Giáo án Bài 3. Thông tin trong máy tính

Tạo tình huống mở đầu để HS nhận ra máy tính chỉ dùng hai trạng thái và có thể biểu diễn thông tin bằng dãy 0 và 1.

GV vẽ lên bảng bốn bóng đèn xếp hàng. Mỗi bóng có hai trạng thái: tắt (ghi 0) hoặc bật (ghi 1). GV hỏi: Với bốn bóng đèn, có bao nhiêu cách bật tắt khác nhau? Nếu mỗi cách là một tín hiệu, em nghĩ máy tính có thể dùng cách này để biểu diễn điều gì?

HS nêu được: mỗi bóng có 2 trạng thái nên bốn bóng cho các mẫu từ 0000 đến 1111, tức 16 mẫu khác nhau. HS đưa ra nhận định sơ bộ: máy tính có thể dùng các dãy 0 và 1 để biểu diễn thông tin. Kết quả này là tiền đề để HS tìm hiểu bit và byte.

Nêu được khái niệm bit, byte và mối quan hệ giữa chúng; giải thích được vì sao máy tính dùng dãy bit để biểu diễn dữ liệu.

HS làm việc theo nhóm 4 người, đọc phần lí thuyết trong sách giáo khoa và xem ví dụ trong bài giảng NeoEdu. Nhóm trả lời các câu hỏi:

• Câu 1: Bit nhận những giá trị nào?
• Câu 2: Một byte gồm bao nhiêu bit?
• Câu 3: Vì sao văn bản, hình và âm thanh đều cần quy tắc mã hóa khi được lưu trong máy tính?
• Câu 4: Vì sao biết số bit chưa đủ để biết số kí tự? (Gợi ý: nhóm lấy ví dụ với hai quy tắc mã khác nhau.)

Kết luận của nhóm:

• Bit là đơn vị nhỏ nhất, chỉ nhận một trong hai giá trị 0 hoặc 1.
• $1\,\mathrm{byte}=8\,\mathrm{bit}$.
• Văn bản, hình và âm thanh đều được chuyển thành dãy bit theo một quy tắc mã hóa, và được đọc lại nhờ chính quy tắc đó.
• Số bit không cho biết số kí tự nếu chưa biết quy tắc mã, vì cùng một số bit có thể biểu diễn các nội dung khác nhau tùy quy tắc.

Vận dụng được quy ước 1 KB = 1024 B và 1 MB = 1024 KB để đổi đơn vị; thực hiện được mã hóa và giải mã đơn giản theo quy tắc cho trước.

Nhóm tiếp tục làm Phiếu học tập số 1 gồm hai phần: (a) đổi đơn vị dung lượng theo quy ước của bài; (b) mã hóa và giải mã dãy ô đen/trắng. GV đặt câu hỏi dẫn dắt: Tệp 2048 B bằng bao nhiêu KB? Nếu quy ước 1 KB = 1000 B thì kết quả có thay đổi không? Vì sao phải đọc đơn vị trên thiết bị?

Đáp án phần (a):

• $2048\,\mathrm{B}=2\,\mathrm{KB}$ theo quy ước 1 KB = 1024 B.
• $4096\,\mathrm{B}=4\,\mathrm{KB}$.
• Quy ước 1 KB = 1024 B và 1 MB = 1024 KB được dùng trong bài; hệ ghi trên thiết bị có thể dùng quy ước thập phân nên HS phải đọc đơn vị trước khi tính.
  Đáp án phần (b): Quy tắc ô trắng = 0, ô đen = 1. Dãy trắng–đen–đen–trắng được mã hóa là 0110. Dãy 1010 giải mã thành đen–trắng–đen–trắng.

Củng cố khái niệm bit, byte, đơn vị đo dung lượng và nhận biết các phát biểu đúng sai về mã hóa.

HS làm nhanh các bài tập 1 đến 6 trong bài học. Với bài 6, HS ghép đơn vị theo cặp. GV dùng bài tương tác trên NeoEdu để HS tự kiểm tra sau khi làm trên giấy.

• Bài 1: Dãy nào chỉ gồm các bit? A. 01011; B. 01210; C. AB01; D. 1102.
• Bài 2: 3 byte có bao nhiêu bit?
• Bài 3: Theo 1 KB = 1024 B, 4096 B bằng bao nhiêu KB?
• Bài 4: Một byte luôn biểu diễn đúng một chữ tiếng Việt bất kể cách mã hóa. Đúng hay sai?
• Bài 5: Theo quy ước nhị phân nêu trong đề, dung lượng nào lớn nhất? A. 900 B; B. 1 KB; C. 800 B; D. 1000 B.
• Bài 6: Ghép đơn vị: 1 B – ?; 1 KB trong bài – ?; 1 MB trong bài – ?

Đáp án:

• Bài 1: A (01011 chỉ gồm 0 và 1).
• Bài 2: 24 bit (3 × 8 = 24).
• Bài 3: 4 KB (4096 ÷ 1024 = 4).
• Bài 4: Sai, vì số byte cho một kí tự phụ thuộc bảng mã.
• Bài 5: B. 1 KB = 1024 B, lớn hơn 900 B, 800 B và 1000 B.
• Bài 6: 1 B – 8 bit; 1 KB trong bài – 1024 B; 1 MB trong bài – 1024 KB.

Vận dụng quy tắc mã hóa để mã hóa một dãy ô và giải mã một dãy bit cho trước.

HS làm việc cặp đôi với bài tập 7 và 8.

• Bài 7: Tệp A dài 700 B và tệp B dài 500 B. Có thể chứa cả hai tệp trong vùng 1 KB không? Bỏ qua dữ liệu quản lí.
• Bài 8: Quy ước ô trắng là 0, ô đen là 1. Mã hóa dãy trắng–đen–đen–trắng. Giải mã dãy 1010.

Đáp án:

• Bài 7: Không. Tổng 700 + 500 = 1200 B lớn hơn 1024 B nên không chứa vừa; còn thiếu 176 B.
• Bài 8: Dãy trắng–đen–đen–trắng mã hóa thành 0110. Dãy 1010 giải mã thành đen–trắng–đen–trắng.

Vận dụng quy ước đổi đơn vị vào tình huống thực tế; biết đọc đúng đơn vị dung lượng ghi trên thiết bị.

HS chọn một tệp văn bản hoặc một ảnh trong máy tính hoặc điện thoại, xem dung lượng ghi trên thiết bị. Nếu dung lượng ghi là KB hoặc MB, HS đổi sang B theo quy ước 1 KB = 1024 B để kiểm tra. Ghi rõ đơn vị thiết bị hiển thị. Nhiệm vụ về nhà: Kiểm tra xem hai tệp của em có chứa được trong một vùng nhớ 1 MB không, bỏ qua dữ liệu quản lí.

Mỗi HS ghi vào vở: tên tệp, dung lượng ghi trên thiết bị, đơn vị thiết bị dùng, kết quả đổi theo quy ước của bài và kết luận về việc hai tệp có chứa vừa trong 1 MB hay không. Ví dụ: một tệp hiển thị 2 KB thì bằng 2048 B theo quy ước bài học.