Конспект по информатике 7 класс информационные процессы в живой природе и технике

Обновлено: 03.07.2024

Процессы, связанные с изменением информации или действиями с использованием информации, называют информационными процессами.

Деятельность человека, связанную с процессами сбора, представления, обработки, хранения и передачи информации, называют информационной деятельностью.

Решение практически любой задачи начинается со сбора информации.

Обработка информации – это целенаправленный процесс изменения содержания или формы представления информации.

Сохранить информацию – значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.

Передача информации осуществляется по схеме: источник информации – кодирующее устройство – канал связи – декодирующее устройство – приёмник информации.

Основная литература:

Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения.

1. Понятие информационного процесса.

Последовательная смена состояний (изменение) в развитии чего-либо называется процессом.

Можно выделить следующие основные информационные процессы: сбор информации, представление информации, обработка информации, хранение информации, передача информации.

Рассмотрим информационные процессы более подробно.

2. Сбор информации.

Особая ценность собранной информации состоит в том, что она может служить источником новых знаний об окружающем нас мире.

Можно привести примеры сбора информации, предполагающие использование различных измерительных устройств. Так, задача составления прогноза погоды предполагает сбор на метеорологических станциях информации о температуре, осадках, атмосферном давлении, влажности воздуха, скорости и направлении ветра.

Многие, интересующие специалистов процессы, протекают очень быстро и могут быть сопряжены с опасностью для жизни. Например, такие ситуации могут возникнуть при сборе информации об аэродинамических характеристиках при разработке новой модели автомобиля, о его возможных повреждениях при столкновении с препятствием и т. д. В подобных случаях для сбора информации используются сложные автоматизированные измерительные комплексы.

3. Обработка информации.

Информацию об окружающем мире, собранную непосредственно через органы чувств или с помощью измерительных приборов, человек должен своевременно обрабатывать. Например, при переходе улицы, следует очень быстро обрабатывать информацию о сигналах светофора, о движении автомашин и др. Значительно большие информационные потоки должен обрабатывать специалист, обслуживающий пульт управления электростанции или другой сложной технической системы.

Когда пешеход переходит улицу, ученик отвечает на вопрос по истории, решает геометрическую задачу или переводит текст с русского языка наиностранный, а пилот принимает решение о наборе высоты или изменении скорости полёта, все они обрабатывают входную (поступившую) информацию. Из этой информации после её обработки получается выходная информация.

Можно выделить два типа обработки информации:

обработка, связанная с получением нового содержания, новой информации;
обработка, связанная с изменением формы представления информации, не изменяющая её содержания.

К первому типу обработки информации относятся: преобразование по правилам (в том числе вычисления по формулам), исследование объектов познания по их моделям, логические рассуждения, обобщение и др.

Задача. Пятеро одноклассников: Аня, Саша, Лена, Вася и Миша стали победителями олимпиад школьников по физике, математике, информатике, литературе и географии. Известно, что:

победитель олимпиады по информатике учит Аню и Сашу работе на компьютере;
Лена и Вася тоже заинтересовались информатикой;
Саша всегда побаивался физики;
Лена, Саша и победитель олимпиады по литературе занимаются плаванием;
Саша и Лена поздравили победителя олимпиады по математике;
Аня сожалеет о том, что у неё остаётся мало времени на литературу.

Победителем какой олимпиады стал каждый из этих ребят? Решение. Задачи такого типа решаются с помощью логических рассуждений, которые удобно фиксировать в таблице. Ниже представлена таблица, в которой отражена информация о победителях олимпиад, содержащаяся в условии задачи. Например, из п. 1 можно сделать вывод, что ни Аня, ни Саша не являются победителями олимпиады по информатике. Это отражено в таблице знаками «‑› в ячейках на пересечении строк и столбцов с соответствующими именами школьников и названиями олимпиад.

Продолжив рассуждения, получим:

Ответ: Аня – победитель олимпиады по математике, Саша – по географии, Лена – по физике, Вася – по литературе, Миша – по информатике.

