Тексты в компьютерной амяти
план-конспект урока по информатике и икт (9 класс) по теме

План-конспект урока Скочковой Н.Р. учителя информатики

МАОУ «СОШ № 17» города Набережные Челны

Тема: Тексты в компьютерной памяти

Цель урока.         Познакомить учащихся со способами представления и организации текстов в компьютерной памяти.

Изучаемые вопросы:

• Преимущества файлового хранения текстов.
• Кодирование текстов.
• Кодировочная таблица, международный стандарт ASCII.

Литература:         И. Семакин и др. Информатика. Базовый курс 9 класс.

Оборудование: интерактивная доска или проектор

Ход урока: 

1. Организационный момент 
2. Объяснение нового материала

Тема сегодняшнего урока: "Тексты в компьютерной памяти"

Цель урока: познакомиться со способами представления и организации текстов в компьютерной памяти.

Компьютер может работать с четырьмя видами информации: текстовой, графической, числовой и звуковой. Одним из самых массовых приложений ЭВМ является работа с текстами: создание текстовых документов и хранение их на магнитных носителях в виде файлов.

Почему же работа с тестовой информацией на компьютерах нашла такое большое распространение?

Почему за очень короткий срок (10-15 лет) практически на всех предприятиях и во всех организациях, в том числе и в нашей школе, пишущие машинки заменили на компьютеры?

Чтобы ответить на эти вопросы рассмотрим отличия обработки и хранения текстов при ручной записи и при создании текстов на компьютере я включаю презентацию Кодирование текстов. Давайте рассмотрим с вами преимущества хранения текстов в компьютере.

Преимущества файлового хранения текстов:

1. экономия бумаги;
2. компактное размещение;
3. возможность многократного использования магнитного носителя для хранения разных документов;
4. возможность быстрого копирования на другие магнитные носители;
5. возможность передачи текста по линиям компьютерной связи.

Самое поразительное отличие компьютерного текста от бумажного, если информация в нем организована по принципу гипертекста. Гипертекст – это способ организации текстовой информации, внутри которой установлены смысловые связи (гиперсвязи) между ее различными фрагментами. С гипертекстом вы уже встречались при работе со справочной системой  ОС Windows.

Иногда бывает так, что текст, состоящий из букв русского алфавита, полученный с другого компьютера, невозможно прочитать - на экране монитора видна какая-то "абракадабра".

Ребята, как вы думаете, почему это происходит?

Пока у вас еще нет точного ответа. В конце урока попробуем еще раз ответить на этот вопрос.

С точки зрения компьютера текст - это любая последовательность символов из компьютерного алфавита. Совсем не обязательно, чтобы это был текст на одном из естественных языков (русском, английском и др.). Это могут быть математические или химические формулы, номера телефонов, числовые таблицы. Самое главное, чтобы все используемые символы входили бы в компьютерный алфавит (смотрим презентацию Кодирование текстов).

Для представления информации в компьютере используется алфавит мощностью 256 символов.

Чему равен информационный вес одного символа такого алфавита?

Вспомним формулу, связывающую информационный вес символа алфавита и мощность алфавита:        2i = N

Если мощность алфавита равна 256, то i = 8, и, следовательно, один символ несет 8 бит информации.

Всякая информация представляется в памяти ЭВМ в двоичном виде, а это значит, что каждый символ представляется 8-разрядным двоичным кодом.

8 бит = 1 байту, поэтому  двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

Удобство побайтового кодирования символов очевидно, поскольку байт - наименьшая адресуемая часть памяти и, следовательно, процессор может обратиться к каждому символу отдельно, выполняя обработку текста. С другой стороны, 256 символов –  это вполне достаточное количество для представления самой разнообразной символьной информации.

Теперь возникает вопрос, какой именно восьмиразрядный двоичный код поставить в соответствие каждому символу. Понятно, что это дело условное, можно придумать множество способов кодировки.

Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.

Международным стандартом для ПК стала таблица ASCII (читается аски) (Американский стандартный код для информационного обмена). На практике можно встретиться и с другой таблицей – КОИ-8 (Код обмена информацией),  которая используется в глобальных компьютерных сетях.

Рассмотрим таблицу кодов ASCII (учебник, стр.75). Обращаем внимание на презентацию Кодирование текстов.

Таблица кодов ASCII делится на две части.

Международным стандартом является лишь первая половина таблицы, т.е. символы с номерами от 0 (00000000), до 127 (01111111). Сюда входят строчные и прописные буквы латинского алфавита, десятичные цифры, знаки препинания, всевозможные скобки, коммерческие и другие символы.

Символы с номерами от 0 до 31 принято называть управляющими. Их функция – управление процессом вывода текста на экран или печать, подача звукового сигнала, разметка текста и т.п.

Символ 32 - пробел, т.е. пустая позиция в тексте. Все остальные отражаются определенными знаками.

Обращаю ваше внимание на то, что в таблице кодировки буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке, а цифры упорядочены по возрастанию значений. Такое соблюдение лексикографического порядка в расположении символов называется принципом  последовательного кодирования алфавита.

