Алфавитный подход к измерению информации. 8-й класс

Предмет: Информатика.

Класс: 8.

Цели урока:

• познакомить учащихся с понятиями алфавит, мощность алфавита, информационная емкость знака, информационный объем сообщения;
• научить решать задачи на определение информационного объёма сообщения;
• воспитание аккуратности и умение вести записи в тетради, воспитание культуры поведения на уроке, умение слушать;
• развитие познавательных интересов, умения конспектировать.

План урока:

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: доска, интерактивная доска, компьютер, мультимедийный проектор, рабочие места учеников (персональный компьютер).

Оформление доски:

1. дата, тема урока,
2. основные этапы урока:
   • алфавитный подход к измерению информации;
   • алфавит, мощность алфавита;
   • информационная емкость знака;
   • информационный объем текста.
3. домашнее задание § 1.1.3, стр.30, задание 1.8, 1.9. стр.32.
4. формулы       

Материал к уроку:

1. Приложение 1, карточки практической работы «Алфавитный подход к измерению информации»;
2. Приложение 2, презентация «Алфавитный подход к измерению информации»;
3. Приложение 3, список задач (доп. материал в помощь учителю).
4. Приложение 4, решение задач 1-3.

Список используемой литературы:

1. Информатика. 8 класс: поурочные планы по учебнику Н.Д. Угриновича/ авт.-сост. А.М. Горностаева.- Волгоград: Учитель, 2008.
2. Крылов С.С. ЕГЭ. Информатика. Тематическая рабочая тетрадь ФИПИ/ С.С. Крылов, Д.М.Ушаков. – М.: Издательство «Экзамен», 2010.
3. Семакин И.Г. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса / И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.
4. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса/ Н.Д. Угринович. – 2-е изд., испр. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.

Ход урока

(в сопровождении презентации «Алфавитный подход к измерению информации» см. Приложение 2)

I. Организационный момент.

слайды 1-2

Приветствие, сообщение темы и  цели урока, отметить присутствующих на уроке.

II. Актуализация и систематизация знаний.

(в скобках ответ на вопрос)

Фронтальный опрос учащихся. слайды 3-6

1. Какая формула связывает между собой количество возможных информационных сообщений и количество информации, которое несет полученное сообщение? (N=2ⁱ , где N –  количество возможных информационных сообщений, i – количество информации, которое несет полученное сообщение)
2. Каковы единицы измерения информации? (бит, байт, килобайт и т.д.)
3. Что такое бит? (бит – это количество информации, содержащееся в информационном сообщении, уменьшающем неопределенность знания в два раза)
4. Чему равен 1 байт? (1 байт = 8 битов = 2³ битов);
5. Переведите:
   2 Мбайта = _______ Кбайт (2048 Кбайт)
   16 бит = __________ байт (2 байта)
   4 байта = _________ бит (32 бита)

Существует несколько подходов к измерению информации. На этом уроке мы рассмотрим, только один, который называется алфавитным подходом к определению количества информации.

III. Изучение нового материала.

слайды 7-13

При алфавитном подходе к определению количества информации отвлекаются от содержания  (смысла) информации и рассматривают информационное сообщение как последовательность знаков определенной знаковой системы.

Под алфавитом некоторого языка мы будем понимать набор букв, знаков препинания, цифр, скобок, пробел и других символов, используемых в тексте.

Мощностью алфавита называется полное число символов алфавита. Мощность алфавита обозначается буквой N.

Например:

• мощность алфавита из русских букв равна 32 (без буквы ё);
• мощность алфавита текста набранного с клавиатуры равна 256 (строчные и прописные латинские и русские буквы, цифры, знаки арифметических операций, скобки, знаки препинания и т.д.);
• мощность двоичного алфавита равна 2;
• мощность алфавита арифметических выражений равна 16 (цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; операции +, -, *, /, ; знак = ; запятая).

При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста имеет информационную емкость. Информационная емкость знака зависит от мощности алфавита.

Например необходимо передать информационное сообщение по каналу передачи информации от отправителя к получателю.

Алфавит, с помощью которого записано сообщение состоит из N знаков. В простейшем случае, когда длина кода сообщения составляет один знак, отправитель может послать одно из N возможных сообщений, которое будет нести количество информации i. Тогда в формуле

N – количество знаков в алфавите знаковой системы i – количество информации, которое несет каждый знак

Например, из формулы можно определить количество информации, которое несет знак в двоичной знаковой системе

Информационная емкость знака двоичной знаковой системы составляет 1 бит.

Задание (устно): определить какое количество информации несет буква русского алфавита.

Решение:

Буква русского алфавита несет 5 битов информации.

Количество информации в сообщении.

Сообщение состоит из последовательности знаков, каждый из которых несет определенное количество информации.

Количество информации в сообщении можно посчитать, умножив количество информации, которое несет один знак на количество знаков в сообщении.

, где Ic – количество информации в сообщении i – количество информации, которое несет один знак k – количество знаков в сообщении

Решим несколько задач.

При решении задач можно использовать калькулятор на компьютере. Объяснить учащимся, как запускать программу Калькулятор.

Чтобы решить задачу, записываем, ДАНО, НАЙТИ, РЕШЕНИЕ, ОТВЕТ.

Учитель разбирает вместе с учащимися решение задач (см. Приложение 4), по желанию учащиеся выходят к доске.

Задача 1. (слайды 14-15) Информационный объем сообщения – 7,5 Кбайт. Известно, что данное сообщение содержит 7680 символов. Какова мощность алфавита.

Задача 2. (слайды 16-17) Для записи сообщения использовался 32-символьный алфавит. Каждая страница содержит 30 строк. Все сообщение содержит 8775 байт информации и занимает 6 страниц. Сколько символов в строке?

Задача 3. (слайды 18-19) Какое количество информации содержит сообщение 1010101111012? 

IV. Закрепление нового материала.

слайд 20

Выполнение практической работы учащимися (решение задач самостоятельно). (см. Приложение 1)

При решении задач учащиеся могут использовать калькулятор на компьютере.

В помощь учителю предлагается дополнительный список задач для дополнительных заданий или зданий на дом более сильным учащимся. (см. Приложение 3)

V. Домашнее задание.

слайд 21

Записать домашнее задание в дневник или тетрадь.

учебник Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 8 класса/ Н.Д. Угринович.

§ 1.1.3, стр.30, задание для самостоятельного выполнения 1.8, 1.9. стр.32.

VI. Итог урока.

слайд  22

Подведение итога урока. Ответить на вопросы учителя (в скобках ответ на вопрос).

1. Что называется алфавитным подходом? (это способ измерения информационного объема текста, не связанного с его содержанием)
2. Что такое мощность алфавита? (полное число символов алфавита)
3. Как определяется информационный объем текста при использовании алфавитного подхода? (, Ic – количество информации в сообщении, i – количество информации которое несет один знак, k – количество знаков в сообщении)

Выставление оценок за урок.