных цветов (ракет каждого вида неограниченное количество, цвет ракет в последовательности может повторяться)?
Решение:
Мы имеем дело с троичной системой кодирования. Количество сигнала находится как 35=243
Ответ: 243
B7. (2014г) Укажите наименьшее основание системы счисления, в которой запись
десятичного числа 30 имеет ровно три значащих разряда.
Решение:
В двоичной системе число 32 имеет 5 разрядов, т.е.30 – будет иметь 4 разряда. Проверяем троичную систему. Делим 30 на 3 и выписываем остатки. Получается 1010 – это 4 разряда. Проверяем четверичную систему. Делим на 4 и выписываем остатки. Получаем 132 – 3 разряда.
Ответ: 4
B10. (2014г) Документ объёмом 16 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой
двумя способами.
А. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.
Б. Передать по каналу связи без использования архиватора.
Какой способ быстрее и насколько, если:
средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 221 бит
в секунду;
объём сжатого архиватором документа равен 25% исходного;время, требуемое на сжатие документа, – 12 секунд, на распаковку –
3 секунды?
В ответе напишите букву А, если быстрее способ А, или Б, если быстрее
способ Б. Сразу после буквы напишите число, обозначающее, на сколько
секунд один способ быстрее другого.
Так, например, если способ Б быстрее способа А на 23 секунды, в ответе
нужно написать Б23.
Единицы измерения «секунд», «сек.», «с.» к ответу добавлять не нужно.
Решение:
16 Мбайт=16*223 бит
Время передачи файла без архивации: 16*223/221=16*22=16*4=64 сек
Время передачи файла с архивацией: 16*223/4/221+12+3=31 сек
Ответ: А33
 
ЛитератураПедагогика, Учебник, Сластенин В.А., Исаев И.Ф., Шиянов Е.Н., 2007
Возрастная психология, Конспект лекций, Хилько М.Е., Ткачева М.С., 2010.
Баттерворт Дж., Принципы психологического развития, пер. с англ. - М.: Кошто-Центр, 2000.
Корягина О.П. Проблема подросткового возраста, ж-л Классный руководитель. - 2003, №1.
Соловьева О.В. Закономерности развития познавательных способностей школьников: Возрастная и педагогическая психология, ж-л Вопросы психологии. - 2004, №3.
Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие. – М.: Народное образование, 1998
Гузеев В.В. Образовательная технология: от приема до философии / М.: Сентябрь, 1996
Стандарт основного (общего) образования по информатике и ИКТ http://www.school.edu.ru/doc.asp?ob_no=21917Стандарт среднего (полного) общего образования по информатике и ИКТ (базовый уровень) http://www.ipkps.bsu.edu.ru/source/metod_sluzva/informatika/2009/2.zipФедеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования
http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=2588Информатика и ИКТ. 5–7 классы, методическое пособие, Л.Л.Босова, А.Ю.Босова, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010г
Информатика и ИКТ. Учебная программа и поурочное планирование для 5–7 классов, Л.Л.Босова, А.Ю.Босова, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011г
Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10 класса, Н.Д.Угринович, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012г
Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 11 класса, Н.Д.Угринович, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012г
Контрольные измерительные материалы единого государственного экзамена 2013 года по информатике и ИКТ http://www.fipi.ru/view/sections/226/docs/627.htmlПрограммы для общеобразовательных учреждений: Информатика. 2 – 11 классы, Составитель М.Н. Бородин. – 4-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.
http://katalog.iot.ru/index.php - Каталог образовательных ресурсов сети Интернет
http://www.school.edu.ru/default.asp - Российский образовательный портал
http://window.edu.ru - Единое окно доступа к образовательным ресурсам
http://ndce.edu.ru - Каталог учебников, оборудования, электронных ресурсов
http://school-collection.edu.ru - Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов
http://www.edu.ru - Федеральный портал «Российское образование»
http://www.openclass.ru - Сетевые образовательные сообщества «Открытый класс»
http://metodisty.ru - Профессиональное сообщество педагогов "Методисты" 
http://www.ege.edu.ru - Портал информационной поддержки ЕГЭ.
http://www.alleng.ru/edu/comp.htm - Образовательные ресурсы Интернета - Информатика.
http://www.metod-kopilka.ru - Методическая копилка учителя информатики «Metod-kopilka.ru»
http://www.infkasakan.narod.ru/ - личный сайт Казаковой А.К.
http://www.infkasakan.narod.ru/Inform/teor.htm - учебник по кодированию информации Казаковой А.К.
Приложение №1Примеры тестов для исследования личностных результатов учащихся по теме «Кодирования информации»Тест для 6 класса
Сколько страниц текста из компьютера можно успеть напечатать за 0,5 мин до урока, если 1 страница этого текста содержит 60 строк по 80 символов в строке, а скорость загрузки в память принтера 12800 бит/сек и скорость печати 2400 симв/сек?
Решение: 60*80=4800*8=38400/12800=3 сек загрузка 1 листа в ОП принтера
4800/2400=2 сек – печать 1 листа. Всего 5 сек на 1 лист
За 30 сек: 30/5=6 листов
Ответ: 6 листов
Можно ли свободно играть в игру «Меч и Магия: Герои VI», если она требует 1500 Мб оперативной памяти, а на компьютере с оперативной памятью 2Гб установлена ОС Windows-7, которая требует 700Мб при загрузке.
Решение: 1500Мб/1024 =1,46 Гб, 700Мб/1024=0,68Гб. Всего 1,64+0,68=2,32Гб>2Гб
Ответ: нельзя
Ученик потратил 100 мин. на сборы портфеля в школу, 111 мин. – чтобы дойти да школы и 11 мин. чтобы подняться в класс. Сколько времени затратил ученик всего, если время указано в системе счисления, понятной компьютеру.
Решение: 1002=4 мин, 1112=7 мин, 112=3 мин. Всего 14 мин.
Ответ: 14 мин.
Какая система кодирования цвета в Paint и какой цвет кодируется кодом 0 0 0 ?Ответ: система кодирования RGB, цвет – чёрный
1177290415290Разгадайте ребус:
Ответ: монитор
Набрали текст на английской раскладке клавиатуры. Переведите на русский язык:
Rjl — 'nj cbcntvf eckjdys[ pyfrjd lkz ghtlcnfdktybz byajhvfwbb Ответ: Код — это система условных знаков для представления информации
В программе «Электронный практикум по теме Координаты плоскости» постойте рисунок по точкам и напишите название из 5 букв:
1) (14; - 3), (6; 0), (4; 7), (2; 9), (3; 11), (3; 13), (0; 10), (- 2; 10), (- 8; 5,5), (- 8; 3), (- 7; 2), (- 5; 3), (- 5; 4), (0; 4), (- 2; 0), (- 2; - 3), (- 5; - 1), (- 7; - 2), (- 5; - 10),(- 2; - 11), (- 2; - 8,5), (- 4; - 8), (- 4; - 4), (0; - 7,5), (3; - 5).
Ответ: Конь
Тест для 9 класса
Достаточно ли видеопамяти объемом 256 Кбайт для хранения одного кадра снимка телефона с разрешением 640х480 и палитрой из 16 цветов?
Решение: 640*480*4=1228800 бит /8/1024=150 Кбайт
Ответ: достаточно
Флэш-карта имеет объем 512 Мбайт. Рукопись автора содержит 2000 страниц. На каждой странице 80 строк, в каждой строке 100 символов. Каждый символ кодируется 16-ю битами. Кроме того, рукопись содержит 80 иллюстраций, объемом 5 Мбайт каждая. Поместиться ли рукопись на флэш-карту и каков ее объем в мегабайтах?
Решение:
2000*80*100= 16000000 символов *16= 256000000 бит /8/1024/1024=30,5 Мбайт - текст
80*5=400 Мбайт – иллюстрации. Всего 30,5+400=430,5 Мбайт
Ответ: поместиться, займет 430,5 Мбайт
Пароль предлагается задумать по следующему алгоритму: дата рождения записывается в двоичном коде, к ней прибавляются записанный в двоичном коде и инвертированный (вместо 1-0, вместо 0-1) месяц рождения и записанная в двоичном коде последняя цифра года рождения. Какой пароль будет у человека, если его дата рождения 28.10.1995г?
Решение: 28=111002 10=10102 5=1012. Складываем 111002+01012 +1012 = 1001102
Ответ: 100110
Как бы вы назвали цвета, заданные на web-странице в виде кодов: #CCCCCC, #FFCCCC, #CCCCFF
Решение: переводим СС16 в десятичное: 12*16+12=204
переводим FF16 в десятичное: 15*16+15=255
Подставляем в Paint (изменение палитры) и видим цвет
Ответ:  серый, розовый, сиреневый
Разгадайте ребус:
4=С 4=Т
52197052070202692052070
367474562230
Ответ: константа
В программе «Электронный практикум по теме Координаты плоскости» постойте рисунок по точкам и напишите название из 4 букв:
(- 9; 5), (- 7; 5), (- 6; 6), (- 5; 6), (- 4; 7), (- 4; 6), (- 1; 3), (8; 3), (10; 1), (10; - 4), (9; - 5), (9; - 1), (7; - 7), (5; - 7), (6; - 6), (6; - 4), (5; - 2), (5; - 1), (3; - 2), (0; - 1), (- 3; - 2), (- 3; - 7), (- 5; - 7), (- 4; - 6), (- 4; - 1), (- 6; 3), (- 9; 4), (- 9; 5).
Ответ: волк
Тест для 5 класса
Мальчику подарили сотовый телефон. В телефонной книге под один номер телефона отводится 50 байт. Сколько памяти займут номера его 20 одноклассников?
Ответ: 1000 байт
В Римской системе счисления записано число: XXVI и месяц IX когда будет сбор макулатуры. Когда это будет? Переведите в десятичную систему счисления.
Ответ: 26.09
433197097155
Мальчики играли в шахматы. Клетки шахматной доски имеют название (например a6, d2) Первый игрок сделал ход как на рисунке, запишите его.
Ответ: d3
Какой цвет кодируется кодом 1 1 1 в Paint?
Ответ: белый
Разгадайте ребус:

Ответ: монитор
507492044450Какой текст, как вы думаете, закодирован рисунком?
Ответ: Играть на проезжей части нельзя.
На координатной плоскости отметьте и пронумеруйте точки со следующими координатами:
1(6,1), 2(8,1), 3(8,2), 4(6,2), 5(2,2), 6(7,5), 7(3,5), 8(7,9), 9(11,5), 10(12,2).
Соедините точки :1-2-3-4-1, 5-6-10-5, 7-8-9-7
Ответ: Елка