cart-icon Товаров: 0 Сумма: 0 руб.
г. Нижний Тагил
ул. Карла Маркса, 44
8 (902) 500-55-04

Измерение информации видеоурок 7 класс – Презентация «Измерение информации» 7 класс

Представление информации в компьютере. Единицы измерения информации

Тема: Компьютер и информация

Урок: Представление информации в компьютере. Единицы измерения информации

На этом уроке мы продолжим изучать компьютер как универсальное средство работы с информацией, узнаем о представлении информации в компьютере и единицах измерения информации.

Для того чтобы понять, как самая разнообразная информация представлена в компьютере, «заглянем» внутрь машинной памяти. Ее удобно представить в виде листа в клетку. В каждой такой «клетке» хранится только одно из двух значений: 0 или 1.

 

Рис. 1. (Источник)

Две цифры удобны для электронного хранения данных, поскольку они требуют только двух состояний электронной схемы — «включено» (это соответствует цифре 1) и «выключено» (это соответствует цифре 0).

Каждая «клетка» памяти компьютера называется битом. Цифры 0 и 1, хранящиеся в «клетках» памяти компьютера, называют

значениями битов.

С помощью последовательности битов можно представить самую разную информацию. Такое представление информации называется двоичным или цифровым кодированием.

Преимуществом цифровых данных является то, что их относительно просто копировать и изменять. Их можно хранить и передавать с использованием одних и тех же методов, независимо от типа данных.

Способы цифрового кодирования текстов, звуков (голоса, музыка), изображений (фотографии, иллюстрации) и последовательностей изображений (кино и видео), а также трехмерных объектов были придуманы в 80-х годах прошлого века.

Известно множество способов записи чисел. Мы пользуемся десятичной позиционной системой счисления.

Десятичной она называется потому, что в этой системе счисления десять единиц одного разряда составляют одну единицу следующего старшего разряда. Число 10 называется основанием десятичной системы счисления

. Для записи чисел в десятичной системе счисления используются десять цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9.

Позиционной эта система счисления называется потому, что одна и та же цифра получает различные количественные значения в зависимости от места, или позиции, которую она занимает в записи числа.

Например, в записи числа 555 цифра 5, стоящая на первом месте справа, обозначает 5 единиц, на втором – 5 десятков, на третьем – 5 сотен.

Рассмотрим числовой ряд:

1, 10, 100, 1000, 10 000, 100 000 …

Этот ряд начинается с единицы. Каждое следующее число первого ряда получается путем умножения предыдущего числа на 10.

Любое целое число можно представить в виде суммы разрядных слагаемых – единиц, десятков, сотен, тысяч и так далее, записанных в первом ряду. При этом каждый член этого ряда может либо не входить в сумму, либо входить в нее от 1 до 9 раз. Пример:

2507 = 2 • 1000 +

5• 100 + 0 • 10 + 7• 1.

Числа 2, 5, 0, 7, на которые умножаются члены первого ряда, составляют исходное число 2507.

Мы рассмотрим наиболее простой способ перевода из десятичной системы в двоичную.

Этот способ основан на записи остатков от деления исходного числа и получаемых частных на 2, продолжаемого до тех пор, пока очередное частное не окажется равным 0.

Пример:

2507

1253

626

313

156

78

39

19

9

4

2

1

1

1

0

1

0

0

1

1

1

0

0

1

В первую ячейку верхней строки записано исходное число, а в каждую следующую – результат целочисленного деления предыдущего числа на 2.

В ячейках нижней строки записаны остатки от деления стоящих в верхней строке чисел на 2.

Двоичный код исходного десятичного числа получается при последовательной записи всех остатков, начиная с последнего: 2507

10 = 1001110010112

Первые 20 членов натурального ряда в двоичной системе счисления записываются так: 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111, 10000, 10001, 10010, 10011, 10100 (Рис. 2).

 

Рис. 2. Первые 20 членов натурального ряда в двоичной системе счисления. (Источник)

Перевод в десятичную систему из двоичной осуществляется очень просто.

Вспомним, что: 2507 = 2 • 1000 + 5• 100 + 0 • 10 + 7• 1.

То есть, каждый разряд соответствует какому-то выражению: 1, 10, 100, 1000 и т. д.

В двоичной системе, аналогично, каждый разряд соответствует выражениям: 1, 2, 4, 8, 16,…

Рассмотрим следующий пример:

.

Переводить целые числа из десятичной системы счисления в двоичную систему счисления и обратно можно с помощью приложения Калькулятор.

Системы счисления

Мы уже познакомились с двумя системами счисления: двоичной и десятичной.

Однако, как несложно догадаться, существуют и другие системы счисления, основаниями которых являются числа 3, 4, 5, …

Вообще же, основанием системы счисления может быть любое целое число, большее 1.

Однако наибольшее распространение получили системы счисления, основания которых являются степенями 2 (двоичная, четверичная, восьмеричная, шестнадцатеричная), а также троичная.

Может возникнуть вопрос: как может существовать шестнадцатеричная система счисления, если цифр всего 10? Ответ на этот вопрос очень прост: числа 10, 11, 12, 13, 14 и 15 записывают в виде букв A, B, C, D, E, F.

 

Рис. 2. (Источник)

Вообще, как несложно заметить, для записи чисел в любой системе нужно столько же цифр, какое основание у этой системы. Например, в двоичной системе мы используем две цифры 0 и 1, в троичной используются три цифры 0, 1 и 2. В привычной нам десятичной системе счисления используется 10 цифр: от 0 до 9.

Как же переводить числа из одной системы счисления в другую?

Алгоритм достаточно прост. Необходимо делить с остатком число в первой системе счисления на основание второй системы счисления. Полученные остатки, записанные в обратном порядке, и образуют новое число.

Если перевод чисел из одной системы в другую напрямую затруднителен, то можно перевести сначала в десятичную систему счисления, а из десятичной в нужную.

Давайте рассмотрим пример, который разобран двумя способами.

Задача. Перевести число  в троичную систему счисления.

Способ 1. Переведём число  сначала в десятичную систему счисления по уже известному алгоритму:

Теперь переведём число 15 из десятичной системы в троичную также по известному алгоритму:

15 делим на 3:

    15   

    5    

    1    

0

2

1

Записываем полученные остатки в обратном порядке: .

Получаем:  (Рис. 3).

 

Рис. 3. (Источник)

Способ 2. Переведём число  напрямую в троичную систему.

Для этого поделим его на число 3, только тоже в двоичной системе: .

Получаем:

Теперь переведём полученные остатки в десятичную систему: 0=0, 10=2, 1=1. Получаем: . То есть, тот же ответ, что и в первом способе (Рис. 4).

Рис. 4. (Источник)

Как мы уже выяснили, информация в памяти компьютера хранится в виде последовательностей 0 и 1.

При двоичном кодировании текстовой информации чаще всего каждому символу ставится в соответствие уникальная цепочка из 8 нулей и единиц, называемая байтом. Всего существует 256 разных цепочек из 8 нулей и единиц. Это позволяет закодировать 256 разных символов. Например, прописные и строчные буквы русского и латинского алфавитов, цифры, знаки препинания, другие символы. Соответствие символов и кодов задается с помощью специальной кодовой таблицы (Рис. 5).

 

Рис. 5. (Источник)

Последовательностями нулей и единиц можно закодировать и графическую информацию.

Существует два способа представления изображений в цифровом виде.

Способ 1: графический объект, подлежащий представлению в цифровом виде, делится вертикальными и горизонтальными линиями на крошечные фрагменты – пиксели (Рис. 6).

