Конспект урока по теме "Измерение информации (алфавитный подход). Единицы измерения информации"

Разделы: Информатика

Ключевые слова: Измерение информации

Класс: 7.

Учебник: (Информатика: учебник для 7 класс/ И.Г.Семакин, Л.А.Залогова, С.В.Русаков, Л.В.Шестакова.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017 г.)

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

Планируемые образовательные результаты

предметные:

учащиеся должны знать:

  • как определяется единица измерения информации - бит (алфавитный подход);
  • что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт.

учащиеся должны уметь:

  • измерять информационный объём текста в байтах (при использовании компьютерного алфавита);
  • пересчитывать количество информации в различных единицах (битах, байтах, Кб, Мб, Гб);

Метапредметные

Регулятивные:

  • умение самостоятельно определять цель учебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;
  • умение продуктивно общаться и взаимодействовать в группе в процессе совместной деятельности;
  • умение планировать работу в группе;
  • умение планировать самостоятельную работу;
  • умение выполнять учебное задание в соответствии с целью, соотносить учебные действия с известными правилами, выполнять учебное действие в соответствии с планом.

Коммуникативные:

  • умение работать в группе;
  • умение выслушать чужую точку зрения и обосновать свою;
  • умение формулировать высказывание, согласовывать позиции и находить общее решение, обсуждать информацию;
  • умение выражать свои мысли и идеи.

Познавательные:

  • развитие навыков оперирования компьютерными информационными объектами в наглядно-графической форме;
  • самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели;
  • осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме;
  • выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий;
  • рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.

Личностные

  • понимание необходимости ответственного отношения к информационным ресурсам и информационному пространству;
  • осознание неполноты знаний, проявление интереса к новому содержанию;
  • установление связи между целью деятельности и ее содержанием;
  • организация личного информационного пространства;
  • стремление использовать полученные знания в процессе обучения другим предметам и в жизни;
  • умение продуктивного взаимодействия и сотрудничества со сверстниками: умение правильно, четко и однозначно формулировать мысль в понятной собеседнику форме.

Основные понятия: алфавит, мощность алфавита, информационный вес символа, информационный объем текста, единицы измерения информации.

Тип урока: комбинированный.

Метод обучения: объяснительно-иллюстративный.

Оборудование: доска, компьютер, компьютерная презентация.

Формы работы на уроке: фронтальная (беседа), решение задач.

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. (2 б) 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. (1 б) Верно ли, что информация передаётся от источника информации к приёмнику информации?

Выберите один из 2 вариантов ответа:

Варианты ответов:

  • Верно
  • Неверно

3. (3 б) 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. (8 б) 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

После выполнения работы обучающиеся обмениваются карточками и проводят взаимопроверку. Заполните оценочный лист за выполненный этап работы.

3. Мотивация учебной деятельности. Формулировка темы и целей урока

Какие единицы измерения вам знакомы?

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

А вы знаеете как измерить информацию? (нет)

Сформулируем тему урока.

Обучающиеся формулируют тему урока: измерение информации. Единицы измерения информации.

(слайд 1)

Учитель уточняет теме урока: Измерение информации (алфавитный подход). Единицы измерения информации.

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

Сформулируем цель урока.

Обучающиеся совместно с учителем 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.

5. Первичное усвоение новых знаний и способов действий

В ходе беседы знакомит обучающихся новыми понятиями и терминами.

Существуют несколько подходов к измерени 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.

(слайд 2)

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 четырёхсимвольный алфавит. Тогда один символ алфавита N=4 «весит» 2 бита. Закадируем символы четырёхсимвольного 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 сотавить 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 скольки бит равен один символ?

А если смоволов 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.

(слайд 3)

Информационный вес символа зависит от мощности алфавита. Они связаны соотношением

2b= 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 степнени двойки?

Обучающиеся высказывают предположения.

Учитель уточняет.

В таком случае, для опредления информационного веса символа поступают следующим образом: берётся ближайшая к N, большее значениее 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 закадировать всеми возможными комбинациями из двух цифр двоичного алфавита. Такую комбинацию алфавита будем называть двоичным алфавитом.

6. Первичная проверка понимания

Выполните задание в парах.

1. (6 б) 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. (2 б) Два текста содержат одинковое 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.

7. 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.

(Слайд 5)

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

(Слайд 6)

1 байт = 8 бит.

Подсчитаем количество информации в книге, содержащей 150 страниц, которая была подготовлена на компьютере. На каждой странце 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.

(Слайд 7)

  • 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.

8. Контроль за результатами учебной деятельности

Работа в парах.

Выполните задания на карточке.

Карточка

1. (6 б) Осуществить перевод и заполнить пропуски.

  • 128 бит = _____ байт
  • 5 Мбайт = ____ бит
  • 32 бит = _______ байт
  • 4 Мбайт = _______ Кбайт
  • 8 байт = _______ бит
  • 8192 Кбайт = _______ Мбайт
2. (2 б) Информационное сообщение равное 375 байтам состоит из 500 символов. Какой информационный вес 1 символа? Какова мощность алфавита?

3. (4 б) 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 (слайд 8)

Заполните оценочный лист за выполненный этап работы.

Работа в группе.

Класс разбивается на 2 группы.

Разгадайте кроссворд по теме "Единицы измерения информации" (10 б)

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 гигайбат 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.

9. 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.
  6. Подсчитайте количество баллов в своих оценочных листах и выставьте себе отметку по критериеям
  • «2» - менее 10 баллов;
  • «3» - от 11 до 22 баллов;
  • «4» - от 23 до 35 баллов;
  • «5» - от 36 до 44 баллов.

Закончите фразы в оценочном листе.

Приложение № 1

Оценочный лист ученика _______________

Вид деятельности

Максимальный балл

Получено баллов

Индивидуальная работа

14

Парная работа №1

8

Парная работа №2

12

Работа в группах

10

Итого

44

Критерии оценки:

  • «2» - менее 10 баллов;
  • «3» - от 11 до 22 баллов;
  • «4» - от 23 до 35 баллов;
  • «5» - от 36 до 44 баллов.

Закончите фразы

  • На уроке я узнал, что _______________________________________
  • Я быстро справился с заданием, потому что ___________________
  • Мне больше понравилось___________________________________
  • Меня заинтересовало ______________________________________
  • Мне бы хотелось узнать ещё больше о ________________________