Конспект урока «Информация. Информационные процессы» по информатике для 10 класса

Урок информатики в 10 классе на тему: «Информация. Информационные процессы»

Вид урока: урок практического применения знаний по теме “Информация” в разных видах деятельности.

Технология: групповая работа.

Место урока в учебном плане: заключительный урок по теме “Информация и информационные процессы”.

Оборудование: компьютеры, проектор, презентация, тесты.

Цели урока:

1. Систематизация знаний по теме: “Информация и информационные процессы”.

2. Формирование практических навыков применения информационных процессов при решении заданий ЕГЭ.

3. Построение структурно – логической схемы основных понятий темы “Информация и информационные процессы”.

Задачи урока:

1. Учебная – систематизация знаний.

2. Развивающая – развитие приемов умственной деятельности, памяти, внимания, умения сопоставлять, анализировать, делать выводы. Повышение информационной культуры учащихся, интереса к предмету “Информатика”.

3. Воспитательная – развитие познавательного интереса учащихся, ответственности, самостоятельности, самооценки, умения работать в коллективе.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний учащихся.

3. Тренировочные тесты на компьютере.

4. Готовимся к ЕГЭ по информатике.

5. Тест ЕГЭ.

6. Решение головоломок (дополнительно).

7. Д/з.

8. Итог, оценивание.

Ход урока.

I.Организационный момент (сообщение учащимся темы урока, цели и задач урока).

II.Актуализация знаний учащихся.

1. Понятие информации.

2. Основные информационные процессы: хранение, передача и обработка информации.

3. Измерение информации. Содержательный подход.

4. Измерение информации. Алфавитный подход.

5. Кодирование информации.

6. Представление чисел.

7. Двоичное кодирование текстовой информации.

III. Тренировочные тесты на компьютере.

IV. