Конспект урока "Измерение информации. Содержательный и алфавитный подход к измерению информации" 8 класс

Конспект урока по информатике

в 8-ом классе

"Измерение информации.

Содержательный и алфавитный подход к измерению информации"

Тема: «Измерение информации.

Содержательный и алфавитный подход к измерению

информации»

Информация и информационные процессы (4 час) – 8 класс

Информация. Информационные объекты различных видов. Основные

информационные процессы: хранение, передача и обработка информации.

Роль информации в жизни людей.

Восприятие, запоминание и преобразование сигналов живыми организмами.

Понятие количества информации: различные подходы. Единицы измерения

количества информации.

Обобщающий урок по теме, самостоятельная работа.

Метод обучения: объяснительно-иллюстративный.

Тип урока: комбинированный.

Формы учебной работы учащихся:

фронтальная работа,

работа в группах,

индивидуальная работа.

Цели:

образовательные – дать понятие количества информации, познакомить с

содержательным 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.

Учащиеся должны знать:

 что такое “алфавит”, “мощность алфавита”, “алфавитный подход в

измерении информации”, “содержательный подход в измерении

информации”;

 как измерить информационный объём;

 как определяется единица измерения информации бит;

 что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт.

Учащиеся должны уметь:

 приводить примеры сообщений, несущих 1 бит информации;

 измерять информационный объем текста;

 представлять количество полученной информации в различных

единицах (битах, байтах, килобайтах, мегабайтах, гигабайтах,

терабайтах).

Оборудование:

 доска,

 маркер,

 мультимедийная установка,

 компьютеры,

 стенды с тематической информацией,

 Программное обеспечение: Mytest, PowerPoint,

 Электронные уроки по теме «Информация и информационные

процессы», «Алфавитный подход к измерению информации»,

 Дидактические карточки с домашним заданием.

Основные понятия: алфавит, мощность алфавита, информационный вес

символа в алфавите, производные единицы измерения информации.

Ход урока:

1. Организационный этап (приветствие, определение отсутствующих на

уроке, готовность учащихся к уроку) (1 мин.)

2. Проверка домашнего задания, активизация знаний (5 мин.)

- Дома Вы рисовали ребусы, изображая компьютерные термины:

информация, алфавит, свойства, графика, текст. Давайте посмотрим на ваши

работы и вспомним, что означают главные понятия Главы 1.

3. Объяснение нового материала (см. мультимедийную презентацию)

(10 мин.)

1. Сегодня мы с вами поговорим об измерении информации, т. е. об

определении ее количества. (Учащиеся записывают тему урока в тетрадь –

«Измерение информации. Содержательный и алфавитный подход к измерению

информации»).

Мы с вами говорили о том, что в основе нашего мира лежат три

составляющие – вещество, энергия и информация.

- Можно ли измерить вещество? (можно взвесить, определить длину,

найти объем и т.д.)

- Можно ли определить количество энергии? (можно тепловую,

электроэнергию и т.д.)

- Но как измерить количество информации?

Количество информации в одном том же сообщении, с точки зрения

разных людей, может быть разным. Пример, для человека, не владеющего

китайским языком, вывеска на китайском языке не несёт никакой

информации. Информативным для человека является то сообщение,

которое содержит новые и понятные сведения.

Задание № 1. Определите количество информации с позиции

«информативно» или «не информативно».

1. Столица России – Москва (не инф., т.к. уже знаем).

2. Сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы (не инф., уже

знаем).

3. Эйфелева башня имеет высоту 300 метров и вес 9000 тонн (инф.).

4. Дифракцией света называется совокупность явлений, которые

обусловлены волновой природой света и наблюдаются при его

распространении в среде с резко выраженной оптической

неоднородностью (не инф., т.к. непонятно).

Следует отличать понятия информация и информативность.

- Содержит ли учебник физики 8 класса информацию? (да)

- Для кого он будет информативным – для ученика 8 класса или 1 класса?

(для ученика 8 класса)

Вывод: количество информации зависит от информативности.

Информативность можно обозначить 1, не информативная информация

равна 0. Но это не даёт точного определения количества информации.

Существует 2 подхода при определении количества информации –

содержательный и алфавитный. Содержательный применяется для измерения

информации, используемой человеком, а алфавитный – компьютером.

Компьютер не понимает смысла информации, поэтому для её

измерения нужен другой подход. Информация передаётся с помощью

сигналов. Горит зелёный свет – можно переходить улицу, горит красный –

стой. Поднял руку на уроке – учитель понял, что ты можешь ответить на его

вопрос. В этих примерах сигнал имеет два состояния, их двух вариантов мы

выбираем один.

Сообщение содержит информацию, если оно приводит к уменьшению

неопределенности наших знаний.

Количество информации можно рассматривать как меру

уменьшения неопределенности знания при получении информационных

сообщений. (Выделенное курсивом учащиеся записывают в тетрадь).

Для количественного выражения любой величины необходимо

определить единицу измерения. Например, для измерения длины выбран

определенный эталон метр, массы – килограмм.

Минимальная единица информации называется бит.

1 бит – это такое количество информации, уменьшающее

неопределенность знаний в два раза.

Игра «Угадай число».

- Маша загадай число от 1 до 20. На мои вопросы отвечай

больше/меньше.

- это число больше 10.

- это число больше 15.

- это число больше 18.

Вывод: я уменьшала неопределенность знаний в 2 раза и угадал число.

Чтобы закодировать все символы нужна комбинация из 8 нулей и

единиц, подобный набор называют двоичным кодом и это составляет

1 байт = 8 бит = 1 символ.

1 килобайт=1024 байт

1мегабайт=1024 килобайт

1 гигабайт=1024 мегабайт

1 терабайт=1024 гигабайт

//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.//

2. Содержательный подход к измерению информации (5 мин.)

N = 2

, где N – количество возможных событий, I – количество

информации.

Задача № 1. Сколько бит информации несет сообщение о том, что из колоды

карт достали даму пик?

Ответ: 32=2

, т.е. I=5 бит

3. Алфавитный подход к измерению информации (5 мин.)

Суть 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.

Алфавит – конечный набор символов, используемых для

представления информации.

Мощность алфавита – число символов в алфавите.

(записать определение в тетрадь)

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 – количество информации,

I = 3 бита.

N=2

, где N – мощность алфавита, количество символов в алфавите,

i - информационный вес каждого символа, измеряется в

битах. I – информационный объем текста, высчитывается

по формуле. I=K*i, где К – количество символов в тексте.

Чем большее количество знаков в алфавите, тем большее количество

информации несет 1 знак алфавита.

4. Физкультминутка. (1 мин.)

Раздаю детям карточки с единицами измерения информации, надо встать и

собрать равенства.

5. Закрепление нового материала. Решение задач на определение

количества информации. (15 мин.)

№ 1. Определите самостоятельно количество информации, которое несет 1

буква русского алфавита.

Ответ: буква русского алфавита несет 5 битов информации (при алфавитном

подходе к измерению информации).

№ 2. Два текста содержат одинаковое число символов. Первый текст

составлен в алфавите мощностью 32 символа, второй – мощностью 64

символа. Во сколько раз отличается количество информации в этих текстах?

Ответ: 1) 32=2

, I = 5 бит

2) 64 = 2

, I = 6 бит

№ 3. Практическая работа (раздаточный материал – инструкционная карта

для выполнения практической работы) по определению количества

информации с помощью калькулятора:

Определите информационный объем следующего сообщения в байтах

(сообщение напечатано на карточке, карточки на каждой парте):

Количество информации, которое несет в себе знак, зависит от

вероятности его получения.

В русской письменной речи частота использования букв в тексте

различна, так в среднем на 1000 знаков осмысленного текста приходится

200 букв «а» и в сто раз меньше количество букв «ф» (всего 2). Таким

образом, с точки зрения теории информации, информационная емкость

знаков русского алфавита различна (у буквы «а» она наименьшая, а у буквы

«ф» - наибольшая).

- Определяем количество символов (количество символов в

строке*количество строк) – 460 символов = 460 байт

- Введите и сохраните этот текст на рабочем столе с помощью программы

Блокнот. Определите информационный объем этого файла с помощью

компьютера (Выделите объект, щелкнуть правой кнопкой мыши выбрать

Свойства) Ответ: 460 байт.

6. Подведение итогов урока в форме теста созданного в программе

MyTest (5 мин.)