 

Рис. 6. (Источник)

Цвет каждого пикселя кодируется двоичным числом. Такой способ называется растровым кодированием

.

При кодировании чёрно-белых изображений каждый пиксель может кодироваться 1 битом. При цифровом представлении цветных изображений каждый пиксель кодируется цепочкой из 24 нулей и единиц, что позволяет различать более 16 миллионов цветовых оттенков.

Способ 2: графический объект записывается как закодированная в цифровом виде последовательность команд для его создания.

Например, чтобы нарисовать светофор, необходимо нарисовать закрашенный в чёрный цвет прямоугольник, а вну

interneturok.ru

Измерение величин — урок. Информатика, 7 класс.

Мы постоянно что-то измеряем — время, длину, скорость, массу.

И для каждой величины есть своя единица измерения, а зачастую несколько. Вы уже знаете много величин, которые измеряют. Например, время, длина, масса, угол.

 

Величина

Единицы измерения

Измерительный прибор

масса

грамм, килограмм, центнер, тонна

Для измерения массы предмета используют весы

длина

миллиметр, сантиметр, метр, километр,

Для измерения длины используют линейку

время

секунда, минута, час, сутки, месяц, год, век

Для измерения времени используют часы

угол

градус, радиана

Для измерения углов используют транспортир

 

Представленная в цифровом виде информация тоже может быть измерена.

Наименьшей единицей измерения информации является бит.

В одном бите содержится очень мало информации. Он может принимать только одно из двух значений (\(1\) или \(0\)). Измерять информацию в битах очень неудобно — числа получаются огромные. Ведь не измеряют же массу автомобиля в граммах.

 

Например, если представить объём флешки в битах мы получим \(34 359 738 368\) бит.

 

Представьте, что вы пришли в компьютерный магазин и просите продавца дать вам флешку объемом \(34 359 738 368\) бит. Вряд ли он вас поймёт.

 

Поэтому в информатике и в жизни используются производные от бита единицы измерения информации.

\(1\) байт \(= 8\) бит 
\(1\) Кб \(= 1024\) байтаЭто килобайт (Кбайт)
\(1\) Мб \(= 1024\) КбЭто мегабайт (Мбайт)
\(1\) Гб \(= 1024\) МбЭто гигабайт (Гбайт)
\(1\) Тб\(= 1024\) ГбЭто терабайт (Тбайт)

\(1\) Пб \(= 1024\) Тб

Это петабайт (Пбайт)
\(1\) Эб \(= 1024\) Пб

Это эксабайт (Эбайт)

\(1\) Зб \(= 1024\) Эб

Это зеттабайт (Збайт)

\(1\) Йб \(= 1024\) Зб

Это йоттабайт (Йбайт)

Вот несколько примеров для сравнения разных объёмов информации:


\(1\) байт — символ, введённый с клавиатуры:

 

\(100\) Кбайт — фотография в низком разрешении:
\(1\) Мбайт — небольшая художественная книга:
\(100\) Мбайт — метровая полка с книгами:

 

\(3\) Гбайт — час качественной видеозаписи:

 

\(1\) Гбайт — прочитывает человек за всю жизнь:


Один символ кодируется восемью нулями и единицами, т.е. \(8\) битами или \(1\) байтом. Тогда информационный объём сообщения можно вычислить по количеству символов в этом сообщении.

 

Например, найдём информационный объём сообщения «\(1\) байт равен \(8\) битам». Сосчитаем общее количество символов в сообщении (между кавычками), при этом не забываем о пробелах, так как это тоже символы. Итого получаем \(20\) символов или \(20\) байт.

 

А теперь вычислим, сколько информации хранится в книге из \(50\) страниц, если на каждой странице умещается \(40\) строк, а на каждой строке — \(60\) символов.

\(50 · 40 · 60 = 120000\) символов во всей книге или \(120000\) байт. Перейдём к килобайтам \(120000 : 1024 = 117,1875\) Кб. Это примерно \(117\) Кб. Переведём это значение в мегабайты \(117,1875 : 1024 = 0,1144\) Мб.

 

Значительно больше информации содержат графические файлы, а ещё больше — видеофайлы.

Например, рисунок, состоящий из \(800\) на \(800\) пикселей, каждый из которых кодируется \(24\) битами или \(3\) байтами, имеет информационный объем \(800 · 800 · 3 = 1920000\) байт

\(1920000\) байт \(: 1024 = 1875\) Кбайт

\(1875\) Кбайт \(:\)\(1024 = 1,83\) Мбайт

Один рисунок имеет такой информационный объём, как \(16\) книг по \(50\) страниц.

 

Объём компьютерных информационных носителей тоже измеряется в мегабайтах и гигабайтах.

Сегодня уже есть носители (например, жёсткие диски), имеющие объём \(1\)-\(2\) терабайта.

 

  

Источники:

Босова Л.Л. Информатика: учебник для 6 класса. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

Босова Л.Л. Информатика: рабочая тетрадь для 6 класса.– М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.
Босова Л.Л. Босова А.Ю. Уроки информатики в 5–7 классах. Методическое пособие + CD.

www.yaklass.ru

Разработка «Измерение Информации» (7 класс)

Тема урока: Содержательный подход к измерению информации

Цель: познакомить учащихся с содержательным методом измерения информации;

ввести единицу измерения информации – бит и формулу для нахождения количества информации 2х=N;

научить решать задачи на нахождение количества информации в сообщении, используя введенную формулу;

развивать мышление и познавательную активность учащихся;

воспитывать аккуратность при вычислениях.

Задачи:

Образовательные: научить измерять количество информации в сообщении, ввести понятие «бит», познакомить с единицами измерения информации.

Развивающие: развивать умение читать информацию, развивать самостоятельность мышления, познавательные интересы, интеллектуальные способности.

Воспитательные: воспитывать умение работать в команде.

Планируемые результаты:

перерабатывать информацию для получения необходимого результата;

выполнять анализ и синтез;

устанавливать аналогии и причинно-следственные связи;

выстраивать логическую цепь рассуждений.

желание выполнять учебные действия;

способность к личностной саморефлексии;

уважение иного мнения;

выработка в противоречивых конфликтных ситуациях правил поведения, способствующих ненасильственному и равноправному преодолению конфликта.

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.

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.

Тип урока: комбинированный

Оборудование: доска и мел

Источники информации:

Для учащихся

Метод литература, сайты интернета:

http://school497.ru/download/u/02/les6/les.html

http://kpolyakov.narod.ru/school/ege.htm

Раздаточный материал

Учебник «Информатика и ИКТ» И.Г. Семакин и др. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2015

Технологическая карта урока

Деятельность учащихся

УУД( универсальные учебные действия)

I. Организационный

  • приветствие;

  • проверка явки учащихся;

  • проверка готовности учащихся к уроку ;

  • настрой учащихся на работу.

-приветствуют учителя,

-визуально контролируют свою готовность к уроку

-рассаживаются на рабочие места.

Личностные: самоорганизация.

Регулятивные: способность регулировать свои действия, прогнозировать деятельность на уроке.

II. Повторение пройденного материала.

Что является объектом изучения информатики?

Что такое информация?

Какие виды и свойства информации вы знаете?

Ученики отвечают на вопросы.

Личностные:

умение рассуждать, излагать свои мысли, делать вывод.

Коммуникативные: взаимодействовать с учителем.

Познавательные:

умение анализировать, выделять и формулировать задачу;

умение осознанно строить речевое высказывание.

III.Изучение нового материала

— А теперь, я прошу вас разбиться на команды, по 5 человек.