Ко второму типу обработки информации можно отнести:

структурирование – организацию информации по некоторому правилу, связывающему её в единое целое;
кодирование – переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для восприятия, хранения, передачи или обработки информации;
отбор информации, требуемой для решения некоторой задачи, из информационного массива.

Большая часть информации в школьных учебниках представлена в форме текста на естественном языке. Представить изучаемый материал в общих, главных чертах, структурировать его, показав связи между отдельными частями, позволяют графические схемы. Одной из разновидностей таких графических схем является граф. Граф состоит из вершин, связанных линиями. Вершины графа могут изображаться кругами, овалами, точками, прямоугольниками и т. д. Линии, связывающие вершины, могут быть направленными (со стрелкой) или ненаправленными (без стрелки). В первом случае их называют дугами, во втором – рёбрами.

Например, типы обработки информации можно представить с помощью графа, изображённого на рис. 1.

Главным помощником человека в обработке больших информационных потоков является компьютер. Например, учёному трудно анализировать результаты измерений – десятки и сотни тысяч чисел, собранных с помощью некоторых автоматических устройств. Для получения информации о свойствах изучаемых объектов результаты измерений должны быть интерпретированы. Компьютеры позволяют, на основании результатов измерений, построить диаграммы и графики, дающие наглядное представление о соотношениях величин и зависимостях свойств в изучаемых предметах, процессах, явлениях.

На уроках информатики вы познакомитесь с возможностями компьютеров в обработке информации разных видов.

4. Хранение информации

Для того чтобы информация стала достоянием многих людей и могла передаваться последующим поколениям, она должна быть сохранена. История человечества знает разные способы хранения информации. Это и рисунки на стенах пещер, и глиняные таблички с клинописью, и рукописи на папирусе, и тексты на пергаменте, и берестяные грамоты, и всевозможные документы на бумаге. С помощью диктофона можно записать разговор людей или пение птиц, с помощью фотоаппарата или видеокамеры – сохранить изображение.

Хранение информации всегда связано с её носителем – материальным объектом, на котором можно тем или иным способом зафиксировать информацию.

Сохранить информацию – значит, тем или иным способом: зафиксировать её на некотором носителе.

Основным носителем информации на протяжении нескольких столетий остаётся бумага, что связано с такими её свойствами, как: относительная дешевизна изготовления; прочность и долговечность; удобство нанесения знаков и рисунков с помощью разноцветных красок.

В наши дни широкое распространение получили электронные носители информации – магнитные диски, оптические диски, флешкарты и другие. Информация, хранящаяся на электронных носителях, может быть воспроизведена и обработана с помощью компьютера.

Хранилищами информации для человечества являются библиотеки, архивы, патентные бюро, картинные галереи и музеи, видеотеки и фонотеки. Гигантским хранилищем информации является компьютерная сеть Интернет.

5. Передача информации.

Мы постоянно участвуем в процессе передачи информации. Люди передают друг другу просьбы, приказы, отчёты о проделанной работе, публикуют рекламные объявления, отправляют письма, пишут SMS. Передача информации происходит при чтении книг, при просмотре телепередач, при разговоре по телефону и общении в компьютерной сети Интернет.

Рассмотрим процесс передачи информации более подробно (рис. 2):

информация от источника поступает в кодирующее устройство;
в кодирующем устройстве информация преобразуется в форму, удобную для передачи;
закодированная информация поступает от источника к приёмнику (получателю) по соответствующему каналу передачи информации – каналу связи;
приёмник содержит декодирующее устройство; в этом устройстве происходит преобразование закодированной информации, поступившей по каналу связи, к исходной форме.

Информацию можно передать от источника к приёмнику по каналу связи.

В процессе передачи информация может искажаться или теряться, если каналы связи имеют плохое качество или на линии связи действуют помехи.

Универсальным средством передачи информации являются компьютерные сети. С их помощью можно передавать любую информацию (текст, числа, звук, изображение).

6. Информационные процессы в живой природе и технике

Информационные процессы – необходимое условие жизнедеятельности любого организма. Приведём несколько примеров информационных процессов в живой природе:

цветки и соцветия некоторых растений в течение дня поворачиваются вслед за солнцем;
пчёлы танцем передают сородичам информацию об источниках корма;
многие дикие животные пахучими метками дают знать чужакам, что эта территория уже занята;
трели соловья служат для привлечения самки; домашние животные отличают знакомых людей от незнакомых; животные в цирке выполняют команды дрессировщиков.

Информационные процессы характерны и для технических устройств. Например, автоматическое устройство, называемое термостатом, воспринимает информацию о температуре помещения и в зависимости от заданного человеком температурного режима включает или отключает отопительные приборы. Программно управляемые станки работают, руководствуясь заложенной в них информацией – программой их работы; автопилот управляет самолётом в соответствии с заложенной в него программой ит. д.

Решение практически любой задачи начинается со сбора информации.

Сохранить информацию – значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.

Разбор решения заданий тренировочного модуля.

№1. Установите соответствие.

Просмотр фильма о жизни животных

Измерение температуры воздуха каждые три часа

Съемка фильма о жизни класса

Перевод текста с французского языка на русский язык

Решение. Просмотр фильма о жизни животных‑ это обработка информации, так как мы получаем информацию извне и усваиваем её.

Измерение температуры воздуха каждые три часа‑ это сбор информации, так как мы собираем данные о температуре.

Съёмка фильма о жизни класса‑ это сбор информации, так как мы осуществляем запись на носитель.

Перевод текста с французского языка на русский язык‑это обработка информации, так как мы читаем текст и переводим его на другой язык.

Просмотр фильма о животных

Измерение температуры воздуха каждые три часа

Съёмка фильма о жизни класса

Перевод текста с французского языка на русский язык

б) английский язык;

в) китайский язык;

г) французский язык.

Информационные процессы в живой природе распространены гораздо больше, чем это может показаться на первый взгляд. С ними связано опадение листвы осенью, прорастание цветов весной и другие привычные явления. Способность хранить, передавать и получать информацию — одна из особенностей живой материи. Без нее невозможен нормальный обмен веществ, приспособление к условиям окружающей среды, обучение и так далее. Информационные процессы в неживой природе также существуют, но отличаются несколькими особенностями и в первую очередь выступают в качестве меры упорядоченности системы.

Вездесущая информация

Что такое информация? На сегодняшний день существует несколько вариантов определения этого термина. Каждая наука, имеющая дело с информацией (к таким относятся все разделы знания), использует свое понимание. Общее определение вывести довольно сложно. Интуитивно каждый человек понимает под информацией некие сведения и знания об окружающем мире. В математических науках к ним добавляются данные, полученные путем умозаключений и после решения определенных задач. В физике информация — это мера упорядоченности системы, она противоположна энтропии и свойственна любым материальным объектам. В философии она определяется как нематериальная форма движения.

Свойства

Согласно большинству формулировок, информация снижает неопределенность, предоставляя сведения об окружающем мире и способствуя приведению системы в одно из множества состояний. Это легко понять, проанализировав процесс принятия решения. Человек часто не может сделать выбор между несколькими вариантами поведения, пока не получит дополнительных сведений о ситуации. Для того чтобы информация привела к правильному решению, она должна обладать набором характеристик, это такие как:

понятность;
полезность;
полнота;
объективность;
достоверность;
актуальность.

Понятие информационного процесса

Все многообразные действия, которое можно совершать с информацией, называются информационными процессами. К ним можно отнести получение и поиск, передачу и копирование, упорядочивание и фильтрование, защиту и архивирование.

Информационные процессы в живой природе встречаются буквально на каждом шагу. Любой организм, одноклеточный или многоклеточный, постоянно получает сведения об окружающей среде, которые приводят к разным изменениям в поведении или внутренней среде. Без сбора, обработки и хранения информации трудно представить себе жизнедеятельность какого-либо существа. Самый простой пример — человеческое мышление. По своей сути, оно представляет собой не что иное, как процесс постоянной обработки информации об окружающей среде, состоянии тела, а также сведений, хранящихся в памяти, и так далее.