Вторая половина кодовой таблицы ASCII, называемая кодовой страницей (128 кодов, начиная с 10000000 и кончая 11111111), может иметь различные варианты, каждый вариант имеет свой номер.

Кодовая страница в первую очередь используется для размещения национальных алфавитов, отличных от латинского. В русских национальных кодировках в этой части таблицы размещаются символы русского алфавита. Для букв русского алфавита также соблюдается принцип последовательного кодирования.

К сожалению, в настоящее время существуют пять различных кодировок кириллицы (КОИ8-Р, Windows. MS-DOS, Macintosh и ISO). Из-за этого часто возникают проблемы с переносом русского текста с одного компьютера на другой, из одной программной системы в другую.

Хронологически одним из первых стандартов кодирования русских букв на компьютерах был КОИ8 ("Код обмена информацией, 8-битный"). Эта кодировка применялась еще в 70-ые годы на компьютерах серии ЕС ЭВМ, а с середины 80-х стала использоваться в первых русифицированных версиях операционной системы UNIX.

От начала 90-х годов, времени господства операционной системы MS DOS, остается кодировка CP866 ("CP" означает "Code Page", "кодовая страница").

Компьютеры фирмы Apple, работающие под управлением операционной системы Mac OS, используют свою собственную кодировку Mac.

Кроме того, Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO) утвердила в качестве стандарта для русского языка еще одну кодировку под названием ISO 8859-5.

Наиболее распространенной в настоящее время является кодировка Microsoft Windows, обозначаемая сокращением CP1251.

С конца 90-х годов проблема стандартизации символьного кодирования решается введением нового международного стандарта, который называется Unicode. Это 16-разрядная кодировка, т.е. в ней на каждый символ отводится 2 байта памяти. Конечно, при этом объем занимаемой памяти увеличивается в 2 раза. Но зато такая кодовая таблица допускает включение до 65536 символов. Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов.

Ребята, какие будут вопросы по теме урока?

А теперь давайте еще раз попробуем ответить на вопрос, который был задан в начале урока:

Почему иногда текст, состоящий из букв русского алфавита, полученный с другого компьютера, мы видим на своем компьютере в виде "абракадабры"?

Ожидаемый ответ. На компьютерах применяется разная кодировка символов русского языка.

3. Отработка нового материала.

Сейчас мы решим несколько примеров.

Пример 1. Сколько бит памяти компьютера занимает слово МИКРОПРОЦЕССОР?

Прежде, чем приступить к решению примера, вспомним,

какой объем памяти занимает  один символ компьютерного текста.  

Ожидаемый ответ. 1 байт

Решение. Слово состоит из 14 букв. Каждая буква является символом компьютерного алфавита и поэтому занимает 1 байт памяти. Слово займет 14 байт = 112 бит памяти, т.к. 1 байт = 8 бит.

В чем заключается принципа последовательного кодирования алфавита?

Ожидаемый ответ. В таблице кодировки буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке, а цифры упорядочены по возрастанию значений

Знание принципа последовательного кодирования позволяет нам решать некоторые задачи без обращения к таблице кодировки символов.

Пример 2. Что зашифровано последовательностью десятичных кодов: 108 105 110 107, если буква i в таблице кодировки символов имеет десятичный код 105?

Решение. Вспомним порядок букв в латинском алфавите - … i, j, k, l, m, n, o … . Буква j будет иметь код 106, k - код 107 и и.д. Следовательно, закодировано слово link.

Что обозначает понятие "кодовая страница"?

Ожидаемый ответ. Так называется вторая половина кодовой таблицы ASCII, предназначенная для размещения национальных алфавитов, отличных от латинского.

Соблюдается ли принцип последовательного кодирования в кодовых страницах?

Ожидаемый ответ. Соблюдается

Выясним это, решив следующий пример.

Пример 3. С помощью последовательности десятичных кодов: 225 232 242 зашифровано слово бит. Найти последовательность десятичных кодов этого же слова, записанного заглавными буквами.

Решение. При решении учтем, что разница между десятичным кодом строчной буквы кириллицы и десятичным кодом соответствующей заглавной буквы равна 32. Если букве б соответствует код 225, заглавная буква Б имеет десятичный код 225-32=193. Следовательно, слову БИТ соответствует последовательность кодов: 193 200 210.

Самостоятельная практическая работа:        (параллельно вызываются ученики для решения примеров у доски)

4. Свободный объем оперативной памяти компьютера 640 Кбайт. Сколько страниц книги поместится в ней, если на странице 16 строк по 64 символа в строке?                             

Ответ:(6401024)/(1664)=640 стр.

5. Текст занимает полных 10 секторов на односторонней дискете объемом 180 Кбайт. Дискета разбита на 40 дорожек по 9 секторов. Сколько символов содержит текст?             

Ответ:((1801024)/(409))10=5120 символов

4. Подведение итогов урока
5. Домашнее задание: читать: § 13; выполнить ДЗ №10