Каждой команде выдаются карточки с ребусами.

Какие ответы у вас получились?

Каким одним словом можно назвать все ваши ответы?

Итак, тема нашего урока…

Постановка проблемы:

Как можно измерить информацию? В каких единицах ее следует измерять?

Существует 2 метода измерения информации.

I Содержательный (субъективный) метод:

Количество информации зависит от содержания сообщения, которое для разных людей будет иметь разное значение.

Пример: Сообщение: «В 7 классе на следующей неделе будет контрольная по информатике». Какое значение это сообщение несет Вам, директору школы, уборщице и пр.?

II алфавитный (объективный) метод:

Определяется количество информации, заключенное в тексте. Количество информации не будет зависеть от человека, воспринимающего текст.

Сегодня на уроке мы рассмотрим возможность находить информацию, используя содержательный подход.

Количество информации, заключенное в сообщении, определяется объемом знаний, который несет это сообщение получающему его человеку.

Давайте вспомним, какое сообщение несет для человека информацию?

В следующих примерах №1 определите (устно), несет ли для вас сообщение информацию или нет. Объясните почему?

№1. а) Вчера шел дождь.

Б) Завтра будет солнечно.

В)2*2=4 для первоклассника; для семиклассника.

Г)∫хdx=x2/2+C для семиклассника; для 11-классника.

При содержательном подходе возможна качественная оценка информации: полезная, важная, безразличная, вредная. Причем, одну и ту же информацию разные люди могут оценивать по-разному.

Дайте качественную оценку (устно) следующим сообщениям № 2:

А) сейчас идет дождь;

Б)завтра контрольная работа по математике;

В)чтобы родители не узнали про двойку, надо вырвать страницу из дневника;

Г)номер телефона скорой помощи 03;

Д)вчера был вечер «Осенний бал».

А как определить, в каком сообщении информации содержится больше, а в каком меньше?

Для этого надо количественно измерить информацию.

Бит — единица измерения количества информации.

Ее определение звучит так:

Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний человека в 2 раза, несет 1 бит информации.

Что такое неопределенность? Какие синонимы можно подобрать к слову неопределенность — непонятность, неизвестность, незнание.

Неопределенность знаний человека о каком-либо событии – это количество возможных результатов этого события.

Пример:

Допустим, вы бросаете монету, загадывая, что выпадет: орел или решка? Есть два варианта возможного результата бросания монеты. Причем, ни один из этих вариантом не имеет преимущества перед другим. В таком случае говорят, что они равновероятны. Так вот, перед подбрасыванием монеты неопределенность знаний о результате равна двум.

Когда монета упала, мы получили зрительное сообщение о том, что выпал один вариант, например, орел. Произошло одно из двух равновероятных событий. Наша неопределенность уменьшилась в 2 раза (было 2 варианта, остался только один). Значит, узнав результат подбрасывания монеты, мы получили 1 бит информации.

Сообщение о том, что произошло одно событие из двух равновероятных, несет 1 бит информации.

А теперь такая задача: студент на экзамене может получить одну из четырех оценок: 5-«отлично», 4-«хорошо», 3-«удовлетворительно», 2 –«неудовлетворительно». Представьте, что ваш товарищ пошел сдавать экзамен. Причем учится он очень неровно и может с одинаковой вероятностью получить любую оценку от 2 до 5. Вы волнуетесь за него, ждете результата экзамена. Наконец, он пришел и на ваш вопрос: «Ну, что получил?» ответил: «Четверку!».

Вопрос: сколько битов информации содержится в его ответе?

Если сразу сложно ответить на этот вопрос, то давайте подойдем к ответу постепенно. Будем отгадывать оценку, задавая вопросы, на которые можно ответить только «да» или «нет». Почему, как вы думаете?

Действительно, вопросы мы ставим так, чтобы каждый ответ уменьшал количество вариантов в два раза и, следовательно, приносил 1 бит информации.

Первый вопрос:

— Оценка выше тройки?

— Да.

После этого ответа число вариантов уменьшилось в два раза. Остались только 4 и 5. Получен 1 бит информации.

Второй вопрос:

— Ты получил пятерку?

— Нет.

Выбран один вариант из двух оставшихся: оценка – четверка. Получен еще один бит информации. В сумме имеем 2 бита.

Сообщение о том, что произошло одно из четырех равновероятных событий, несет 2 бита информации.

Разберем еще одну частную задачу, а потом получим общее правило.

На книжном стеллаже 8 полок. Книга может стоять на любой из них. Сколько информации содержит сообщение о том, где находится книга?

Будем действовать таким же способом, как в предыдущей задаче. Метод поиска, на каждом шаге которого отбрасывается половина вариантов, называется методом половинного деления. Применим метод половинного деления к задаче со стеллажом.

Задаем вопросы:

— Книга лежит выше четвертой полки?

— Нет.

— Книга лежит ниже третьей полки?

— Да.

— Книга на второй полке?

— Нет.

-Ну теперь все ясно! Книга лежит на первой полке!

Каждый ответ уменьшал неопределенность знания в два раза. Всего было задано три вопроса. Значит, набрано 3 бита информации. И если бы сразу было сказано, что книга лежит на первой полке, то этим сообщением были бы переданы те же 3 бита информации.

В общем случае, количество информации, заключенное в сообщении о том, что произошло одно из N равновероятных событий, находится по формуле:

2i=N

где N – количество возможных равновероятных событий

i – количество информации в сообщении (измеряется в битах).

Т.к. вам неизвестна эта функция, то решение будем находить не вычислением, а использованием таблицы «Степени числа 2».

Если значение N равно целой степени двойки (4,8,16), то такое уравнение решается просто: i будет целым числом. А чему, например, равно количество информации в сообщении о результате бросания игральной кости, у которой имеется шесть граней, и, следовательно, N=6? Решение уравнения будет дробным числом между 2 и 3. Ответ будем записывать следующим образом: 2<i<3. В случае, когда будет требоваться целый ответ, то пишем число большее. Почему?

Разбиваются на команды.

Ученики отвечают: метр, килограмм, минута.

Ученики отвечают: единицы измерения длины, веса, времени.

Учение отвечают: единицы измерения информации.

Ученики затруднены. Предполагают, что чем больше знаний в сообщении, тем больше содержится в нем информации.

Ученики отвечают, что это сообщение информативно для учеников 7 класса

Ученики отвечают, что сообщение содержит информацию (ненулевую) для человека, если заключенные в нем сведения являются для этого человека новыми и понятными, следовательно пополняют его знания.

Ученики выполняют задание №1 карточки

Ученики выполняют задание №2 карточки

Ученики предполагают, что надо измерить информацию.

Ученики записывают определение в тетради.

Ученики записывают определение в тетради.

Ученики записывают определение в тетради.

Ученики предполагают, что такая форма вопросов уменьшает количество возможных вариантов в два раза, и приносит 1 бит информации с каждым ответом.

Ученики пытаются самостоятельно решить задачу.

Ученики записывают формулу.

Ученики получают таблицу «Степени числа 2», изучают ее.

Потому что меньшего недостаточно.

Познавательные:

внимательное чтение научного текста и вычитывание необходимой информации;

построение логических рассуждений;

использование информации для достижения цели;

анализ и синтез.

Личностные:

создание эффективного взаимодействия в команде.

Коммуникативные:

выражение своих мыслей, аргументация своих мнений

Регулятивные:

планирование последовательных действий и получение результата

VI.Закрепление изученного

Учащимся предлагаются карточки с задачами, на применение приобретенных знаний. Причем, каждому ученику выдается текст всех 5 задач, но ответственность возлагается на решение только одной из них. Это делается для того, чтобы учащиеся были в курсе проблем, которые будут обсуждаться далее и в случае быстрого решения своей задачи, имели возможность не скучать.

