Разработка методики изучения темы «Информация. Информационные процессы» в рамках классно - урочной системы обучения.

МИНОБРНАУКИ РОССИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ

АКАДЕМИКА И.Г.ПЕТРОВСКОГО»

ФИЛИАЛ В г. НОВОЗЫБКОВЕ

Кафедра физики, математики и информатики

Разработка методики изучения темы «Информация. Информационные процессы» в рамках классно - урочной системы обучения.

Подготовила:

студентка 4 курса

402 группы

Шиянова Юлия

Проверила:

старший преподаватель

Рогаткина Раиса Владимировна

Новозыбков 2014

Содержание

Классно-урочная система обучения. 3

Содержание проекта. 8

Тема урока: "Информация. Виды информации". 9

Тема урока: « Кодирование информации с помощью знаковых систем.» 17

Тема урока: "Количество информации. Единицы измерения информации" 22

Тема урока: «Контрольная работа №1 по теме 28

«Информация и информационные процессы»» 28

Список использованной литературы 30

Приложения 31

Классно-урочная система обучения.

Классно-урочная система обучения - это организация учебного процесса, при которой учащиеся группируются для проведения занятий в коллективы, сохраняющие свой состав в течение установленного периода времени (обычно учебного года), - классы, а ведущей формой обучения является урок (cм. ниже).

В общей схеме организации классно-урочной системы четко выделяются вертикальное и горизонтальное соединения классов. Вертикально они надстраиваются один над другим, что отражает содержательно-временные (часть учебного курса - один год) ступени в обучении, на которых находятся учащиеся, и обозначаются порядковыми числительными. Горизонтально - один возле другого – располагаются классы, работающие по тем же учебным планам и программам, такие классы называют "параллельными" и обычно обозначаются буквами при числительных, отражающих их место по вертикали.

Исторически классно-урочная система пришла на смену индивидуальному обучению, отдельные её элементы существовали в школах древнего мира и средних веков. Возникшие в раннем средневековье монастырские и соборные школы имели твёрдое расписание, точно определённую продолжительность занятий. Разработанная Ф. Меланхтоном система организации немецких школ (1528) предусматривала деление школы на классы, содержала учебные планы и программы обучения в каждом из них. Этим было положено начало плану организации обучения "один класс - один год", который лежит в основе классно-урочной системы. В открытых во 2-й половине XVI в. в иезуитских школах и коллегиумах учащиеся подразделялись на классы по знаниям и применялись элементы одновременного обучения всех учащихся класса.

Первоначальное теоретическое обоснование классно-урочной системы дал чешский педагог Я. А. Коменский, который видел в ней не столько педагогически эффективную систему, сколько одно из средств демократизации школьного образования.

В XVII в. классно-урочная система получила признание и в XIX в. стала ведущей системой организации школьного обучения во многих странах. В школах России классно-урочная система начала широко применяться в последней четверти XVIII в.; изданное в 1783 "Руководство учителям первого и второго класса народных училищ Российской империи" утверждало классно-урочную систему как основную систему организации обучения в русских народных школах.

В процессе развития и совершенствования классно-урочная система в конце XIX-начале XX вв., когда некоторые страны приняли законы об обязательном обучении, выявился ряд сложных и актуальных проблем: классификация учащихся, перевод в следующие классы,

индивидуализация обучения и др.

Школы капиталистических стран (США, Великобритании и др.) уже в начале XX в. предприняли попытки решить эти проблемы посредством распределения учащихся в параллельных классах по способностям. Это привело к возникновению "сильных", "средних", "слабых" классов и соответствующей дифференциации учебных программ, сроков изучения

материала, методов преподавания, в результате чего возможность перехода из "слабых" в "средние" и "сильные" классы фактически исключалась. Группировка проводилась в соответствии с показаниями тестовых испытаний умственной одаренности и стала

использоваться правящими кругами буржуазных стран в качестве одного из средств классовой селекции учащихся. Некритическое применение педагогами подобной методики классификации учащихся в условиях советской школы было осуждено постановлением

ЦК ВКП (б) от 4 июля 1936 "О педагогических извращениях в системе наркомпросов".

Анализ данных теории и практики обучения показывает, что идея группировки учащихся по способностям имеет двойственную природу: теоретически предполагая определенные организационные преимущества, она включает ряд крайне нежелательных последствий, прежде всего в гуманном отношении. Она и практически неосуществима по многим причинам, из которых главными является отсутствие научно обоснованных способов объективного измерения способностей учащихся и неизбежное нарушение однородности состава класса (даже если бы удалось достичь ее при помощи тех или иных методик классификации) из-за неравномерности развития учащихся и различий в их интересах, склонностях.

Работать в таких классах, естественно, сложнее, но опыт лучших школ и учителей свидетельствует, что эти трудности преодолимы. Развитие интересов и способностей каждого учащегося, формирование творческой индивидуальности обеспечивается сочетанием достаточно гибких и разнообразных видов обучения на уроках с факультативными занятиями и различными формами внеклассной и внешкольной работы.

В условиях советской школы классно-урочная система обеспечивает четкость организации учебной работы, относительно непрерывное педагогическое руководство учащимися, их продуктивную познавательную деятельность, сохраняет личностные отношения между учителем и учащимися, а также между самими учащимися и способствует созданию ученического коллектива, который становится эффективным инструментом не только обучения, но и воспитания учащихся. В старших классах школ классно-урочная система применяется в сочетании с элементами лекционно-семинарской системы.

Урок, основная форма учебного процесса в современной школе. Организационно урок характеризуется определённостью отводимого на него времени, постоянством состава учащихся, проведением по установленному расписанию, преимущественно в учебном классе (кабинете) и при коллективной форме обучения. Дидактически урок характеризуется единством дидактической цели, объединяющей содержание деятельности учителя и учащихся, определённостью структуры, диктуемой каждый раз конкретными условиями и закономерностями усвоения учебного материала.

Как часть учебного процесса урок может содержать: организационный момент, восприятие, осознание и закрепление в памяти информации; овладение навыками (на основе усвоенной информации) и опытом творческой деятельности; усвоение системы норм и опыта эмоционального отношения к миру и деятельности в нём; контроль и самоконтроль учителя и учащихся. При этом на каждом уроке целенаправленно решаются и задачи воспитания. Различают обычно следующие основные типы урока: организации восприятия и усвоения новых знаний; формирования навыков и умений; формирования опыта творческой деятельности (или проблемный урок); т. н. комбинирующий урок (объединяющий 2 или 3 первых типа).

Традиционное выделение специальных уроков для закрепления знаний и опроса учащихся неправомерно: то и другое реализуется при усвоении знаний, формировании умений и навыков и творческом применении знаний.

Правильно организованному на уроке учебно-воспитательному процессу свойственны черты, не зависящие от состава учащихся, учебного оборудования, личности учителя и др.: единство обучающей и воспитательской функции взаимодействия учителя и учащихся, содержания и средств обучения; активность учащихся; развитие познавательной самостоятельности (т. е. стремления и умения познавать новое в процессе творческого поиска); единство дидактической цели и подчинение ей отдельных элементов или частей урока; построение урока и его частей с учётом содержания образования, закономерностей усвоения учебного материала, методов обучения и места урока или его части в целостной системе

обучения (теме, разделе, курсе). Обязательность этих черт, обеспечивающих эффективность урока, отражает, с одной стороны, объективность процесса обучения, с другой – его зависимость от осознания учителем особенностей содержания, закономерностей усвоения и т. д. (субъективный аспект процесса обучения). Вместе с тем соблюдение предъявляемых к уроку требований не ограничивает творчества учителя, свободы его методического почерка в соответствии с уровнем развития и особенностями групп учащихся.

Для усвоения содержания современных программ и смежного материала урок дополняется домашними заданиями, углубляющими знания учащихся, вырабатывающими у них навыки самостоятельной работы и самообразования.

Содержание проекта.

Урок №1 Информация. Виды информации

Урок №2 Кодирование информации с помощью знаковых систем

Урок №3 Количество информации. Единицы измерения информации

Урок №4 Контрольная работа №1 по теме

«Информация и информационные процессы»

Тема урока: "Информация. Виды информации".

Цель урока: Познакомить учащихся с понятием 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.

