Конструктор уроків
Вступ. Навіщо нам знати двійкове кодування?
Щодня ми користуємося комп’ютерами, смартфонами, планшетами, флешками та хмарними сервісами. Ми переглядаємо фотографії, слухаємо музику, дивимося відео, створюємо документи та спілкуємося в Інтернеті. Але чи замислювалися ви, як комп’ютер розуміє всю цю інформацію?
Комп’ютер не сприймає текст, фотографію чи музику так, як людина. Для нього вся інформація перетворюється на послідовність нулів і одиниць — 0 та 1. Такий спосіб подання інформації називають двійковим кодуванням.
Знання двійкового кодування допомагає зрозуміти, як насправді працює цифровий світ.
Коли ми:
зберігаємо фотографію на телефоні;
завантажуємо файл на флешку;
надсилаємо повідомлення;
дивимося відео;
встановлюємо програму;
завантажуємо файл з Інтернету,
— вся ця інформація має певний цифровий код і певний обсяг.
Саме тому ми бачимо такі позначення, як:
КБ, МБ, ГБ, ТБ.
Наприклад, фотографія може займати 4 МБ, відео — 2 ГБ, а флешка може мати місткість 64 ГБ.
Якщо ми розуміємо, що таке біт, байт, кілобайт, мегабайт і гігабайт, то можемо легко визначити, скільки місця займає інформація та скільки файлів поміститься на певному носії.
Ці знання потрібні не тільки на уроках інформатики. Вони є основою для розуміння:
програмування → комп’ютерних мереж → вебтехнологій → штучного інтелекту → роботи з файлами → цифрових технологій.
Наприклад, програмісту важливо розуміти, скільки пам’яті займають дані, а спеціалісту з комп’ютерних мереж — скільки інформації передається мережею.
Тому сьогодні ми не просто вивчимо визначення «біт» і «байт», а навчимося обчислювати обсяг інформації та переводити його з одних одиниць вимірювання в інші.
Головна ідея уроку:
Людина бачить текст, фотографію чи відео.
Комп’ютер бачить дані, закодовані нулями та одиницями.
1
Після виконання практичної роботи учень/учениця має:
розуміти, що таке двійкове кодування;
знати, що інформація в комп'ютері подається за допомогою 0 і 1;
розрізняти біт і байт;
знати одиниці вимірювання обсягу даних;
уміти переводити значення з однієї одиниці вимірювання в іншу;
уміти обчислювати довжину двійкового коду повідомлення.
2
Двійкове кодування — це подання інформації за допомогою двох символів:
0 та 1.
Комп'ютер працює з електричними сигналами. У спрощеному вигляді можна вважати:
0 — сигналу немає;
1 — сигнал є.
Наприклад, повідомлення:
ПРИВІТ
після кодування комп'ютер зберігає не у вигляді звичайних букв, а у вигляді набору двійкових кодів.
3
Що таке біт?
Біт — найменша одиниця кількості інформації.
Один біт може мати лише два значення:
0 або 1.
Наприклад:
0
або
1
— це один біт.
Якщо маємо:
101101
то це 6 бітів.
Кількість цифр 0 і 1 у двійковому записі = кількість бітів.
4
Що таке байт?
Байт — це 8 бітів.
Тобто:
1 байт = 8 біт
Наприклад:
10101100
У цьому записі 8 двійкових цифр, отже це:
8 біт = 1 байт.
4. Основні одини
5
Основні одиниці вимірювання
Для вимірювання довжини двійкового коду використовують:
Одиниця | Позначення | Співвідношення |
|---|---|---|
біт | біт | найменша одиниця |
байт | Б | 1 Б = 8 біт |
кілобайт | КБ | 1 КБ = 1024 Б |
мегабайт | МБ | 1 МБ = 1024 КБ |
гігабайт | ГБ | 1 ГБ = 1024 МБ |
терабайт | ТБ | 1 ТБ = 1024 ГБ |
При переході до більшої одиниці — ділимо на 1024.
При переході до меншої одиниці — множимо на 1024.
Наприклад:
4 КБ = 4 × 1024 = 4096 Б
А:
4096 Б = 4096 ÷ 1024 = 4 КБ
6
Як визначити довжину двійкового коду?
Дуже важливо не плутати довжину повідомлення і довжину його двійкового коду.
Наприклад, якщо повідомлення має:
10 символів
і для кодування кожного символу використовується 1 байт, тоді:
10 символів × 1 байт = 10 байт.
Оскільки:
1 байт = 8 біт,
то:
10 × 8 = 80 біт.
Отже:
10 символів → 10 байт → 80 біт.
7
Умова:
Двійковий код повідомлення має довжину 64 біти.
Скільки це байтів?
8
Переведення байтів у кілобайти
Умова:
Файл має розмір 8192 байти.
Скільки це кілобайтів?
9
Від кілобайтів до бітів
Умова:
Обсяг інформації становить 4 КБ.
Скільки це бітів?
10
Обчислення довжини двійкового коду повідомлення
Умова:
Повідомлення складається з 50 символів.
Вважатимемо, що кожен символ кодується одним байтом.
Визначте довжину двійкового коду повідомлення:
у байтах;
у бітах;
у кілобайтах.
11
Алгоритм розв'язування задач
Учням можна дати таку пам'ятку:
біти → байти
ділимо на 8
байти → біти
множимо на 8
байти → КБ
ділимо на 1024
КБ → байти
множимо на 1024
КБ → МБ
ділимо на 1024
МБ → КБ
множимо на 1024
1 Б = 8 біт
1 КБ = 1024 Б
1 МБ = 1024 КБ
1 ГБ = 1024 МБ
1 ТБ = 1024 ГБ
Вниз по таблиці → ділимо.
Вгору по таблиці → множимо.
Але для напрямку конкретних одиниць краще орієнтуватися саме на співвідношення: до більшої одиниці — ділимо, до меншої — множимо.
12
в excel складіть таблицю переведення величин
Додаткове самостійне тренування
Після чотирьох розібраних задач ви з впевнено це виконаєте самостійно:
1. 128 біт = ? байт
2. 16 байт = ? біт
3. 5 КБ = ? байт
4. 2048 байт = ? КБ
5. 2 МБ = ? КБ
6. 3 КБ = ? біт
13
Під час практичного заняття ми з'ясували, що комп'ютер кодує інформацію за допомогою 0 і 1. Найменшою одиницею є біт, а 8 бітів утворюють 1 байт.
Для вимірювання більших обсягів використовують КБ, МБ, ГБ, ТБ.
Головні співвідношення, які потрібно запам'ятати:
1 Б = 8 біт
1 КБ = 1024 Б
1 МБ = 1024 КБ
1 ГБ = 1024 МБ
Цього достатньо, щоб розв'язувати більшість базових задач на визначення довжини двійкового коду.
Рефлексія від 1 учня
Сподобався:
Так: 1
Ні: 0
Зрозумілий:
Так: 1
Ні: 0
Потрібні роз'яснення:
Ні: 1
Так: 0
Інструктаж з БЖД. Одиниці вимірювання довжини двійкового коду. Кодування графічних даних. Практична робота 1
Створення й уведення структури таблиць. Поняття таблиці, поля, запису. Створення таблиць, означення полів і ключів у середовищі СКБД. Властивості полів, типи даних.