Решим задачи на нахождение количества информации при содержательном подходе. (устно) №3.

А) «Вы выходите на следующей становке?» спросили человека в втобусе. «Нет» — ответил он. Сколько информации содержит ответ? — 1 бит.

Б) Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. Загорелся зеленый. Сколько информации вы при этом получили? — 1 бит.

В) Вы подошли к светофору, когда горел красный свет. Загорелся желтый. Сколько информации вы при этом получили? — 0 бит.

№4. (письменно)

[2] п 1.3, № а) В корзине лежат 8 шаров разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар.

Дано

N=8 (шар)

Найти

х- ?

Решение

2х=N

2х=8

х=3 бит (из таблицы)

Ответ: 3 бита.

Б) Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

Дано

х =3 бит

Найти

N — ?

Решение

2х=N

23= N

N =8 (под.)

Ответ: 8 подъездов.

выполняют практическую работу;

— по мере решения, сообщают результаты своей работы учителю;

— в случае неверных результатов, занимаются поиском ошибок;

— если задача решена верно, а другие еще работают, то делают попытку следующую задачу.

— ученики поочередно выступают у доски, предлагая свои решения.

-тем временем, остальные могут задавать вопросы, комментировать решения, предлагать свои варианты.

Личностные: овладение нормами и правилами организации труда;

развитие ответственности за качество своей деятельности

Регулятивные:

умение применять полученные знания на практике осуществлять контроль по результату, выявление допущенных ошибок в процессе работы и обоснование способов их исправления

Познавательные: умение ориентироваться в понятиях.

Коммуникативные взаимодействовать в группе;

выражение своих мыслей, аргументация своих мнений;

умение слушать других и быть готовым принять другую точку зрения.

V. Итог урока

В конце урока, после обсуждения решения задач, следует вновь напомнить тему занятия и предложить учащимся оценить, насколько они поняли и усвоили материал по 5-балльной шкале.

— учащиеся отвечают, что они узнали на уроке, оценивают полученные знания.

Личностные:

самоосознание, рефлексия.

Коммуникативные: оформление своих мыслей в письменной речи.

Регулятивные:

извлекать информацию, ориентироваться в своей системе знаний.

Познавательные:

уметь передать содержание в сжатом, выборочном виде.

VI.Домашнее задание

На дом выдается домашнее задание:

1) выполнить задание на карточках

При этом задания выстроены по уровню сложности:

-на оценку 3 достаточно решить одну первую задачу;

-на оценку 4 — две первые задачи или одну третью;

— на оценку 5 — первую и третью или вторую и третью.

2) в помощь к решению задач, предлагается прочитать в учебнике соответствующий параграф «Неопределенность знания и количество информации».

— получают инструкции от учителя к выполнению домашнего задания.

Личностные :

развитие и углубление потребностей и мотивов учебно-познавательной деятельности

Домашняя работа

№1. Определите, какое из сообщений содержит для вас информацию.

а) Площадь Тихого океана – 179 млн. кв. км.

Москва – столица России.

Завтра ожидается солнечная погода.

Дивергенция однородного векторного поля равна нулю.

2*2=4.

б) Дайте следующим сообщениям оценки «важная», «полезная», «безразличная», «вредная» информация.

Занятия факультатива по информатике проводятся каждый вторник.

IBM – это первые буквы английских слов, которые звучат как «интернешнел бизнес мэшинз», что по-русски означает «машины для международного бизнеса».

Лед – это твердое состояние воды.

Первым человеком, полетевшим в космос, был Юрий Гагарин.

Номер телефона скорой помощи 02.

№2. Какое количество информации вы получили, когда увидели, что лампочка накаливания в комнате включена?

№3. Группа школьников пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать на дорожке номер 3. Сколько информации получили школьники из этого сообщения?

Домашняя работа

№1. Определите, какое из сообщений содержит для вас информацию.

а) Площадь Тихого океана – 179 млн. кв. км.

Москва – столица России.

Завтра ожидается солнечная погода.

Дивергенция однородного векторного поля равна нулю.

2*2=4.

б) Дайте следующим сообщениям оценки «важная», «полезная», «безразличная», «вредная» информация.

Занятия факультатива по информатике проводятся каждый вторник.

IBM – это первые буквы английских слов, которые звучат как «интернешнел бизнес мэшинз», что по-русски означает «машины для международного бизнеса».

Лед – это твердое состояние воды.

Первым человеком, полетевшим в космос, был Юрий Гагарин.

Номер телефона скорой помощи 02.

№2. Какое количество информации вы получили, когда увидели, что лампочка накаливания в комнате включена?

№3. Группа школьников пришла в бассейн, в котором 4 дорожки для плавания. Тренер сообщил, что группа будет плавать на дорожке номер 3. Сколько информации получили школьники из этого сообщения?

Карточки с заданиями для работы в классе

№1. а) Вчера шел дождь.

Б) Завтра будет солнечно.

В)2*2=4 для первоклассника; для семиклассника.

Г)∫хdx=x2/2+C для семиклассника; для 11-классника.

№ 2: А) сейчас идет дождь;

Б)завтра контрольная работа по математике;

В)чтобы родители не узнали про двойку, надо вырвать страницу из дневника;

Г)номер телефона скорой помощи 03;

Д)вчера был вечер «Осенний бал».

№3.

А) «Вы выходите на следующей остановке?» спросили человека в автобусе. «Нет» — ответил он. Сколько информации содержит ответ?

Б) Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. Загорелся зеленый. Сколько информации вы при этом получили?

В) Вы подошли к светофору, когда горел красный свет. Загорелся желтый. Сколько информации вы при этом получили?

№4. (письменно)

[2] п 1.3 а) В корзине лежат 8 шаров разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар.

Б) Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

Карточки с заданиями для работы в классе

№1. а) Вчера шел дождь.

Б) Завтра будет солнечно.

В)2*2=4 для первоклассника; для семиклассника.

Г)∫хdx=x2/2+C для семиклассника; для 11-классника.

№ 2: А) сейчас идет дождь;

Б)завтра контрольная работа по математике;

В)чтобы родители не узнали про двойку, надо вырвать страницу из дневника;

Г)номер телефона скорой помощи 03;

Д)вчера был вечер «Осенний бал».

№3.

А) «Вы выходите на следующей остановке?» — спросили человека в автобусе. «Нет» — ответил он. Сколько информации содержит ответ?

Б) Вы подошли к светофору, когда горел желтый свет. Загорелся зеленый. Сколько информации вы при этом получили?

В) Вы подошли к светофору, когда горел красный свет. Загорелся желтый. Сколько информации вы при этом получили?

№4. (письменно)

[2] п 1.3 а) В корзине лежат 8 шаров разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар.

Б) Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

infourok.ru

Измерение информации 7 класс

Конспект открытого АМО-урока

Организационная информация

Автор урока: Фёдорова Антонина Владимировна

Предмет: информатика и ИКТ

Класс: 7 класс, обучение в подгруппе (11-13 человек)

Продолжительность урока: 45 минут

Методическая информация

Тема урока: Измерение информации

Автор учебника: Босова Л.Л.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых.

Цели урока:

  • предметные – знание единиц измерения информации;

  • метапредметные – понимание сущности измерения как сопоставления

измеряемой величины с единицей измерения;

Задачи урока:

1) рассмотрение алфавитного подхода к измерению информации;

2) определение информационного веса символа произвольного алфавита;

3) определение информационного объѐма сообщения, состоящего из некоторого

количества символов алфавита;

4) изучение единиц измерения информации и соотношения между ними;

5) знакомство с равномерными и неравномерными двоичными кодами.

