Методическая разработка по информатике на тему "Подходы к понятию и измерению информации" (10 класс)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Многопрофильный колледж

Методическая разработка открытого занятия

Тема: Подходы к понятию и измерению информации.

Дисциплина Информатика

Преподаватель: Татьяна Борисовна Осолодкова

Магнитогорск:  2015 г.

Согласовано

Предметной комиссией Информатики и ИКТ

Председатель  _________________ /Давыдова И.В.

Протокол № 9 от 27 мая 2015

Составитель:

преподаватель ФГБОУ ВПО «МГТУ» МпК Т.Б. Осолодкова_________

Пояснительная записка

Данная методическая разработка предназначена для открытого урока по учебной дисциплине ПД.02 Информатика (для специальности_09.02.01 Компьютерные системы и комплексы технического профиля).

Дисциплина способствует формированию: готовности к информационно-учебной деятельности, выражающейся в умении обучающихся применять средства информационных и коммуникационных технологий для решения задач различных предметных областей.

Личностные результаты должны отражать:

1.      сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, основанного на диалоге культур, а также различных форм общественного сознания, осознание своего места в поликультурном мире;

2.      сформированность основ саморазвития и самовоспитания в соответствии с общечеловеческими ценностями и идеалами гражданского общества; готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности;

3.      навыки сотрудничества со сверстниками, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности;

4.      осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов; отношение к профессиональной деятельности как возможности участия в решении личных, общественных, государственных, общенациональных проблем.

Метапредметные результаты должны отражать:

1. умение самостоятельно определять цели деятельности и составлять планы деятельности; самостоятельно осуществлять, контролировать и корректировать деятельность; использовать все возможные ресурсы для достижения поставленных целей и реализации планов деятельности; выбирать успешные стратегии в различных ситуациях;

2. умение продуктивно общаться и взаимодействовать в процессе совместной деятельности, учитывать позиции других участников деятельности, эффективно разрешать конфликты;

3. владение навыками познавательной, учебно-исследовательской и проектной деятельности, навыками разрешения проблем; способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных методов познания;

4. готовность и способность к самостоятельной информационно-познавательной деятельности, включая умение ориентироваться в различных источниках информации, критически оценивать и интерпретировать информацию, получаемую из различных источников;

5. умение использовать средства информационных и коммуникационных технологий в решении когнитивных, коммуникативных и организационных задач с соблюдением требований эргономики, техники безопасности, гигиены, ресурсосбережения, правовых и этических норм, норм информационной безопасности;

9. владение навыками познавательной рефлексии как осознания совершаемых действий и мыслительных процессов, их результатов и оснований, границ своего знания и незнания, новых познавательных задач и средств их достижения.

Предметными результатами освоения учебной дисциплины «Информатика» на базовом уровне являются:

1)   сформированность представлений о роли информации и связанных с ней процессов в окружающем мире;

2)   владение компьютерными средствами представления и анализа данных;

3)   сформированность базовых навыков и умений по соблюдению требований техники безопасности, гигиены и ресурсосбережения при работе со средствами информатизации; понимания основ правовых аспектов использования компьютерных программ и работы в Интернете.

Тема учебного занятия: Подходы к понятию и измерению информации.

Дидактическая цель: Сформировать и закрепить умения решать задачи, используя вероятностный и алфавитный подходы; научиться решать задачи на кодирование текстовой, графической, видео и звуковой инфрмации.

Развивающая цель: развитие информационного мышления, расширение общего кругозора и внутренней культуры студентов.

Воспитательная цель: воспитание интереса к предмету, инициативности, навыков самостоятельной работы.

Организационная форма проведения занятия: комбинированный урок.

Методическая цель: использование информационных средств обучения  в процессе изучения дисциплины Информатика.

Методическое обеспечение урока: карточки с заданиями, карточки с кроссвордом, бланки ответов, мультимедиа комплекс, интерактивная доска, учебники.

Межпредметные связи

Обеспечивающие дисциплины/профессиональный модуль	Изучаемая дисциплина /профессиональный модуль	Обеспечиваемые дисциплины/профессиональный модуль
	Информатика	Теория вероятностей и математическая статистика Прикладная электроника Проектирование цифровых устройств И другие

Внутрипредметные связи

Обеспечивающие темы	Изучаемая тема	Обеспечиваемые темы
	Подходы к понятию и измерению информации.	Арифметические основы работы компьютера. Логические основы работы компьютера. Программные средства информационных и коммуникационных технологий.

Ход занятия

Этап занятия	Дидактические задачи этапа занятия	Методы и принципы обучения	Деятельность преподавателя	Рефлексивная деятельность студентов
1	2		3	5
I. Организационный этап занятия	Подготовка студентов к работе на занятии	Словесный метод: беседа	Предъявление единых педагогических требований: - приветствие; - выявление отсутствующих на уроке; - проверка внешнего вида (соответствие требованиям внутреннего распорядка колледжа).	Отвечают на приветствие. Староста докладывает о явке на занятие. Приводят в соответствие с требованиями внешний вид, рабочее место.
	Психологическая установка на восприятие материала занятия		Организация внимания и готовности к уроку (устранение отвлекающих факторов: посторонний шум, лишние предметы на рабочем месте).	Готовятся к восприятию темы занятия.
II. Проверка полученных знаний.	Выявление пробелов и внесение исправлений, поправок в опорных знаниях студентов.
1.      Проверка домашнего задания.		Словесный метод: беседа. Самопроверка.	Раздает бланки для ответов. Задает устные вопросы. Показывает и проговаривает ответы.	Отвечают на устные вопросы. Подписывают бланки и записывают в них ответы к домашним решенным задачам. Проверяют домашнюю работу.
2.      Входной контроль. 3.      Коррекция опорных знаний.		Метод контроля. Самостоятельная работа. Совместный анализ.	Предлагает выполнить подобные задания в тетрадях и записать ответы в бланк. Озвучивает решение и правильные ответы.	Выполняют предложенную самостоятельную работу в тетради и записывают ответы в бланк. Меняются бланками и проверяют ответы.
4.      Проверка полученных знаний.		Работа в парах.	Предлагает разгадать кроссворд. Озвучивает правильные ответы, обсуждает со студентами. Разбор вопросов, вызвавших затруднения.	В парах отвечают на вопросы кроссворда. Организация взаимопомощи.
II. Вводный этап занятия	Подготовка к основному этапу занятия.
1. Сообщение темы		Словесный метод: беседа	Тема занятия: Подходы к понятию и измерению информации. Запишите тему в тетради	Записывают в тетради тему занятия.
2. Постановка цели	Постановка проблемы.	Совместное целепологание	Предлагает решить задачу. Совместно со студентами приходит к выводу, что она вызывает трудности.  Вместе приходят к целям: 1.      уметь решать задачи на кодирование текстовой, графической, видео и звуковой информации. 2.      иметь практический опыт решения задач ЕГЭ.	Обучающиеся осмысливают и записывают цели.
3. Мотивация	Обеспечение возникновения у студентов мотива – внутреннего побудителя деятельности, придающего ей личностный смысл и соответствующего требованиям учения и будущей профессии. Реализация связей: - межпредметных внутрипредметных	Эвристическая беседа; постановка проблемы	Обоснование актуальности нового материала посредством беседы с учащимися. Постановка проблемы; озвучивание целей урока  с помощью учащихся; сообщение плана занятия.	Осмысливают значимость материала данного урока в формировании профессионального опыта.
III. Основной этап занятия.
1. Формирование ориентировочной основы учебной деятельности. Повторение изученного материала.	Обеспечение восприятия и осмысления способов действий (свойств, правил, принципов, алгоритмов, методов, особенностей).	Наглядный: презентация в программе Power Point, Совместное повторение формул на интерактивной доске.	Вернёмся к теме и целям урока Изложение новой информации, составление алгоритма деятельности студентов по ее практическому применению. Содержание: Наглядно повторить и показать изученный материал по теме. Систематизировать материал в виде таблицы и схемы. Показать в презентации.	Воспринимают, осмысливают способы действий. Анализируют, конкретизируют полученную информацию, сравнивают ее с известной, ранее изученной, (делают вывод, синтезируют).
2. Первичное закрепление базисного уровня.	Обеспечение репродуктивного воспроизведения материала на основе алгоритма действий.	репродуктивный	Совместно у доски решить задачи на каждый вид кодирования.	Выполняют решение задач под руководством преподавателя.
3. Коррекция знаний ориентировочной основы действий.	Выявление пробелов и исправление ошибок в понимании ориентировочной основы действий.	Метод самостоятельной работы	Решают заданную ранее «проблемную» задачу. Организация взаимопомощи.	Определяют и восполняют пробелы в знаниях. В процессе работы в парах помогают друг другу
4. Самостоятельная работа студентов по применению полученных знаний.	Обеспечение самореализации через саморегуляцию и самоосмысление. Обеспечение усвоения новых знаний и способов действий на уровне применения в знакомой и измененной ситуации.	Метод самостоятельной работы, репродуктивный. Метод контроля.	Задания для самостоятельной работы по вариантам. Озвучивает ответы. Предлагает проставить баллы за каждое задание и перевести их в оценки.	Самостоятельное выполнение заданий с применением знаний в знакомой и измененной ситуациях. Записывают ответы в бланк. Меняются бланками и проверяют. Выставляют баллы, вычисляют и выставляют оценки, сдают бланки.
IV. Заключительный этап занятия.	Анализ и оценка успешности достижения цели урока.	Словесные: беседа	1.   Подвести итоги. Анализ работы каждого студента. 2.   Сообщить оценку качества работы каждого студента. 3.   Отметить, кто добился отличного качества работы. 4.   Разобрать наиболее характерные недочеты в работе студентов и рекомендации по их устранению.	Самоанализ выполненной работы. Самокоррекция.
Мотивация.	Формирование у студентов ориентации на успех.	Словесные: беседа	Поощрение студентов в процессе достижения ими поставленной цели (в т.ч. слабых).	Самоактуализация. Саморегуляция через достижения цели.
Домашнее задание.	Обеспечение понимания цели домашнего задания. Обеспечение понимания содержания и способов выполнения домашнего задания.	Словесные: беседа	Сообщение домашнего задания: 1. Выполнить 2. Повторить	Самоосмысление способов выполнения домашнего задания.

Содержание основных этапов занятия, раздаточный материал, демонстрационные слайды представлены в приложениях.

Приложение

Межпредметные связи

Внутрипредметные связи

       I.            Домашнее задание к уроку.

Задание 1. Сколько информации содержит сообщение о том, что на поле 4х4 клетки одна из клеток закрашена?

Задание 2. В книге 512 страниц. Сколько информации несет сообщение о том, что закладка лежит на какой-либо странице?

Задание 3. В корзине лежат 8 шаров. Все шары разного цвета. Сколько информации несет сообщение о том, что из корзины достали красный шар?

   II.            Входная самостоятельная работа.

1.      «Вы выходите на следующей остановке?» – спросили человека в автобусе. «Нет», – ответил он. Сколько информации содержит ответ?

2.      В барабане для розыгрыша лотереи находятся 32 шара. Сколько информации содержит сообщение о первом выпавшем номере, например, выпал номер 15.

3.      Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон 7». Известно, что в составе поезда 16 вагонов. Какое количество информации было получено?

 III.            Разгадайте кроссворд

По вертикали:

1.     Наименьший элемент цифрового изображения.

2.     Наименьшая единица измерения информации.

3.     Двумерная решетка, состоящая из пикселей.

4.     Множество символов, используемых для написания сообщения.

5.     Единица измерения информации, содержащая 8 бит.

6.     Информационный объем одного пикселя.

По горизонтали:

1.     Процесс преобразования сигнала из формы, удобной для непосредственного использования информации, в форму, удобную для передачи, хранения или автоматической переработки.

 

4. Проблемная задача: Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 14400 бит/сек, чтобы передать цветное растровое изображение размером 800 х 600 пикселей, при условии, что в палитре 16 миллионов цветов?
5. Совместная работа.
1. Пример 1. Сообщение, записанное буквами из 64-символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно несет?
2. Известно, что объем изображения, записанного в 256-цветной палитре (N), равен 0,5 Кб (V). Каким количеством бит кодируется каждый пиксель (i)? Из скольки пикселей состоит изображение? Какой объем будет у изображения размером 128*64 пикселя (K)?
3. Определить информационный объем стерео аудио файла длительностью звучания 1 секунда при высоком качестве звука(16 битов, 48 кГц)
4. Дан видеофайл, который длится 52 секунды. Известно также, что частота смены кадров составляет 25 раз в секунду. Каждый кадр представляет собой изображение, имеющее разрешение 1280 на 1024 пиксела. Также известно, что цвет кодируется в 24-х битной RGB-модели. Частота дискретизации звука составляет 44.1 КГц, а разрядность звуковой карты равна 2 байта. Необходимо найти информационный объем данного видеофайла.
6. Самостоятельная работа.

Вариант 1	Вариант 2
1.      Какое количество информации необходимо для кодирования каждого из 256 символов алфавита?	Какое количество информации необходимо для кодирования каждого из  65 536 символов алфавита?
2.      Черно-белое (без градаций серого) растровое графическое изображение имеет размер 10 ´10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?	Цветное (с палитрой из 256 цветов) растровое графическое изображение имеет размер 10*10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?
3.      Какой объем видеопамяти необходим для хранения четырех страниц изображения, если битовая глубина равна 24, а разрешающая способность дисплея- 800 х 600 пикселей?	Для хранения растрового изображения размером 128 x 128 пикселей отвели 4 КБ памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения.
4.      Определить объем памяти для хранения цифрового аудио­файла, время звучания которого составляет две минуты при частоте дискретизации 44,1 кГц и разрешении 16 битов.	Какой объем памяти требуется для хранения цифрового аудиофайла с записью звука высокого качества при условии, что время звучания составляет 3 минуты?