Урок информатики в 8-м классе "Алфавитный подход к определению количества информации"

• формирование представления об алфавитном подходе к определению количества информации;
• развитие логического мышления, расширения кругозора учащихся;
• воспитание информационной культуры.

Тип урока: урок изучения нового материала

ТСО и наглядность:

• компьютеры;
• мультимедиа проектор;
• карточки с заданиями;
• мультимедийная презентация.

• операционная система Windows XP;
• пакет программ Office 2003 (программное средство разработки мультимедиа проектов PowerPoint, текстовый редактор Word);
• программа "Калькулятор";

Ход урока

1. Организационный этап

Сообщение темы и цели урока.

1. Что такое информация? ( Это сведения об окружающем мире, повышающие осведомленность человека).
2. Любое ли сообщение будет информацией? Почему? ( Нет, если оно не повышает осведомленность человека).
3. Содержит ли сообщение "2*2=4" информацию?( Нет).
4. В какой из последовательностей единицы измерения информации указаны в порядке возрастания:

а) байт, килобайт, мегабайт, бит;
б) килобайт, байт, бит, мегабайт;
в) байт, мегабайт, килобайт, гигабайт;
г) мегабайт, килобайт, гигабайт, байт;
д) байт, килобайт, мегабайт, гигабайт.

(Ответ "д").

5. Содержит ли для вас сообщение "На остановке "Кинотеатр Россия" останавливаются автобусы 2, 4, 8, 16 . К остановке подошел автобус №8." информацию? (Да).
6. Можно ли измерить количество этой информации? ( Да).
7. Что мы должны знать? (Количество равновероятных исходов события).
8. Для чего нам нужно количество равновероятных исходов? (Чтобы воспользоваться формулой 2ⁱ = N).
9. Что означает i в формуле? Что означает N в формуле? ( i - количество информации одного из равновероятных исходов события, N - количество равновероятных событий).
10. Сколько информации содержит это сообщение? (2 бита).
11. Как называется такой подход к измерению информации? (содержательный).

3. Подготовки учащихся к усвоению нового материала

Вы научились определять количество информации, которое содержится в сообщениях, уменьшающих неопределенность наших знаний. Мы рассматривали информацию с позиции человека. Однако любое техническое устройство не воспринимает содержание информации, поэтому в вычислительной технике используется другой подход к измерению информации - алфавитный.

Определить количество информации в тексте: "Два щенка щека к щеке щиплют травку в уголке".

1. С помощью какого алфавита написано это сообщение? ( Русского).
2. Сколько букв в этом алфавите? (33).

Алфавит - множество символов, используемых при записи текста.

Мощность (размер) алфавита - полное количество символов в алфавите.

Если учесть все знаки препинания, то в русском алфавите 54 символа.

На экране появляется слайд, на котором прежнее сообщение появляется по буквам. Учащимся предлагается представить, что выпадение каждой буквы есть одно из равновероятных событий.

3. Сколько таких равновероятных событий может произойти для данного сообщения если букву Ё не считать? (32, по количеству букв в алфавите).
4. Сколько информации мы получим от одной из 32 букв? (5 битов).

Мощность алфавита можно обозначить буквой N, так как это количество равновероятных исходов события: выпадение буквы (символа).

Учащиеся записывают:

N - мощность алфавита, i - информационный вес символа. N = 2ⁱ

Если обозначим количество символов в данном тексте буквой К, общее количество информации во всем тексте буквой I, то можно вывести формулу. I = K * i

Учащиеся записывают:

Пример 1. Алфавит племени Мульти состоит из 8 букв. Какое количество информации несет одна буква этого алфавита? Слово, состоящее из пяти букв?

Ответ: 3 бита, 15 бит.

Пример 2. Сообщение, записанное буквами 64-х символьного алфавита, содержит 20 символов. Какой объем информации оно содержит?

Ответ: 120 битов

Пример 3. Для записи сообщения использовался 32-х символьный алфавит. Все сообщение занимает 4 страницы, на каждой странице по 30 строк, в каждой строке по 50 символов. Какое количество информации в этом сообщении?

Ответ: 30000 битов

II. Компьютерный алфавит.

Сообщения бывают очень большими, содержащими огромное количество информации. Компьютер создан для того, чтобы обрабатывать большие объемы информации. Компьютерный алфавит содержит 256 символов.

8 бит = 1 байт. Значит информацию, которая обрабатывается компьютером, удобнее измерять в более крупных единицах измерения - в байтах. Существуют более крупные единицы измерения информации:

• 1 Кбайт = 2¹⁰ байт = 1024 байт
• 1 Мбайт = 2¹⁰ Кбайт = 1024 Кбайт = 2²⁰ байт
• 1 Гбайт = 2¹⁰ Мбайт = 1024 Мбайт = 2³⁰ байт
• 1 Терабайт = 2¹⁰ Гбайт = 1024 Гбайт = 2⁴⁰ байт
• 1 Петабайт = 2¹⁰ Тбайт = 1024 Тбайт = 2⁵⁰ байт

III. Решение задач на перевод единиц измерения информации (с помощью программы Калькулятор)

1. Переведите в байты:

1. 8000 бит = _________ байтов
2. 1024 бита = ________ байтов

2. Переведите в биты:

1. 10 байтов = _________ бит
2. 500 байтов = ________ бит
3. 1,5 Кб = ________ бит
4. 2 Гб = __________ бит

3. Переведите в килобайты:

1. 2048000 бит = __________ Кб
2. 10240 байтов = _________ Кб

4. Заполните пропуски числами:

а) 1, 5 Кбайт = _______ байт = 12288 бит

б) 1, 5 Гбайт =1536 Мбайт = _________ Кбайт

IV. Решение задач на применение формул при расчете количества информации алфавитным подходом.

Учащиеся делятся на четыре группы и коллективно решают одну из четырех задач. Затем идет устная проверка решений. Оформляются решения дома.

1. Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого записано это сообщение?

2. Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц, на каждой странице - 40 строк, в каждой строке - 60 символов. Каков объем информации в книге?

3. Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой странице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?
4. Подсчитайте, используя алфавитный подход к измерению информации, сколько бит информации содержится в тексте, заключенном в кавычки: "Кодирование информации с помощью знаковых систем". Учесть, что между словами ставится только один пробел и для кодирования информации используется кодировка Windows CP1251(таблица кодировки содержит 256 символов).

Передача информации происходит в виде последовательностей различных сигналов. В вычислительной технике такие сигналы кодируют последовательности знаков - букв, цифр, кодов цвета точек и т.д. Сегодня мы рассмотрели алфавитный подход к измерению информации. При алфавитном подходе к измерению информации количество информации зависит не от содержания, а от размера текста и мощности алфавита.

Презентация.