Ход урока

1 Этап «Вхождение в тему урока (определение целей урока)»

Название метода: «Инструментальный пазл» (5 мин)

Определение темы и цели урока (слайд 1,2)

На экране в произвольном порядке расположены следующие единицы измерения: километр, мегабайт, бит, сантиметр, литр, килобайт, грамм, байт, миллиметр, гигабайт. Я озвучиваю единицы измерения. Вам предлагаю найти лишние единицы измерения и ответить на вопросы: «Почему эти единицы измерения лишние? Для чего нужны оставшиеся единицы измерения?».

«Как вы думаете, какова тема сегодняшнего урока? Каковы цели нашего урока?» (учащиеся формулируют тему урока, озвучивают цели, учитель при необходимости дополняет ответы ребят).

2 Этап «Определение ожиданий и опасений учащихся»

Название метода: «Лист календаря» (5 мин)

Определение опасений и ожиданий учащихся

Я вам предлагаю календари с листочками, на которых написаны различные фразы: научиться находить информационный вес символа, научиться находить информационный объем информации, научиться решать задачи, применять умения измерять информацию в жизни, узнать, что такое алфавитный подход. Необходимо выбрать и вырвать листочек, который отвечает вашим ожиданиям. На обратной стороне вам необходимо написать свои опасения. Оформленный листочек прикрепить на доску. (А в конце урока прочитать, что учащиеся ожидали и опасались в начале урока, и что в итоге получилось.)

3 Этап «Инпут (интерактивная лекция)»

Название метода: «Инфо-шотик» (15 мин)

Изучение нового материала. Знание единиц измерения информации. Понимание сущности измерения как сопоставления измеряемой величины с единицей измерения.

Сейчас мы разделимся на группы (по 3-4 человека), разбираем цветные маркеры (можно цветные ручки). Я буду вам демонстрировать мультимедийную презентацию по теме «Измерение информации» и по ходу объяснять новую тему. Ваша задача смотреть, слушать и записывать, что считаете важным.

Слайд 3

Измерение информации

Одно и тоже сообщение может нести много информации для одного человека и не нести ее совсем для другого человека. При таком подходе количество информации определить однозначно затруднительно.

Слайд 4

Алфавитный подход позволяет измерить информационный объем сообщения, представленного на некотором языке, независимо от его содержания.

При алфавитном подходе считается, что каждый символ некоторого сообщения имеет определенный информационный вес – несет фиксированное количество информации. Все символы одного алфавита имеют один и тот же вес, зависящий от мощности алфавита. Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется 1 бит.

Обратите внимание, что название единицы измерения информации «бит» (bit) происходит от английского словосочетания binary digit – «двоичная цифра».

Слайд 5

На предыдущих уроках мы выяснили, что алфавит любого естественного или формального языка можно заменить двоичным кодом. При этом мощность исходного алфавита N связана с разрядностью двоичного кода i, требуемой для кодирования всех символов исходного алфавита соотношением: N=2i.

Разрядность двоичного кода принято считать информационным весом символа алфавита. Информационный вес символа алфавита выражается в битах.

Рассмотрим на примере задачи.

Слайд 6

Задача 1. Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита?

Решение. Составим краткую запись условия задачи.

Дано:

N=8

Найти:

i-?

Известно соотношение, связывающее величины i и N: N=2i.

С учетом исходных данных: 8=2i. Отсюда: i=3.

Ответ: 3 бита.

Слайд 7

Информационный объем сообщения (количество информации в сообщении), представленного символами естественного или формального языка, складывается из информационных весов составляющих его символов.

Информационный объем сообщения I равен произведению количества символов в сообщении K на информационный вес символа алфавита i: I=K*i.

Рассмотрим на примере задачи, как используется данная формула.

Слайд 8

Задача 2. Сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 140 символов. Какое количество информации оно несёт?

Решение.

Дано: 32=2i, i=5,

N=32 I=140*5=700 (бит)

K=140

Найти:

I-?

Ответ: 700 битов.

Слайд 9

Задача 3. Информационное сообщение объёмом 720 битов состоит из 180 символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение?

Решение.

Дано: N=2i, I=K*i, i=I/K

I=720 i=720/180=4 (бита)

K=180 N=24=16 (символов)

Найти:

N-?

Ответ: 16 символов.

Слайд 10

Единицы измерения информации

В наше время подготовка текстов в основном осуществляется с помощью компьютеров. Можно говорить о «компьютерном алфавите», включающем следующие символы: строчные и прописные русские и латинские буквы, знаки препинания, знаки арифметических операций, скобки и др. Такой алфавит содержит 256 символов. Поскольку 256=28, информационный вес каждого символа этого алфавита равен 8 битам. Величина, равная восьми битами, называется, байтами. 1 байт – информационный вес символа алфавита мощностью 256.

Слайд 11

Задача 4. Информационное сообщение объёмом 4 Кбайта состоит из 4096 символов. Каков информационный вес символа этого сообщения? Сколько символов содержит алфавит, с помощью которого записано это сообщение?

Решение.

Дано: I=K*I, i=I/K, N=2i

I=4 Кб I=4*1024*8 битов

К=4096 i=(4*1024*8)/4096=8 (битов)

Найти: N=28=256 (символов)

i-?

N-?

Ответ: 8 битов, 256 символов.

По одному человеку из группы выходит и показывает, что у него получилось.

А теперь мы совместно обсудим моменты, которые вам не понятны.

4 Этап «Проработка содержания темы»

Название метода: «Калейдоскоп» (10 мин)

Закрепление пройденного материала. Навыки концентрации внимания.

Я вам карточки раздам с индивидуальным заданием. После решение поменяетесь с соседом по парте, пусть он проверит вашу работу и поставит оценку. Теперь работа в парах, раздаю вам карточки с задачами и вы должны решить ее вместе. После меняемся и проверяем.

5 Этап «Эмоциональная разрядка»

Название метода: «Земля, воздух, вода, огонь» (5 мин)

Снять напряжение и усталость.

Учитель просит обучающихся по его команде изобразить одно из состояний – воздух, землю, огонь и воду.

Воздух. Ученики начинает дышать глубже, чем обычно. Они встают и делают глубокий вдох, а затем выдох. Каждый представляет, что его тело, словно большая губка, жадно впитывает кислород из воздуха. Ученики делают несколько глубоких вдохов и выдохов. Можно предложить всем несколько раз зевнуть. Зевота – естественный способ компенсировать недостаток кислорода.

Земля. Теперь ученики должны установить контакт с землей, «заземлиться» и почувствовать уверенность. Учитель вместе с обучающимися начинает сильно давить на пол, стоя на одном месте, можно топать ногами и даже пару раз подпрыгнуть вверх. Можно потереть ногами пол, покрутиться на месте.

Огонь. Ученики активно двигают руками, ногами, телом, изображая языки пламени. Учитель предлагает всем ощутить энергию и тепло в своем теле, когда они двигаются подобным образом.

Вода. Эта часть упражнения составляет контраст с предыдущей. Ученики просто представляют себе, что комната превращается в бассейн, и делают мягкие, свободные движения в «воде», следя за тем, чтобы двигались суставы – кисти рук, локти, плечи, бедра, колени.

6 Этап «Рефлексия»

Название метода: «Все у меня в руках» (5 мин)

Получение эмоциональной и содержательной оценки процесса и результатов обучения.

