Подходы к понятию и измерению информации

Тема:  Подходы к понятию и измерению информации.

Специальность: 19.01.17 Повар, кондитер

Учебная дисциплина: Информатика

Тема 2. Информация и информационные процессы. Урок 2.1. Подходы к понятию и измерению информации.

Тип учебного занятия: комбинированный.

Цель учебного занятия: сформировать знания о понятии информации в различных науках, свойствах, видах и измерении информации.

Обучающий компонент: создать условия для осознания  обучающимися понятия информация, изучить единицы измерения объема информации, свойства и виды информации.

            Развивающий компонент: содействовать развитию логического мышления, умения анализировать,  систематизировать  и обобщать получаемую информацию.

                   Воспитательный компонент: способствовать воспитанию информационной культуры, наблюдательности, внимательности, бережного отношения к компьютерной технике.

            Методы обучения:  объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично-поисковый.

                     Педагогические технологии: личностно-ориентированного обучения, исследовательские, групповые.

            Формы работы: беседа, учебный диалог, анализ информации, работа с текстом учебника,   работа с терминами, решение задач.

Ресурсное обеспечение учебного занятия:

-          Интерактивный плакат «Информация и информационные процессы»

-          Учебные пособия:  Цветкова М.С., Великович Л.С. Информатика и ИКТ: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования.  - М.:ИЦ «Академия», 2011. -  352 с.

-          Технические средства: компьютер, презентация, мультимидийная установка, видео «Информация».

Прогнозируемый результат:

По итогам учебного занятия обучающиеся должны освоить следующие личностные (ЛР), метапредметные (МР), предметные (ПР) результаты и  общие компетенции(ОК):

ЛР 1 чувство гордости и уважения к истории развития и достижениям отечественной информатики в мировой индустрии информационных технологий;

ЛР 2 осознание своего места в информационном обществе;

ЛР 3 готовность и способность к самостоятельной и ответственной творческой деятельности с использованием информационно-коммуникационных технологий;

МР 1 умение определять цели, составлять планы деятельности и определять средства, необходимые для их реализации;

МР 5 умение анализировать и представлять информацию, данную в электронных форматах на компьютере в различных видах;

ПР 4 владение способами представления, хранения и обработки данных на компьютере;

ОК 1 Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

 План 

1.     Определение информации.

2.     Свойства  информации.

3.     Измерение информации.

Ход учебного занятия

I.   Организационный момент  

- приветствие

-проверка готовности к учебному занятию

-целеполагание

II.     Повторение изученного материала.

Преподаватель предлагает обучающимся ответить на вопросы: откуда происходит «информатика», что это за наука, что она изучает и что такое компьютер.

Информатика – это техническая наука, определяющая сферу деятельности, связанную с процессами хранения, преобразования и передачи информации с помощью компьютера.

Компьютер – универсальный прибор для обработки информации.

III.  Изучение нового материала.  

-          Актуализация субъектного опыта обучающихся.  

Просмотр видео «Информация»

Слово «информация» происходит от латинского слова informatio, что в переводе означает сведение, разъяснение, ознакомление. Понятие «информация» является базовым в курсе информатики, однако невозможно дать его определение через другие, более «простые» понятия.

Понятие «информация» используется в различных науках, при этом в каждой науке понятие «информация» связано с различными системами понятий.

Информация в биологии: Биология изучает живую природу и понятие «информация» связывается с целесообразным поведением живых организмов. В живых организмах информация передается и храниться с помощью объектов различной физической природы (состояние ДНК), которые рассматриваются как знаки биологических алфавитов. Генетическая информация передается по наследству и хранится во всех клетках живых организмов.

Философский подход: Информация – это взаимодействие, отражение, познание.

 Кибернетический подход: Информация – это характеристики управляющего сигнала, передаваемого по линии связи

Можно выделить следующие подходы к определению информации:

-                традиционный - используется в информатике: Информация – это сведения, знания, сообщения о положении дел, которые человек воспринимает из окружающего мира с помощью органов чувств (зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания).

-                вероятностный  - используется в теории об информации: Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределённости и неполноты знаний.

Для человека: Информация – это знания, которые он получает из различных источников с помощью органов чувств.

Преподаватель предлагает записать определение

Информация – это сведения об окружающем мире и протекающих процессах, воспринимаемые и интерпретируемые человеком или специальными устройствами (слайд 2).

Виды информации (слайд 3,4,5):

По способу восприятия:

-       визуальная;

-       аудиальная;

-       осязательная;

-       обонятельная;

-       вкусовая.

По способу представления:

-       текстовая;

-       числовая;

-       графическая;

-       звуковая;

-       комбинированная

По общественному значению:

-       Массовая: обыденная, общественно-политическая, эстетическая

-       Специальная: научная, техническая, управленческая, производственная

-       Личная: наши знания, умения, интуиция

Свойства информации (слайд 6,7):

1.      полнота — свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображаемый объект или процесс;

2.      актуальность— способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени;

3.      достоверность — свойство информации не иметь скрытых ошибок. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, если устареет и перестанет отражать истинное положение дел;

4.      доступность — свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем;

5.      релевантность — способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя;

6.      защищенность — свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации;

7.      эргономичность — свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Представление информации осуществляется с помощью языков, как знаковых систем, которые строятся на основе определенного алфавита и имеют правила для выполнения операций над знаками.

