Предмет и основные понятия информатики

Тема урока:

ПРЕДМЕТ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ

Количество

часов:

2 часа

Тип/вид урока:

Урок изучения нового учебного материала/ лекция, с использованием средств мультимедиа.

Уровень освоения

Ознакомительный

Методы и

методические приемы:

Словесный, наглядный, проблемно- поисковый, интерактивный,  работа в группах.

Оборудование/ технические средства обучения:

Учебно- наглядные пособия: учебно- методические пособия по предмету для преподавателей и учащихся, набор дидактического материала по теме теоретического занятия /презентация темы, схемы, фотографии/, фонд контрольно-измерительных материалов по теме.

Аудио и визуальные средства: мультимедийный проектор, компьютер,

принтер.

Цель урока:

- раскрыть области применения науки информатики;

- научить правилам по технике безопасности;

- познакомить с понятиями: информатика, информация, информационные процессы;

- развивать представление учащихся об информационной картине мира;

Задачи занятия:

Образовательные:

- познакомить с понятием информатика;

- ознакомить с задачами предмета;

- понятие информации;

- виды информации ее представление;

Развивающие:

- развивать умения правильно обобщить данные и сделать вывод;

- развивать познавательные возможности, самостоятельность, трудолюбие, внимание;

- развивать познавательного интереса информационного мышления учащихся;

- принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность;

- способность развить умения соблюдать правила по технике безопасности в кабинете информатики.

Воспитательные:

- стремиться воспитывать чувство гордости за избранную профессию;

- побудить к сознательной, научной, творческой, трудовой деятельности;

- воспитывать чувство ответственности и долга;

- содействовать развитию информационной культуры.

Формируемые компетенции:

БК-1. Обучение.

БК-2. Этика.

БК-3. Коммуникации и работа в команде.

Студент должен знать:

- ;

- гигиенические принципы организации здорового образа жизни;

- методы, формы и средства гигиенического воспитания населения

Студент должен уметь:

- проводить санитарно –гигиенические мероприятияпо сохранению и укреплению здоровья населения, предупреждению болезней;

- проводить гигиеническое обучение и воспитание населения;

- способность проведению информационной просветительской работы по пропаганде здорового образа жизни и безопасности жизнедеятельности.

Основные вопросы темы/ план урока:

1. Предмет и основные понятия информатики.

2. Классификация информации.

3. Свойства информации.

4. Понятие количество информации.

Ход урока теоретического занятия:

1.Организационный момент /5 минут

2. Определение исходного уровня знаний/20 минут

3. Изложение нового материала/45 минут.

4.Закрепление нового материала, коррекция полученных знаний/10 мин

5. Подведение итогов занятия. Рефлексия/ 5 минут

6. Домашнее задание/ 5 минут

Тезисы лекции.

ПРЕДМЕТ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАТИКИ

Информатика наука, сложившаяся сравнительно недавно. Её развитие связано с появлением в середине ХХ века электронно- вычислительных машин, которые явились универсальными средствами для хранения, обработки и передачи информации.

Информатика - это комплексная, техническая наука, основанная на использовании компьютерной техники, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности.

Термин "информатика" (франц. informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика) и дословно означает "информационная автоматика". Этот термин введён во Франции в середине 60-х годов XX века, когда началось широкое использование вычислительной техники. Тогда в англоязычных странах вошёл в употребление термин "ComputerScience", что означает буквально "компьютерная наука", для обозначения науки о преобразовании информации, которая базируется на использовании вычислительной техники. Теперь эти термины являются синонимами.

Предмет информатики как науки составляют:

1. Аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

2. Программное обеспечение средств вычислительной техники;

3. Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

4. Средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

Основной задачей информатики как науки - это систематизация приёмов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Технические средства, то есть аппаратура компьютеров, в английском языке обозначаются словом Hardware, которое буквально переводится как "твердые изделия".

Для программных средств выбрано слово Software (буквально - "мягкие изделия"), которое подчеркивает равнозначность программного обеспечения и самой машины и вместе с тем подчеркивает способность программного обеспечения модифицироваться, приспосабливаться и развиваться.

Программное обеспечение - это совокупность всех программ, используемых компьютерами, а также вся область деятельности по их созданию и применению.

К программным средствам относятся операционные системы, интегрированные оболочки, системы программирования и проектирования программных продуктов, различные прикладные пакеты, такие, как текстовые и графические редакторы, бухгалтерские и издательские системы и т.д.

Помимо этих двух общепринятых ветвей информатики выделяют ещё одну существенную ветвь - алгоритмические средства – Brainware (от англ. brain - интеллект). Эта ветвь связана с разработкой алгоритмов и изучением методов и приёмов их построения.

Алгоритмы - это правила, предписывающие выполнение последовательностей действий, приводящих к решению задачи. Нельзя приступить к программированию, не разработав предварительно алгоритм решения задачи.

Разработкой абстрактных методов, моделей и алгоритмов, а также связанных с ними математических теорий занимается фундаментальная наука. Её прерогативой является исследование процессов преобразования информации и на основе этих исследований разработка соответствующих теорий, моделей, методов и алгоритмов, которые затем применяются на практике.

Практическое использование результатов исследований информатики как фундаментальной науки воплощают отрасли производства. Помимо производства самих технических и программных средств разрабатываются также и технологии преобразования информации.

Подготовкой специалистов в области преобразования информации занимается информатика как прикладная дисциплина. Она изучает закономерности протекания информационных процессов в конкретных областях и методологии разработки конкретных информационных систем и технологий.

Таким образом, главная функция информатики состоит в разработке методов и средств преобразования информации с использованием компьютера, а также в применении их при организации технологического процесса преобразования информации.

В составе основной задачи сегодня можно выделить такие основные направления информатики для практического применения:

1. Архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

2. Интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

3. Программирование (приемы, методы и средства разработки комплексных задач);

4. Преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);

5. Защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);

6. Автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

7. Стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, между форматами представления данных, относящихся к разным типам вычислительных систем).

На всех этапах технического обеспечения информационных процессов для информатики ключевым вопросом является эффективность.

Для аппаратных средств под эффективностью понимают соотношение производительности оснащения к его стоимости.

Для программного обеспечения под эффективностью принято понимать производительность работающих с ним пользователей.

В программировании под эффективностью понимают объём программного кода, созданного программистами за единицу времени. Основным вопросом для информатики является вопрос, как совершить данную операцию эффективно.

Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. Рост производства компьютерной техники, развитие информационных сетей, создание новых информационных технологий приводят к значительным изменениям во всех сферах общества: в производстве, науке, образовании, медицине и т.д.

Понятие информации и её свойства

Как видно из определения информатики, её функций и задач, одним из ключевых понятий информатики является информация.

Информация (от лат. informatio — осведомление, разъяснение, изложение) - это совокупность сведений (данных), которые воспринимаются из окружающей среды (источник информации), передаются в окружающую среду путём передачи сигналов и воспринимаются определенной информационной системой (потребитель информации) в процессе жизнедеятельности и работы.

Как следует из определения, с информацией всегда связывают три понятия (их взаимосвязь показана на рис. 2):

Рис. 2. Схема взаимосвязи основных понятий информации

• Источник информации - это элемент окружающего мира, сведения о котором являются объектом преобразования;

• Сигнал - материальный носитель, который фиксирует информацию для переноса её от источника к потребителю;

• Потребитель информации - это элемент окружающего мира, который использует информацию.

Например: сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника - специалиста-метеоролога посредством канала связи - телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

Информация существует в виде документов, чертежей, рисунков, текстов, звуковых и световых сигналов, электрических и нервных импульсов и т.п..

Классификация информации

Информацию можно разделить на виды по нескольким признакам.

1) По способам восприятия

Для человека информация подразделяется на виды в зависимости от типа воспринимающих её рецепторов.

1. Визуальная — воспринимаемая органами зрения;

2. Аудиальная — воспринимаемая органами слуха;

3. Тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами;

4. Обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами;

5. Вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами.

2) По форме представления информация делится на следующие виды:

1. Текстовая — передаваемая в виде символов;

2. Числовая — в виде цифр и знаков;

3. Графическая — в виде изображений, событий, предметов, графиков.

4. Звуковая — устная или в виде записи передача лексем (слово, выражение, оборот речи) языка аудиальным путём.

3) По предназначению

1. Массовая — содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума (обыденная, общественно-политическая, эстетическая).

2. Специальная — содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация (научная, техническая, управленческая, производственная).

3. Личная — набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции (наши знания, умения, интуиция).