- Какие существуют подходы к определению количества информации?

Ответ: существует 2 подхода к измерению количества информации –

смысловой и технический или алфавитный.

- В чем состоит отличие одного подхода от другого?

Ответ: при смысловом подходе количество информации – мера

уменьшения неопределенности знания при получении информационного

сообщения, при алфавитном – количество знаков в сообщении * количество

информации, которое несет 1 знак алфавита.

- Назовите единицы измерения информации от самых маленьких до самых

больших.

Ответ: бит, байт, Кб, Мб, Гб, Тб.

- На какую величину отличается байт от Кб, Кб от Мб, Мб от Гб?

Ответ: 1024 (2

- Сколько битов содержится в 1 байте?

Ответ: 8.

- Что такое бит при смысловом и алфавитном подходе к определению

количества информации?

Ответ: при смысловом подходе бит – уменьшение неопределенности

знания в 2 раза при получении информационного сообщения;

при алфавитном подходе бит – информационная емкость одного

знака при двоичном кодировании.

7. Домашнее задание (3 мин.)

1. $4 (С.И.Семакин «Информатика. Базовый курс. 8 класс»)

2. Приведите примеры информационных сообщений, которые несут 1 бит

информации.

3. Раздаю каждому ученику задание № 4 на карточках.

4. Выучить наизусть единицы измерения информации. Правила перевода.

Практическая работа

Определение количества информации в текстовом сообщении

(технический или алфавитный подход к измерению информации).

Задание 1.

Определите количество информации в символах и байтах,

содержащееся в следующем сообщении:

Количество информации, которое несет в себе знак, зависит от

вероятности его получения.

В русской письменной речи частота использования букв в тексте

различна, так в среднем на 1000 знаков осмысленного текста

приходится 200 букв «а» и в сто раз меньше количество букв «ф»

(всего 2). Таким образом, с точки зрения теории информации,

информационная емкость знаков русского алфавита различна (у буквы

«а» она наименьшая, а у буквы «ф» - наибольшая).

Примечания:

1. пробел тоже символ;

2. количество символов в сообщении можно подсчитать

приблизительно (количество символов в строке * количество полных

строк – воспользуйтесь калькулятором);

3. количество символов при двоичном восьмиразрядном кодировании

= количеству байтов.

Задание 2.

1. Откройте программу Блокнот (Пуск  Программы  Блокнот)

2. Введите текст сообщения из задания 1 данной практической работы.

3. Сохраните этот текст на рабочем столе (Файл  Сохранить 

установить папку Рабочий стол  ввести имя файла, например 1 

сохранить  закрыть Блокнот)

4. Определите информационный объем этого файла с помощью

компьютера (Выделите объект ПКМ  Свойства).

______________________________________________________ФИ

Карточка № 1

Каждая страница учебника содержит 30 строк, в каждой строке –50

символов. Учебник состоит из 152 страниц. Определите

информационный объем учебника.

____________________________________________________________

* один символ равен одному байту

______________________________________________________ФИ

Карточка № 2

Каждая страница учебника содержит 60 строк, в каждой строке – 40

символов. Учебник состоит из 176 страниц. Определите

информационный объем учебника.

____________________________________________________________

* один символ равен одному байту

______________________________________________________ФИ

Карточка № 3

Каждая страница учебника содержит 70 строк, в каждой строке – 60

символов. Учебник состоит из 171 страницы. Определите

информационный объем учебника.

____________________________________________________________

* один символ равен одному байту

* ____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

5 байт = _______________бит

8 килобайт = ___________байт

1 мегабайт = _________________ байт

88 бит = ___________________ байт

5120 терабайт = ___________ гигабайт

**____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

9 байт = _______________бит

18 килобайт = ___________байт

4 мегабайта = ________________ байт

152 бита = ___________________ байт

11264 терабайт = ___________ гигабайт

***____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

25 байт = _______________бит

30 килобайт = ___________байт

9 мегабайт = _________________ байт

6 килобайт = _________________ бит

288 бит = ___________________ байт

5242880 терабайт = _________ килобайт

***____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

25 байт = _______________бит

30 килобайт = ___________байт

9 мегабайт = _________________ байт

6 килобайт = _________________ бит

288 бит = ___________________ байт

5242880 терабайт = _________ килобайт

* ____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

5 байт = _______________бит

8 килобайт = ___________байт

1 мегабайт = _________________ байт

88 бит = ___________________ байт

5120 терабайт = ___________ гигабайт

**____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

9 байт = _______________бит

18 килобайт = ___________байт

4 мегабайта = ________________ байт

152 бита = ___________________ байт

11264 терабайт = ___________ гигабайт

* ____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

5 байт = _______________бит

8 килобайт = ___________байт

1 мегабайт = _________________ байт

88 бит = ___________________ байт

5120 терабайт = ___________ гигабайт

**____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

9 байт = _______________бит

18 килобайт = ___________байт

4 мегабайта = ________________ байт

152 бита = ___________________ байт

11264 терабайт = ___________ гигабайт

**____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

9 байт = _______________бит

18 килобайт = ___________байт

4 мегабайта = ________________ байт

152 бита = ___________________ байт

11264 терабайт = ___________ гигабайт

**____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

9 байт = _______________бит

18 килобайт = ___________байт

4 мегабайта = ________________ байт

152 бита = ___________________ байт

11264 терабайт = ___________ гигабайт

**____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

9 байт = _______________бит

18 килобайт = ___________байт

4 мегабайта = ________________ байт

152 бита = ___________________ байт

11264 терабайт = ___________ гигабайт

**____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

9 байт = _______________бит

18 килобайт = ___________байт

4 мегабайта = ________________ байт

152 бита = ___________________ байт

11264 терабайт = ___________ гигабайт

***____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

25 байт = _______________бит

30 килобайт = ___________байт

9 мегабайт = _________________ байт

6 килобайт = _________________ бит

288 бит = ___________________ байт

5242880 терабайт = _________ килобайт

***____________________________(ФИ)

Домашнее задание

Переведите из одной единицы измерения в другую:

25 байт = _______________бит

30 килобайт = ___________байт

9 мегабайт = _________________ байт

6 килобайт = _________________ бит

288 бит = ___________________ байт

5242880 терабайт = _________ килобайт

______________________________ (ФИ)

Тест

1. Наименьшая единица измерения информации –

это:

А. Байт

Б. Символ

В. Бит

Г. Мегабайт

2. Сколько бит в одном байте?

А. 8

Б. 2

В. 1024

Г. 10

3. Сколько байтов в 16 битах?

А. 8

Б. 2

В. 128

Г. 1024

4. 512 битов – это:

А. 1/2 килобайта

Б. 64 байта

В. 256 байтов

Г. 50 байтов

5. 1 килобайт – это:

А. 1000 байтов

Б. 8 битов

В. 1024 бита

Г. 1024 байта

______________________________ (ФИ)

Тест

1. Наименьшая единица измерения информации –

это:

А. Байт

Б. Символ

В. Бит

Г. Мегабайт

2. Сколько бит в одном байте?

А. 8

Б. 2

В. 1024

Г. 10

3. Сколько байтов в 16 битах?

А. 8

Б. 2

В. 128

Г. 1024

4. 512 битов – это:

А. 1/2 килобайта

Б. 64 байта

В. 256 байтов

Г. 50 байтов

5. 1 килобайт – это:

А. 1000 байтов

Б. 8 битов

В. 1024 бита

Г. 1024 байта

Каждая страница учебника содержит чуть меньше 40 строк, в

каждой строке – примерно 60 символов. Учебник состоит из 176

страниц. Определите информационный объем учебника -

Информатика 6 класс. Ответ запишите в байтах, Кбайт, Мбайт. На

каждой странице вашего учебника помещается чуть меньше 40

строк, в каждой строке — примерно 60 символов. Следовательно,

страница учебника имеет информационный объем около 2400

байтов, а весь учебник, состоящий из 176 страниц, — 422 400

байтов информа- ции. Чтобы перейти от байтов к килобайтам,

разделим это число на 1024. Получим: 422 400 байт ≈ 413 Кбайт.

Для перехода к мегабайтам выполним деление числа 413 на 1024.

Получим: 413 Кбайт≈0,4 Мбайт

Скачать материал

Конспект урока "Измерение информации. Содержательный и алфавитный подход к измерению информации" 8 класс

Информатика - еще материалы к урокам:

Предметы

Похожие материалы