Задачи урока:

Образовательные:

- составить представление о понятии «информационный процесс»;

- рассмотреть действия, которые можно выполнять над информацией;

Воспитательные:

- воспитание информационной культуры, внимания , аккуратности, усидчивости.

Развивающие:

- развитие умения выделять главное (при составлении конспекта урока);

- развитие самоконтроля (анализ самоконтроля усвоения учебного материала по ведомости);

- развитие познавательных интересов (использование игровых приемов на уроке).

Ход урока.

1. Орг.момент. Приветствие класса, проверка посещаемости. Объяснение хода урока.

2. Объяснение нового материала.

Информатика – это наука, находящаяся в процессе становления.. В становлении находятся и основные понятия информатики.

К основным понятиям информатики относятся информация, структура, модель, алгоритм. Есть и многие другие понятия, но эти – основные.

В любой науке, в информатике тоже, основные понятия определить достаточно сложно. Именно потому, что они основные. Нельзя однозначно определить точку в геометрии, материю в физике, информацию в информатике. Существуют и другие трудности. Понятие “информация” является одним из основных во многих других науках: в журналистике и философии, в экономике и физике, в математике и психологии. Социологи дают свое толкование информации, физики – свое и т. д.

Для большинства из нас слово “информация” – нечто само собой разумеющееся. Но попробуйте сформулировать, что такое информация.

Чтобы лучше разобраться в этом, давайте приведем примеры информации. (Если же дети затрудняются привести примеры, предложить рассмотреть следующие примеры)

• Жизнь впервые появилась в химически богатой воде около 3.5 миллиардов лет назад. Как свидетельствуют окаменелости, первыми живыми организмами были одноклеточные бактерии и водоросли.

• Реки обычно берут начало в горах, стекают по их склонам, принимая воду от притоков, и так достигают равнины. А река Кали-Гандак поступает точно наоборот. Рождаясь у края огромной Тибетской равнины, река устремляется прямо к горам. Невозможно поверить, что река была способна прорезать путь среди них.

• Вы смотрите фильм. На экране мирный пейзаж. Вдруг за кадром зазвучала тревожная мелодия. “Что-то произойдет”, – заволновались вы. Каким образом вы спрогнозировали события?

Надеемся, что примеры помогли вам лучше разобраться в понятии “информация”.

Можете ли вы теперь сформулировать определение информации?

Каким образом в вашем определении удалось отразить, что информация:

• Существует в неживой природе;

• Существует в биологических системах;

• Может не всегда быть выражена словами;

• Возникает в процессе общения;

• Хранится, перерабатывается, передается и т.д.

Понятие информации – одно из самых фундаментальных в современной науке. Наряду с такими понятиями, как вещество, энергия, пространство и время, оно составляет основу современной научной картины мира.

Вещество, энергия, информация – фундаментальные сущности

всех явлений нашего мира.

В зависимости от области знания существуют различные подходы к определению понятия информации.

Информация – это отражение внешнего мира с помощью знаков и сигналов.

  

Наиболее общим будет следующее определение: информация – это отражение внешнего мира с помощью знаков и сигналов.

                                            2. Виды информации.

Какие типы или виды информации можно выделить?

Во-первых, по способу восприятия информации.

У человека пять органов чувств:

• зрение; с помощью глаз люди различают цвета, воспринимают зрительную информацию, к которой относятся и текстовая, и числовая, и графическая;

• слух; уши помогают воспринимать звуковую информацию – речь, музыку, звуковые сигналы, шум;

• обоняние; с помощью носа люди получают информацию о запахах окружающего мира;

• вкус; вкусовые рецепторы языка дают возможность получить информацию о том, каков предмет на вкус – горький, кислый, сладкий, соленый;

• осязание; кончиками пальцев (или просто кожей), на ощупь можно получить информацию о температуре предмета – горячий он или холодный, о качестве его поверхности – гладкий или шершавый.

Человек получает информацию о внешнем мире с помощью своих органов чувств. Практически около 90% информации человек получает при помощи органов зрения (визуальный), примерно 9% – при помощи органов слуха (аудиальный) и только 1% при помощи остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания). Следует отметить, что органы чувств человека получили название анализаторов, поскольку именно через эти органы информация попадает в головной мозг. А вот, например, для лисы, собаки и многих других животных основная информация та, которая поступает через нос. У них хорошо развито обоняние. Для летучих мышей главная информация – звуковая, они воспринимают ее своими большими, чуткими ушами.

Компьютер, помогающий человеку хранить и обрабатывать информацию, приспособлен в первую очередь для обработки текстовой, числовой, графической информации.

Во-вторых, по форме представления информации.

Рассмотрим только те виды информации, которые “понимают” технические устройства (в частности, компьютер).

Текстовая информация, например текст в учебнике, сочинение в тетради, реплика актера в спектакле, прогноз погоды, переданный по радио. Заметим, что в устном общении (личная беседа, разговор по телефону, радиопостановка спектакля) информация может быть представлена только в словесной, текстовой форме. Числовая информация, например таблица умножения, арифметический пример, счет в хоккейном матче, время прибытия поезда и др. В чистом виде числовая информация встречается редко, разве что на контрольных по математике. Чаще всего используется комбинированная форма представления информации.

• Рассмотрим пример. Вы получили телеграмму: “Встречайте двенадцатого. Поезд прибывает в восемь вечера”. В данном тексте слова “двенадцатого” и “восемь” мы понимаем как числа, хотя они и выражены словами.

Графическая информация: рисунки, схемы, чертежи, фотографии. Такая форма представления информации наиболее доступна, так как сразу передает необходимый образ (модель), а словесная и числовая требуют мысленного воссоздания образа. В то же время графическая форма представления не дает исчерпывающих разъяснений о передаваемой информации. Поэтому наиболее эффективно сочетание текста, числа и графики.

• Например, при решении задач по геометрии мы используем чертеж (графика) + пояснительный текст (текст) + числовые расчеты (числа).

Музыкальная (звуковая) информация.

В настоящее время мультимедийная (многосредовая, комбинированная) форма представления информации в вычислительной техники становится основной. Цветная графика сочетается в этих системах со звуком и текстом, с движущимися видеоизображением и трехмерными образами.

В-третьих, по общественному значению информации.

Информация может быть:

• личной – это знания, опыт, интуиция, умения, эмоции, наследственность конкретного человека;

• общественной – общественно-политическая, научно-популярная, т. е. то, что мы получаем из средств массовой информации. Кроме того, это опыт всего человечества, исторические, культурные и национальные традиции и др.;

• обыденная – та, которой мы обмениваемся в процессе общения;

• эстетическая – изобразительное искусство, музыка, театр и др.;

• специальная – научная, производственная, техническая, управленческая.

 

1. Закрепление материала.

Разгадайте кроссворд.

4

1И

Н

Ф

5

2

О

Р

М

3

А

Ц

6

И

Я

1. Тот, от кого мы получаем информацию (источник).

2. Определенный знак, с помощью которого представлена информация (код).

3. Орган, с помощью которого человек получает зрительную информацию (глаз)

4. Универсальное устройство обработки информации (компьютер).

5. Тот, кому передается информация (приемник).

6. Действие над информацией, которое осуществляется при заучивании стихотворения (хранение).

1. Домашнее задание.

Выучить конспект к данному уроку 

Тема урока: « Кодирование информации с помощью знаковых систем.»

Цель урока: познакомить учащихся со способами кодирования информации с помощью знаковых систем.

Задачи урока:

- обучающие:

1) познакомить учащихся с видами знаков по способу восприятия; классификацией знаков по способу восприятия: пиктограммы, сигналы, символы;

2 ) научить классифицировать информацию по видам;

3) сформировать у учащихся понятие знаковой системы;

-развивающие:

1) развивать навыки индивидуальной практической деятельности;

2) развивать познавательный и творческий интерес учащихся к предмету;

-воспитательные:

воспитывать самостоятельность учащихся через организацию практической работы по теме;

1. Орг.момент. Приветствие класса, проверка посещаемости. Объяснение хода урока.

2. Актуализация знаний. Презентация «Ребусы».

Попробуйте разгадать ребусы.

• Объясните термин «информатика» и расскажите, что изучает наука информатика;

• Что такое информационный процесс?

• Какие виды информационных процессов вы знаете?

• Что такое компьютер? Приведите примеры сфер использования компьютерной техники.

1. Объяснение нового материала.

Когда человек, или какой – либо организм, или устройство участвуют в информационном процессе, то все они представляют информацию в той или иной форме. Когда мы представляем информацию в разных формах или преобразуем её из одной формы в другую, мы информацию кодируем.

Как воспринимает информацию человек? (с помощью органов чувств)

Слайды презентации «Знаки и образы» 1,2 слайд.

В соответствии со способом восприятия знаки, которые мы получаем, можно разделить:

• Зрительные (буквы и цифры, которые используются в письменной речи, музыкальные ноты, дорожные знаки). Примеры приводят дети.

• Слуховые (звуки, которые используются в устной речи, звуковые сигналы: колокол, свисток, гудок)

• Осязательные знаки (азбука Брайля, рукопожатия, похлопывания и др.)

• Обонятельные знаки особую роль играют в общении многих животных.

Запишите определения:

Код – это система условных знаков для представления информации.

Кодирование – это операция преобразования символов или группы символов одного кода в символы или группы символов другого кода.

• Как кодирует информацию человек? (С помощью языка)

Язык – это знаковая форма представления информации (Раздать таблицы).

Заполним таблицы (беседа по теме) и дома вклейте их в свою тетрадь.

	Естественные языки (носят национальный характер): речь, письменность	Формальные языки (интернациональны, понятны всем)
Примеры	Русский язык Английский язык Китайский язык и т.д.	Язык математики Язык химии Языки программирования И т.д.
Алфавит – набор основных символов, различимых по их начертанию	Кириллица (33 буквы) Латиница (26 букв) Иероглифы и т.д.	Арабские цифры Ноты Дорожные знаки
Синтаксис – правила для образования предложений языка	Формируется из большого числа правил, из которых существуют исключения	Наличие строгих правил
Грамматика – правила правописания
Физическая природа знаков	Изображения на бумаге, звуки (фонемы), электрические импульсы и т.д.

1. Упражнения на кодирование и декодирование информации.

Одну и ту же информацию можно кодировать разными способами. Это зависит от ряда причин, каков носитель информации, какова окружающая обстановка, кто или что является источником и получателем информации, от засекреченности и т.д.

Презентация «Кодирование информации» слайд 8 (Раздать азбуку Морзе).

Пример 1.

Компьютер – русский язык

COMPUTER – английский язык

67 79 77 80 85 84 69 82 – код ASCII (компьютерный код для кодирования текстовой информации)

Обычно при кодировании информации используется средство кодирования – некоторая таблица, которая устанавливает соответствие между знаками разных кодов.

Например, для кода Морзе есть специальная таблица, в которой указаны символы алфавита и их представление с помощью набора точек и тире.

С помощью азбуки Морзе закодируйте слово компьютер (вызвать первого, верно выполнившего задание, к доске).

— • — — — — — — • — — • — • • — • • — — — • • — •

Если неизвестно соответствие между символами, то ничего нельзя сказать о смысле информации, записанной такими знаками (презентация слайд 10 -12). Существуют найденные археологами и до сих пор не расшифрованные тексты на древних языках, так как неизвестно значение знаков, которыми они записаны.

Ру́копись Во́йнича (англ. Voynich Manuscript) — таинственная книга, написанная около 500 лет назад неизвестным автором, на неизвестном языке, с использованием неизвестного алфавита.

Рукопись Войнича пытались расшифровать множество раз, но до сих пор без всякого успеха .Не исключено, что рукопись есть лишь мистификация, бессвязный набор знаков.

Книга названа в честь американского книготорговца литовского происхождения Вилфрида Войнича (мужа известной писательницы Этель Лилиан Войнич, автора «Овода»), который приобрёл её в 1912 году. Сейчас она хранится в Библиотеке редких книг Байнеке (Beinecke Rare Book And Manuscript Library) Йельского университета.

О цивилизации долины Инда написано уже много книг, но археологи и историки делают все новые открытия. Письменность «Цивилизации долины Инда» обнаружена главным образом на резных печатках, на осколках глиняной посуды и на табличках, а иногда встречается и на стенах. Установлено более 400 различных знаков, многие из которых являются разновидностью одних и тех же рисунков. Письмо индов не может быть алфавитным, поскольку человеческий голос не в состоянии воспроизвести такое количество звуков. Скорее всего, оно представляет собой некую комбинацию изображений и звуков, как и египетское. Бесспорно одно: система письма, которой они пользовались, была сложной и запутанной. И до сих пор письменность эта — загадка. Расшифровкой письменности, созданной в ту эпоху, занимаются ученые многих стран уже свыше 40 лет, ключ к прочтению текстов долины Инда пока не найден.

Пример 3.

При изучении информационного процесса передачи информации, мы говорили, что в этом процессе кроме кодирования происходит и декодирование информации.

Декодируйте информацию: девочка заменила каждую букву своего имени её номером в алфавите. Получилось 141261. Как зовут девочку? (Маша)

Пример 4.

Шифр Цезаря.

Этот шифр реализует следующее преобразование текста: каждая буква исходного текста заменяется третьей после неё буквой в алфавите, который считается написанным по кругу. Используя этот шифр, зашифруйте слово ЧЕЛОВЕК (ъзосезн).

Расшифруйте слово НУЛТХСЁУГЧЛВ (криптография). Что означает это слово?

КРИПТОГРАФИЯ (от греч. "криптос" — тайный, скрытый) — искусство письма секретными кодами и их дешифровка. Отсюда произошло понятие "криптограмма", т. е. что-либо написанное шифром или в другой форме, которая понятна только тому, кто имеет к написанному ключ. В свою очередь, научное изучение кодов стало именоваться криптологией.

1. Домашнее задание.

№1. «Шифровка», 1 лист - придумать свой код и закодировать фразу, крылатое выражение,

2 лист – ответ на шифровку.

№2. Подготовить презентацию (сообщение) о неразгаданных или необычных шифрах.

Тема урока: "Количество информации. Единицы измерения информации"

Цель: дать определение понятия «Алфавит» и научить измерять информацию

Задачи:

• образовательные – дать понятие количества информации, познакомить с вероятностным и алфавитным подходом при определении количества информации, познакомить с единицами измерения информации, формировать практические навыки по определению количества информации.

• развивающие – продолжить формирование научного мировоззрения, расширять словарный запас по теме «Информация»

• воспитательные – формировать интерес к предмету, воспитывать настойчивость в преодолении трудностей в учебной работе.

Ход урока.

1. Орг.момент. Приветствие класса, проверка посещаемости. Объяснение хода урока.

1. Актуализация знаний

1. Что вы понимаете под информацией?

2. Мы знаем, что две другие важные сущности мира вещество и энергия существовали до живых организмов на Земле. Существовала ли информация и информационные процессы до появления человека?

3. Вещество – то, из чего все состоит, энергия – то, что все приводит в движение. Верно ли суждение, что информация управляет миром. Обоснуйте свой ответ

4. Назовите виды информации по форме представления, приведите примеры.

5. Какие действия можно производить с информацией?

6. Назовите способы восприятия информации человеком.

7. Приведите примеры знаковых систем

8. Почему в компьютере используется двоичная знаковая система для кодирования информации

1. Объяснение нового материала.

Сегодня мы с вами поговорим об измерении информации, т. е. об определении ее количества. (Учащиеся записывают тему урока в тетрадь – «Количество информации»). Как вы думаете, какая из книг содержит большее количество информации (показать тонкую и толстую)? Как правило, учащиеся выбирают толстую, так как в ней больше записано слов, текста, букв (некоторые ребята задают вопрос о том, какого типа информация содержится в книге – графическая или текстовая? Следует уточнить, что в книге содержится только текстовая информация ). Какое сообщение несет для вас больше информации «завтра учимся по обычному расписанию» или «завтра вместо литературы будет химия»? Учащиеся интуитивно ответят, что второе, потому что, несмотря на почти одинаковое количество слов, во втором сообщении содержится более важная, новая или актуальная для них информация. А первое сообщение вообще не несет никакой новой информации. Вы заметили, что посмотрели на информацию с точки зрения количества символов, в ней содержащихся, и с точки зрения ее смысловой важности для вас? Существует 2 подхода при определении количества информации – смысловой и технический (алфавитный). Смысловой применяется для измерения информации, используемой человеком, а технический (или алфавитный) – компьютером.

Для человека получение новой информации приводит к расширению знаний, или к уменьшению неопределенности. Например, сообщение о том, что завтра среда, не приводит к уменьшению неопределенности, поэтому оно не содержит информацию. Пусть у нас имеется монета, которую мы бросаем на ровную поверхность. Мы знаем до броска, что может произойти одно из двух событий – монета окажется в одном из двух положений: «орел» или «решка». После броска наступает полная определенность (визуально получаем информацию о том, что выпал, например, «орел»). Информационное сообщение о том, что выпал «орел» уменьшает нашу неопределенность в 2 раза, так как получено одно из двух информационных сообщений.

В окружающей действительности достаточно часто встречаются ситуации, когда может произойти больше, чем 2 равновероятных события. Так, при бросании шестигранного игрального кубика – 6 равновероятных событий. Событие выпадение одной из граней кубика уменьшает неопределенность в 6 раз. Чем больше начальное число событий, тем больше неопределенность нашего знания, тем больше мы получим информации при получении информационного сообщения.

Количество информации можно рассматривать как меру уменьшения неопределенности знания при получении информационных сообщений. (Выделенное курсивом учащиеся записывают в тетрадь).

Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несет полученное сообщение:

N=2^I (N – количество возможных информационных сообщений, I – количество информации, которое несет полученное сообщение).

Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. Например, для измерения длины выбран определенный эталон метр, массы – килограмм.

За единицу измерения количества информации принимается такое количество информации, которое содержится в сообщении, уменьшающем неопределенность знания в 2 раза. Такая единица называетсябитом.

Вернемся к рассмотренному выше получению информационного сообщения о том, что выпал «орел» при бросании монеты. Здесь неопределенность уменьшилась в 2 раза, следовательно, это сообщение равно 1 биту. Сообщение о том, что выпала определенная грань игрального кубика, уменьшает неопределенность в 6 раз, следовательно, это сообщение равно 6 битам.

Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей – байт, причем

1 байт = 8 битов

В международной системе СИ используют десятичные приставки «Кило» (10³), «Мега» (10⁶), «Гига» (10⁹),… В компьютере информация кодируется с помощью двоичной знаковой системы, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2ⁿ.

1 килобайт (Кбайт) = 2¹⁰ байт = 1024 байт
1 мегабайт (Мбайт) = 2¹⁰ Кбайт = 1024 Кбайт
1 гигабайт (Гбайт) = 2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайт
1 терабайт (Тбайт) = 2¹⁰ Гбайт = 1024 Гбайт

Терабайт – очень крупная единица измерения информации, поэтому применяется крайне редко. Всю информацию, которое накопило человечество, оценивают в десятки терабайт.

Суть технического или алфавитного подхода к измерению информации определяется по количеству использованных для ее представления знаков некоторого алфавита. Например, если при представлении числа XVIII использовано 5 знаков римского алфавита, то это и есть количество информации. То же самое число, т. е. ту же самую информацию, можно записать в десятичной системе (18). Как видим, получается 2 знака, т. е. другое значение количества информации. Для того, чтобы при измерении одной и той же информации получалось одно и то же значение количества информации, необходимо договориться об использовании определенного алфавита. Так как в технических системах применяется двоичный алфавит, то его же используют для измерения количества информации. Количество знаков в алфавите N=2, N=2^I, I – количество информации, которое несет один знак. 2² = 2¹ , I=1бит. Интересно, что сама единица измерения количества информации «бит» (bit) получила свое название от английского словосочетания «BInary digiT» - «двоичная цифра».

Чем большее количество знаков в алфавите, тем большее количество информации несет 1 знак алфавита.

1. Закрепление .

1. Какое количество информации мы получаем в зрительном сообщении о падении симметричной восьмигранной пирамиды на одну из граней? Ответ: 3 бита, потому что количество возможных событий (сообщений) N=8, 8=2^I = 2³, I=3.

2. Из непрозрачного мешочка вынимают шарики с номерами и известно, что информационное сообщение о номере шарика несет 5 битов информации. Определите количество шариков в мешочке. Ответ: в мешочке 32 шарика, т. к. N=2^I = 2⁵ = 32.

3. Какое количество информации при игре в крестики-нолики на поле размером 4 Х 4 клетки получит второй игрок после первого хода первого игрока. Ответ: Количество событий до начала игры N=16, 16=2^I = 2⁴, I=4. Второй игрок после первого хода первого игрока получит 4 бита информации.

Определите количество информации, которое несет 1 буква русского алфавита.

Ответ: буква русского алфавита несет 5 битов информации (при алфавитном подходе к измерению информации).

Какое количество информации содержится в одном символе 8 разрядного двоичного кода (символ А – 11000000)? Ответ: 8 битов или 1 байт.

1. Подведение итогов.

1. Какие существуют подходы к определению количества информации

2. В чем состоит отличие одного подхода от другого

3. Назовите единицы измерения информации от самых маленьких до самых больших.

4. На какую величину отличается байт от Кб, Кб от Мб, Мб от Гб? Ответ: 1024 (2¹⁰).

5. Сколько битов содержится в 1 байте?

6. Что такое бит при смысловом и алфавитном подходе к определению количества информации?

1. Домашнее задание

1. Учить конспект.

2. Задачи: 1. Какое количество информации содержит сообщение об оценке за контрольную работу? 2. Вычислите, какое количество информации в битах содержится в 1 Кб, 1 Мб? 3. Рассчитайте, какое количество книг (дома возьмите любую художественную книгу) поместится на дискете, объемом 1,44 Мб.

Тема урока: «Контрольная работа №1 по теме «Информация и информационные процессы»»

Цель: Контроль и оценка знаний, умений и навыков по теме «Информация и информационные процессы»; развивать операторное мышление; воспитывать самостоятельность, ответственность, культуру поведения.

Ход урока

1. Орг.момент. Приветствие класса, проверка посещаемости. Объяснение хода урока.

Вариант 1.

1. Подберите синоним слову информация

а) объем    б) количество   с) сведения      д) процесс

2. Минимальная единица количества информации

а) бит          б) байт              с) килобайт      д) бод

3. Выберите верное соотношение

а) 1 кбайт = 1024 Мбайт                             б) 1 Гбайт = 1024 кбайт

с) 1 Тбайт = 1024 Гбайт                              д) 1 Мбайт = 1024 байт

4. Емкость компакт диска CD-R 700 Мб. Какова емкость диска в килобайтах, байтах и битах?

5. Переведите в биты: 57 Кбайт, 57 Мбайт, 57 Гигабайт.

6. Количество информации в сообщении, содержащем 2048 символа, составил 1/512 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого было записано сообщение?

7. Для записи текста использовался 16-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 50 символов в строке. Какое количество информации содержат 6 страниц текста?

Вариант 2.

1. Наибольшее количество информации (около 90%) человек получает с помощью
а) слуха     б) зрения      с) осязания       д) вкуса

2. Информационная емкость одного знака двоичной знаковой системы составляет

а) 1 бит     б) 1 байт           с) 1 кбайт         д) 1 бод

3.Выберите верное соотношение

а) 1 бит = 8 байт                                          б) 1 бит = 1 байт

с) 1 байт = 8 бит                                          д) 1 байт = 1024 бит

4. Емкость USB-флешки 256 Мбайт. Какова емкость USB-флешки в битах, байтах, килобайтах?

5. Переведите в биты: 51 Кбайт, 51 Мбайт, 51 Гигабайт.

6. Количество информации в сообщении, содержащем 4096 символов, составил 1/1024 часть Мбайта. Каков размер алфавита, с помощью которого было записано сообщение?

7. Для записи текста использовался 32-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк по 70 символов в строке. Какое количество информации содержат 3 страницы текста?

Список использованной литературы

1. Мкртчян М. А. Становление коллективного способа обучения: монография. Красноярск, 2010. С. 43-44.

2.  Дьяченко В. К. Организационная структура учебного процесса и ее развитие. М. Педагогика 1989. 159 с.
   Дьяченко В. К. Новая дидактика. М.: Народное образование, 2001. 496 с.

3.  Лебединцев В. Б. О необходимости и неизбежности перехода к нефронтальным системам обучения // Известия Российской академии образования. 2012. № 2. С. 1280—1293. CD-ROM.

4. Саввина О.А., Марушкина И.А. Урок математики в дореволюционной средней школе. М.: Инфра-М, 2013. – 80с.

Приложение 1

Приложение 2