Язык – определенная знаковая система представления информации. Существуют:

Естественные языки – разговорные языки в устной и письменной форме. В некоторых случаях разговорную речь могут заменить язык мимики и жестов, язык специальных знаков (например, дорожных);

Формальные языки – специальные языки для различных областей человеческой деятельности, которые характеризуются жестко зафиксированным алфавитом, более строгими правилами грамматики и синтаксиса. Это язык музыки (ноты), язык математики (цифры, математические знаки), системы счисления, языки программирования и т.д.

Измерение информации.

В основе любого языка лежит алфавит – набор символов (знаков). Полное число символов алфавита принято называть мощностью алфавита.

В двоичном коде один двоичный разряд несет одни единицу информа­ции, которая называется 1 бит.

При двоичном кодировании объем информации, выраженный в битах, равен длине двоичного кода, в котором информация представлена.

(слайд 8)Более   крупной   единицей   намерения   информации   является   байт: 1 байт = 8 битов.

Помимо бита и байта, для измерения информации используются и бо­лее крупные единицы:

1 Кб (килобайт) = 210 байт = 1024 байта;

1 Мб (мегабайт) = 210 Кб = 1024 Кб;

1 Гб (гигабайт) = 210Мб = 1024 Мб.

Главная формула информатики: Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несет полученное сообщение: N=2ⁱ (слайд 9)

Преподаватель предлагает решить задачи у доски:

          Задача 1. Сколько бит информации несёт сообщение о том, что из колоды в 32 карты достали «даму пик»?

Дано:

N = 32,

 i - ?

Решение:

2i = 32;

i = 5 бит.

Ответ: 5 бит.

Задача 2. Сколько бит информации получено из сообщения «Вася живет на пятом этаже», если в доме 16 этажей?

Дано:

N = 16,

i - ?

Решение:

N = 2i, 16 = 2i, i = 4 бита

Ответ: сообщение содержит 4 бита.

Задача 3. Какое количество информации в сообщении из 10 символов, записанном буквами из 32-символьного алфавита?

Дано:

K = 10 с.,

N = 32,

I - ?

Решение:

I = K*i, N = 2i, 32 = 2i, i = 5 бит, значит I = 10*5 = 50 бит.

Ответ: 50 бит.

Задача 4. Статья, созданная с помощью ПК, содержит 30 страниц, на каждой странице - 40 строк, в каждой строке 50 символов. Какой объём информации содержит статья?

Решение:

1) На каждой странице 50 • 40 = 2000 символов;

2) во всей статье 2000 • 30 = 60000 символов;

3) т.к. вес каждого символа компьютерного алфавита равен 8 бит, следовательно, информационный объём всей статьи

I = 60000*8 = 480000 бит = 60000 байт.

Ответ: 60000 байт.

IV.            Закрепление:  

Преподаватель предлагает обучающимся выполнить задание:

Устно выполнить упр. №1, № 2 на стр. 7-8 , упр. № 2 на стр. 13 Практикума по информационным технологиям.

Преподаватель предлагает по группам выполнить задание(решение прокомментируйте):

Группа  1. Вычислите,  сколько килобайтов содержится в  4096 битах.	Группа 2. Вычислить, сколько байтов содержится в одно мегабайте.
Группа 3. Вычислите сколько килобайтов содержится в 30720 битах	Группа 4. Одна тетрадь содержит 262144 символов, сколько это в мегабайтах?

Группа  1. Вычислите,  сколько килобайтов содержится в  4096 битах.

Решение выполняет учитель:

Используя правила один и три, запишем следующую цепочку:

бит   :     байт  :    килобайт

4096:8=512 байтов.

512:1024=0,5 килобайта

Ответ: 0,5 килобайта.

Группа 2. Вычислить, сколько байтов содержится в одно мегабайте.

Решение:

Используя правила один и два, запишем следующую цепочку:

мегабайт  *   килобайт  *    байт

1*1024*1024=1048576 байт.

Ответ 1048576 байт.

Группа 3. Вычислите сколько килобайтов содержится в 30720 битах

Решение:

Используя правила один и три, запишем следующую цепочку:

бит  :    байт  :   килобайт

30720:8= 3840 байт

3840:1024=3,75 килобайт

Ответ: 3,75 килобайт

Группа 4. Одна тетрадь содержит 262144 символов, сколько это в мегабайтах?

Решение:

1 символ=1байт, значит тетрадь содержит 367008 байтов.

Используя правила один и три, запишем следующую цепочку:

байт  :   килобайт  :   мегабайт

262144:1024=256 килобайт

256:1024=0,25 мегабайта.

Ответ: 0,25 мегабайта.

V. Домашнее задание.  

-       М.С. Цветкова гл. 2 п. 2.1, 2.6

-       СР Единицы измерения информации

VI. Подведение итогов.

-оценивание учебных способов деятельности обучающихся.

-выставление оценок.

VII. Рефлексия.

Возьмите со стола одно любое из предложенных изображений, которое соответствует вашему настроению на конец урока (т.е. все ли у вас получилось на этом уроке, согласны ли вы со своей оценкой, понравился ли вам урок). Прикрепите его на доску. (Результаты прокомментировать). 1)   J ;   2)   K ;   3)   L