Обработка информации конспект урока

Обновлено: 07.07.2024

Цель урока: формирование информационной культуры, понимание роли информационных процессов в жизни человека.

Задачи:

Тип урока: изучение нового материала.

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная

Необходимое техническое оборудование: компьютерный класс с АРМ учителя и учеников, имеющими выход в Интернет; мультимедийный проектор, интерактивная доска.

Таблица 1. Структура и ход урока

План-конспект урока

Это первый урок III четверти. На каникулы было задано повторить пройденный теоретический материал.

Ученики отвечают на вопросы. В целях наглядности вопросы представлены на слайдах презентации (Приложение 1)

Что такое информация?
Как человек получает информацию?
Что использует человек для получения более точной информации? (стараюсь, чтобы каждый ученик назвал свой прибор, устройство)
Назовите известные Вам носители информации.
Что необходимо для того, чтобы состоялась передача информации?
Приведите примеры ситуаций, в которых происходит передача информации. Укажите источник информации, приемник информации и тип канал связи (односторонний или двусторонний).

Чтобы успешно решить любую задачу (например, по математике), надо выяснить, что дано в условии задачи и что требуется найти. Те данные, которые определены в условии задачи, будем называть исходными (начальными) данными. Тот итог, который требуется найти при решении задачи, будем называть результатом решения.
Итак, вернемся к той информационной задаче, которую я поставила.

– Скажите, что является для этой задачи исходными данными? (Здесь важно вызвать учеников на обсуждение, выяснить большинство мнений).
– Как решается эта задача?
– Какой результат получен? (Главное здесь еще раз отметить тех, кто хорошо готов к уроку, кому подтянуться).

Определение. Обработка информации – это решение некоторой информационной задачи. (Далее использую материалы презентации (Приложение 2)

Пример 1. Периметр квадрата равен 40 см. Его стороны увеличила на 2 см. Чему станет равен периметр нового квадрата?
При решении данной задачи особое внимание следует уделить нахождению исходных данных, принципу решения и результату. Отмечаем, что в условии была задана числовая информация. И в результате получилось число.

Пример 2. Есть текст: Москвичи любят домашних животных. Согласно опросам, собак содержат 57 % жителей города, 38 % имеют кошек, 25 % заботятся о попугаях. Нередки в последнее время экзотические животные: игуаны (5 %) и пауки (3 %).
Измените способ представления информации, представьте текст в табличном и графическом виде.
Смотрите как интересно, во втором примере: исходным данным был текст, а результатом – таблица и диаграмма. Что произошло? Произошла обработка информации, точнее произошло изменение формы представления информации. Содержание информации осталось прежним.
Что можно сказать о первом примере? (Важно, чтобы дети сами сделали вывод о том, что в первом примере мы просто получили результат – новую информацию, без изменения ее содержания).

Обработка информации, связанная с получением нового содержания, новой информации
Обработка информации, связанная с изменением формы представления информации, но не изменяя ее формы.

Вопрос: приведите примеры различных способов обработки информации. Укажите исходные данные и результат. (Слушаем и обсуждаем 3-5 примеров).

Решение задач

1) Рабочая тетрадь: № 12 стр. 16. (в каждом случае обращаем внимание на имеющиеся исходные данные и результат, который необходимо получить)

2) Рабочая тетрадь: № 13 стр. 16 (кроме исходных данных и результата оговариваем в каждом случае способ обработки информации).

Что такое обработка информации? Приведите примеры обработки информации.
Какие существуют виды обработки информации? Приведите примеры.

Практическая часть: (раздаточный материал)

Восстановить полученные ранее умения работы в текстовом редакторе WORD (создание и редактирование таблиц);
Приобрести первичные навыки вычислений с помощью программы Калькулятор.
Приобрести навыки работы с несколькими окнами.

Представить текстовую информацию в табличной форме
Выполнить вычисления при помощи программы Калькулятор.
Заполнить пустые ячейки таблицы.

Исходный текст:

После каждого посещения магазина мама записывает расходы на продукты питания в специальную тетрадь и подсчитывает ежедневные расходы. Помоги маме, организуй электронный подсчет расходов. Известны записи за три дня месяца:

Рефлексия

Оцените актуальность темы урока по 5-ти бальной шкале.
Какие моменты урока вызвали затруднение (поставить флажок в соответствующем окошке):
Повторение
Приведение примеров по теме
Нахождение исходных данных
Определение результата решения задачи
Определение результата решения задачи
Определение типа обработки информации
Практическая часть

Восстановить ранее полученные навыки работы в текстовом документе MS Word (создание и редактирование таблиц).
Приобрести навыки вычислений с помощью программы Калькулятор.
Приобрести навыки работы с несколькими окнами.

Представить текстовую информацию в табличной форме.
Выполнить вычисления при помощи программы Калькулятор.
Заполнить пустые ячейки.
Отредактировать ячейки таблицы.

1. Внимательно прочитайте текст:

После каждого посещения магазина мама записывает расходы на продукты в специальную тетрадь и подсчитывает ежедневно затраченную сумму. Помоги маме, организуй электронный учет расходов, если за последние три дня есть следующие записи:

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

В основе любой информационной деятельности лежат так называемые информационные процессы — совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией для получения какого-либо результата (достижения цели). Информационные процессы могут быть различными, но все их можно свести к трем основным: обработка информации, передача информации и хранение информации.

Обработка информации

Обработка информации — это целенаправленный процесс изменения формы ее представления или содержания.

Из курса информатики основной школы вам известно, что существует два различных типа обработки информации:

обработка, связанная с получением новой информации (например, нахождение ответа при решении математической задачи; логические рассуждения и др.);
обработка, связанная с изменением формы представления информации, не изменяющая ее содержания. К этому типу относятся:

— кодирование — переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для восприятия, хранения, передачи или последующей обработки; один из вариантов кодирования — шифрование, цель которого — скрыть смысл информации от посторонних;

— структурирование — организация информации по некоторому правилу, связывающему ее в единое целое (например, сортировка);

— поиск и отбор информации, требуемой для решения некоторой задачи, из информационного массива (например, поиск в словаре).

Общая схема обработки информации может быть представлена следующим образом:

Исходные данные — это информация, которая подвергается обработке.

Правила — это информация процедурного типа. Они содержат сведения для исполнителя о том, какие действия требуется выполнить, чтобы решить задачу.

Исполнитель — тот объект, который осуществляет обработку. Это может быть человек или компьютер. При этом человек, как правило, является неформальным, творчески действующим исполнителем. Компьютер же способен работать только в строгом соответствии с правилами, т.е. является формальным исполнителем обработки информации.

Рассмотрим отдельные процессы обработки информации более подробно.

Кодирование информации

Кодирование информации — это обработка информации, заключающаяся в ее преобразовании в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем.

Код — это система условных обозначений (кодовых слов), используемых для представления информации.

Кодовая таблица — это совокупность используемых кодовых слов и их значений.

Нам уже знакомы примеры равномерных двоичных кодов — пятиразрядный код Бодо и восьмиразрядный код ASCII.

Самый известный пример неравномерного кода — код Морзе. В этом коде все буквы и цифры кодируются в виде различных последовательностей точек и тире.

При использовании неравномерных кодов важно понимать, сколько различных кодовых слов они позволяют построить.

Пример 1. Имеющаяся информация должна быть закодирована в четырехбуквенном алфавите . Выясним, сколько существует различных последовательностей из 7 символов этого алфавита, которые содержат ровно пять букв А.

Нас интересует семибуквенная последовательность, т. е.

Если бы у нас не было условия, что в ней должны содержаться ровно пять букв А, то для первого символа было бы 4 варианта, для второго — тоже 4, и т. д.

Тогда мы получили бы: 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 = 16384 варианта.

Теперь вернемся к имеющемуся условию и заполним пять первых мест буквой А. Получим:

Так как на 6-м и 7-м местах могут стоять любые из трех оставшихся букв B, C, D, то всего существует 9 (3 · 3) вариантов последовательностей.

Но ведь буквы А могут находиться на любых пяти из семи имеющихся позиций. А сколько таких вариантов всего?

Префиксный код — код со словом переменной длины, обладающий тем свойством, что никакое его кодовое слово не может быть началом другого (более длинного) кодового слова.

Код, состоящий из слов 0, 10 и 11, является префиксным.
Код, состоящий из слов 0, 10, 11 и 100, не является префиксным.

Также достаточным условием однозначного декодирования неравномерного код является обратное условие Фано. В нем требуется, чтобы никакой код не был окончанием другого (более длинного) кода.

Пример 2. Двоичные коды для 5 букв латинского алфавита представлены в таблице:

Можно заметить, что для заданных кодов не выполняется прямое условие Фано:

B=01, E=011, и D=10, C=100.

А вот обратное условие Фано выполняется: никакое кодовое слово не является окончанием другого. Следовательно, имеющуюся строку нужно декодировать справа налево (с конца). Получим

01 10 100 011 000 = BDCEA

Для построения префиксных кодов удобно использовать бинарные деревья, в которых от каждого узла отходят только два ребра, помеченные цифрами 0 и 1.

Пример 3. Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В и Г, решили использовать неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать полученную двоичную последовательность. При этом используются такие кодовые слова: А — 0, Б — 10, В — 110. Каким кодовым словом может быть закодирована буква Г? Если таких слов несколько, укажите кратчайшее из них.

Построим бинарное дерево:

Чтобы найти код символа, нужно пройти по стрелкам от корня дерева к нужному листу, выписывая метки стрелок, по которым мы переходим.

Определим положение букв А, Б и В на этом дереве, зная их коды. Получим:

Чтобы код был префиксным, ни один символ не должен лежать на пути от корня к другому символу. Уберем лишние стрелки:

На получившемся дереве можно определить подходящее расположение буквы Г и его код.

Поиск информации

Задача поиска обычно формулируется следующим образом. Имеется некоторое хранилище информации — информационный массив (телефонный справочник, словарь, расписание поездов, диск с файлами и др.). Требуется найти в нем информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска (телефон какой-то организации, перевод слова, время отправления поезда, нужную фотографию и т. д.). При этом, как правило, необходимо сократить время поиска, которое зависит от способа организации данных и используемого алгоритма поиска.

Алгоритм поиска, в свою очередь, также зависит от способа организации данных.

Если данные никак не упорядочены, то мы имеем дело с неструктурированным набором данных. Для осуществления поиска в таком наборе применяется метод последовательного перебора.

При последовательном переборе просматриваются все элементы подряд, начиная с первого. Поиск при этом завершается в двух случаях:

— искомый элемент найден;

— просмотрен весь набор данных, но искомого элемента среди них не нашлось.

— искомый элемент оказался первым среди просматриваемых. Тогда просмотр всего один;

Если же информация упорядочена, то мы имеем дело со структурой данных, в которой поиск осуществляется быстрее, можно построить оптимальный алгоритм.

Одним из оптимальных алгоритмов поиска в структурированном наборе данных может быть метод половинного деления.

Напомним, что при этом методе искомый элемент сначала сравнивается с центральным элементом последовательности. Если искомый элемент меньше центрального, то поиск продолжается аналогичным образом в левой части последовательности. Если больше, то — в правой. Если же значения искомого и центрального элемента совпадают, то поиск завершается.

Пример 4. В последовательности чисел 61 87 180 201 208 230 290 345 367 389 456 478 523 567 590 требуется найти число 180.

Процесс поиска представлен на схеме:

Передача информации

Передача информации — это процесс распространения информации от источника к приемнику через определенный канал связи.

На рисунке представлена схема модели процесса передачи информации по техническим каналам связи, предложенная Клодом Шенноном.

Работу такой схемы можно пояснить на примере записи речи человека с помощью микрофона на компьютер.

Источником информации является говорящий человек. Кодирующим устройством — микрофон, с помощью которого звуковые волны (речь) преобразуются в электрические сигналы. Канал связи — провода, соединяющие микрофон и компьютер. Декодирующее устройство — звуковая плата компьютера. Приемник информации — жесткий диск компьютера.

В современных технических системах связи борьба с шумом (защита от шума) осуществляется по следующим двум направлениям:

Но чрезмерная избыточность приводит к задержкам и удорожанию связи. Поэтому очень важно иметь алгоритмы получения оптимального кода, одновременно обеспечивающего минимальную избыточность передаваемой информации и максимальную достоверность принятой информации.

Важной характеристикой современных технических каналов передачи информации является их пропускная способность — максимально возможная скорость передачи информации, измеряемая в битах в секунду (бит/с). Пропускная способность канала связи зависит от свойств используемых носителей (электрический ток, радиоволны, свет). Так, каналы связи, использующие оптоволоконные кабели и радиосвязь, обладают пропускной способностью, в тысячи раз превышающей пропускную способность телефонных линий.

Современные технические каналы связи обладают, перед ранее известными, целым рядом достоинств:

— высокая пропускная способность, обеспечиваемая свойствами используемых носителей;

— надёжность, связанная с использованием параллельных каналов связи;

— помехозащищённость, основанная на автоматических системах проверки целостности переданной информации;

— универсальность используемого двоичного кода, позволяющего передавать любую информацию — текст, изображение, звук.

Объём переданной информации I вычисляется по формуле:

где v — пропускная способность канала (в битах в секунду), а t — время передачи.

Рассмотрим пример решения задачи, имеющей отношение к процессу передачи информации.

Пример 5. Документ объемом 10 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами.

А. Передать по каналу связи без использования архиватора.

Б. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.

Какой способ быстрее и насколько, если:

— средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 2 18 бит/с;

— объем сжатого архиватором документа равен 25% от исходного объема;

— время, требуемое на сжатие документа — 5 секунд, на распаковку — 3 секунды?

Для решения данной задачи диаграмма Гантта не нужна; достаточно выполнить расчёты для каждого из имеющихся вариантов передачи информации.

Рассмотрим вариант А. Длительность передачи информации в этом случае составит:

Рассмотрим вариант Б. Длительность передачи информации в этом случае составит:

Итак, вариант Б быстрее на 232 с.

Хранение информации

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

Носитель информации — это материальная среда, используемая для записи и хранения информации.

Основным носителем информации для человека является его собственная память. По отношению к человеку все прочие виды носителей информации можно назвать внешними.

Основное свойство человеческой памяти — быстрота, оперативность воспроизведения хранящейся в ней информации. Но наша память не надёжна: человеку свойственно забывать информацию. Именно для более надёжного хранения информации человек использует внешние носители, организует внешние хранилища информации.

Виды внешних носителей менялись со временем: в древности это были камень, дерево, папирус, кожа и др. Долгие годы основным носителем информации была бумага. Развитие компьютерной техники привело к созданию магнитных (магнитная лента, гибкий магнитный диск, жёсткий магнитный диск), оптических (CD, DVD, BD) и других современных носителей информации.

В последние годы появились и получили широкое распространение всевозможные мобильные электронные (цифровые) устройства: планшетные компьютеры, смартфоны, устройства для чтения электронных книг, GPS-навигаторы и др. Появление таких устройств стало возможно, в том числе, благодаря разработке принципиально новых носителей информации, которые:

Обладают большой информационной ёмкостью при небольших физических размерах.
Характеризуются низким энергопотреблением при работе, обеспечивая наряду с этим высокие скорости записи и чтения данных.
Энергонезависимы при хранении.
Имеют долгий срок службы.

Урок закрепит представления учащихся о видах информации и информационных процессах, расширит представления о компьютере как инструменте обработки числовой информации.

Описание разработки

Цели урока:

дать учащимся представление о процессе обработки информации,

познакомить с двумя типами обработки информации.

Задачи урока:

закрепление представления учащихся о видах информации и информационных процессах;

расширение представления о компьютере как инструменте обработки числовой информации.

развитие логического мышления, памяти, внимания, познавательного интереса, исследовательских умений;

формирование информационной культуры

воспитание стремления к организации самостоятельной работы, умения работать в группе, культуры общения.

Ход урока.

1. Организационная часть.

Учитель проверяет готовность класса к уроку.

Здравствуйте, ребята, садитесь.

2. Актуализация опорных знаний. Постановка проблемы.

Урок мы начнем с повторения теоретического материала

Скажите мне, пожалуйста,

1) Что такое информация?

2) Как человек получает информацию?

3) Какие виды информации по форме представления вы знаете?

4) Как человек получает информацию?

Хорошо! Что вы делали для того чтобы ответить на поставленные мною вопросы? (Думали, рассуждали). А как назвать то, что происходит с информацией в голове человека во время рассуждений? Вы сейчас узнаете отгадав ребус (Обработка информации).

И сегодня на уроке как вы думаете что мы будем делать?

(Дети выражают свои мнения)

Теперь сформулируем цель урока:

На доске вы видите картинки что вы можете о них сказать

Цель урока: Мы должны сегодня на уроке получить представление как обрабатывается информация, узнать какими способами обрабатывается информация.

Познакомится на практической работе с различными способами обработки информации.

Кроме того, мы будем анализировать, сравнивать, делать выводы.

Знакомство с процессом обработки информации.

Мозг человека постоянно занят обработкой информации, даже во сне.

1. Слышим звонок будильника – понимаем, что пора вставать.

2. Перед выходом на улицу выглядываем в окно, видим, что идет дождь – делаем вывод, что надо взять зонт.

3. Пробуем суп – понимаем, что недостаточно соли.

4. Смотрим фильм – и сопереживаем героям.

Приведите свои примеры обработки информации человеком.

5. Информацию обрабатывают и технические устройства, например, телевизор получает сигналы с помощью антенны, а мы видим изображение и слышим звук. Приведите свои примеры обработки информации техническими устройствами.

Вы хорошо знакомы с задачами по математике. Рассмотрим одну из них.

Пример 1. Ученики 5 класса посадили 20 деревьев, а ученики 6 класса на 5 деревьев больше. Сколько деревьев посадили дети? Показать задачу

При решении данной задачи особое внимание следует уделить нахождению исходных данных, принципу решения и результату. Отмечаем, что в условии была задана числовая информация. И в результате получилось число.

А теперь рассмотрим еще один пример.

Пример 2. Есть текст: Москвичи любят домашних животных. Согласно опросам, собак содержат 57 % жителей города, 38 % имеют кошек, 25 % заботятся о попугаях. Нередки в последнее время экзотические животные: игуаны (5 %) и пауки (3 %).

Изменим способ представления информации, представим текст в табличном и графическом виде.

Смотрите как интересно, во втором примере: исходным данным был текст, а результатом – диаграмма. Показать диаграмму

Произошла обработка информации, точнее произошло изменение формы представления информации. Содержание информации осталось прежним.

А что можно сказать о первом примере?

(Важно, чтобы дети сами сделали вывод о том, что в первом примере мы просто получили результат – новую информацию, без изменения ее содержания).

Таким образом, существуют два способа обработки информации:

Обработка информации, связанная с получением новой информации

Обработка информации, связанная с преобразованием информации к новой форме.

Вопрос: приведите примеры различных способов обработки информации. Укажите исходные данные и результат. (Слушаем и обсуждаем 2-3 примера).

Весь материал - в архиве.

-75%

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: