Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Информатика / Конспекты / Способы решения развивающих задач к темам «Информация как мера уменьшения неопределённости», «Оператор инверсии»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Информатика

Способы решения развивающих задач к темам «Информация как мера уменьшения неопределённости», «Оператор инверсии»

библиотека
материалов

Плотников Сергей Николаевич,

г. Пермь, МАОУ «СОШ № 72»

Урок «Способы решения развивающих задач к теме
"Информация как мера уменьшения неопределённости"».

Дидактические единицы: вопрос, ответ, вопросно-ответная форма развития знаний, суждение, уменьшение исходной неопределённости, бит, логическая величина, истина, ложь, оператор инверсии (логическое отрицание), «парадокс лжеца», семантическая таблица оператора инверсии.

Предварительные размышления для учителя:

Вопрос - выраженный в форме вопросительного предложения и реализуемый в виде ответа запрос мысли, направленный на развитие знаний - их уточнение или дополнение. Вопрос есть одна из двух взаимосвязанных частей вопросно-ответной формы развития знаний человека.

Вопрос настоятельно требует уменьшения неопределённости наших знаний о предмете вопроса (познавательного интереса ученика). Ответ должен уменьшить неопределённость наших знаний о предмете вопроса.

Получая краткие ответ "да" либо ответ "нет" на свой вопрос, человек уменьшает исходную неопределённость своих знаний в два раза (вполовину). В любом из этих двух ответов означена и реализуется одна возможность из двух равновероятных. В результате человек получает с ответом на вопрос один (1) бит информации. С этой точки зрения урок поможет «посеять» в сознании учащихся содержательный аспект понятия "бит как единица измерения информации" посредством вопросно-ответной формы развития знаний.

Кроме того, полученный ответ "да" ("нет") может соответствовать либо не соответствовать реальной действительности, к примеру, если отвечавший хотел обмануть вопрошавшего (солгал ему) или не хотел его обмануть (заблуждался). Так учащихся можно подвести к пониманию истины|лжи как двух логических значений получаемых ответов (высказываний).

Откуда берётся ответ на вопрос? Источников информации два: 1) люди, обладающие знаниями (либо их заместители - объективированные знания из хранилищ закодированной информации); 2) "допрос природы под пыткой" - постановка экспериментов, опытов, упражнений с учебными заданиями и пр. Люди в ответ на вопрос могут сказать правду либо обмануть, экспериментатор, ставя опыты, может ошибиться, заблуждаясь, либо познать истину, обнаружив закономерность.

Толкование полученного ответа всегда есть перевод добытой информации на язык, понятный вопрошавшему. В практическом и дидактическом планах это означает переосмысление содержания полученной информации для построения продуктивной программы будущей успешной деятельности учащегося.

Кроме того, составляя в процессе решения задачи двоичные матрицы, учащиеся непосредственно сталкиваются с логическим оператором отрицания (инверсии) в образе его действующей (посредством учебного задания) персонифицированной динамической модели. Бесспорна антропофильность такого подхода к пониманию сущности инверсии в дополнение существующему ныне общепринятому формальному бинарному определению оператора отрицания посредством семантической таблицы. Это знаменует лучшее понимание и надёжное запоминание найденного способа решения задачи.

Целью урока, исходя из вышеописанного, в таком случае станет «развитием логического мышления учащихся через формирование умений и навыков правильной постановки вопроса и получения на него ответа, а также возможность объяснить собеседнику, как же решается учебная задача».

Ход урока. Учитель на доступном аудитории уровне рассказывает о том, что учебные задачи представляют собой вопросы, которые требуют ответов. Под запись даются адаптированные для 6 класса определения понятий «вопрос» и «ответ». Напоминает, что в условии задачи содержатся необходимые и достаточные сведения для её успешного решения. После артикуляции проблемы условие задачи даётся под запись.

hello_html_3b1cff0.gif

Задача “Город правды и город лжи”.

Условие: пусть существует страна, в которой стоят два города. Жители одного из городов в ответ на вопрос всегда лгут, жители другого города в ответ на вопрос говорят только правду. Жители обоих городов очень гостеприимны и любят гостить друг у друга. Путешественник попал в эту страну и находится в одном из городов.

Вопрос: как путешественнику определить, в котором из городов он находится? Сколько вопросов для этого придётся задать?

Обычно учащиеся пытаются отгадать ответ, а не решить задачу. Некоторые пытаются оспорить саму необходимость решать задачу в силу того, что страны, описанной в условии, не существует. Эту софистику надо свести на нет замечанием, что получение информации есть уменьшение неопределённости, а затем перейти к решению.


Приготовления к решению: Учитель может смоделировать эту страну с двумя городами с помощью двух парт, четырёх стульев и табличек с обозначением ролей и мест актёрам.

hello_html_52ae9b01.gif

Таблички на столах и плакатики в руках актёров символизируют объекты и персонажей, с которыми придётся иметь дело.

После натурного моделирования страны можно перенести её двумерный образ (вид сверху) на плоскость доски в виде схемы.


Затем надо составить матрицу возможных значений (под запись в тетрадях):


В Городе Правды

В Городе Лжи

Житель ГП

скажет правду

скажет правду

Житель ГЛ

скажет ложь

скажет ложь


Полезно также продемонстрировать учащимся тождество логических значений таблицы истинности для связки отрицания и размещения участников игры в модели страны:

а

а



ГП

ГЛ

и

л


М Ж

и

л

л

и


Г

л

и

Тривиально, что ГП ГЛ ГП ГЛ МЖ Г МЖ Г


После этого следует напомнить, что и те учащиеся, что решают задачу, и те персонажи, что населяют страну, описанную в задаче (аксиоматическом объекте, принимаемом на веру без сомнений и доказательств), знают лишь правила, по которым действуют персонажи: 1) город, в котором персонаж родился; 2) местный житель он или гость. После этого детей можно учить задавать вопросы. Вопросы следует формулировать, вновь и вновь концентрируя внимание учащихся на условии задачи.


Вы – Местный Житель?

ГП

ГЛ

МЖ



Г



Следует учить рассуждать таким способом: “Допустим, я – МЖ из ГП. В ответ на вопрос «Вы – МЖ?» я должен ответить правду. Кратким ответом будет «Да»” Вносим краткий ответ в нужную клетку таблицы:

Вы – Местный Житель?

ГП

ГЛ

МЖ

Да


Г



Продолжить заполнение таблицы предложенным способом.


Полезно также исследовать вместе с детьми, как распределятся ответы, если инвертировать вопрос:


Вы – Гость в этом городе?

ГП

ГЛ

МЖ

Нет


Г




Наблюдения: учащиеся с трудом ставят себя на место жителя Города Лжи (МЖ или Г). То есть они думают, что лжец на вопрос ”Вы - лжец?” ответит “Да, я лжец!” (т.е. скажет о себе правду). Из этого следует, что в основе своего существа дети правдивы, а лгать их учит окружающая действительность. Так в игровой форме дети сталкиваются с «парадоксом лжеца».

Ответ: формулируем прямую зависимость распределения содержательных ответов по матрице «Спрашивая о том, кто перед нами, мы узнаем, в каком из городов мы находимся» потому, что... (далее на примере одной из таблиц учащиеся объясняют выявленную зависимость).

Если осталось достаточно времени до конца урока, можно попробовать сформулировать обратное ответу утверждение.


Самостоятельная работа по образцу. Сценарий «что будет, если?..»: учащихся можно озадачить самостоятельным исследованием, что будет с матрицей ответов, если спрашивать, в котором из городов мы находимся? Два варианта, исходя из двух состояний предмета вопроса «Это – Город Правды?» VS «Это – Город Лжи?».


Это – Город Правды?

ГП

ГЛ

Это – Город Лжи?

ГП

ГЛ

МЖ



МЖ



Г



Г






Задание на дом:

hello_html_49a762ab.gif

Задача “Тайна подземелья”

Условие: где-то есть подземелье, в котором живут два призрака. Один из них говорит истину днем и ложь ночью, и за это называется РЫЦАРЕМ ДНЯ. Другой лжёт днем и говорит истину ночью, и за это называется РЫЦАРЕМ НОЧИ. Неведомо как (во сне?) Вас забросило в это подземелье. Времени суток Вы не знаете, часов у Вас с собой нет. Выхода на поверхность в области доступности тоже пока не обнаружено. Перед Вами один из этих призраков.


Требуется узнать, кто перед Вами и какое сейчас время суток? Сколько вопросов надо для этого задать?


Призрак вернёт Вас домой из подземелья, только если Вы правильно решите задачу.


Литература:

Кириллов В.И., Старченко А.А. Логика: Учеб. для юридич. вузов и фак. ун-тов. – 2-е изд, испр. и доп. – М.: Высш. шк., 1987. – СС.94-97.


Интернет-ресурсы:

http://trinity.e-stile.ru/page9/

http://trinity.e-stile.ru/page9_2_3/#show2_3




Краткое описание документа:

Конспект урока описывает занятие школьного курса информатики, знакомящее учащихся 6 класса общеобразовательной школы в доступной им форме с одним из способов решения развивающих логических задач, напрямую связанных с понятиями «бит», «логические величины», «логические константы (истинность|ложность)», «вопрос-ответная форма развития познания», «парадокс лжеца» в занимательной игровой форме. Занятие формирует у школьников навыки экспериментального исследования, демонстрирует примеры правильных рассуждений, обращает и концентрирует внимание обучаемых на протекании их персонального мыслительного процесса.
Автор
Дата добавления 06.04.2014
Раздел Информатика
Подраздел Конспекты
Просмотров374
Номер материала 61866040636
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх