Символ. Алфавит. Мощность алфавита

11 урок, 7 класс

Учитель: Брух Т.В.

Дата: _____________

Тема урока: «Символ. Алфавит. Мощность алфавита»

Цель урока: усвоение учащимися понятий алфавит, информационный вес символа и приобретение практических навыков по измерению количества информации с точки зрения алфавитного подхода.

Ход урока

1. Организационный момент

Учитель приветствует учащихся и отмечает в отсутствующих.

2. Актуализация знаний

Прежде чем приступить к изучению нового материала вспомним материал, изученный на прошлых уроках. Для этого вам необходимо выполнить задания на карточке.

Карточка. 1. Определите, какая последовательность действий с информацией (хранение, передача, обработка) будет выполнена обучающимися в следующих ситуациях: А) Настя смотрит фильм по телевизору _________________________________ Б) Петр записывает решение примера в тетрадь __________________________ 2. Верно ли, что информация передаётся от источника информации к приёмнику информации? а)      Верно б)     Неверно 3. Определите источник и приёмник информации, в следующих ситуациях: 1) школьник читает текст в учебнике; 2) бабушка читает письмо; 3) регулировщик управляет потоками машин и пешеходов. 4. Какие органы чувств человека участвуют в восприятии информации, если он: а) слушает музыку; б) смотрит хоккейный матч; в) читает энциклопедию; г) выбирает букет цветов в магазине; д) ест булочку; е) разговаривает по телефону; ж) гладит собаку; з) слушает по радио прогноз погоды на следующий день

3. Мотивация учебной деятельности. Формулировка темы и целей урока

Какие единицы измерения вам знакомы?

С помощью, каких единиц измерения вы измеряете расстояние? Скорость? Вес? Время? Температуру? (обучающиеся называют: км, см, м, дм, кг, г, т, ч, мин, сек, 0С и т.д.)

А вы знаете как измерить информацию? (нет)

Символ. Алфавит. Мощность алфавита.

С помощью, каких единиц записать размер определенной информации, находящейся в компьютере? (нет)

Формулируют цель урока.

Узнать, как определяется единица измерения информации - бит (алфавитный подход);

• узнать единицы хранения информации;
• научиться измерять информационный объём текста в байтах (при использовании компьютерного алфавита);
• пересчитывать количество информации в различных единицах (битах, байтах, Кб, Мб, Гб);
• усвоение учащимися понятий алфавит, информационный вес символа и приобретение практических навыков по измерению количества информации с точки зрения алфавитного подхода.

4. Первичное усвоение новых знаний и способов действий

В ходе беседы знакомит обучающихся новыми понятиями и терминами.

Существуют несколько подходов к измерению информации. Сегодня мы с вами рассмотрим алфавитный подход. Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте независимо от его содержания.

Давайте разберёмся, что такое алфавит? Сколько букв в нашем алфавите, какие ещё символы мы с вами используем? Какие знаки препинания?

Набор букв, знаков препинания, цифр, скобок и других символов, используемых в тексте, называется алфавитом.

Также в алфавите необходимо учитывать наличие пробела.

Полное число символов алфавита называется мощностью алфавита.

Что необходимо знать для того, чтобы измерить количество информации в тексте?

Для того чтобы измерить количество информации в тексте необходимо знать какое количество информации несет 1 символ. Это количество мы будем называть информационным весом символа.

Все символы одного алфавита имеют один и тот же информационный вес.

В компьютере используется алфавит (машинный язык), который называют двоичным алфавитом, т.к. он содержит только два знака "0", "1". В дальнейшем вы узнаете, как с помощью всего двух символов можно представить любую информацию.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу измерения информации и называется 1 бит. Бит (bit) от английского словосочетания binary digit - «двоичная цифра».

Запишите в тетрадь это определение.

Также может использоваться четырёх символьный алфавит. Тогда один символ алфавита N=4 «весит» 2 бита. Закодируем символы четырёх символьного алфавита всеми возможными комбинациями, состоящими из двух символов, заполнив таблицу.

Порядковый номер символа	1	2	3	4
Двузначный двоичный код	00	01	10	11

Теперь давайте узнаем, сколько можно составить комбинаций использую три двоичные цифры.

Порядковый номер символа	1	2	3	4	5	6	7	8
Двузначный двоичный код	000	001	010	011	100	101	110	111

Сделайте вывод, если мощность алфавита равна 3, то сколько бит равен один символ?

А если символов 4?

Найдём зависимость между мощностью алфавита (N) и количеством знаков в коде (b) - разрядность двоичного кода.

N	2	4	8	16
b	1 бит	2 бита	3 бита	4 бита

Какую можно увидеть закономерность?

21 = 2, 22 = 4, 23 = 8, 24 = 16.

Информационный вес символа зависит от мощности алфавита. Они связаны соотношением

2^b= N

где b - информационный вес символа
N - количество символов в алфавите (мощность алфавита).

Разрядность двоичного кода - это и есть информационный вес символа

Как быть если число N не равно целой степени двойки?

В таком случае, для определения информационного веса символа поступают следующим образом: берётся ближайшая к N, большее значение M, равное двойке в целой степени: N<M=2b. Получаемое отсюда значение b принимается за информационный вес символа. Например N=12, то M=16=24. Отсюда информационный вес символа из алфавита мощностью 12 равен 4 битам.

Все символы такого алфавита можно закодировать всеми возможными комбинациями из двух цифр двоичного алфавита. Такую комбинацию алфавита будем называть двоичным алфавитом.

5. Первичная проверка понимания

Выполните задание в парах.

1. Заполните таблицу зависимости между мощностью алфавита (N) и количеством знаков в коде (b) - разрядность двоичного кода.

N	2	4	8	16
b	1 бит	2 бита	3 бита	4 бита	5 бит	6 бит	7 бит	8 бит	9 бит	10 бит

Решение

N	2	4	8	16	32	64	128	256	512	1024
b	1 бит	2 бита	3 бита	4 бита	5 бит	6 бит	7 бит	8 бит	9 бит	10 бит

2. Два текста содержат одинаковое количество символов. Первый текст составлен в алфавите мощностью 32 символа, второй - мощностью 64 символа. Во сколько раз различаются информационные объёмы этих текстов?

Решение

2⁵ = 32, 1 символ 5 бит; 2⁶ = 64, 1 символ 6 бит.

6:5= 1,2

Ответ. 1,2.

Выполним проверку выполненных заданий. Проверьте по слайду свои ответы (слайд 4)

Заполните оценочный лист за выполненный этап работы.

6. Первичное усвоение новых знаний и способов действий

Как узнать информационный вес одного символа уже стало понятно.

А как узнать информационный объём большого текста?

Посчитать количество символов.

Текст, записанный с помощью двоичного алфавита:

1101001011000101110010101101000111010010 содержит 40 символов, значит, его информационный объём равен 40 бит.

Чем сегодня пользуются для подготовки текстовых документов? (компьютером)

Алфавит, из которого состоит «компьютерный текст», содержит 256 символов. В него входят практически все символы: строчные и прописные латинские и русские буквы, цифры, знаки препинания, всевозможные скобки, знаки арифметических операций и пр.

Чему равен вес одного символа в компьютерном алфавите?

256=2⁸, 8 битов «весит» один символ. Величина равная 8 битам, называется байтом

1 байт = 8 бит.

Подсчитаем количество информации в книге, содержащей 150 страниц, которая была подготовлена на компьютере. На каждой странице 40 строк, в каждой строке 60 символов (включая пробелы).

• 40•60=2400 байтов (на одной странице)
• 2400•150=360000 байтов (во всей книге).

А если необходимо измерить информационный объём в библиотеке. Сколько это будет байт?

Огромное число.

В таких случаях используются другие единицы измерения информации. Внимание на слайд. Запишите себе новые единицы измерения информации.

• 1 байт=2³ бит=8 бит
• 1 килобайт=1 Кб= 2¹⁰ Байтов= 1024 Байта
• 1 мегабайт=1Мб=2¹⁰ Кб= 1024 Кб
• 1 гигабайт=1Гб=2¹⁰ Мб=1024Мбайт
• 1 терабайт=1 Тб = 2¹⁰ Гб= 1024 Гб

Переведём объём книги в Мб.

• 360000:1024=351,5625 Кб
• 351,5625:1024=0,34332275 Мб.

При переводе из меньшей единицы измерения в большую мы делим.

При переводе из большей единицы измерения в меньшую мы умножаем.

7. Контроль за результатами учебной деятельности

Работа в парах.

Выполните задания на карточке.

Карточка 1. Осуществить перевод и заполнить пропуски. 128 бит = _____ байт 5 Мбайт = ____ бит 32 бит = _______ байт 4 Мбайт = _______ Кбайт 8 байт = _______ бит 8192 Кбайт = _______ Мбайт 2. Информационное сообщение равное 375 байтам состоит из 500 символов. Какой информационный вес 1 символа? Какова мощность алфавита? 3. Мощность алфавита - 64 символа. Текст занимает 3 страницы, на странице 40 строк по 60 символов в строке. Найти объём информации. Выполним проверку выполненных заданий. Проверьте по слайду свои ответы

Работа в группе.