Свойства информации

Как и всякий объект, информация обладает свойствами. Характерной отличительной особенностью информации от других объектов природы и общества, является дуализм: на свойства информации влияют как свойства исходных данных, составляющих её содержательную часть, так и свойства методов, фиксирующих эту информацию.

С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и т.д.

1. Объективность

Информация, которая отражает явления или объекты материального мира и не зависит от методов её фиксации, чьего-либо мнения, суждения является объективной..

Например, сообщение «На улице тепло» несёт субъективную информацию, а сообщение «На улице 22°С» – объективную, но с точностью, зависящей от погрешности средства измерения.

Объективную информацию можно получить с помощью исправных датчиков, измерительных приборов. Отражаясь в сознании конкретного человека, информация перестает быть объективной, так как, преобразовывается (в большей или меньшей степени) в зависимости от мнения, суждения, опыта, знаний конкретного субъекта.

1. Достоверность

Информация, отражающая истинное положение дел и помогающая принять нам правильное решение является достоверной.

Объективная информация всегда достоверна, но достоверная информация может быть как объективной, так и субъективной. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, так как она обладает свойством устаревать, то есть перестает отражать истинное положение дел.

Информация, которая может привести к неправильному пониманию или принятию неправильных решений является недостоверной.

Недостоверной информация может быть по следующим причинам:

• преднамеренное искажение (дезинформация) или непреднамеренное искажение субъективного свойства;

• искажение в результате воздействия помех («испорченный телефон») и недостаточно точных средств ее фиксации.

1. Полнота

Информацию можно назвать полной, если её достаточно для понимания и принятия решений. Неполная информация может привести к ошибочному выводу или решению.

Избыточный набор также затрудняет доступ к нужным данным, создает повышенный информационный шум, что также вызывает необходимость дополнительных методов (фильтрация, сортировка). И неполный и избыточный наборы затрудняют получение информации и принятие адекватного решения.

1. Точность информации определяется степенью её близости к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.д.

2. Адекватность - это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться на основе неполных или недостоверных данных.

3. Доступность - это возможность получения информации при необходимости. Доступность складывается из двух составляющих: из доступности данных и доступности методов. Отсутствие хотя бы одного даёт неадекватную информацию.

4. Актуальность информации – важность для настоящего времени, злободневность, насущность. Только вовремя полученная информация может быть полезна. Устаревшая информация может приводить к ошибочным результатам.

Например, программа телепередач на нынешнюю неделю будет неактуальна для многих телезрителей на следующей неделе.

Понятие об информации мы уже рассмотрели. Теперь остановимся на рассмотрении таких понятий как данные и информационные процессы.

Данные – это составная часть информации, представляющая собой зарегистрированные сигналы.

Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах.

Информационные процессы - это процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации (т.е. действия, выполняемые с информацией). Т.е. это процессы, в ходе которых изменяется содержание информации или форма её представления.

Во время информационного процесса данные преобразовываются из одного вида в другой с помощью методов.

Основные методы обработки данных:

1. Сбор (ввод) данных - накопление данных с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

2. Формализация данных - приведение данных поступающих из разных источников, к одинаковой форме, для повышения их доступности;

3. Фильтрация данных - устранение лишних данных, в которых нет необходимости для повышения достоверности и адекватности;

4. Сортировка данных - упорядочивание данных по заданному признаку с целью удобства использования;

5. Архивация данных – организация хранения данных в удобной и доступной форме;

6. Защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение потерь, воспроизведения и модификации данных;

7. Транспортировка данных - прием и передача данных между участниками информационного процесса. Источник данных принято называть сервером, а потребителя - клиентом;

8. Преобразование данных - перевод данных из одной формы в другую, или из одной структуры в другую, или изменение типа носителя.

Понятие количества информации

Информация, вводимая в компьютер должна быть конкретной и однозначной. Издавна люди пользовались шифрами. Самыми простыми и удобными из них были цифровые шифры. Самая разнообразная информация - цвета, ноты, дни недели - может быть представлена в виде цифр.

Для обработки компьютером любая информация кодируется с помощью цифр. Цифры представляются электрическими сигналами, с которыми работает компьютер. Для удобства различения в компьютере используют сигналы двух уровней. Один из них соответствует цифре 1, другой - 0. Цифры 1 и 0 называются двоичными и являются символами, из которых состоит язык, понимаемый и используемый компьютером. Любая информация в компьютере представляется с помощью двоичных цифр.

Под количеством информации понимают количество кодируемых, передаваемых или хранимых символов.

Наименьшей единицей информации является бит (от англ. binary digit (bit)).

Бит - это наименьшая единица памяти, необходимая для хранения одного из двух знаков 0 и 1, используемых для внутримашинного представления данных и команд.

В современных компьютерах помимо двоичной системы счисления применяют и другие: восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления – для компактной записи двоичных кодов чисел и команд.

В информатике принято рассматривать последовательности длиной 8 бит. Такая последовательность называется байтом (1 байт=8 битам).

Байт - это восьмиразрядный двоичный код, с помощью которого можно представить один символ.

С помощью одного байта можно записать двоичные коды 256 (28) чисел от 0 до 255.

Широко используются также еще более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 2¹⁰ байт,

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт,

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт.

В последнее время в связи с увеличением объемов обрабатываемой информации входят в употребление такие производные единицы, как:

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт,

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 2⁵⁰ байт.

Блок разно уровневых контрольных заданий:

I. Репродуктивный уровень /умения воспроизведения и интерпретации знаний с опорой/подсказкой//

Задание № 1. Вопросы для контроля теоретических знаний

1. Определение понятие Информатики. Что изучает информатика?

2. Почему предмет информатика считают развивающей с каждым днем?

3. Информация это?

4. Какие виды информации существуют?

5. Что такое информационные процессы?

6. Какие ЭВМ называют персональными компьютерами?

ll. Репродуктивный уровень /умения самостоятельного воспроизведения и интерпретации знаний/

Задание № 2.
Решение тестовых заданий:

1. Информация – это:

1. предмет который изучает правильность, эффективность содержит оценку критерий

2. методы представление сведений на ЭВМ

3. научная дисциплина которая изучает его свойства и структуру

4. данные из окружающей среды и явлений

5. научный предмет определяющая случайность явлений

1. Любая информация имеет три основных аспекта её рассмотрения:

1. синтаксический, алгоритмический, компьютерный;

2. синтаксический, семантический, прагматический;

3. синтаксический, сетевой, технологический;

4. технический, математический, информационный.

5. технический, сетевой, синтаксический

1. Это не свойства информации

А) точность

В) правдивость

С) актуальность

D) ясность

Е) не правдивость

1. За единицу измерения количества информации принят

А) бот

В) бит

С) байт

D) кбайт

E) мбайт

1. Какое устройство может оказывать вредное воздействие на здоровье человека?

А) принтер

В) монитор

С) системный блок

D) модем

E) все

1. Файл – это

А) единица измерение информации

В)программа в оперативной памяти 

С)текст, распечатанный на принтере 

D) программа или данные на диске 

E) локальные сети

1. Код для ЭВМ указывается

А) специальными знаками

В) буквами

С) сборникам цифр и букв

D) восьмизначными цифрами

E) ноль и один

1. Какое воздействие на человека оказывает работа за ПК?

1. вызывает усталость и снижение работоспособности;

2. плохо влияет на зрение;

3. человек получает определенную дозу излучения;

4. все ответы верны.

5. Портиться осанка.

1. Компьютер это –

1. электронное вычислительное устройство для обработки чисел;

2. устройство для хранения информации любого вида;

3. многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;

4. устройство для обработки аналоговых сигналов.

5. тактовая частота процессора

1. Для долговременного хранения информации служит:

1. оперативная память;

2. процессор;

3. магнитный диск;

4. дисковод.

5. Принтер

Использованная литература

1. Балафанов Е.К.,Бурибаев Б.Б., Даулеткулов А.Б. Новые информационные технологии: 30 уроков по информатике. – А.: ИНТ, 2007. – 400 с.

2. Инчин А.С. Работа на персональном компьютере. Пособие в двух частях. – Алматы.-2002 г.

3. Ляхович В.Ф., Крамаров С.О., Шамараков И.П. Основы информатики. Для среднее профессиональное образование. – Ростов н/Д. – 2010. – 715с.

4. Гельман В.Я. Медицинская информатика: Практикум. – СПб.: Питер, 2001. – 480 с.

5. Бекешева А.И. Руководство по лабораторным работам WindowsWord. Учебное пособие. – Алматы., Білім 2000 г.