Информационная система

Все примеры информационных процессов в природе протекают в рамках определенной системы. В нее входит три составляющие:

передатчик (источник);
приемник (получатель);
канал связи.

Передатчиком может быть любой организм или окружающая среда. Например, сужение или расширение зрачка происходит под действием света. Источником информации в таком процессе служит пространство вокруг человека или животного. Получателем в этом случае будет сетчатка глаза.

Каналом связи называется среда, обеспечивающая доставку информации. В этом качестве может выступать звуковая или зрительная волна, а также колебательные движения среды другой природы.

Основные информационные процессы

Всю совокупность действий, которые можно совершать с информацией, объединяют в несколько категорий:

передача;
хранение;
сбор;
обработка.

Компьютер — великолепный пример протекания информационных процессов. Он получает данные и, обрабатывая их, выдает нужные сведения или изменяет работу системы, ищет нужные факты согласно заданным критериям, служит то источником, то приемником информации. Прообразом компьютера является человеческий мозг. Он тоже постоянно взаимодействует с информационным потоком, однако процессы, протекающие в его глубинах, многократно превышают по сложности те, что свойственны машине.

Некоторые нюансы передачи информации

Человек и общество

Информационные процессы в обществе принципиально не отличаются от таковых на других уровнях организации. Хранение, передача и обработка сведений в обществе осуществляется посредством специальных социальных институтов и механизмов. Одна из функций общества — трансляция знаний. Обеспечивается она передачей информации от поколения к поколению. В некотором смысле этот процесс аналогичен копированию наследственного материала.

Информационные процессы в обществе обеспечивают его сплоченность. Отсутствие передачи накопленных знаний, в том числе о нормах и законах, приводит к разделению единого формирования на индивидов, действующих только исходя из биологически заложенных предпосылок.

Хранение и обработка

В обществе, как и в отдельном организме, трудно представить передачу информации без ее хранения. Базы данных, библиотеки, архивы и музеи содержат огромное количество сведений. Часто, прежде чем передать их ученикам, преподаватели занимаются обработкой информации. Они классифицируют, фильтруют данные, выбирают отдельные факты согласно программе обучения и так далее.

История знает несколько кардинальных изменений, связанных с обработкой информации и приведших ко все большему накоплению знаний. К таким информационным революциям можно отнести изобретение письменности, книгопечатания, компьютера, открытие электричества. Изобретение ЭВМ стало логичным следствием накопления знаний. Компьютер способен вмещать и обрабатывать огромные массивы информации, сохранять их и передавать без потерь.

Явления живой природы: примеры информационных процессов

Информацию, поступающую из окружающей среды, способны воспринимать не только люди. Животные и растения, отдельные клетки и микроорганизмы улавливают сигналы и реагируют на них тем или иным способом. Опадение листвы осенью и рост побегов весной, принятие определенной позы собакой при приближении соперника, выделение нужных веществ в цитоплазму амебы. Все эти явления живой природы — примеры изменений в системе после поступления информации.

В случае растений источником сведений становится окружающая среда. Передача информации осуществляется также между клетками тканей. Для животного мира характерен обмен сведениями и от особи к особи.

Один из ключевых моментов в живой природе — передача наследственной информации. В этом процессе можно вычленить источник (ДНК и РНК), алфавит с набором правил его прочтения (генетический код: аденин, тимин, гуанин, цитозин), этап обработки информации (транскрипция ДНК) и так далее.

Кибернетика

Кибернетические процессы связаны с жизнедеятельностью любого живого организма. Принципы управления лежат и в основе общественных, а также компьютерных систем. Собственно концепция кибернетики родилась в процессе поиска общего подхода к анализу деятельности живых организмов и различных автоматов и осознания схожести поведения социума и природных сообществ.