Класс разбивается на 2 группы.

Разгадайте кроссворд по теме "Единицы измерения информации"

По горизонтали

2. Сколько байт в 64 битах

4. В какой единице измерения информации 1024 мегабайт или 1048576 килобайт

6. Объём, какого носителя информации составляет около 700 мегабайт

7. 8 бит

9. Единица измерения информации, следующая за гигабайтом

По вертикали

1. В какой единице измерения информации 1024 килобайт

3. Объем, какого носителя информации составляет около 1, 4 мегабайт

5. В какой единице измерения информации 1024 байт

8. Сколько гигабайт в 5120 мегабайт

10. Минимальная единица измерения информации

Выполним проверку выполненных заданий. Проверьте по слайду свои ответы (слайд 9)

Заполните оценочный лист за выполненный этап работы.

Ответы.

8. Рефлексия учебной деятельности. Подведение итогов

Подведём итог урока.

Ответьте на вопросы:

1.      В чем суть алфавитного подхода к измерению информации?

2.      Что такое информационный вес символа?

3.      Как найти мощность алфавита?

4.      Как найти информационный объем сообщения?

5.      Назовите единицы измерения информации.

9. Домашнее задание

Учить по конспекту.

     Перевести:

А) 5  Кб = __ байт = __ бит             Б) __ Кб = ___ байт = 12288 бит
В) __ Кб = ___ байт = 213 бит        Г) __ Гб = 1536 Мб = ___Кбайт
Д) 512 Кбайт = ____ байт = ____ бит

Краткое описание документа:

Тема урока: «Символ. Алфавит. Мощность алфавита» Цель урока: усвоение учащимися понятий алфавит, информационный вес символа и приобретение практических навыков по измерению количества информации с точки зрения алфавитного подхода. Ход урока 1. Организационный момент Учитель приветствует учащихся и отмечает в отсутствующих. 2. Актуализация знаний Прежде чем приступить к изучению нового материала вспомним материал, изученный на прошлых уроках. Для этого вам необходимо выполнить задания на карточке. 3. Мотивация учебной деятельности. Формулировка темы и целей урока Какие единицы измерения вам знакомы? С помощью, каких единиц измерения вы измеряете расстояние? Скорость? Вес? Время? Температуру? (обучающиеся называют: км, см, м, дм, кг, г, т, ч, мин, сек, 0С и т.д.) А вы знаете как измерить информацию? (нет) Символ. Алфавит. Мощность алфавита. С помощью, каких единиц записать размер определенной информации, находящейся в компьютере? (нет) Формулируют цель урока. Узнать, как определяется единица измерения информации - бит (алфавитный подход); узнать единицы хранения информации; научиться измерять информационный объём текста в байтах (при использовании компьютерного алфавита); пересчитывать количество информации в различных единицах (битах, байтах, Кб, Мб, Гб); усвоение учащимися понятий алфавит, информационный вес символа и приобретение практических навыков по измерению количества информации с точки зрения алфавитного подхода. 4. Первичное усвоение новых знаний и способов действий В ходе беседы знакомит обучающихся новыми понятиями и терминами. Существуют несколько подходов к измерению информации. Сегодня мы с вами рассмотрим алфавитный подход. Алфавитный подход к измерению информации позволяет определить количество информации, заключенной в тексте независимо от его содержания. Давайте разберёмся, что такое алфавит? Сколько букв в нашем алфавите, какие ещё символы мы с вами используем? Какие знаки препинания? Набор букв, знаков препинания, цифр, скобок и других символов, используемых в тексте, называется алфавитом. Также в алфавите необходимо учитывать наличие пробела. Полное число символов алфавита называется мощностью алфавита. Что необходимо знать для того, чтобы измерить количество информации в тексте? Для того чтобы измерить количество информации в тексте необходимо знать какое количество информации несет 1 символ. Это количество мы будем называть информационным весом символа. Все символы одного алфавита имеют один и тот же информационный вес. В компьютере используется алфавит (машинный язык), который называют двоичным алфавитом, т.к. он содержит только два знака "0", "1". В дальнейшем вы узнаете, как с помощью всего двух символов можно представить любую информацию. Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу измерения информации и называется 1 бит. Бит (bit) от английского словосочетания binary digit - «двоичная цифра».