Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Информатика / Другие методич. материалы / Технологическая карта урока Количество информации
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Информатика

Технологическая карта урока Количество информации

библиотека
материалов

Нефедьева Лариса Михайловна,
учитель информатики

МБОУ города Иркутска лицей №1,

высшая квалификационная категория



Урок информатики для 10 класса
(информационно-технологический профиль)

по теме "Измерение количества информации. Содержательный подход"

Технологическая карта урока

Предмет

Информатика

Класс

10 класс информационно-технологического профиля

Тип урока

Урок открытия нового знания

Технология построения урока

Системно-деятельностный подход

Тема

Измерение количества информации. Содержательный подход

Цель

  • создание условий для овладения обучающимися знаниями о вероятностном подходе к измерению информации и для формирования умения применять полученные знания на практике

  • создание условий для формирования интеллектуальной компетентности учащихся в информационном взаимодействии с учителем

Основные термины, понятия

Информация, энтропия, уменьшение неопределенности знаний, 1 бит информации, формула Хартли

Планируемый результат

Предметные умения:

  • иметь представление о понятиях "информация", "энтропия", «снятая неопределенность»

  • уметь измерять количество информации, используя содержательный подход

  • уметь применять знания на практике






































Личностные УУД:

  • устанавливать связь между целью учебной деятельности и ее мотивом;

  • определять общие для всех правила поведения ;

  • определять правила работы в группах;

  • оценивать усваиваемое содержание (исходя личностных ценностей);

  • устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом.

Регулятивные УУД:

  • определять и формулировать цель деятельности на уроке;

  • проговаривать последовательность действий на уроке; работать по плану, инструкции;

  • высказывать свое предположение на основе учебного материала;

  • отличать правильно выполненное задание от неверного;

  • осуществлять самоконтроль;

  • совместно с учителем и одноклассниками давать оценку деятельности на уроке.

Познавательные УУД:

  • ориентироваться в системе своих знаний

  • проводить анализ учебного материала;

  • проводить сравнение, объясняя критерии сравнения.

Коммуникативные УУД:

  • слушать и понимать речь других;

  • уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли;

  • владеть диалогической формой речи

Организация пространства

Формы работы

Ресурсы

Фронтальная

Групповая

Работа в парах

Индивидуальная


Информационные источники:

Технические средства обучения:

Компьютер

Медиапроектор


Дидактические задачи этапов урока

Этапы урока

Дидактические задачи

Организационный

(этап мотивации)

Подготовка учащихся к работе на уроке: выработка на личностно значимом уровне внутренней готовности выполнения нормативных требований учебной деятельности.

Актуализация опорных знаний и умений

Активизация соответствующих мыслительных операций (анализ, обобщение, классификация и т.д.) и познавательных процессов (внимание, память).

Постановка учебной проблемы

Обеспечение мотивации для принятия обучающимися цели учебно-познавательной деятельности.

Формулирование проблемы, планирование деятельности

Создание условий для формулировки цели урока и постановки учебных задач.

Открытие нового знания

Обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания знаний, связей и отношений в объекте изучения.

Первичная проверка понимания

Установление правильности и осознанности усвоения учебного материала, выявление пробелов, неверных представлений, их коррекция.

Применение новых знаний

Обеспечение усвоения новых знаний и способов действий на уровне применения в измененной ситуации.

Рефлексия учебной деятельности

Анализ и оценка успешности достижения цели; выявление качества и уровня овладения знаниями.

Технология изучения

Этапы урока

Формируемые умения

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Организационный

Метапредметные (УУД):

регулятивные:

  • осуществлять самоконтроль;

  • овладевать умением прогнозировать;

коммуникативные:

  • слушать и понимать речь других;

  • уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли

Приветствует учащихся, предлагает проверить готовность к уроку

Обучающиеся проверяют готовность к уроку

Актуализация знаний

Предметные

  • формула определения количества информации с точки зрения алфавитного подхода

Метапредметные (УУД):

регулятивные:

  • осуществлять самоконтроль;

  • овладевать умением прогнозировать;

коммуникативные:

  • слушать и понимать речь других;

  • уметь с достаточной точностью выражать свои мысли;

  • владеть диалогической формой речи

На предыдущих уроках вы познакомились с понятием «информация» в различных областях человеческой деятельности и с алфавитным подходом к измерению количества информации.

Повторим - как определить объем информационного сообщения


Учащиеся отвечают на вопросы, в случае затруднения учитель задает наводящие вопросы, приводит примеры, помогая сформулировать понятия

Постановка учебной

проблемы

Метапредметные (УУД):

познавательные:

ориентироваться в своей системе знаний (определять границы знания/незнания);

регулятивные:

высказывать свое предположение;

коммуникативные:

точно и полно выражать свои мысли

Как определить количество информации в сообщении, что из коробки с 32 разноцветными карандашами достали синий карандаш? Можно ли определить количество символов в сообщении и информационный вес одного символа?

А если в коробке лежат 10 синих карандашей и 40 красных, какой карандаш вероятнее достать?

После коллективного обсуждения ситуации учащиеся приходят к выводу, что кроме алфавитного подхода должен быть еще какой-то метод определения количества информации.


С помощью наводящих вопросов учителя делается предположение, что тема урока – определение количества информации с точки зрения содержательного подхода.

Формулирование проблемы

Личностные:

устанавливать связь между целью учебной деятельности и ее мотивом.

Метапредметные (УУД)

регулятивные:

  • определять и формулировать цель деятельности на уроке;

  • определять последовательность действий на уроке.

Вы правильно сделали вывод о том, что не для всех ситуаций подходит алфавитный подход, поэтому должен существовать и какой-то другой метод.

Существуют два подхода к измерению информации. Второй называется содержа-тельный или вероятностный. Из названия подхода можно сделать вывод, что коли-чество информации зависит от ее содер-жания. Сообщение несет больше инфор-мации, если в нем содержатся новые и понятные сведения. Такое сообщение назы-вается информативным.

Рассмотрим понятие информативности с другой стороны. Если некоторое сообщение является информативным, оно пополняет нас знаниями или уменьшает неопределенность наших знаний.

Продолжите, пожалуйста, такое высказывание: Сообщение содержит информацию, если




















Учащиеся в результате обсуждения формулируют вывод; Сообщение содержит информацию, если оно приводит к уменьшению неопределенности наших знаний.

Открытие нового знания

Предметные:

  • знать формулу Хартли

  • знать определение бит с точки зрения уменьшения неопределенности знаний

  • знать понятие «равновероятные события»

Личностные

  • определять правила работы в группах;

  • оценивать содержание усваиваемого материала

Метапредметные (УУД)

регулятивные:

  • выдвигать свои гипотезы на основе учебного материала;

  • осуществлять самоконтроль;

познавательные:

овладевать умением поиска и выделения необходимой информации

коммуникативные:

  • слушать и понимать речь других;

  • умение точно выражать свои мысли;

  • владеть диалогической формой речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка.

Организует обсуждение примеров с бросанием монеты, с угадыванием номера полки, на которой лежит книга при условии, что в стеллаже 4 полки; с угадыванием числа, загаданного в интервале от 1 до 8. Задает вопросы:

  • Можем ли мы перед броском сказать, как упадет монета?

  • Можем ли мы это событие предсказать?

  • Во сколько раз уменьшается неопределенность знаний после броска?

  • Предположим, что у монеты обе стороны «орел». Существует ли неопределенность знаний пред броском в этом случае?

  • Получим ли мы новую информацию после броска?

  • Будет ли информативным сообщение о результате броска?

  • Чему равно количество информации в этом случае?

  • И т.п.


После вывода формулы на доске учитель сообщает, что в 1928 г. американский инженер Роберт Хартли предложил научный подход к оценке сообщений. Предложенная им формула имела следующий вид:

i = log2 N , N=2i

Учащиеся отвечают на вопросы, с помощью наводящих вопросов учителя чертят на доске таблицу и заносят в нее данные обсуждения:



Количество равновероят-ных событий, N

Количество информа-

ции, i

2

1

4

2

8

3



На основании табличных данных получают формулу, которая связывает количество возможных событий и количество информации:

N = 2i ,

где N — количество возможных вариантов, i - количество информации.









Первичное закрепление знаний

Предметные:

уметь определять количество информации, если рассматривать информацию как меру уменьшения неопределенности знаний

Метапредметные (УУД)

Регулятивные:

  • осуществлять самоконтроль

познавательные:

осуществлять анализ учебного материала;

коммуникативные:

  • слушать и понимать речь других;

  • умение точно выражать свои мысли.

