📘 MÔ HÌNH "SGK + HƯỚNG DẪN ĐA PHƯƠNG TIỆN" - TIN 6

Đây là phần mở đầu Bài 3 về thông tin trong máy tính. Sau bài học, em sẽ giải thích được vì sao thông tin chỉ cần hai kí hiệu 0 và 1, biết bit là đơn vị nhỏ nhất khi lưu trữ, nêu tên và độ lớn các đơn vị đo dung lượng, đồng thời ước lượng khả năng lưu trữ của đĩa quang, đĩa từ, thẻ nhớ và các thiết bị nhớ thông dụng.

Bài trước đã cho biết máy tính xử lí được thông tin, nhưng câu hỏi đặt ra là máy tính hiểu dữ liệu con người đưa vào bằng cách nào. Con người dùng chữ số, chữ cái và kí hiệu để diễn đạt suy nghĩ, còn máy tính thông dụng hiện nay chỉ làm việc với hai kí hiệu là 0 và 1.

Hoạt động 1 hướng dẫn mã hoá số từ 0 đến 7 thành dãy 0 và 1 bằng cách chia dãy số thành hai nửa trái–phải, ghi lại vị trí số nằm ở nửa nào rồi bỏ nửa còn lại. Lặp ba lần sẽ còn đúng một số. Ví dụ số 4 cho dãy (phải, trái, trái), quy ước trái là 0 và phải là 1 thì được mã 100. Cuối hoạt động, em tự mã hoá số 3 và 6 rồi so sánh kết quả.

Phần biểu diễn số cho thấy các số từ 0 đến 7 được chuyển thành dãy ba kí hiệu 0 và 1. Khi khoảng số tăng gấp đôi (0 đến 15), mỗi số cần dãy bốn kí hiệu. Dãy gồm các kí hiệu 0 và 1 gọi là dãy bit; mỗi kí hiệu riêng lẻ gọi là bit, viết tắt của Binary digIT. Theo cách tương tự, mọi số đều có thể chuyển thành dãy bit.

Văn bản gồm chữ hoa, chữ thường, chữ số, dấu câu và kí hiệu, gọi chung là kí tự. Máy tính chuyển văn bản thành dãy bit bằng cách mã hoá từng kí tự theo bảng mã. Bảng mã cho thấy mỗi chữ cái tương ứng một dãy 8 bit; chẳng hạn chữ C, A, F, E lần lượt là 01000011, 01000001, 01000110, 01000101, nối lại thành dãy bit của từ CAFE.

Hình ảnh trong máy tính cũng phải chuyển thành dãy bit. Ảnh số gồm nhiều điểm ảnh gọi là pixel; với ảnh đen trắng đơn giản, mỗi pixel dùng một bit, thường quy ước 1 cho đen và 0 cho trắng. Ta phủ lưới ô vuông lên hình, mỗi hàng pixel tạo một dãy bit; ảnh màu cần nhiều bit hơn cho mỗi pixel để biểu diễn màu sắc.

Âm thanh cũng được chuyển thành dãy bit để máy tính xử lí. Âm thanh phát sinh từ dao động của vật như màng loa, dây đàn hay dây thanh quản. Tần số dao động quyết định cao độ; ví dụ dây đàn rung 440 lần mỗi giây tạo nốt La chuẩn. Tần số được ghi thành số 440 rồi chuyển tiếp thành dãy bit như 110111000.

Trong máy tính, mọi thông tin dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh đều được chuyển thành dãy bit. Bit là đơn vị nhỏ nhất trong lưu trữ thông tin. Số nhị phân là số chỉ viết bằng hai kí hiệu 0 và 1, ví dụ 101110101010.

Hoạt động 2 yêu cầu vẽ hình trái tim trên lưới 8×8 ô, rồi chuyển mỗi hàng thành một dãy bit và cuối cùng nối các dãy bit của từng hàng từ trên xuống dưới để có dãy bit biểu diễn cả hình. Đây là cách thực hành biểu diễn hình ảnh đen trắng bằng dữ liệu nhị phân.

Tóm tắt quan trọng: thông tin trong máy tính được biểu diễn bằng dãy các bit; mỗi bit là kí hiệu 0 hoặc 1, còn gọi là chữ số nhị phân. Bit là đơn vị đo nhỏ nhất khi lưu trữ thông tin.

Phần luyện tập kiểm tra hiểu biết về dãy bit. Dãy bit là dãy các kí hiệu 0 và 1, không phải âm thanh hay dãy chữ số từ 0 đến 9. Máy tính dùng dãy bit để biểu diễn số, văn bản, hình ảnh và âm thanh.

Phần đơn vị đo thông tin: máy tính tổ chức thông tin thành tệp văn bản, hình ảnh, video và lưu trên thiết bị như thẻ nhớ, ổ cứng. Dung lượng thường đo bằng byte (8 bit liên tiếp) và các đơn vị lớn hơn. Bảng cho biết 1 KB bằng 1024 B, 1 MB bằng 1024 KB, 1 GB bằng 1024 MB, 1 TB bằng 1024 GB; xấp xỉ lần lượt khoảng nghìn, triệu, tỉ và nghìn tỉ byte.

Dung lượng bộ nhớ trong máy tính phụ thuộc mục đích sử dụng; máy tính cá nhân thường có từ 2 GB đến 16 GB, máy đồ hoạ hoặc dựng phim cần nhiều hơn. Bộ nhớ ngoài gồm đĩa CD khoảng 700 MB, DVD từ 4,7 GB đến 17 GB, ổ cứng từ vài trăm GB đến vài TB, thẻ nhớ nhỏ gọn nhưng có thể lưu đến hàng trăm GB hoặc hơn.

Bài tập yêu cầu quan sát cửa sổ ổ đĩa trên máy tính và cho biết dung lượng từng ổ. Ví dụ có ổ C còn trống 37,9 GB trên tổng 109 GB, ổ E còn 48,2 GB trên 111 GB, ổ F còn 153 GB trên 169 GB, ổ G còn 27,2 GB trên 186 GB. Thanh màu xanh cho thấy phần đã dùng và phần còn trống của mỗi ổ.

Bài tập thứ hai yêu cầu quan sát danh sách tệp ảnh và cho biết dung lượng mỗi tệp. Tám tệp JPG có dung lượng khác nhau, từ khoảng 372 KB đến 1 108 KB, cho thấy cùng là ảnh nhưng kích thước tệp phụ thuộc nội dung và cách nén.

Phần luyện tập hỏi một GB xấp xỉ bao nhiêu byte và tính một thẻ nhớ 16 GB chứa được bao nhiêu ảnh 12 MB. Một GB xấp xỉ một tỉ byte. Chia 16 GB cho 12 MB mỗi ảnh (sau khi quy đổi cùng đơn vị) sẽ ước lượng được số ảnh có thể lưu.

Phần vận dụng gồm hai việc: kiểm tra và ghi lại dung lượng các ổ đĩa trên máy tính em đang dùng; đồng thời thực hiện như Hoạt động 1 với dãy số từ 0 đến 15, mã hoá các số từ 8 đến 15 rồi rút ra nhận xét về độ dài dãy bit và quy luật mã hoá.