Вопросы для оценки результатов работы обозначаются с помощью пальцев:

  • Большой палец – над этой темой я хотел(а) бы поработать ещё;

  • Указательный палец – здесь мне были даны конкретные указания;

  • Средний – мне здесь совсем не понравилось;

  • Безымянный – психологическая атмосфера;

  • Мизинец – мне здесь не хватало…

Учащиеся рисуют на листах бумаги свою руку, обводя её контур, записывают вопросы вокруг каждого пальца и вписывают внутри контура свои ответы на эти вопросы. Затем листки вывешиваются как бы на «выставке», и всем учащимся до общего обсуждения предоставляется время для знакомства с нею.

Домашнее задание

  • §1.1 – 1.6 (повторить)

  • Р.т. №59, №62, №63, №65, №66, №70

7

multiurok.ru

Конспект урока информатики 7 класс «Измерение информации»

Конспект урока по информатике в 7 классе с применением активных методов обучения

Тема: «Измерение информации»

Приветствие: Здравствуйте ребята!

1 Этап инициализации. Метод «Поздоровайся глазами».

«Ребята давайте поздороваемся с друг с другом не словами, а молча — глазами. При этом постарайтесь глазами показать, какое у вас сегодня настроение.

2 Этап «Вхождение в тему урока (определение целей урока)»

Название метода: «Инструментальный пазл»

Определение темы и цели урока:

На экране в произвольном порядке расположены следующие единицы измерения: километр, мегабайт, бит, сантиметр, литр, килобайт, грамм, байт, миллиметр, гигабайт. озвучиваются единицы измерения и предлагается найти лишние единицы измерения и ответить на вопросы: «Почему эти единицы измерения лишние? Для чего нужны оставшиеся единицы измерения?». Как измерить длину вашей парты? Массу ручки? Температуру в кабинете? Перед Вами газета Толон. Если её набрать на компьютере в текстовом редакторе. Каков будет информационный объём этого номера газеты?

«Как вы думаете, какова тема сегодняшнего урока? Каковы цели нашего урока?» (учащиеся формулируют тему урока, озвучивают цели, учитель при необходимости дополняет ответы ребят)

Цель урока: как можно измерить количество информации

Научиться: определять количество информации в различных сообщениях

Метод «Прогноз погоды» Определение ожиданий обучающихся (планирование личностного смысла урока и формирование безопасной образовательной среды). У ребят на столах лежат два листочка на одном нарисовано «Солнышко» на другом «Тучка» Учитель предлагает обучающимся определить, что они ожидают от обучения и чего опасаются. Ожиданий и опасений может быть несколько. К числу ожиданий/опасений относятся формы и методы обучения, способы работы на уроках, атмосфера в классе, отношение учителя и одноклассников…

3 этап Работа над темой

Вывод формулы и алгоритма расчёта информационного объема сообщения

«Инпут (интерактивная лекция)»

Название метода: «Инфо-шотик»

Изучение нового материала. Знание единиц измерения информации. Понимание сущности измерения как сопоставления измеряемой величины с единицей измерения.

Я буду вам демонстрировать мультимедийную презентацию по теме «Измерение информации» и по ходу объяснять новую тему. Ваша задача смотреть, слушать и записывать, что считаете важным.

Измерение информации

Алфавитный подход позволяет измерить информационный объем сообщения, представленного на некотором языке, независимо от его содержания.

При алфавитном подходе считается, что каждый символ некоторого сообщения имеет определенный информационный вес – несет фиксированное количество информации. Все символы одного алфавита имеют один и тот же вес, зависящий от мощности алфавита. Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется 1 бит.

Обратите внимание, что название единицы измерения информации «бит» (bit) происходит от английского словосочетания binary digit – «двоичная цифра».

На предыдущих уроках мы выяснили, что алфавит любого естественного или формального языка можно заменить двоичным кодом. При этом мощность исходного алфавита N связана с разрядностью двоичного кода i, требуемой для кодирования всех символов исходного алфавита соотношением: N=2i.

Разрядность двоичного кода принято считать информационным весом символа алфавита. Информационный вес символа алфавита выражается в битах.

Вывод алгоритма вычисления информационного объема текста

Рассмотрим на примере задачи.

Единицы измерения информации

В наше время подготовка текстов в основном осуществляется с помощью компьютеров. Можно говорить о «компьютерном алфавите», включающем следующие символы: строчные и прописные русские и латинские буквы, знаки препинания, знаки арифметических операций, скобки и др. Такой алфавит содержит 256 символов. Поскольку 256=28, информационный вес каждого символа этого алфавита равен 8 битам. Величина, равная восьми битами, называется, байтами. 1 байт – информационный вес символа алфавита мощностью 256.

4 Этап «Проработка содержания темы»

Название метода: «Калейдоскоп»

Закрепление пройденного материала. Навыки концентрации внимания.

Метод сигнальных карточек «Светофор»

Учащиеся показывают зеленую сигнальную карточку, если работа выполнена, красную – если нужна помощь.

Теперь работа в парах, раздаю вам карточки с задачами и вы должны решить их. После меняемся, проверяем, выставляем баллы.

Индивидуальная работа на компьютерах.

«Заполните таблицу, выражая объём информации в различных единицах»

Самопроверка. Выставление баллов и оценок.

5 Этап «Эмоциональная разрядка»

Название метода: «Земля, воздух, вода, огонь» (5 мин)

Снять напряжение и усталость.

Учитель просит обучающихся по его команде изобразить одно из состояний – воздух, землю, огонь и воду.

Воздух. Ученики начинает дышать глубже, чем обычно. Они встают и делают глубокий вдох, а затем выдох. Каждый представляет, что его тело, словно большая губка, жадно впитывает кислород из воздуха. Ученики делают несколько глубоких вдохов и выдохов. Можно предложить всем несколько раз зевнуть. Зевота – естественный способ компенсировать недостаток кислорода.

Земля. Теперь ученики должны установить контакт с землей, «заземлиться» и почувствовать уверенность. Учитель вместе с обучающимися начинает сильно давить на пол, стоя на одном месте, можно топать ногами и даже пару раз подпрыгнуть вверх. Можно потереть ногами пол, покрутиться на месте.

Огонь. Ученики активно двигают руками, ногами, телом, изображая языки пламени. Учитель предлагает всем ощутить энергию и тепло в своем теле, когда они двигаются подобным образом.

Вода. Эта часть упражнения составляет контраст с предыдущей. Ученики просто представляют себе, что комната превращается в бассейн, и делают мягкие, свободные движения в «воде», следя за тем, чтобы двигались суставы – кисти рук, локти, плечи, бедра, колени.

6 Этап «Рефлексия»

Метод «Ресторан»

Учитель предлагает ученикам представить, что сегодняшний день они провели в ресторане и теперь директор ресторана просит их ответить на несколько вопросов:

— Я съел бы еще этого…

— Больше всего мне понравилось…

— Я почти переварил…

— Я переел…

— Пожалуйста, добавьте…

Домашнее задание

infourok.ru

Конспект урока «Измерение информации» (7 класс)

Конспект урока информатики в 7 классе

«Измерение информации»

Цели: 

  • Предметные – знание единиц измерения информации и свободное оперирование ими; 

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

  • Личностные – навыки концентрации внимания.

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

Задачи урока:

Учебная:  

  • Рассмотрение алфавитного подхода к измерению информации; 

  • Определение информационного веса символа произвольного алфавита; 

  • Определение информационного объѐма сообщения, состоящего из некоторого количества символов алфавита; 

  • Изучение единиц измерения информации и соотношения между ними. 

Развивающая:

  • Развитие познавательного интереса, речи и внимания учащихся, умения сопоставлять, анализировать, делать выводы.

Воспитательная:

Дидактический материал:

Презентация pptx

Литература:

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

                                          Ход урока.

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

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

  2. 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

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

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

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

(Слайд №1)

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.

(Слайд №2)

Алфавитный подход позволяет измерять информационный объем текста на некотором языке (естественном или формальном), не связанный с содержанием этого текста. (Слайд №3)

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. (Слайд №4)

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. (Слайд №5)

Например, мощность алфавита из русских букв и отмеченных дополнительных символов равна 54: 33 буквы + 10 цифр + 11 знаков препинания, скобки, пробел. (Слайд №6)

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. (Слайд №7)

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. (Слайд №8)

С увеличением мощности алфавита увеличивается информационный вес символов этого алфавита. Так один символ из четырехсимвольного алфавита (N=4) «весит» 2 бита. Объяснение этому можно дать следующее: все символы такого алфавита можно закодировать всеми возможными комбинациями из двух цифр двоичного алфавита. Комбинацию из нескольких (двух, трех и т.д.) знаков двоичного алфавита назовем двоичным кодом(Слайд №9)

Используя три двоичные цифры, можно составить 8 различных комбинаций (Слайд №10)

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.

Как вы считаете есть ли здесь какая-то закономерность?

Правильно! Заметим, что 2=21, 4=22, 8=23, 16=24

В общем виде это записывается следующим образом: N=2b

Разрядность двоичного кода и есть информационный вес символа.

А как же быть с числами, которые не равны целой степени двойки?

Если число N не равно целой степени двойки, то для определения информационного веса символа поступают следующим образом: берется ближайшее к N, большее чем N значение M, равное двойке в целой степени: N<M=2b. Получаемое отсюда значение b принимается за информационный вес символа. Например, если N=12, то M=16=24. Отсюда информационный вес символа из алфавита мощностью 12 равен 4 битам. Иначе говоря, 12 символов алфавита кодируются 4-разрядными двоичными кодами.

(Слайд №11)

Информационный вес каждого символа, выраженный в битах (i), и мощность алфавита (N) связаны между собой формулой: N=2i(Слайд №12)

Рассмотрим примеры:

Пример 1

Алфавит состоит из 16 символов. Найти информационный вес символов(Слайд №34)

Пример 2

Информационный вес символа 5 бит. Найти мощность этого алфавита

(Слайд №14)

Информационный объем текста складывается из информационных весов составляющих его символов. (Слайд №15)

Пример 3

Следующий текст, записанный с помощью двоичного алфавита: 1101001011000101110010101101000111010010

содержит 40 символов, следовательно, его информационный объем равен 40 битам. (Слайд №16)

Пример 4

Сообщение содержит 15 символов. Мощность алфавита, на котором написан текст 16. Найти информационный объем этого текста

(Слайд №17)

Сегодня для подготовки текстовых документов чаще всего применяются компьютеры. Алфавит, из которого составляется такой «компьютерный текст», содержит 256 символов. (Слайд №18)

В алфавит такого размера можно поместить все практически необходимые символы: строчные и прописные латинские и русские буквы, цифры, знаки препинания, знаки арифметических операций, всевозможные скобки и пр.

Поскольку 256=28, то один символ компьютерного алфавита «весит» 8 битов. Величина равная восьми битам, называется байтом.

Легко посчитать информационный вес одного символа равен 1 байту. Надо просто сосчитать число символов в тексте. Полученное значение и будет информационным объемом текста, выраженным в байтах.

Пример 5

Небольшая книжка, подготовленная с помощью компьютера, содержит 150 страниц. На каждой странице 40 строк, в каждой строке 60 символов (включая пробелы между словами). (Слайд №19)

Решение:

Значит, страница содержит 40*60=2400 байтов информации. Для вычисления информационного объема всей книги нужно полученную величину умножить на число страниц:

2400 байтов*150=360000 байтов. (Слайд №20)

Уже на таком примере видно, что байт – «мелкая» единица. А представьте, что нужно, например, измерить информационный объем целой библиотеки. В байтах это окажется громадным числом! Для измерения больших объемов используются более крупные единицы. (Слайд №21)

Следовательно, информационный объем вышеупомянутой книги равен приблизительно 360 КБ. А если посчитать точнее, то получится:

360000:1024=351,5625 Кб

351,5625:1024=0,34332275 Мб

Пример 6

Сообщение записано с помощью алфавита, содержащего 8 символов. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита? (Слайд №22)

Решение задач:

Задача 1

Алфавит племени состоит из 32 символов. Члены племени используют в своей речи и письме только слова длиной 8 символов. Какое количество информации несёт сообщение этого племени, состоящее из 20 слов?

(Слайд №23)

Задача 2

Какое количество информации в битах содержится на СД – диске, емкостью 650 Мбайт? (Слайд №24)

Задача 3

Измерьте информационный объем сообщения, записанного на компьютере:

Ура! Каникулы!!!

Выразите этот объем в битах, байтах, килобайтах (Слайд №25)

В заключение еще раз обратим внимание на важное свойство рассмотренного алфавитного подхода. При его использовании содержательная сторона текста в учет не берется. Текст состоящий из бессмысленного сочетания символов, будет иметь ненулевой информационный объем.

4. Ожидаемый результат:

Определять информационный объем текста

Переводить количество информации из одних единиц в другие.

5. Итог урока.

  1. Подвести итоги урока: проанализировать работу всего класса и отдельных учащихся, дать оценку работы класса и выставить оценки.

  2. Рефлексия. Ответы на вопросы записываются каждым учеником на обратной стороне карточки самооценивания. После чего заполненные карточки сдаются учителю.

  • Что нового узнали на уроке?

  • Было ли интересно работать на уроке?

  • Чему вы научились на уроке?

  • Как вы считаете справились ли вы с поставленной в начале урока целью? (Слайд №26)

6. Домашнее задание.

§4,

Перевести:

(Слайд №27)

                               

infourok.ru

Измерение информации 7 класс

Конспект открытого АМО-урока

Организационная информация

Автор урока: Фёдорова Антонина Владимировна

Предмет: информатика и ИКТ

Класс: 7 класс, обучение в подгруппе (11-13 человек)

Продолжительность урока: 45 минут

Методическая информация

Тема урока: Измерение информации

Автор учебника: Босова Л.Л.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых.

Цели урока:

  • предметные – знание единиц измерения информации;

  • метапредметные – понимание сущности измерения как сопоставления

измеряемой величины с единицей измерения;

Задачи урока:

1) рассмотрение алфавитного подхода к измерению информации;

2) определение информационного веса символа произвольного алфавита;

3) определение информационного объѐма сообщения, состоящего из некоторого

количества символов алфавита;

4) изучение единиц измерения информации и соотношения между ними;

5) знакомство с равномерными и неравномерными двоичными кодами.

Ход урока

1 Этап «Вхождение в тему урока (определение целей урока)»

Название метода: «Инструментальный пазл» (5 мин)

Определение темы и цели урока (слайд 1,2)

На экране в произвольном порядке расположены следующие единицы измерения: километр, мегабайт, бит, сантиметр, литр, килобайт, грамм, байт, миллиметр, гигабайт. Я озвучиваю единицы измерения. Вам предлагаю найти лишние единицы измерения и ответить на вопросы: «Почему эти единицы измерения лишние? Для чего нужны оставшиеся единицы измерения?».

«Как вы думаете, какова тема сегодняшнего урока? Каковы цели нашего урока?» (учащиеся формулируют тему урока, озвучивают цели, учитель при необходимости дополняет ответы ребят).

2 Этап «Определение ожиданий и опасений учащихся»

Название метода: «Лист календаря» (5 мин)

Определение опасений и ожиданий учащихся

Я вам предлагаю календари с листочками, на которых написаны различные фразы: научиться находить информационный вес символа, научиться находить информационный объем информации, научиться решать задачи, применять умения измерять информацию в жизни, узнать, что такое алфавитный подход. Необходимо выбрать и вырвать листочек, который отвечает вашим ожиданиям. На обратной стороне вам необходимо написать свои опасения. Оформленный листочек прикрепить на доску. (А в конце урока прочитать, что учащиеся ожидали и опасались в начале урока, и что в итоге получилось.)

3 Этап «Инпут (интерактивная лекция)»

Название метода: «Инфо-шотик» (15 мин)

Изучение нового материала. Знание единиц измерения информации. Понимание сущности измерения как сопоставления измеряемой величины с единицей измерения.

Сейчас мы разделимся на группы (по 3-4 человека), разбираем цветные маркеры (можно цветные ручки). Я буду вам демонстрировать мультимедийную презентацию по теме «Измерение информации» и по ходу объяснять новую тему. Ваша задача смотреть, слушать и записывать, что считаете важным.

Слайд 3

Измерение информации

Одно и тоже сообщение может нести много информации для одного человека и не нести ее совсем для другого человека. При таком подходе количество информации определить однозначно затруднительно.

Слайд 4

Алфавитный подход позволяет измерить информационный объем сообщения, представленного на некотором языке, независимо от его содержания.

При алфавитном подходе считается, что каждый символ некоторого сообщения имеет определенный информационный вес – несет фиксированное количество информации. Все символы одного алфавита имеют один и тот же вес, зависящий от мощности алфавита. Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется 1 бит.

Обратите внимание, что название единицы измерения информации «бит» (bit) происходит от английского словосочетания binary digit – «двоичная цифра».

Слайд 5

На предыдущих уроках мы выяснили, что алфавит любого естественного или формального языка можно заменить двоичным кодом. При этом мощность исходного алфавита N связана с разрядностью двоичного кода i, требуемой для кодирования всех символов исходного алфавита соотношением: N=2i.

Разрядность двоичного кода принято считать информационным весом символа алфавита. Информационный вес символа алфавита выражается в битах.

Рассмотрим на примере задачи.

Слайд 6

Задача 1. Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный вес символа этого алфавита?

Решение. Составим краткую запись условия задачи.

Дано:

N=8

Найти:

i-?

Известно соотношение, связывающее величины i и N: N=2i.

С учетом исходных данных: 8=2i. Отсюда: i=3.

Ответ: 3 бита.

Слайд 7

Информационный объем сообщения (количество информации в сообщении), представленного символами естественного или формального языка, складывается из информационных весов составляющих его символов.

Информационный объем сообщения I равен произведению количества символов в сообщении K на информационный вес символа алфавита i: I=K*i.

Рассмотрим на примере задачи, как используется данная формула.

Слайд 8

Задача 2. Сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 140 символов. Какое количество информации оно несёт?

Решение.

Дано: 32=2i, i=5,

N=32 I=140*5=700 (бит)

K=140

Найти:

I-?

Ответ: 700 битов.

Слайд 9

Задача 3. Информационное сообщение объёмом 720 битов состоит из 180 символов. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение?

Решение.

Дано: N=2i, I=K*i, i=I/K

I=720 i=720/180=4 (бита)

K=180 N=24=16 (символов)

Найти:

N-?

Ответ: 16 символов.

Слайд 10

Единицы измерения информации

В наше время подготовка текстов в основном осуществляется с помощью компьютеров. Можно говорить о «компьютерном алфавите», включающем следующие символы: строчные и прописные русские и латинские буквы, знаки препинания, знаки арифметических операций, скобки и др. Такой алфавит содержит 256 символов. Поскольку 256=28, информационный вес каждого символа этого алфавита равен 8 битам. Величина, равная восьми битами, называется, байтами. 1 байт – информационный вес символа алфавита мощностью 256.

Слайд 11

Задача 4. Информационное сообщение объёмом 4 Кбайта состоит из 4096 символов. Каков информационный вес символа этого сообщения? Сколько символов содержит алфавит, с помощью которого записано это сообщение?

Решение.

Дано: I=K*I, i=I/K, N=2i

I=4 Кб I=4*1024*8 битов

К=4096 i=(4*1024*8)/4096=8 (битов)

Найти: N=28=256 (символов)

i-?

N-?

Ответ: 8 битов, 256 символов.

По одному человеку из группы выходит и показывает, что у него получилось.

А теперь мы совместно обсудим моменты, которые вам не понятны.

4 Этап «Проработка содержания темы»

Название метода: «Калейдоскоп» (10 мин)

Закрепление пройденного материала. Навыки концентрации внимания.

Я вам карточки раздам с индивидуальным заданием. После решение поменяетесь с соседом по парте, пусть он проверит вашу работу и поставит оценку. Теперь работа в парах, раздаю вам карточки с задачами и вы должны решить ее вместе. После меняемся и проверяем.

5 Этап «Эмоциональная разрядка»

Название метода: «Земля, воздух, вода, огонь» (5 мин)

Снять напряжение и усталость.

Учитель просит обучающихся по его команде изобразить одно из состояний – воздух, землю, огонь и воду.

Воздух. Ученики начинает дышать глубже, чем обычно. Они встают и делают глубокий вдох, а затем выдох. Каждый представляет, что его тело, словно большая губка, жадно впитывает кислород из воздуха. Ученики делают несколько глубоких вдохов и выдохов. Можно предложить всем несколько раз зевнуть. Зевота – естественный способ компенсировать недостаток кислорода.

Земля. Теперь ученики должны установить контакт с землей, «заземлиться» и почувствовать уверенность. Учитель вместе с обучающимися начинает сильно давить на пол, стоя на одном месте, можно топать ногами и даже пару раз подпрыгнуть вверх. Можно потереть ногами пол, покрутиться на месте.

Огонь. Ученики активно двигают руками, ногами, телом, изображая языки пламени. Учитель предлагает всем ощутить энергию и тепло в своем теле, когда они двигаются подобным образом.

Вода. Эта часть упражнения составляет контраст с предыдущей. Ученики просто представляют себе, что комната превращается в бассейн, и делают мягкие, свободные движения в «воде», следя за тем, чтобы двигались суставы – кисти рук, локти, плечи, бедра, колени.

6 Этап «Рефлексия»

Название метода: «Все у меня в руках» (5 мин)

Получение эмоциональной и содержательной оценки процесса и результатов обучения.

Вопросы для оценки результатов работы обозначаются с помощью пальцев:

  • Большой палец – над этой темой я хотел(а) бы поработать ещё;

  • Указательный палец – здесь мне были даны конкретные указания;

  • Средний – мне здесь совсем не понравилось;

  • Безымянный – психологическая атмосфера;

  • Мизинец – мне здесь не хватало…

Учащиеся рисуют на листах бумаги свою руку, обводя её контур, записывают вопросы вокруг каждого пальца и вписывают внутри контура свои ответы на эти вопросы. Затем листки вывешиваются как бы на «выставке», и всем учащимся до общего обсуждения предоставляется время для знакомства с нею.

Домашнее задание

  • §1.1 – 1.6 (повторить)

  • Р.т. №59, №62, №63, №65, №66, №70

7

multiurok.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *