Измерение информации план урока

Обновлено: 05.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Технологическая карта урока (ФГОС)

Малаховская Мария Георгиевна

Предмет, класс

Информатика 7 класс

Тип урока по целеполаганию:

Урок решения частных задач с применением открытого способа

Развитие навыков решения задач на измерение информации, используя алфавитный подход

Задачи урока:

Обучающая – применение алфавитного подхода к измерению количества информации, использование алфавитного подход к измерению информации при решении жизненных задач

Развивающая - развитие логического и алгоритмического мышления школьников, приемов умственной деятельности, формирование и развитие функционального мышления учащихся, развитие самостоятельности и познавательной активности

Воспитательная – побудить интерес к изучению информатики, воспитание дисциплинированности, аккуратности, собранности.

Основные термины и понятия т емы:

единицы измерения информации: бит, байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт

формулы для вычисления информационного объема информации.

Планируемые результаты:

-метапредметные

личностные:

формирование навыков самоорганизации, концентрации внимания , осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению;

метапредметные :

регулятивные:

уметь выполнять учебные задания в соответствии с целью, самостоятельно контролировать свое время и управлять им; адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы в исполнение

познавательные:

владение навыками постановки задачи на основе известной и усвоенной информации и того, что еще не известно; осуществление выбора наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий;

коммуникативные:

умение работать в группе, слушать других, пытаться принимать другую точку зрения, быть готовым изменить свою точку зрения, оформлять свои мысли в устной и письменной речи с учетом своих учебных и жизненных речевых ситуаций

предметные

Решаемые учебные задачи:

1) повторение алфавитного подхода к измерению информации;

2) определение информационного веса символа произвольного алфавита;

4) применение знаний по измерению информации при нестандартных ситуациях

Организация пространства

Учебный кабинет. Интерактивная доска Smart Board , проектор, компьютеры.

Парты расставлены для работы в группе.

Правила работы на уроке

Правила поведения в кабинете.

Формы работы

Фронтальная, парная, групповая

Оборудование и программное обеспечение, сетевые сервисы

Компьютеры, учительский компьютер, интерактивная доска Smart Board , проектор.
ОС Windows XP , MS Office 2007;

Использованные ресурсы:

- литература;

- дидактические материалы

Дидактические материалы:

Карточки для работы групп

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

используемых ЭОР

Деятельность

Приветствует учащихся, отмечает отсутствующих

Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

На экране представлены 2 кроссворда для групп.

У каждой группы печатный вариант кроссворда .

Урок мы начнем с решения кроссворда. Каждая группа, работая со своим кроссвордом, должна отгадать ключевое слово

(Кроссворд приложение 1)

Ребята, какое ключевое слово в разгаданном кроссворде?

Молодцы! Вы сформулировали тему нашего урока.

Работа в группах.

Учащиеся разгадывают кроссворды и называют ключевые слова для определения темы урока.

Кроссворд 1: ИЗМЕРЕНИЕ

Кроссворд 2: ИНФОРМАЦИИ

Определяют тему урока.

Актуализация опорных знаний

Урок сопровождается презентацией

Ребята, какими знаниями, умениями Вы должны обладать, чтобы решать задачи на измерение информации

Проводит фронтальный опрос:

Слушают, отвечают на вопросы:

уметь переводить единицы измерения информации, определять мощность алфавита, знать формулы для вычисления количества информации

Урок сопровождается презентацией

Ребята, достаточно ли только знать формулы, чтобы решить заданную задачу?

Определите правильный порядок возрастания единиц измерения информации

бит, байт, Гбайт, Кбайт;

байт, Мбайт, Кбит, Гбайт;

бит, байт, Кбит, Мбит, Мбайт, Гбайт;

бит, байт, Мбит, Кбит, Мбайт, Гбайт;

Правильно ли использован алгоритм. Если нет, то определите ошибку

4 Мбайт = 4:1024 = ? Кбайт

1 Кбайт = 1*2014 = ? бит

2 Гбайт=2*1024 = ? Мбайт

Ответить на вопрос

Определить входные и выходные данные в задачах

Письмо состояло из 30 строк. В каждой строке вместе с пробелами по 48 символов. Письмо содержало 900 байт информации. Какова мощность алфавита, которым было написано письмо?

Тип урока: объяснительно-демонстрационный с элементами практикума.

Нагляднось: презентация “Измерение информации” (приложение 1).

Требования к знаниям и умениям:

Проверка домашнего задания - 2 мин.
Новый материал. Измерение информации. Алфавитный подход - 25 мин.
Закрепление изученного - 14 мин.
Подведение итогов урока. - 2 мин.
Домашнее задание - 1 мин.

II. Проверка домашнего задания.

Задачник-практикум № 1. с. 11 № 2, 5, 8, 11, 19 *.

III. Новый материал.

Процесс познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний.

Как же узнать, много получено информации или нет?

Необходимо измерить объём информации. А как это сделать мы сегодня узнаем.

Получение новой информации приводит к расширению знаний или, как иначе можно сказать, к уменьшению неопределённости знания.

2. Как можно измерить количество информации.

Для измерения различных величин существуют эталонные единицы измерения.

Расстояние измеряют в миллиметрах, сантиметрах, дециметрах…
Массу измеряют в граммах, килограммах, тоннах…
Время измеряют в секундах, минутах, сутках, годах…

Следовательно, для измерения информации должна быть введена своя эталонная единица.

Существует два подхода к измерению информации:

б) Алфавитный. Позволяет измерять информационный объём текста на любом языке (естественном или формальном), при использовании данного подхода объём информации не связывают с содержанием текста, в данном случае, объём зависит от информационного веса символов.

3. Алфавитный подход к измерению информации.

Алфавит – весь набор букв, знаков препинания, цифр, скобок и других символов, используемых в тексте.

*Алфавит включают и пробел (пропуск между словами).

Мощность алфавита - полное число символов в алфавите.

Например: мощность алфавита русских букв и используемых символов равна 54:

33 буквы + 10 цифр + 11 знаков препинания, скобки, пробел.

Наименьшую мощность имеет алфавит, используемый в компьютере (машинный язык), его называют двоичным алфавитом, т.к. он содержит только два знака “0”, “1”.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу измерения информации и называется 1 бит.

Информация, записанная на машинном языке, весит:

При алфавитном подходе считают, что каждый символ текста, имеет информационный вес.

Информационный вес символа зависит от мощности алфавита.

С увеличением мощности алфавита, увеличивается информационный вес каждого символа.

Для измерения объёма информации необходимо определить сколько раз информация равная 1 биту содержится в определяемом объёме информации.

1) Возьмём четырёхзначный алфавит (придуманный), (рисунок 2).

Все символы исходного алфавита можно закодировать всеми возможными комбинациями, используя цифры двоичного алфавита.

Получим двоичный код каждого символа алфавита. Для того чтобы закодировать символы алфавита мощность которого равна четырём, нам понадобится два символа двоичного кода.

Следовательно, каждый символ четырёхзначного алфавита весит 2 бита.

2) Закодируйте с помощью двоичного кода каждый символ алфавита, мощность которого равна 8 (рисунок 3) .

Вывод. Весь алфавит, мощность которого равна 8 можно закодировать на машинном языке с помощью трёх символов двоичного алфавита (рисунок 4).

- Как вы думаете, каков информационный объём каждого символа восьмизначного алфавита?

Каждый символ восьмизначного алфавита весит 3 бита.

3). Закодируйте с помощью двоичного кода каждый символ алфавита, мощность которого равна 16.

- Какой можно сделать вывод?

Алфавит из шестнадцати символов можно закодировать с помощью четырёхзначного двоичного кода.

Задача: Какой объём информации содержат 3 символа 16 – символьного алфавита?

Так как каждый символ алфавита мощностью 16 знаков можно закодировать с помощью четырёхзначного двоичного кода, каждый символ исходного алфавита весит 4 бита.

Так как всего использовали 3 символа алфавита мощностью 16 символов, следовательно: 4 бит • 3 = 12 бит

Ответ: объём информации записанный 3 знаками алфавита мощностью 16 символов равен 12 бит.

Запишем таблицу соответствия мощности алфавита (N) и количеством знаков в коде (b) - разрядностью двоичного кода.

- Найдите закономерность (рисунок 5)!

- Какой вывод можно сделать?

Информационный вес каждого символа, выраженный в битах (b), и мощность алфавита (N) связаны между собой формулой: N = 2 b

Алфавит, из которого составляется на компьютере текст (документ) состоит из 256 символов.

Этот алфавит содержит символы: строчные и прописные латинские и русские буквы, цифры, знаки арифметических операций, всевозможные скобки, знаки препинания и другие символы.

- Узнайте, какой объём информации содержится в одном символе алфавита, мощность которого равна 256.

Решение. Из формулы N = 2 b следует 256 = 2 8 .

Вывод. Значит, каждый символ алфавита используемого в компьютере для печати документов весит 8 бит.

Эту величину приняли так же за единицу измерения информации и дали название байт.

Задача. Статья содержит 30 страниц, на каждой странице - 40 строк, в каждой строке 50 символов. Какой объём информации содержит статья?

1) На каждой странице 50 • 40 = 2000 символов;

2) во всей статье 2000 • 30 = 60000 символов;

3) т.к. вес каждого символа равен 1 байту, следовательно, информационный объём всей статьи 60000 • 1 = 60000 байт или 60000 • 8 = 480000 бит.

- Как видно из задачи байт “мелкая” единица измерения информационного объёма текста, поэтому для измерения больших объёмов информации используются более крупные единицы.

Единицы измерения информационного объёма:

1 килобайт = 1 Кб = 210 байт = 1024 байт

1 мегабайт = 1 Мб = 210 Кб = 1024 Кб

1 гигабайт = 1 Гб = 210 Мб = 1024 Мб

- Попробуйте перевести результат задачи, в более крупные единицы измерения:

Основные понятия: Алфавит, мощность алфавита, информационный вес символа, информационный объем текста, единицы измерения информации.

Тема урока: Измерение информации

Предметные – знание единиц измерения информации и свободное оперирование ими;

Метапредметные – понимание сущности измерения как сопоставления измеряемой величины с единицей измерения;

Личностные – навыки концентрации внимания.

владеть первичными навыками анализа и критичной оценки получаемой информации; формировать целостного мировоззрения, формировать алгоритмической культуру, формировать уважительное отношения к истории

самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели;

осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; рефлексия способов и условий действия, контроль и самооценка процесса и результатов деятельности; постановка и формулирование проблемы, самостоятельное создание алгоритмов деятельности

определять цель и составлять план выполнения задания; работая по плану, сверять свои действия с целью и исправлять ошибки с помощью учителя; соотнести результат с целью и оценить его; понимать причины своего неуспеха и находить способы выхода из этой ситуации.

доносить свою позицию до других; при необходимости отстаивать свою точку зрения, аргументируя ее; учиться подтверждать аргументы фактами; критично относиться к собственному мнению; организовывать учебное взаимодействие в группе

Содействовать познанию учащихся того, что такое информационный процесс

Сформировать знания примеров передачи, хранения и обработки информации в деятельности человека, в живой природе, обществе, технике

Дидактический материал:

Информатика: учебник для 7 класса (И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова)

1.Организационный момент: постановка целей урока.

2.Проверка домашнего задания.

Фронтальный опрос учащихся по вопросам:

Назовите три основных вида информационных процессов

Приведите примеры ситуаций, в которых вы являетесь источником информации

Приведите примеры ситуаций, в которых вы являетесь приемником информации

Приведите различные примеры процесса обработки информации.

Определите по каким правилам она производится в каждом примере

3.Изучение нового материала.

Прежде чем мы приступить к изучению новой темы, давайте обратим внимание на карточки самооценивания, которые лежат у вас на партах. На каждый вопрос в течение урока выставляйте себе баллы.

Карточка самооценивания

Опоздал ли ты на урок? (Да – 0 баллов, Нет – 1 балл)

Готовность к уроку.

Домашнее задание выполнено и перед тобой на парте лежат: учебник по информатике, тетрадь по информатике, дневник и пенал – 3 балла

Домашнее задание выполнено, но на парте не лежит, что то из вышеперечисленного– 2 балла

На парте есть все, но не выполнено домашнее задание – 1 балл

К уроку не готов (нет домашнего задания, тетради и учебника) – 0 баллов

Твоя активность на уроке (выставляется от 0 до 5 баллов, где 0 – это не был активен на уроке)

Получил ли ты замечание во время урока? (Да – 0 баллов, нет – 1 балл)

Усвоил ли ты тему? (Да – 2 балла; усвоил, но некоторые вопросы остались не понятны – 1 балл; нет – 0 баллов)

Что мы должны повторить для того, чтобы перейти к изучению этой темы?

Как вы думаете, что мы должны узнать сегодня нового?

Что вы должны понять сегодня на уроке?

Молодцы! А теперь давайте обсудим вопрос о том, как можно измерять информацию.

Существует несколько подходов к измерению информации. Сегодня мы рассмотрим только один, который называется алфавитным подходом.

Алфавитный подход позволяет измерять информационный объем текста на некотором языке (естественном или формальном), не связанный с содержанием этого текста.

Скажите, где по вашему мнению, можно эффективно применить такой подход к измерению информации? Или где он уже применяется?

Вам хорошо известно, что существуют единицы измерения таких величин, как, например, расстояние, масса, время.

Скажите какие единицы измерения вам знакомы?

Правильно! Для расстояния – это метр, для массы – грамм, для времени – секунда. Измерение происходит путем сопоставления измеряемой величины с единицей измерения. Сколько раз единица измерения укладывается в измеряемой величине, таков и результат измерения. Следовательно, и для измерения информации должна быть введена своя единица измерения.

Под алфавитом некоторого языка мы будем понимать набор букв, знаков препинания, цифр, скобок и других символов, используемых в тексте. В алфавит также следует включать и пробел, т.е. пропуск между словами.

Полное число символов алфавита принято называть мощностью алфавита.

Будем обозначать эту величину буквой N.

Например, мощность алфавита из русских букв и отмеченных дополнительных символов равна 54: 33 буквы + 10 цифр + 11 знаков препинания, скобки, пробел.

Как вы думаете почему кроме привычных нам букв в алфавит включены еще различные дополнительные символы?

При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста имеет определенный информационный вес. Информационный вес символа зависит от мощности алфавита.

А каким может быть наименьшее число символов алфавита?

Оно равно двум! Он содержит всего два символа, которые обозначаются цифрами 0 и 1. Его называют двоичным алфавитом.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу информации и называется 1 бит.

Используя три двоичные цифры, можно составить 8 различных комбинаций

Следовательно, если мощность алфавита равна 8, то информационный вес одного символа равен 3 битам.

Четырехзначными двоичными кодами могут быть закодированы все символы 16-символьного алфавита и т.д.

Найдем зависимость между мощностью алфавита (N) и количеством знаков в коде (b) – разрядностью двоичного кода.

Раскрытия темы "Измерения информации. Единицы измерения информации". Понятия измерения информации, и единицы измерения информации.

Содержимое разработки

Тема: "Измерения информации. Единицы измерения информации."

Цель урока: Познакомить учащихся с понятием измерения информации. Единицы измерения информации. Учащиеся должны понимать, что существуют различные подходы к определению информации в различных областях человеческой деятельности; познакомить учащихся с видами информации по способу восприятия, по форме представления, по общественному значению.

Изложение нового материала.

Что такое измерения информации?

Единицы измерения информации.

Закрепление.

Домашнее задание.

Оборудование: доска, маркеры, ноутбук, мультимедиа-проектор, раздаточный материал, калькуляторы.

Предварительная работа: подготовить раздаточный материал и положить его на парту для каждого ученика.

I.Организационный момент

Здравствуйте. Отметим. Кого нет на уроке.

Измерения информации

В информатике используются различные подходы к измерению информации:

Вероятностный подход к измерения информации. Все события происходят с различной вероятностью, но зависимость между вероятностью событий и количеством информации, полученной при совершении того или иного события можно выразить формулой которую в 1948 году предложил Шеннон.

Количество информации - это мера уменьшения неопределенности.

Единицы измерения информации: 1байт = 8 бит

1Кб (килобайт) = 2 10 байт = 1024 байт

1Мб (мегабайт) = 2 10 Кб = 1024 Кб

1Гб (гигабайт) = 2 10 Мб = 1024 Мб

Формула Шеннона

I - количество информации

N – количество возможных событий

p_i – вероятности отдельных событий

1) всего шаров 50+25+25=100

2) вероятности шаров 50/100=1/2, 25/100=1/4, 25/100=1/4

Количество информации достигает max значения, если события равновероятны, поэтому количество информации можно расcчитать по формуле:

т.к. N = 16 шаров, то I = log₂ N = log₂ 16 = 4 бит.

Единицы измерения информации.

Давайте разберемся с этим, ведь нам придется измерять объем памяти и быстродействие компьютера.

Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшая(элементарная) единица.

Байт – основная единица измерения количества информации.

Байтом называется последовательность из 8 битов.

Байт – довольно мелкая единица измерения информации. Например, 1 символ – это 1 байт.

Производные единицы измерения количества информации

1 килобайт (Кб)=1024 байта =2 10 байтов

1 мегабайт (Мб)=1024 килобайта =2 10 килобайтов=2 20 байтов

1 гигабайт (Гб)=1024 мегабайта =2 10 мегабайтов=2 30 байтов

1 терабайт (Гб)=1024 гигабайта =2 10 гигабайтов=2 40 байтов

Запомните, приставка КИЛО в информатике – это не 1000, а 1024, то есть 2 10 .

Методы измерения количества информации

Итак, количество информации в 1 бит вдвое уменьшает неопределенность знаний. Связь же между количеством возможных событий N и количеством информации I определяется формулой Хартли:

Алфавитный подход к измерению количества информации

Вероятностный подход к измерению количества информации

Этот подход применяют, когда возможные события имеют различные вероятности реализации. В этом случае количество информации определяют по формуле Шеннона:

I – количество информации,

N – количество возможных событий,

P_i – вероятность i-го события.

Заключительная часть

Логическая завершенность. Обобщения всего сказанного на уроке.

-75%

Читайте также: