Giáo án môn Tin học 10 - Bài 2: Thông tin và dữ liệu

gười.
- Một số tính năng (đặc tính) giúp máy tính trở thành công cụ hiện đại và không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta:
+ MT có thể làm việc 24/24 mà không mệt mỏi.
+ Tốc độ xử lý thông tin nhanh.
+ Độ chính xác cao.
+ MT có thể lưu trữ một lượng thông tin lớn trong một không gian hạn chế.
+ Các máy tính cá nhân có thể liên kết với nhau thành một mạng và có thể chia sẻ dữ liệu giữa các máy với nhau.
+ MT ngày càng gọn nhẹ, tiện dụng và phổ biến.
+ Giá thành máy tính ngày càng hạ.
* Câu hỏi 2: Em hãy nêu định nghĩa về Tin học? Vì sao Tin học được hình thành và phát triển thành một ngành khoa học?
* Đáp án: Tin học là một ngành khoa học có mục tiêu là phát triển và sử dụng máy tính điện tử để nghiên cứu cấu trúc, tính chất của thông tin, phương pháp thu thập, lưu trữ, tìm kiếm, biến đổi, truyền thông tin và ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau của đời sống xã hội.
- Tin học là một nghành khoa học mới hình thành nhưng có tốc độ phát triển mạnh mẽ và động lực cho sự phát triển đó là do nhu cầu khai thác tài nguyên thông tin của con người.
3. Giảng bài mới: 
Nội dung bài học
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
1. Khái niệm thông tin và dữ liêu.
- Thông tin là những hiểu biết có thể có được về 1 thực thể nào đó.
Chính xác hơn: Thông tin là sự phản ánh các hiện tượng, sự vật của thế giới khách quan và các hoạt động của con người trong đời sống xã hội, có thể thu thập, lưu trữ, xử lý được.
- Dữ liệu: Là thông tin đã được đưa vào máy tính.
2. Đơn vị đo thông tin.
B - Đơn vị cơ bản đo lượng thông tin là bit (binary digital), là đơn vị nhỏ nhất mà máy tính có thể lưu trữ và xử lý. Sử dụng 2 trạng thái (ký hiệu) 0 hoặc 1.
 - Đơn vị đo thông tin thường dùng là Byte: 1Byte = 8 bit. (Viết tắt 1B)
Ngoài ra người ta còn dùng các đơn vị bội của Byte để đo lượng thông tin:
1KB(Kilo Byte) = 1024 B( = 210B)
1MB(Mêga Byte) = 1024 KB( = 210KB)
1GB(Giga Byte) = 1024 MB( = 210MB)
1TB(Têra Byte) = 1024 GB( = 210GB)
1PB(Pêta Byte) = 1024 TB( = 210TB)
3. Các dạng Thông tin.
* Thông tin có thể phân thành 2 loại:
- Loại số: 
+ Số Nguyên.
+ Số Thực.
- Loại phi số: thường gặp các dạng cơ bản:
+ Dạng văn bản: báo chí, sách, vở...
+ Dạng hình ảnh: bức tranh, bản đồ...
+ Dạng âm thanh: tiếng nói, tiếng đàn, chim hót...
4. Mã hóa thông tin trong máy tính.
- Khái niệm: Thông tin muốn máy tính xử lý được cần phải được đổi thành dãy bit. Cách biến đổi như vậy gọi là mã hoá thông tin.
- Nguyên tắc: Mọi dữ liệu đưa vào máy tính đều phải được mã hóa thành dãy bit.
- Để mã hoá thông tin dạng văn bản ta dùng bộ mã ASCII để mã hoá các ký tự. Mã ASCII gồm 256 ký tự được đánh số từ: 0 đến 255.
- Bộ mã ASCII không mã hóa được tất cả các bảng chữ cái của các ngôn ngữ trên thế giới. Vì vậy người ta xây dựng bộ mã Unicode sử dụng 16 bit để mã hóa. Mã hóa được 216=65536 ký tự, có thể mã hóa tất cả các bảng chữ cái trên thế giới.
5. Biểu diễn thông tin trong máy tính.
a, Thông tin loại số:
* Hệ đếm: Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và quy tắc sử dụng tập ký hiệu đó để biểu diễn và xác định giá trị các số.
+ Một số N trong hệ đếm cơ số b có biểu diễn là: 
N=dndn-1dn-2...d1d0,d-1d-2...d-m 
thì giá trị của nó là:
N= dnbn + dn-1bn-1 +...+ d1b1 + d0b0 + d-1b-1+ d-2b-2 + ...+ d-mb-m
Ví dụ: 54,3 = 5.101 + 4.100 + 3.10-1
- Các hệ đếm dùng trong Tin học:
+ Hệ đếm thập phân(hệ đếm cơ số 10 – Demical System):
Cơ số 10: Dùng 10 chữ số: 0, 1, 2,..., 9
Dùng n chữ số thập phân có thể biểu diễn được 10n giá trị khác nhau.
+ Hệ đếm nhị phân(hệ đếm cơ số 2 – Binary System):
Máy tính sử dụng.
Cơ số 2: Dùng 2 chữ số: 0, 1.
Dùng n chữ số nhị phân có thể biểu diễn được 2n giá trị khác nhau.
+ Hệ đếm hexa(hệ đếm cơ số 16 – Hexademical System):
Sử dụng để viết gọn số nhị phân.
Cơ số 16: Dùng 16 ký tự: 0,1,....9,A,B,..., F để biểu diễn.
Dùng n chữ số hexa có thể biểu diễn được 16n giá trị khác nhau.
Cứ một nhóm 4 số nhị phân sẽ được thay bằng một số hexa.
* Biểu diễn số nguyên:
+ Số nguyên có dấu hoặc không dấu
+ Để biểu diễn số nguyên người ta sử dụng 1byte, 2byte, 4byte để biểu diễn.
+ Để biểu diễn số nguyên có dấu người ta dùng bit cao nhất để thể hiện dấu 
bit 0 šdấu (+), bit 1šdấu (–) 
bit 7
bit 6
bit 5
bit 4
bit 3
bit 2
bit 1
bit 0
 Bit cao nhất
* Biểu diễn số thực: 
- Biểu diễn dưới dạng: ±M.10±K (Dạng dấu phẩy động). 
Trong đó: 0,1 ≤ M < 1 (phần định trị), K là số nguyên không âm (phần bậc).
b, Thông tin loại phi số:
 * Văn bản:
- Để biểu diễn một xâu kí tự, máy tính có thể dung một dãy byte, mỗi byte biểu diễn 1 kí tự theo thứ tự từ trái sang phải.
* Các dạng khác: hình ảnh, âm thanh,.. để xử lý ta cũng phải mã hoá chúng thành dãy bit.
Nguyên lý mã hóa nhị phân: (SGK - trang 13)
Đặt vấn đề: Trong cuộc sống xã hội, sự hiểu biết về một thực thể nào đó càng nhiều thì những suy đoán về thực thể đó càng chính xác. Ví dụ: Chuồn chuồn bay thấp trời mưa. Đó là thông tin. Vậy thông tin là gì? Hôm nay thầy trò chúng ta sẽ tìm hiểu qua bài 2: “Thông tin và dữ liệu”.
* Hoạt động 1: Tìm hiểu về khái niệm thông tin và dữ liêu.
Ví dụ: - Dự báo thời tiết trên ti vi, đó là thông tin về thời tiết.
Ví dụ: Bạn A 16 tuổi, cao 1m 65, đó là thông tin về A.
- Vậy thông tin là gì?
- Phân tích và nhận xét.
- Hãy lấy thêm một số ví dụ khác về thông tin?
- Phân tích và nhận xét.
- Những thông tin đó con người có được là nhờ vào quan sát. Nhưng với máy tính chúng có được những thông tin là nhờ đâu? Đó là nhờ thông tin được đưa vào máy tính.
- Như chúng ta đã biết để xác định khối lượng một vật người ta sử dụng đơn vị: g, kg, tạ... và tương tự như vậy để xác định độ lớn của một lượng thông tin người ta cũng sử dụng đơn vị đo.
* Hoạt động 2: Tìm hiểu về đơn vị đo thông tin.
- Mỗi sự vật, hiện tượng đều hàm chứa 1 lượng thông tin. Có những thông tin luôn ở một trong 2 trạng thái hoặc đúng hoặc sai. Hai trạng thái này được biểu diễn trong MT là 0 và 1. Do vậy người ta đã nghĩ ra đơn vị bit để biểu diễn thông tin trong máy tính.
- Ví dụ: Đồng xu có 2 mặt.
- Ví dụ 1: Giới tính của con người chỉ có thể là Nam hoặc Nữ. Tôi quy ước Nam là 1 và Nữ là 0.
- Ví dụ 2: Xét 8 bóng đèn đánh số từ 1Š8.
Trạng thái của bóng đèn chỉ có thể là sáng(1) hoặc tối(0). Nếu các bóng 1, 3, 4, 5 sáng (2, 6, 7, 8 tối) thì nó sẽ được biểu diễn như thế nào?
* Hoạt động 3: Tìm hiểu về các dạng Thông tin.
- Các em đã xem trước bài ở nhà. Hãy cho cô biết có máy loại thông tin, kể tên và cho ví dụ?
- Phân tích và nhận xét.
- Với sự phát triển của khoa học-kĩ thuật, trong tương lai con người sẽ có khả năng thu thập, lưu trữ và xử lí các dạng thông tin mới khác.
* Hoạt động 4: Tìm hiểu về mã hóa thông tin trong máy tính.
- Đặt vấn đề: Thông tin là một khái niệm trừu tượng mà máy tính không thể xử lý trực tiếp, nó phải được chuyển đổi thành các ký hiệu mà máy có thể hiểu và xử lý. Và việc chuyển đổi đó gọi là mã hóa thông tin.
- Vậy thế nào là mã hoá thông tin?
Ví dụ: Xét 8 bóng đèn đánh số từ 1Š8. Nếu nó có trạng thái sau: “Sáng, tối, tối, sáng, tối, sáng, tối, sáng” thì nó sẽ được viết dưới dạng nào?
- Mỗi văn bản thường là những gì?
- Nhận xét và phân tích.
- Các kí tự đó bao gồm những gì?
- Vậy để mã hoá thông tin dạng văn bản, ta chỉ cần mã hoá các kí tự.
- Lấy vd minh hoạ.
 Vd: Kí tự A
 Mã thập phân: 65.
 Mã ASCII: 01000001
* Hoạt động 5: Tìm hiểu về biểu diễn thông tin trong máy tính.
- Hãy trình bày khái niệm hệ đếm?
- Có hệ đếm phụ thuộc vị trí và hệ đếm không phụ thuộc vị trí.
- Ví dụ: 
+ Hệ chữ cái La Mã không phụ thuộc vào vị trí.
+ Hệ đếm thập phân, nhị phân, hexa là hệ đếm phụ thuộc vào vị trí.
- Thế nào hệ đếm phụ thuộc vào vị trí, không phụ thuộc vào vị trí?
- Có nhiều hệ đếm khác nhau nên muốn phân biệt số được biểu diễn ở hệ đếm nào người ta viết cơ số làm chỉ số dưới của số đó.
Vd: Biểu diễn số 7, ta viết: 1112 (hệ cơ số 2), 710 (hệ cơ số 10), 716 (hệ cơ số 16).
Ví dụ: 01000001(2) giá trị là bao nhiêu?
- Nhận xét và phân tích.
Ví dụ: A1(16) Giá trị là bao nhiêu?
- Nhận xét và phân tích.
- Bit 7 (bit cao nhất) dùng để xác định số nguyên đó là dấu âm (1) hay dấu dương (0).
- 7 bit còn lại biểu diễn giá trị tuyệt đối của số viết dưới dạng nhị phân.
- 1 byte biểu diễn số nguyên trong phạm vi từ -127à127, số nguyên không âm: phạm vi từ 0 đến 255.
- Máy tính sẽ lưu thông tin gồm dấu của số, phần định trị, dấu của phần bậc và phần bậc.
- Ví dụ: 1234.56 = 0.123456x104
- Hãy biễu diễn dưới dạng dấu phẩy động các số sau:
1545; 2,105; 0,00005678.
- Vậy để biểu diễn một dãy các kí tự, máy tính dùng gì để biểu diễn?
- Phân tích và nhận xét.
- Ví dụ: Dãy 3 byte 01010100 01001001 01001110 biểu diễn xâu kí tự “TIN”
- Hãy biểu diễn xâu kí tự “Lop”?
+ Nguyên lý mã hóa nhị phân có chung 1 dạng mã hóa là gì?
- Nhận xét và phân tích.
- Học sinh chú ý nghe dẫn dắt vấn đề.
- Học sinh nghe giảng.
I Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và trả lời câu hỏi.
? Học sinh nghe giảng, ghi chép bài.
- Học sinh chú ý nghe dẫn dắt vấn đề.
- Học sinh nghe giảng.
- Nó sẽ được biểu diễn như sau: 10111000.
I Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và trả lời câu hỏi.
? Học sinh nghe giảng, ghi chép bài.
- Học sinh nghe giảng.
- Học sinh chú ý nghe dẫn dắt vấn đề.
I Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và trả lời câu hỏi.
? Học sinh nghe giảng, ghi chép bài.
- Nó sẽ được viết dưới dạng như sau: 10010101.
- Là 1 dãy các kí tự viết liên tiếp theo những quy tắc nào đó. 
- Các chữ cái thường và hoa, các chữ số thập phân, các dấu phép toán, các dấu ngắt câu,..
I Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và trả lời câu hỏi.
? Học sinh nghe giảng, ghi chép bài.
- Hệ đếm không phụ thuộc vào vị trí có nghĩa là nó nằm ở vị trí nào đi chăng nữa đều mang cùng một giá trị.
- Giá trị: 01000001(2) = 0.27 + 1.26 + 0.25 + 0.24 + 0.23 + 0.22 + 0.21 + 1.20 = 65
- Giá trị: A1(16)= 10.161 + 1.160 = 161.
? Học sinh nghe giảng, ghi chép bài.
? Học sinh nghe giảng, ghi chép bài.
? Học sinh nghe giảng, ghi chép bài.
I Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và lên 
bảng làm bài.
I Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và trả l