Проект урока информатики в 8 классе с использованием интерактивного оборудования и Интернет-ресурсов

«Измерение информации»

Цель

Сформировать осознанное и прочное понимание алфавитного подхода к измерению информации, ввести соотношения между единицами измерения информации, научить решать задачи на определение информационного объёма сообщения.

Задачи

·        формирование представления о количестве информации;

·        развитие понимания алфавитного подхода к измерению информации;

·        знакомство с единицами измерения информации;

·        формирование практических навыков по определению количества информации;

·        развитие научного мировоззрения;

·        расширение словарного запаса, связанного с изучением предмета «Информатика и ИКТ»;

·        формирование интереса к предмету;

·        воспитание восприятие компьютера как инструмента информационной деятельности человека.

Основное содержание темы, термины и понятия

Содержание темы предполагает:

·     рассмотрение алфавитного подхода к измерению информации;

·     введение понятий: алфавит, мощность алфавита, информационная вес символа, информационный объем текста;

·     знакомство с единицами измерения информации;

·     практическое применение теоретических знаний.

Планируемые результаты

Личностные результаты

·        Развитие познавательных интересов;

·        Развитие словарного запаса учащихся, внимания и памяти;

·        Развитие умений действовать самостоятельно и в группе;

·        Развитие способностей к наблюдению и анализу;

·        Умение аргументировать, доказывать ответ.

Метапредметные результаты

Познавательные

Умение:

·        оперировать изученными понятиями;

·        использовать полученные знания при вычислении количества информации, заключенного в тексте, составленном из символов определенного алфавита.

Регулятивные

Умение:

·        включать новые знания в систему знаний;

·        развивать умения и навыки, достаточные для построения нового способа действий;

·        развивать вариативность мышления.

Коммуникативные

Умение:

·     включаться в ситуацию выбора метода решения учебной задачи;

·     выстраивать совместные способы действия с другими учащимися;

·     воспитывать собранность, сосредоточенность, самостоятельность и активность;

·     формировать умение рецензировать и корректировать ответы товарищей и свои собственные ответы;

·        использовать речевые и символьные средства для представления результата.

Предметные результаты

·     усвоение изучаемых понятий;

·     умение решать задачи на изученную тему;

·     овладение учащимися комплекса знаний и умений, необходимых для изучения следующих тем.

Организация образовательного пространства

Межпредметные связи

Биология. Информация в живой природе. Флэш-анимация

со звуком.

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/9916334c-3915-4f52-965d-f33da2f8638e/82913/

Химия. Информация в неживой природе. Флэш-анимация со

звуком.

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/9916334c-3915-4f52-965d-f33da2f8638e/82912/

Информация в быту http://letopisi.ru/index.php/Измерение_информации

Информация в живой природе, науке и технике. Методическая разработка с презентацией. http://nsportal.ru/shkola/informatika-i-ikt/library/informatsiya-v-zhivoi-prirode-nauke-i-tekhnike-0

Оборудование: компьютер, плакаты

Ресурсы

Мультимедийный проектор (интерактивная доска), персональный компьютер для каждого ученика или пары обучающихся, выход в ресурсы сети Интернет на сайт

«Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов»

http://school-collection.edu.ru

*        Формы работы

фронтальная − Ф

индивидуальная – И

в паре — П

в группе − Г

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

Этап I

Самоопределение к деятельности

Цели

·        развитие умения видеть и формулировать проблему;

·        развитие способностей к наблюдению и анализу;

·        формирование навыков описывать и объяснять увиденные явления, связанные с измерением информации.

Постановка вопроса:

Форма работы: фронтальная – Ф

При повторении предыдущих тем и ответы на поставленные вопросы можно использовать слайды 2, 4, 7, 8, 9 из презентации «Информация и информационные процессы в живой и неживой природе»

http://nsportal.ru/ap/shkola/informatika-i-ikt/library/prezentatsiya-dlya-8-klassa-po-teme-informatsiya-i-informatsionn

1. Что такое информация?

2. Как человек воспринимает информацию?

3. Какие способы представления информации вы знаете?

4. Какие вы можете назвать информационные процессы?

5. Что можно делать с информацией?

6. Какие виды представления информации в компьютере вы знаете?

7. Какие приемы кодирования сообщений применялись в древности?

8. Что такое код и кодирование информации?

9. Приведите примеры различных способов кодирования информации.

10. Как вы думаете, можно ли измерять информацию?

Этап II. Учебно-познавательная деятельность

Цель

·     Познакомить учащихся с различными подходами к измерению информации.

·     Ввести понятия алфавит, мощность алфавита, информационная вес символа, информационный объем текста.

·     Рассмотреть единицы измерения информации.

Вводное слово учителя: Как же оценить количество получаемой информации?

