Конспект урока «Архивация данных. Виды архивов» 8 класс

Цель урока: познакомить учащихся с приемами и методами сжатия данных.
Задачи урока:

1. учащиеся познакомятся с программами-архиваторами;
2. учащиеся узнают описание некоторых алгоритмов сжатия данных;

- учащиеся   научатся упаковывать и распаковывать данные;

Форма работы: индивидуальная, групповая.
Программно-дидактическое обеспечение урока: ПК, программа-архиватор
WinRar или WinZip, инструкции к практической работе.

План урока

1. Постановка целей урока
2. Актуализация знаний
3. Изложение нового материала
4. Практическая работа «Работа с программой-архиватором WinRar»
5. Подведение итогов

Ход урока

1. Постановка целей урока

«Как, обеспечить хранение всё возрастающих объемов информации? Как осуществить при этом передачу информации с помощью современных средств коммуникаций?» Показать учащимся платок с узелками и выяснить принадлежность этого объекта. (Показать, что платок с 4 узелками - это носитель информации).
Носитель информации - материальный объект, предназначенный для хранения информации и передачи информации. Чтобы информация стала достоянием многих людей, необходимо иметь возможность её хранить не только в памяти одного человека.
В старину люди увековечивали свои знания в наскальных рисунках, передавали устно в виде песен, сказаний, легенд. Но высечение рисунка - процесс трудоёмкий, а память человека не в состоянии хранить огромные объёмы информации. Со временем появились более доступные способы хранения информации: узелки на верёвках, зарубки на палках, берестяные грамоты, письма на папирусе, бумаге. Наконец, был изобретён типографский станок, и появились печатные книги.

Спросить учащихся про современные носители информации. (Бумага, фото- и кинопленка, магнитофонные кассеты, жесткие и гибкие магнитные диски, лазерные диски).

Когда мы с Вами знаем, что наше пространство на бумажном носителе ограничено, что мы с вами пытаемся делать? Правильно, сэкономить его.
Обратите внимание на лист с текстом, что мы с Вами видим? Один и тот же текст написан по-разному, первый вариант свободно, как и привыкли писать, свободная строка отделяет строки с текстом; второй вариант текста, между текстовыми строками нет пустых строк; и третий вариант записи текста, в одной строке две строки с текстом. То есть мы обратили внимание на то, что третий вариант занимает на листе бумаги места меньше в три раза по отношению к первому варианту.

Вопрос классу: Сколь большие объёмы информации можно хранить узелковым способом? Сравнить информационные потоки прошлого и настоящего и сразу подвести учащихся к проблеме хранения информации.

Слайд 2.
Задание: определить информационный объём, предложенных файлов разного типа; выразить информационный объём дискеты в гигабайтах.

Когда мы с Вами знаем, что у нас осталось мало рабочего пространства на бумажном носителе, что мы пытаемся с Вами сделать? (учитель демонстрирует учащимся чистый лист бумаги в клеточку и лист с текстом)
Редакторы, работающие с текстовой, графической, звуковой и другой информацией, кодируют ее наиболее естественным, но не самым экономичным способом. И мы постоянно с Вами помним, что объём любого носителя информации ограничен.

Рассмотреть пути решения этой проблемы.
1. Увеличение плотности записи на носитель информации.
2. Разработка принципиально новых носителей информации.
3. Разработка методов сжатия информации.

2. Актуализация знаний
Слайд 3, 4.  Пояснение: приготовьте два листа формата А4. На одном разместите произвольный текст, а на другом - незамысловатый рисунок. Лист с рисунком разлинуйте в клеточку, имитируя растровое кодирование графической информации.

1. Каким образом можно закодировать текст и рисунок, чтобы разместить их на листе меньшего размера?
2. Есть ли повторы в тексте или рисунке?
3. Различается ли частота вхождения символов в текст?

- Нужно ли к полученному коду прилагать правило раскодирования?
-  Каким же образом можно сжимать данные (тот же текст или рисунок)
в компьютере, чтобы сохранить на дисках больший объем информации или быстрее передать данные по каналам связи? Именно об этом пойдет речь на уроке.
3. Изложение нового материала
1. Сжатие данных
Проблема сжатия данных существует давно, с момента появления компьютеров. Изначально, когда жесткие диски имели достаточно малый объем, а стоили дорого, данная проблема была актуальна в плане хранения большего объема информации на дисках малого размера. Сегодня жесткие диски обладают достаточным объемом, но появились глобальные компьютерные сети. Проблема приобрела новую направленность, т.к. скорость передачи данных по телефонным линиям столь мала, что передавать файлы большого объема без сжатия очень сложно. Таким образом, сегодня сжимать данные необходимо в двух случаях:

1.  Для длительного хранения данных на различных носителях информации.
2. Для передачи данных по каналам связи.

Что позволяет сжимать данные? Дело в том, что характерной особенностью большинства типов данных, с которыми традиционно работает человек, является определенная избыточность. Степень избыточности зависит от вида информации - текстовая, графическая или звуковая. Больше ее у видеоданных, -затем — у графических данных, и, наконец, меньше всего избыточности у текстовых данных.
 Слайд 5.
Избыточность улучшает восприятие информации и ее обработку, особенно в неблагоприятных условиях — просмотре телепередач при наличии помех, восстановление поврежденного изображения, чтение текста в условиях недостаточной освещенности и т.д.
Однако при хранении информации эту избыточность можно уменьшить, что дает эффект сжатия данных.
2. Методы сжатия данных
1. С потерей информации. Применяется только для тех типов данных, для которых формальная утрата части содержания не приводит к потере потребительских свойств и обеспечивает высокую степень сжатия. Это видео (формат сжатия MPG), музыка (МРЗ), звукозапись (МРЗ) и рисунки (JPG).
2. Обратимый (без потери информации). Применяется к текстам, базам данных и, конечно, ко всем вышеназванным типам данных. Форматы сжатия: для рисунков - GIF, TIF, PCX и т.д., для видео - AVI, для любых типов данных — ZIP, ARJ, RAR и др.
Запишем необходимую информацию в тетради.
При сжатии данных получаются файлы особого типа, называемые архивами.
Архив — это файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом виде. Расширения файлов, являющихся архивами, могут быть ZIP, ARJ, RAR и др.
Тип расширения зависит от программы-архиватора, в которой они были созданы.
Программы-архиваторы — это специальные программы, с помощью которых можно сжимать отдельные файлы или группы файлов. С их помощью можно не только непосредственно сжимать файлы, но и просматривать содержание архивов, контролировать их целостность, распаковывать, восстанавливать поврежденные архивы, устанавливать защиту и т.д. Наиболее популярными программами-архиваторами являются WinRar, WinZip, WinArj.

Целью упаковки файлов обычно являются обеспечение более компактного размещения информации на диске, сокращение времени и соответственно стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях. Кроме того, упаковка в один архивный файл группы файлов существенно упрощает их перенос с одного компьютера на другой, сокращает время копирования файлов на диски, позволяет защитить информацию от несанкционированного доступа, способствует защите от заражения компьютерными вирусами.

Степень сжатия файлов характеризуется коэффициентом Кс, определяемым как отношение объема сжатого файла Vc к объему исходного файла Vо, выраженное в процентах:
Кс=(Vc/Vo)*100%

Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла.

Рассмотрим интерфейс и принципы работы в программах-архиваторах WinRar, WinZip.
Слайды 6-14. Рассказ по слайдам.
Слайды 15-20. Рассказ по слайдам.

4. Практическая работа «Создание архива в программе WinRar»
Пояснение: на каждом компьютере приготовлена заранее папка ZADANIA, содержащая несколько текстовых и графических файлов.

Цель: научиться упаковывать файлы в архив и распаковывать архивы.

1. На диске С:\ создать папку ARHIV
2. Запустите архиватор WinRAR.
3. В папке ZADANIA находятся различные файлы. Создайте архив с именем text в папке ARHIV, содержащей текстовые файлы и архив с именем graph, содержащий графические файлы.
4. Созданные архивы распакуйте в каталоге ARHIV.

5. Подведение итогов. Рефлексия.

1. Скажите, пожалуйста, что сегодня мы делали на уроке?
2. Зачем нам это надо было?
3. Была ли польза от нашей работы?

Итак, сегодня на уроке мы с вами узнали, что существуют программы-архиваторы, позволяющие компактно записывать информацию, то есть сжимать её. Смогли сами сохранить файлы в архив и распаковать из архива.
Закончите предложение:
- сегодня на уроке я ...

Использованные источники и литература: 
1. И.К. Сафронов, Задачник-практикум по информатике, Санкт-Петербург «БХВ-Петербург», 2002 г.;
2. Е.В. Шевчук, Н.С. Кольева, Информатика, учебник для 8 классов общеобразовательных школ, Алматы Издательство «Мектеп», 2008 г.

Дополнительно: