Методическая разработка урока на тему "Понятие «информация». Свойства информации. Единицы измерения информации"

Урок № __

Тема. Понятие «информация». Свойства информации. Единицы измерения информации.

Цели урока: иметь представление о процессе познания (знание и незнание); знать определение информации, ее свойства, виды информации, единицы измерения количества информации, формулы содержательного подхода к измерению количества информации; уметь решать задачи на данную тему.

Ход урока

1.      Организационный момент.

2.  Фронтальный опрос.

Ответить устно на вопросы:

1. По данным определениям отгадайте многозначное слово, которое в том числе является понятием информатики или ком­пьютерным термином.

Ø  Текстовый, бинарный, графический, программный, системный, исполняемый, командный, пакетный, скрытый, архивный. (Файл.)

Ø  Своевременная, объективная, ложная, проверенная, полная, ис­черпывающая, секретная, массовая, генетическая, газетная, теле­визионная, научно - техническая. (Информация.)

Ø  Железная, женская, формальная, диалектическая, индуктивная, дедуктивная, математическая, двузначная, многозначная. (Логика.)

Ø  Людские, природные, экономические, скрытые, аппаратные, программные, информационные, открытые, закрытые. (Ресурсы.)

2.     Что такое информация?

3.          Перечислите свойства информации с пояснениями и примерами.

4.     Назовите виды информации (текст, рисунки и т.д.)

5.     Назовите единицы измерения информации.

6.     Какие формы представления информации вы знаете?

7.     Какие свойства информации вы знаете?

8.     Представьте информацию о погоде в различной форме.

9.     Какое различие между естественными и формальными языками?

10.   Что такое код?

11.   Что больше 1 Кбайт или 1000 байт?

12.   Расположите единицы измерения информации в порядке возрастания: Гигабайт; Байт; Мегабайт; Килобайт.

3.Формирование новых зун уч-ся.

Понятие «информация». Слово «информация» означает сведение, разъяснение, ознакомление.

СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ:

1.                Достоверность - если информация отражает истинное положение дел.

2.              Полнота - если информации достаточно для понимания и принятия решения.

3.               Актуальность - если информация важна, существенна для настоящего времени.

4.              Ценность информации зависит от того, какие задачи мы можем решить с её
помощью.

5.               Понятность - если информация выражена на языке того, для кого предназначена.

6.               Объективность - если информация не зависит от чьего-либо мнения.

Человек получает информацию непрерывно. Больше всего - с помощью глаз, на втором месте стоит слух, на третьем - обоняние, осязание. Полученную информацию человек обрабатывает. Та информация, которую вы поняли и запомнили, т.е. обработали, становится знаниями.

Процесс познания можно наглядно изобразить в виде рас­ширяющегося круга знания (такой способ придумали еще древние греки). Вне этого круга лежит область незнания, а окружность является границей между знанием и незнанием. Парадокс состоит в том, что чем большим объемом знаний обладает человек (чем шире круг знаний), тем больше он ощущает недостаток знаний (тем больше граница нашего не­знания. мерой которого в этой модели является длина окружности)

Например объем знаний выпускника школы гораздо больше, чем объем знаний первоклассника, однако и граница его не­знания существенно больше. Действительно, первоклассник ничего не знает о законах физики и поэтому не осознает не­достаточности своих знаний, тогда как выпускник школы при подготовке к экзаменам по физике может обнаружить, что существуют физические законы, которые он не знает или не понимает.

Информацию, которую получает человек, можно считать мерой уменьшения неопределенности знаний. Если некото­рое сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний, то можно говорить, что такое сообщение со­держит информацию.

Например, после сдачи экзамена по информатике вы му­чаетесь неопределенностью, вы не знаете, какую оценку по­лучили. Наконец, экзаменационная комиссия объявляет ре­зультаты экзамена, и вы получаете сообщение, которое приносит полную определенность, теперь вы знаете свою оценку. Происходит переход от незнания к полному зна­нию, значит, сообщение экзаменационной комиссии содер­жит информацию.

Уменьшение неопределенности знаний. Подход к информа­ции как мере уменьшения неопределенности знаний позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики.

Пусть у нас имеется монета, которую мы бросаем на ров­ную поверхность. С равной вероятностью произойдет одно из двух возможных событий — монета окажется в одном из двух положений: «орел» или «решка».

Можно говорить, что события равновероятны, если при возрастающем числе опытов количества выпадений «орла» и «решки» постепенно сближаются. Например, если мы бросим монету 10 раз, то «орел» может выпасть 7 раз, а решка — 3 раза, если бросим монету 100 раз, то «орел» может выпасть 60 раз, а «решка» — 40 раз, если бросим монету 1000 раз, то «орел» может выпасть 520 раз, а «решка» — 480 и так далее.

В итоге при очень большой серии опытов количества выпаде­ний «орла» и «решки» практически сравняются.

Перед броском существует неопределенность наших зна­ний (возможны два события), и, как упадет монета, предска­зать невозможно. После броска наступает полная определен­ность.

За единицу количества информации принимает­ся такое количество информации, которое содер­жит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица названа «бит».

1 байт = 2³ бит = 8 бит

1 Кбайт  = 2¹⁰ байт     = 1024 байт;

1 Мбайт = 2¹⁰ Кбайт = 1024 Кбайт;

1 Гбайт   = 2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайт

Количество возможных событий и количество информа­ции. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информа­ции I:  N=2^I

Например, в игре «Крести­ки-нолики» на поле 8x8 перед первым ходом существует 64 возможных события (64 различных варианта расположения «крестика»), тогда уравнение принимает вид:

64 = 2¹. Так как 64 = 2⁶, то получим: 2⁶ = 2⁷. Таким образом, 1 = 6 битов, то есть количество информа­ции, полученное вторым игроком после первого хода перво­го игрока, составляет 6 битов.

4. Применение новых зун уч-ся.

Задача 1. Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон 7». Известно, что в составе поезда 16 вагонов. Какое количество информации было получено?

Решение.      2' = 16, i = 4 бита.

Задача 2. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже - 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете?

Решение.    16 • 8 = 128 полок, 2¹ = 128, i = 7 бит.

Задача 3.  При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 7 бит информации. Чему равно N?

Решение.   2⁷= 128.

Задача 4. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 6 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?

Решение.  2⁶ = 64.

Задача 5.  Сообщение о том, что ваш друг живет на десятом этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?    

Решение.    2⁴ = 16 этажей.

Задача 6. Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?

Решение.    2³ = 8 подъездов.

Задача 7.        Решить уравнение: 8¹ бит = 32 Кб.

Решение.      8' =32*    1024*8,    (2³)ⁱ = 2⁵ *2¹⁰*2³,     2³ⁱ=2¹⁸,      i=6        

Задача 8. В коробке лежат 7 разноцветных карандашей. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали красный карандаш?

Решение.                2' = 7,  i = 1оg ₂ 7 ≈ 2,80735 бита.

Задача 9.      Какое    количество    информации    несет    сообщение:    «Встреча назначена на сентябрь»?

Решение.   2ⁱ=12, i=log₂12≈ 3,58496 бита.

Задача 10.    Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча состоится 15 января?

Решение.    2ⁱ=31, i=log₂31≈ 4,9542 бита.

5.Итоги урока.  Домашнее задание. Прочитать материал учебника - п. 2.1, 2.2, ответить на вопросы (стр. 74, 78), выполнить задания в тетради 2.1, 2.2 (стр.78).