Вам хорошо известно, что существуют единицы измерения таких величин, как, например, расстояние, масса, время. Для расстояния – это метр, для массы – килограмм, для времени – секунда. Измерение происходит путем составления измеряемой величины с единицей измерения. Сколько раз единица измерения укладывается в измеряемой величине, таков и результат измерения. Следовательно, и для измерения информации должна быть введена своя единица измерения.

Существуют несколько подходов к измерению информации.

Наиболее простым подходом к измерению информации является содержательный.

Вы получили какое-то сообщение (например, прочитали статью в любимом журнале). В этом сообщении содержится какое-то количество информации. Как оценить, сколько информации вы получили? Другими словами, как измерить информацию?

Можно ли сказать, что чем больше статья, тем больше информации она содержит?

Разные люди, получившие одно и то же сообщение, по-разному оценивают количество информации, содержащееся в нем. Это происходит оттого, что знания людей об этих событиях, явлениях до получения сообщения были различными. Поэтому те, кто знал об этом мало, сочтут, что получили много информации, те же, кто знал больше, чем написано в статье, скажут, что информации не получили вовсе. Таким образом, количество информации в сообщении зависит от того, насколько ново это сообщение для получателя.

При содержательном подходе возможна качественная оценка информации: полезная, безразличная, важная, вредная. Поэтому такой подход не является в полной мере объективным.

Любое техническое устройство не воспринимает содержание информации.

В 1928 году Хартли http://ru.wikipedia.org/wiki/Хартли,_Ральф

 предложил измерять информацию на основе понятия вероятности. Все события происходят с различной вероятностью. Между вероятностью события и количеством информации об этом событии существует качественная связь: чем меньше вероятность некоторого события, тем больше информации содержит сообщение об этом событии.

Вероятностный подход является более объективным, в отличие от содержательного.

Теперь познакомимся с другим способом измерения информации. Этот способ не связывает количество информации с содержанием сообщения, и представляет алфавитный подход.

Вопрос: Что вы привыкли называть алфавитом?

Под алфавитом некоторого языка мы будем понимать набор букв, знаков препинания, цифр, скобок и других символов, используемых в тексте. В алфавит также следует включить и пробел, т.е. пропуск между словами.

Полное число символов алфавита принято называть мощностью алфавита.

Будем обозначать эту величину буквой N.

Например, мощность русского алфавита равна 54.

 = 33 буквы + 10 цифр + 11 знаков препинания, скобки, пробел.

Слайды 3, 4 из презентации http://nsportal.ru/shkola/informatika-i-ikt/library/prezentatsiya-k-uroku-po-teme-izmerenie-informatsii

При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста имеет определенный информационный вес. Информационный вес символа зависит от мощности алфавита. А каким может быть наименьшее число символов в алфавите? Оно равно двум!

Такой алфавит используется в компьютере. Он содержит только два символа: 0 и 1. Его называют двоичным алфавитом.

Посмотрите на плакаты.

С увеличением мощности алфавита увеличивается информационный вес символа этого алфавита. Например, если мощность алфавита равна 4, то один символ «весит» 2 бита. Объяснение этому можно дать следующее: все символы такого алфавита можно закодировать всеми возможными комбинациями из двух цифр двоичного алфавита.

Таблица 1.

Для лучшего понимания, проведем аналогию с лампочками.

Пусть 1 лампочка – это 1бит информации. Она может иметь два состояния: «горит» – 1, «не горит» – 0. Тогда 2 лампочки будут иметь возможные комбинации: 00, 01, 10, 11.Итого, 4 возможных варианта для 2 бит.

Используя три двоичные цифры, можно составить 8 различных комбинаций.

Таблица 2.

Следовательно, если мощность алфавита равна 8, то информационный вес одного символа равен 3 битам.

Найдем зависимость между мощностью алфавита N и количеством знаков в коде i – разрядностью двоичного кода.

Таблица 3.

Разрядность двоичного кода – это и есть информационный вес символа.

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/58f73ba3-5116-4d38-8009-61f7fe64ed6d/view/ демонстрация к лекции

Информационный объем текста складывается из информационных весов составляющих его символов.

Для подготовки текстовых документов применяются компьютеры. Алфавит, из которого составляется «компьютерный текст», содержит 256 символов. В алфавит такого размера можно поместить все практически необходимые символы: строчные и прописные латинские и русские буквы, цифры, знаки арифметических операций, всевозможные скобки, знаки препинания и др.

Поскольку , то один символ компьютерного алфавита «весит» 8 битов.

Величина, равная восьми битам, называется байтом.

Как подсчитать информационный объем текста, если известно, что информационный вес одного символа равен 1 байту?

Этап III. Интеллектуально-преобразовательная деятельность

Цель

·     Вырабатывать осознание значимости изучаемого материала, умения применить полученные знания в новых ситуациях, в практической деятельности.

·        Обосновывать полученные результаты.

Форма работы: в паре — П

Легко подсчитать информационный объем текста, если известно, что информационный вес одного символа равен 1 байту. Надо просто сосчитать число символов в тексте. Полученное значение и будет информационным объемом текста, выраженного в байтах.

Задание 1. Каков информационный объем книги, подготовленной с помощью компьютера, если содержит 150 страниц, на каждой странице 40 строк, в каждой строке 60 символов (включая пробелы между словами)?

Уже на таком примере видно, что байт – очень «мелкая» единица.

Для измерения больших информационных объемов используются более крупные единицы:

Следовательно, информационный объем нашей книги равен приблизительно 360 Килобайтам. А точное решение посмотрите на ресурсе:

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/c0cef715-e578-425b-b4bc-7007f0708ef4/view/ демонстрация к лекции. Интерактивное средство для самостоятельной работы учащихся.

Примерные информационные объемы.

Таблица 4.

Задание 2. Отработка навыков решения задач по теме «Измерение информации»:

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/a12b2b83-f353-4b69-88b8-b7eb29dfd642/view/ Интерактивный задачник.

Этап IV. Диагностика качества освоения темы

Цель

·        Установить степень усвоения темы «Измерение информации».

·        Уметь комбинировать полученные элементы учебной информации и способы деятельности с целью получения целого, обладающего новизной.

·        Соотносить полученный результат с поставленной целью.

Форма работы: индивидуальная – И

Для менее подготовленных учащихся можно предложить решение заданий 1 - 5. Более подготовленным учащимся предлагается выполнить задание 6.

Задание 1.

Информационный объем текста, подготовленного с помощью компьютера, равен 3.5Кб. Сколько символов содержит этот текст?(3584 байт)

Задание 2.

Сообщение записанное буквами из 128-символьного алфавита, содержит 30 символов. Какой объем информации оно несет? (210 бит)

Задание 3.

Информационное сообщение объёмом 5 Кбайт содержит 8192 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого было записано это сообщение? (32)

Задание 4.

Для записи текста использовался 32 – символьный алфавит. Каждая страница содержит 40 строк по 50 символов в строке. Какой объем информации содержит 7 страниц текста? (8750 байт)

Задание 5.

Определите информационный объем текста: «Бамбарбия! Кергуду!». Если каждый символ кодируется 1 байтом. (19 байт)

Задание 6.

Пройти тренировочный тест:

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/0d7957b8-9a26-47ce-bf2a-c55408a1df24/view/ Самоконтроль по темам: «Информация и информационные процессы; измерение информации».

Этап V. Рефлексивная деятельность

Цель

Научить учащихся:

·         оценивать значение учебного материала;

·         осуществлять самооценку своей деятельности;

·         фиксировать успешность выполнения отдельных шагов.

Задание (самооценка и самоанализ)

- Что вы узнали на уроке?

- Какие знания или навыки, о которых шла речь на уроке, вам пригодятся в жизни?

- Где именно? Приведите примеры.

- Какую оценку вы бы поставили за работу на уроке?

Задание на дом.

Самопроверка учениками освоения системы понятий изученной темы

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/68f35abf-7dd8-44b9-949b-948dfd128851/view/ кроссворд

Решить задачи:

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/b5e8b1f0-8b97-4e5d-988e-31c57f1720f2/view/

Используемая литература и сайты.

1.     http://school-collection.edu.ru — «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов» содержит богатый методический и дидактический материал для использования в системе образования Российской Федерации (в том числе с использованием интерактивных досок различных статьи из опыта работы, инструкции, разработки уроков).

2.     Васильева Т., Иванова И. Информатика. Содержание образования: сборник нормативно-правовых документов и методических материалов. – М.: Вента-Граф, 2008.- 160с.

3.     http://www.websib.ru/noos/informatika/progr.htm - Программы для общеобразовательных учреждений.

4.     http://www.edusite.ru/p139aa1.html - Стандарт основного общего образования по информатике и ИКТ.

5.     «Информатика-базовый курс», 8 класс, Семакин И.Г., Залогова Л.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В. - Наборы цифровых ресурсов к учебнику.

6.     Семакин И.Г., Залогова Л.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В. «Информатика и ИКТ»: учебник для 8 класса.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 165с.

7.     http://www.5byte.ru/ - теоретический материал школьной программы за 8, 9, 10 и 11 класс, тесты по всем темам школьного курса, образцы самостоятельных и контрольных работ, демо-версии ЕГЭ.

8.     http://www.metod-kopilka.ru/page-3.html - Большой выбор заданий для самостоятельной, групповой или индивидуальной деятельности учащихся на уроках информатики в форме кроссвордов, сканвордов, таблиц и схем.

9.     http://festival.1september.ru/ - Фестиваль педагогических идей «Открытый урок».

10. http://informic.narod.ru/info/Pojasnitelnaya_Semakin_8-9.pdf - пояснительная записка к  учебникам «Информатика и ИКТ» для 8 класса и для 9 класса основной общеобразовательной школы. Авторы: Семакин И.Г., Залогова Л.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В.