Сейчас проверим, насколько понятен для вас материал. Загружаем интерактивные тесты Online Test Pad по ссылке http://onlinetestpad.com/ru-ru/Go/Izmerenie-informacii-Soderzhatelnyj-podkhod-23626/Default.aspx





Учащиеся выполняют тест по определению количества информации.

Непонятные моменты обсуждаются коллективно, с помощью наводящих вопросов учителя находят правильное решение

Применение нового знания на практике

Предметные:

  • уметь определять количество информации, если рассматривать информацию как меру уменьшения неопределенности знаний

Метапредметные (УУД)

регулятивные:

  • отличать верно выполненное задание от неверного;

  • осуществлять самоконтроль;

познавательные:

  • осуществлять анализ учебного материала;

  • корректно вести поиск и выделять необходимую информацию;

  • смысловое чтение

коммуникативные:

  • слушать и понимать речь других;

  • умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.



Формируем команды по два-три человека. Каждая получает задание – найти в интернете информацию по теме:

Команда 1. Рудольф Клаузиус (краткая биография, направления работы)

Команда 2. Людвиг Больцман (краткая биография, направления работы)

Команда 3. Понятия «энтропия», «термо-динамическая вероятность»

Команда 4. Кристалл, кристаллическая решетка

Команда 5. Дефекты структуры решетки, называемые «вакансия»



Для проверки умения применять открытые знаний на практике учащимся предлагается следующая задача:

Вычислить энтропию двухмерного кристалла, показанного на рисунке, у которого вакансия может быть в любом из всех узлов решетки.hello_html_m4b069fbf.png























Учитель подтверждает правильность вычислений учащихся.





Учащиеся находят информацию по своей теме и делают короткие сообщения (2-4 минуты)

























На основании анализа сообщений каждой команды по найденной теме учащиеся делают вывод и предлагают решение:

Энтропия есть функция состояния, описывающая степень неупорядоченности системы. Количественная связь между энтропией и термодинамической вероятностью выражается формулой Больцмана S=k lnW,

где k – постоянная Больцмана,

S – энтропия,

Wтермодинамическая вероятность.

В этом кристалле 9*11–1= 98 атомов. Вакансия может быть в любом из 99 узлов решетки, следовательно, термодинамическая вероятность W=99, тогда

S= 1,38*10-23 ln99= 1,38*10-23*4,60 = 6,35·10-23 Дж/К.


Рефлексия учебной деятельности





Личностные:

  • устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом.


Метапредметные (УУД):

регулятивные:

  • осуществлять самоконтроль;

  • совместно с учителем и одноклассниками давать оценку деятельности на уроке;

  • выделять и осознавать то, что уже усвоено и что нужно еще усвоить;

коммуникативные:

  • умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли

Давайте подведем итоги урока. Подумайте, что вы узнали нового, что осталось непонятным или неинтересным.

Оцените свое настроение. Для этого загрузите Gimp, создайте файл c градиентной заливкой в цветовой гамме, соответствующей вашему настроению, и придумайте соответствующий слоган для пояснения вашего настроения.

Учитель подводит итоги урока, благодарит учащихся за хорошую и активную работу.



Учащиеся в графическом редакторе Gimp создают цветной файл со слоганом в соответствии со своим настроением и отношением к уроку и демонстрируют его на экране мониторов

Медиаресурсы

1. Интерактивные тесты Online Test Pad - http://onlinetestpad.com/ru-ru/Go/Izmerenie-informacii-Soderzhatelnyj-podkhod-23626/Default.aspx

2. Информация и энтропия - http://holism.narod.ru/book1/2_10.htm

3. Строение реальных кристаллов и дефекты кристаллической решетки - http://www.tyap-lyap.org/metall/stroenie.shtml

Литература

  1. Хуторской А.В. Системно-деятельностный подход в обучении: Научно-методическое пособие. — М.: Издательство «Эйдос»; Издательство Института образования человека, 2012. — 63 с.

  2. Деятельностно-ориентированный подход к образованию//Управление школой. Газета изд. Дома «Первое сентября».-2011.-№9.-с.14-15.


Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 16.02.2016
Раздел Информатика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров283
Номер материала ДВ-458390
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх