Дорогі учні! Добрий день! Сьогодні на уроці ми вивчаємо тему "Архівування та стиснення даних. Види стиснення даних" з другого розділу нашого підручника "Інформатика" для 8 класу (автори Й. Ривкінд та ін., 2025 р.).

 Це важлива частина, яка допоможе зрозуміти, як ефективно керувати даними в цифровому світі. Давайте працюватимемо активно, бо знання про стиснення та архіви знадобляться вам щодня!

Актуальність теми очевидна в нашому цифровому житті. Уявіть: ви знімаєте відео на телефон, надсилаєте фото в чат або зберігаєте документи в хмарі — всюди використовується стиснення, щоб файли займали менше місця та швидше передавалися. 

Без цього смартфони б "заповнилися" за хвилини, а інтернет працював би повільно. Застосування: у соцмережах (JPEG для фото), стримінгу (MPEG4 для відео), банках (архіви для резервних копій даних), медицині (стиснення рентгенівських знімків).

 У повсякденні це економить пам'ять на пристроях, знижує витрати на трафік і захищає інформацію від втрати. 

За даними підручника, стиснення зменшує обсяг даних, роблячи технології доступнішими.

Актуалізуємо ваші знання з попередніх уроків. Пригадайте: що таке кодування даних? (Учні: Заміна сигналів для обробки, як у двійковому коді з 0 і 1.) Так! 

А одиниці вимірювання? (Учні: Біт, байт, КБ = 1024 байт.) Правильно, це основа для розуміння, чому стиснення зменшує байти. 

Які колірні моделі ви знаєте? (Учні: RGB для екранів, CMYK для друку.) Відмінно, бо стиснення застосовується до графіки в цих моделях. Ці знання допоможуть побачити, як стиснення пов'язане з кодуванням.

Переходимо до теорії з підручника (§2.1-2.2). Стиснення даних — пере кодування для зменшення обсягу файлів, використовується для передачі мережею, мобільного зв'язку. 

Терміни: стиснення без втрат (lossless) — зберігає всі дані, для тексту, чисел (алгоритми: Huffman, Shannon-Fano, RLE — кодування серій, напр., "000...0" замінюють на "0 48");

 стиснення з втратами (lossy) — часткова втрата, для мультимедіа (JPEG для фото, MPEG3 для аудіо, MPEG4 для відео), де втрати непомітні для людини. Приклад: код Морзе — часті символи коротші.

 Архівування — створення копій даних для захисту від втрати (банківські дані, контакти), часто зі стисненням. Архіватори — програми для пакування (WinRAR, 7-Zip). 

Типи архівів: 

звичайні (ZIP, RAR), 

багатотомні (розділені на частини),

 саморозпаковувальні (SFX — запускаються без програм). 

Операції:

створення, 

додавання файлів, 

перегляд вмісту, 

заміна, витяг (розархівування), 

перевірка цілісності, 

шифрування з паролем. 

У підручнику приклад: стиснення "Методи стиснення даних" зменшує 106 байт до 48.

Практична робота! 

Увімкніть комп'ютери, відкрийте WinRAR (або 7-Zip). 

Завдання 1: 

Створіть архів з 3 файлів (текст, фото, аудіо): правим кліком — "Додати до архіву", оберіть ZIP, стиснення "Нормальне". Порівняйте розміри. 

Завдання 2: 

Створіть багатотомний архів (розділіть на 1 МБ частини), перевірте витяг. 

Завдання 3: 

Заархівуйте з паролем, спробуйте відкрити без нього. Працюйте парами, запишіть результати в зошит (розміри до/після). Обговоримо за 15 хв!

Домашнє завдання: 

1) Прочитайте §2.1-2.2, складіть конспект термінів (стиснення без втрат, архіватор, SFX). 

2) Створіть архів з 5 файлів удома, порахуйте коефіцієнт стиснення (обсяг до/після). 

3) Поміркуйте: чому lossy не для тексту? (Втрата даних спотворить сенс.) 

Готуйтеся до тесту. Урок завершуємо — дякую! 

Оцініть себе: чи зрозуміли, як архіви економлять місце?

Стиснення та архівація даних:

• Методи стиснення даних

  • Алгоритми стиснення. Стиснення даних може бути досягнуто за допомогою різних алгоритмів. Деякі з найпопулярніших включають RLE (Run-Length Encoding), який замінює послідовність однакових символів на скорочену форму (наприклад, "AAAAABBB" стискається до "5A3B"), і Huffman Coding, який використовує частоту вживання символів для їх кодування.

  • Стиснення з втратами та без втрат. Як було зазначено раніше, деякі методи стиснення призводять до втрати якості. Наприклад, в аудіо- та відеокомпресії зазвичай використовуються методи з втратами, а для зображень іноді важлива точність, тому використовуються методи без втрат.

  • Мультимедійне стиснення. Стиснення відео та аудіо дозволяє вміщувати великі файли в обмежений обсяг. Формати, такі як MP3 для аудіо та MPEG для відео, використовуються для стиснення мультимедійних даних.

• Застосування архівації і стиснення в реальному житті

  • Резервне копіювання. Архівація дозволяє створювати компактні копії важливих даних. Це важливо для запобігання втрати даних у випадку непередбачуваних ситуацій, таких як віруси або поломки обладнання.

  • Ефективне зберігання. Архіви дозволяють зберігати багато файлів у скомпресованому вигляді, що зменшує вимоги до місця на диску.

  • Завантаження файлів з Інтернету. Завантажуючи стиснуті файли з Інтернету, ви економите час і ресурси передачі даних.

  • Геймінг. У світі відеоігор стиснені файли дозволяють геймерам швидше завантажувати ігри та зберігати їх на обмеженому місці на диску.

• Забезпечення безпеки даних

  • Шифрування. Архівація може поєднуватися із шифруванням, щоб забезпечити конфіденційність даних. Так, ви можете створити захищений паролем архів, який надійно захистить вашу інформацію.

  • Захист від втрати. Резервні копії даних, створені за допомогою архівації, можуть служити захистом від непередбачуваних ситуацій, які можуть призвести до втрати

Практична робота

Завдання для уроку "Архівування та стиснення даних. Види стиснення даних"

Дорогі учні!

Сьогодні ми вивчаємо тему "Архівування та стиснення даних. Види стиснення даних". Стиснення даних — це процес перекодування для зменшення розмірів файлів, що допомагає економити місце та швидше передавати інформацію. Види стиснення: без втрат (lossless, відновлює всі дані, для тексту, алгоритми як RLE, Huffman) та з втратами (lossy, часткова втрата, для мультимедіа, як JPEG, MP3). Архівування — створення копій даних зі стисненням для захисту, за допомогою архіваторів (WinRAR, 7-Zip). Типи архівів: ZIP, RAR, багатотомні, SFX, з паролем. Завдання буде цікавим: ви станете "цифровими економістами" та дослідите, як стиснення зменшує файли. Ми знайдемо приклади в інтернеті та створимо таблицю в Word з результатами.

Мета завдання:

• Знайти приклади видів стиснення (без втрат і з втратами).

• Описати алгоритми та інструменти архівування.

• Створити таблицю в Word з результатами пошуку.

Чому це корисно? Ви навчитеся економити місце на пристроях, захищати дані та розуміти, чому фото в JPEG менші за BMP. Це як гра в оптимізацію, але з реальними навичками для повсякденного життя!

Матеріали: Комп'ютер з інтернетом, браузер (наприклад, Google Chrome), програма Microsoft Word. Ніяких акаунтів, флешок чи хмар не потрібно!

Приклади для дослідження (оберіть будь-які 3):

Архіватори (наприклад, 7-Zip або WinRAR та ін.).

Очікуваний результат: Готова таблиця в Word з 3 рядками (по одному прикладу), колонками для назви, опису, прикладу та джерела. Покажіть файл вчителю на екрані в кінці уроку.

Час на виконання: 20-25 хвилин. Працюйте самостійно або в парах (за рішенням учителя).

Успіху! Якщо застрягли — підніміть руку. 😊

(Автор: Вчителька інформатики, 2025 р.)

Покрокова інструкція виконання завдання

(Цю інструкцію розмістіть на сайті уроків інформатики. Читайте крок за кроком, виконуйте по черзі. Якщо щось не виходить — перевірте інтернет-з'єднання або перезавантажте браузер.)

Крок 1: Підготуйте комп’ютер (2 хвилини)

1. Увімкніть комп’ютер і дочекайтеся завантаження робочого столу.

2. Натисніть кнопку "Пуск" (у лівому нижньому куті екрану) і введіть у пошуку "Google Chrome" (або інший браузер, якщо Chrome недоступний). Натисніть Enter, щоб відкрити браузер.

3. Перевірте інтернет: у адресному рядку (зверху) введіть www.google.com і натисніть Enter. Якщо сторінка завантажилася — все гаразд. Закрийте вкладку.

Крок 2: Знайдіть інформацію про стиснення та архівування (8 хвилин)

1. У браузері введіть у адресному рядку свій пошуковий запит і натисніть Enter.

2. Наприклад : введіть "стиснення даних" або  "види архівування".

3. Оберіть перший приклад (наприклад, "Стиснення без втрат"). Прочитайте 1-2 абзаци: запишіть у зошит коротко опис (наприклад, "Зменшує розмір без втрати даних, алгоритм RLE для повторюваних символів") та приклад (наприклад, "ZIP для тексту").

4. Повторіть для другого та третього прикладів (скопіюйте ключові речення мишкою: Ctrl+C, але не копіюйте цілі статті — тільки основне).

5. Якщо сайт не відкривається, введіть у Google: "види стиснення даних інформатика 8 клас" і оберіть перший надійний результат (наприклад, від На Урок або YouTube опис). Закрийте браузер після пошуку.

Крок 3: Створіть таблицю в Microsoft Word (10 хвилин)

1. відкрийте Microsoft Word: Натисніть "Пуск", введіть "Word" у пошуку і натисніть Enter, щоб відкрити програму. З’явиться новий документ.

2. Збережіть файл одразу: Натисніть "Файл" (зверху ліворуч) > "Зберегти як" > Оберіть "Цей ПК" >Локальний диск :D  > папка Work > Ваше прізвище. Назвіть файл "Завдання_Архівація_Ваше_Прізвище.docx" (наприклад, "Завдання_Архівація_Іванов.docx") > Натисніть "Зберегти".

3. В першу строчку введіть 

Своє Пізвище Ім’я Клас Підрупа Завдання Архівація  - розміром Шрифта 28 п

4. В другу строчку і далі відповідно введіть : 

Дата уроку

Практична робота

Тема. Архівування та стиснення даних. Види стиснення даних

розміром Шрифта 14 п

5. Створіть таблицю: Натисніть вкладку "Вставка" (зверху) > "Таблиця" > Оберіть "Вставити таблицю" > Вкажіть 4 стовпці (колонки) і 4 рядки (рядки) > Натисніть "OK".

6. Заповніть таблицю:

   • Перший рядок (заголовки): У першій клітинці напишіть "Назва прикладу", у другій — "Опис", у третій — "Приклад використання", у четвертій — "Джерело інформації (сайт)".

   • Другий рядок: У першій клітинці напишіть назву першого прикладу (наприклад, "Стиснення без втрат"), у другій — опис з зошита (Ctrl+V), у третій — приклад, у четвертій — сайт (наприклад, "naurok.com.ua").

   • Повторіть для третього і четвертого рядків з іншими прикладами.

7. Зробіть таблицю красивою: Виділіть таблицю мишкою > У вкладці "Конструктор таблиць" (з'явиться зверху) оберіть простий стиль (наприклад, з синіми лініями). Збережіть документ: Ctrl+S.

Крок 4: Перевірте та покажіть результат (2 хвилини)

1. Перечитайте таблицю: чи всі приклади описано? Чи є приклади використання?

2. Підніміть руку — вчитель перевірить ваш файл на екрані (відкрийте Word і покажіть).

3. Закрийте всі програми. Не забудьте зберегти файл на робочий стіл — вчитель забере його наприкінці уроку для остаточної перевірки.

Готово! Ви молодці! 🚀

Критерії оцінювання завдання (за 12-бальною шкалою)

Оцінювання проводиться вчителькою на основі загального виконання завдання, враховуючи повноту, точність і технічне виконання роботи. Максимум — 12 балів. Оцінка розподіляється за ступенями виконання:

• 0 балів: Завдання не виконано (таблиця відсутня або порожня).

• 2 бали: Робота частково виконана (наприклад, описано 1 приклад, таблиця створена з помилками або без оформлення).

• 4 бали: Робота виконана з мінімальними недоліками (2 приклади описано, таблиця є, але є технічні помилки, наприклад, не збережено файл).

• 6 балів: Робота виконана задовільно (3 приклади описано, таблиця заповнена, але описи або джерела відсутні/неточні).

• 8 балів: Робота виконана добре (усі 3 приклади з описами та прикладами, таблиця оформлена, але є дрібні помилки в тексті).

• 10 балів: Робота виконана дуже добре (усі елементи присутні, таблиця правильна, оформлена, але можливі незначні неточності).

• 12 балів: Робота виконана відмінно (усі 3 приклади точно описано з деталями, приклади чіткі, таблиця ідеально оформлена, джерела вказані).

Загальна оцінка:

• 10-12 балів — "відмінно".

• 7-9 балів — "добре".

• 4-6 балів — "задовільно".

• Менше 4 балів — "незадовільно".

тест на тему "Стиснення та архівація даних":

• Питання: Що таке архівація даних?

  • a) Видалення даних з комп'ютера.

  • b) Зберігання даних в стиснутому вигляді для економії місця.

  • c) Заміна даних на інші для безпеки.

• Правильна відповідь: b) Зберігання даних в стиснутому вигляді для економії місця.

• Питання: Який алгоритм стиснення використовує частоту вживання символів для кодування?

  • a) RLE (Run-Length Encoding).

  • b) Huffman Coding.

  • c) ZIP Compression.

• Правильна відповідь: b) Huffman Coding.

• Питання: Які два основні типи стиснення даних існують?

  • a) Стиснення з втратами та без втрат.

  • b) Важке стиснення та легке стиснення.

  • c) Архівація та компресія.

• Правильна відповідь: a) Стиснення з втратами та без втрат.

• Питання: Який формат використовується для стиснення аудіо-даних?

  • a) MP3.

  • b) ZIP.

  • c) TXT.

• Правильна відповідь: a) MP3.

• Питання: Для чого часто використовують архівацію в реальному житті?

  • a) Для збільшення розміру файлів.

  • b) Для полегшення доступу до даних.

  • c) Для забезпечення безпеки даних і економії місця.

• Правильна відповідь: c) Для забезпечення безпеки даних і економії місця.

• Питання: Який засіб можна використовувати разом із стисненням для забезпечення конфіденційності даних?

  • a) Резервне копіювання.

  • b) Шифрування.

  • c) Відкритий доступ.

• Правильна відповідь: b) Шифрування.

• Питання: Які основні принципи кодування графічних даних?

  • a) Збереження оригінального розміру та якості зображення.

  • b) Максимальне стиснення даних навіть за втрати якості.

  • c) Перетворення графіки на текст для економії місця.

• Правильна відповідь: b) Максимальне стиснення даних навіть за втрати якості.

• Питання: Які основні рекомендації для користувачів стосовно архівації та стиснення даних?

  • a) Ніколи не використовуйте стиснення.

  • b) Регулярно створюйте резервні копії важливих даних.

  • c) Використовуйте найбільш складні паролі для архівів.

• Правильна відповідь: b) Регулярно створюйте резервні копії важливих даних.

• Питання: Які основні переваги стиснення даних в галузі відеоігор?

  • a) Зменшення роздільної здатності.

  • b) Зменшення часу завантаження гри та обсягу файлів.

  • c) Збільшення вимог до обсягу місця на диску.

• Правильна відповідь: b) Зменшення часу завантаження гри та обсягу файлів.

• Питання: Якими методами можна поєднувати стиснення та шифрування для забезпечення безпеки даних?

  • a) Використовувати лише шифрування.

  • b) Використовувати лише стиснення.

  • c) Використовувати стиснення та шифрування разом.

Правильна відповідь: c) Використовувати стиснення та шифрування разом.