ЭЛЕМЕНТЫ ГРАФИЧЕСКОГО КОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ

В настоящее время каждый человек сталкивается с необходимостью кодирования или декодирования самой разнообразной информации. Можно утверждать, что именно с развитием информационных и телекоммуникационных технологий и с происходящей повсеместно компьютеризацией всех отраслей знаний, кодирование информации в жизни современного человека играет значимую роль. В связи с этим в школьном курсе информатики одной из ведущих практико-ориентированных дидактических линий является теория кодирования, в рамках которой рассматриваются следующие элементы: способы представления информации, кодирование числовой, текстовой, графической и звуковой информации, алгоритмы кодирования [4].

Вспомним, что кодирование – это представление информации с помощью некоторого кода. Переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки, также называют кодированием [1, с. 47-49]. Назначение кодирования информации: скрыть информацию, преобразовать информацию в виде, удобном для обработки, хранения и передачи, сократить размер информации для ее передачи.

Проанализировав учебники информатики для 5-9 классов таких авторов, как Босова Л.Л., Босова А.Ю. и Угринович Н.Д. мы выяснили, что в результате освоения основ теории кодирования в курсе информатики учащиеся должны следующее:

- знать основные понятия: код, кодирование, алфавит, знак, язык, шифр;

- уметь использовать термины: информация, сообщение, данные, кодирование, декодирование, а также понимать разницу между употреблением этих терминов в обыденной речи и в информатике, описывать размер двоичных текстов, используя термины «бит», «байт» и производные от них;

- уметь использовать термины, описывающие скорость передачи данных; записывать в двоичной системе целые числа; кодировать и декодировать тексты при известной кодовой таблице;

- владеть навыками использования основных способов графического представления числовой информации; выполнения арифметических операций в различных системах счисления.

Обозначим основные цели и задачи изучения теории кодирования в основной школе: понять функции языка как способа представления информации; формирование навыков представления информации в различных видах и ее преобразования из одной формы в другую; формирование у школьников логического и алгоритмического мышления; обеспечение овладения учащимися основами знаний о некоторых алгоритмах, используемых человеком при обработке информации; развитие способностей к формализации, элементов системного мышления.

Исходя из способов представления информации ее разделяют на: текстовую, символьную, графическую, табличную, звуковую. Форма представления информации определяет способ ее кодирования.

Способов кодирования информации достаточно много, но чаще всего используются три основные [3]:

- графический – с помощью рисунков или значков;

- числовой – с помощью чисел;

- символьный – с помощью символов того же алфавита, что и исходный текст.

C графическим кодированием различной информации человек сталкивается практически ежедневно, например:

− штрих-коды товаров (рис. 1);

Рисунок 1. Пример штрих-кода товара.

− матричные двумерные QR-коды, представляющие собой небольшое изображение, содержащее зашифрованную для пользователя информацию (рис. 2);

Рисунок 2. QR-код

− почтовый индекс;

− дорожные знаки;

−  формы указателя мыши на компьютере (рис. 3);

Рисунок 3. Формы указателя мыши

Менее распространенные графические кодировки, которые мы встречаем не каждый день , но не менее значимые в жизни:

− сигнальные флаги ВМФ России (рис. 4);

Рисунок 4. Флажковые сигналы

− азбука Морзе (табл. 1);

Таблица 1.

Азбука Морзе

− семафорная (флажковая) азбука на флоте (рис. 5);

Рисунок 5. Флажковая азбука

Можно привести достаточно много примеров кодирования, в том числе, и в быту. Например, в цвете светофора закодирована информация о действиях пешехода: красный свет – «стой», желтый – «жди», а зеленый свет – «иди».

С данными примерами учащиеся сталкиваются при изучении темы «Кодирование информации» в 5-м классе (Босова Л.Л., Босова А.Ю.), в 7-м классе (Угринович Н.Д.). Их рассмотрение поможет продемонстрировать учащимся значимость освоения данной темы, ее практико-ориентированную направленность, ведь тема «Кодирование информации» обладает большим развивающим потенциалом.

Рассмотрим некоторые примеры, возможные для использования на уроках информатики при изучении темы «Графическое кодирование информации» в 5-6 классах.

Задание 1. Каждой букве алфавита поставлена в соответствие пара чисел: первое число – номер столбца, а второе – номер строки следующей кодовой таблицы (табл. 2). Пользуясь данной таблицей, расшифруйте головоломку: (3,1), (6,3), (4,2), (5,1), (5,3), (1,1), (5,1), (5,1), (2,2), (5,3), (10,3), (4,1), (1,3), (4,2)

Таблица 2.

Алфавитное кодирование

Ответ: Метод Координат

Задание 2. Дана кодовая таблица азбуки Морзе (табл. 1). Расшифруйте следующие записи:

…   .   _._   ._.   .   _   _.   _ _ _   .           _..   _ _ _   _.   .   …   .   _.   ..   .

Рисунок 6. Декодирование с помощью азбуки Морзе

Ответ: Секретное донесение.

Задание 3. Используя кодовую таблицу флажковой азбуки, расшифруйте следующее сообщение (рис. 7).

Рисунок 7. Флажковое сообщение

Ответ: Большому кораблю большое плавание.

В заключение отметим, что тема «Кодирование информации» является актуальной, так как имеет огромное практическое применение. Эта тема представляет большие возможности для формирования познавательных и информационных учебных действий [2], в силу специфики работы с информацией различного рода и формированием умений ее преобразовывать в процессе кодирования и декодирования.

Список литературы:

1. Босова Л.Л., Босова А.Ю. Информатика 5 класс. М.: БИНОМ, 2013. С. 186.
2. Вендина А.А., Малиатаки В.В., Богомолов Е.В. Формирование информационной грамотности учащихся на уроках математики в начальной школе как средство реализации требований ФГОС // Мир педагогики и психологии. 2017. № 11 (16). С. 69-75.
3. Кузнецов А.А., Захарова Т.Б. Школьная информатика: вчера, сегодня, завтра // ИиО. 2014. №10. С. 3-6.
4. Назарова М.С. Методические аспекты обучения теме «Кодирование информации» в школьном курсе информатики // Студенческая наука и XXI век. 2016. №13. С.26-28.