Таким образом, информационные процессы в живой природе — одна из характеристик организмов любого уровня сложности. Они дополняются принципами прямой и обратной связи и способствуют поддержанию постоянства внутренней среды и своевременную реакцию на изменения в окружающем мире. Информационные процессы в неживой природе (за исключением автоматов, созданных человеком) протекают одноступенчато. Важное, не отмеченное выше их отличие, — сведения, переданные из источника, из него исчезают. В живой природе и автоматах такого явления не наблюдается. В подавляющем большинстве случаев переданная информация по-прежнему сохраняется в источнике.

Понятие информационного процесса используется различными науками. Его можно назвать междисциплинарным. Теория информации на сегодняшний день применима для объяснения самых разных процессов.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Информатика 7 класс

Урок 1. Информация в природе, обществе и технике. Информация и информационные процессы в живой и неживой природе.

Цель: освоить области применения науки информатики, составить представление об информации, информационных процессах, научиться определять виды информационного процесса в системах различной природы, научить приводить примеры получения, передачи и использования информации живыми организмами; сформировать информационный взгляд на окружающую действительность; познакомить (напомнить) с основными правилами ввода текста, ознакомится с правилами техники безопасности.

Планируемые образовательные результаты:

предметные – общие представления о месте информатики в системе других наук, о целях изучения курса информатики и ИКТ;

метапредметные – целостные представления о роли ИКТ при изучении школьных предметов и в повседневной жизни; способность увязать учебное содержание с собственным жизненным опытом, понять значимость подготовки в области информатики и ИКТ в условиях развития информационного общества; умение работать с учебником;

личностные – умения и навыки безопасного и целесообразного поведения при работе в компьютерном классе; способность и готовность к принятию ценностей здорового образа жизни за счет знания основных гигиенических, эргономических и технических условий безопасной эксплуатации средств ИКТ.

Решаемые учебные задачи:

1) знакомство учащихся информатикой как наукой, с еѐ местом в системе других наук, с целями изучения курса информатики и ИКТ;

2) обобщение и систематизация знаний учащихся о роли ИКТ при изучении школьных предметов и в повседневной жизни;

3) знакомство с особенностями изложения учебного материала в учебнике;

4) повторение правил техники безопасности и организации рабочего места при работе со средствами ИКТ.

Требования к знаниям и умениям.

Учащиеся должны знать:

технику безопасности и правильную организацию рабочего места.

Определения информатики, информации, информационных процессов.

Учащиеся должны уметь:

Правильно организовать свое рабочее место.

Проводить гимнастику для глаз.

Понимать информационную картину в живой и неживой природе.

Используемые на уроке средства ИКТ:

Персональный компьютер (ПК) учителя, мультимедийный проектор, экран.

Электронные образовательные ресурсы

I . Организационный момент.

II . Теоретическая основа урока

1. Сегодня мы продолжаем изучать предмет – информатику.

Вас ждет очень интересная, увлекательная, творческая работа.

Информатика является одной из фундаментальных отраслей научного знания, использующая системный подход к анализу окружающего мира, и рассматривающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, хранения и обработки информации с использованием технических средств. (Слайд 1)

Опр . Информатика- это наука, изучающая свойства информации, а также процессы ее сбора, хранения, обработки и передачи в разных сферах человеческой деятельности. (Слайд 2)

Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика" . Широко распространён также англоязычный вариант этого термина — "Сomputer science" , что означает буквально "компьютерная наука". (Слайд 3)

В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием "информатика" области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей. (Слайд 4)

2. Работа в парах по карточкам. (Приложение1).

3. Определение Информация – любые сведения об окружающем мире, которые человек получает с помощью органов чувств. (Слайд 5,6)

5. Проведем эксперимент.

Получим информацию из различных заметок.

- Olimpic games of 2008 year will take place in China (in Pekin)/

- Алкины – ациклические углеводороды, содержащие в молекуле, помимо одинарных связей, одну тройную связь между атомами углерода.

- Сначала мы закосили двадцатку, потом замочили отрезки. Но на последних метрах поставило, и финишировать пришлось на зубах.

- Winter kommt . Es schneit .

Удалось ли получить информацию из предложенных источников. Если нет, то почему?

6. Информация и информационные процессы в неживой природе

Мы живем в макромире , который состоит из объектов, по своим размерам сравнимых с человеком. (Слайд 8 ).

Современная наука установила, что некоторые законы классической физики, справедливые для макротел, нельзя применять для микро- и мегамира. Согласно современным научным представлениям, наша Вселенная является динамически развивающейся системой, в которой постоянно происходят процессы усложнения структуры. (Слайд 9 ).

Таким образом , с одной стороны, в неживой природе в замкнутых системах идут процессы в направлении от порядка к хаосу (в них информация уменьшается).

С другой стороны, в процессе эволюции Вселенной в микро- и мега-мирах возникают объекты со все более сложной структурой, и, следовательно, информация, являющаяся мерой упорядоченности элементов системы, возрастает. (Слайд 10 ).

7. Информация и информационные процессы в живой природе

Живые организмы – открытые системы.

Одноклеточные используют информацию о температуре и химическом составе.

Усложнение Û увеличение информации. (Слайд 11 ).

Информация как мера увеличения сложности живых организмов. Примерно 3,5 миллиарда лет назад на Земле возникла жизнь. С тех пор идет саморазвитие, эволюция живой природы, т.е. повышение сложности и разнообразия живых организмов. Живые системы (одноклеточные, растения и животные) являются открытыми системами , так как потребляют из окружающей среды вещество и энергию и выбрасывают в нее продукты жизнедеятельности также в виде вещества и энергии. (Слайд 12 ).

Информационные сигналы . Информационные процессы (ИП) лежат в основе целесообразного функционирования (поведения) живых организмов, популяций, экосистем. ИП : получение, использование, обмен информацией (информационных сигналов). Информация – сигналы различной природы (физической, химической). (Слайд 13,14 ).

В открытых системах живой и неживой природы информация является мерой упорядоченности элементов системы, мерой увеличения сложности объектов (живых организмов, популяций, экосистем).

В замкнутых системах с течением времени количество информации уменьшается.

Тип урока: урок изучения нового материала

Познакомить учащихся с понятием информационного процесса;

Рассмотреть примеры сбора информации как информационного процесса;

Рассмотреть разные типы и способы обработки информации.

Формировать интерес к изучению информатики, воспитывать настойчивость в преодолении трудностей в учебной работе.

Планируемые образовательные результаты:

Учащиеся расширяют знания

Предметные – общие представления об информационных процессах и их роли в современном мире; умение приводить примеры сбора и обработки информации в деятельности человека, в живой природе, обществе, технике;

Метапредметные – навыки анализа процессов в биологических, технических и социальных системах, выделения в них информационной составляющей; общепредметные навыки обработки информации;

Личностные – понимание значимости информационной деятельности для современного человека.

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Организационный момент

Приветствие, фиксация отсутствующих, проверка готовности к уроку, рефлексия (настроение учащихся перед уроком – смайлики).

Приветствие учителя, проверяют наличие учебного материала на столах, рефлексия.

Проверка домашней подготовки.( по 1 баллу)

§1.1, на вопросы 2,3,4 ответить письменно;

выполнить задания с карточки ( РТ № 4, 7)

Читают вопросы в учебнике, отвечают устно, рассказывают, как выполнили задания на карточке

Актуализация знаний и формулирование темы и целей урока

-Какие действия мы можем совершать с информацией?

- По нашему вступлению, вы уже можете назвать первую часть нашей темы:

- Как вы думаете, при переходе улицы, что должен сделать пешеход с поступившей информацией от светофора?

Совершенно верно. Когда пешеход переходит улицу, ученик отвечает на вопрос по истории, решает геометрическую задачу или переводит текст с русского языка на иностранный, а пилот принимает решение о наборе высоты или изменении скорости полёта, все они обрабатывают информацию.

- Запишем тему нашего урока.

Читайте также: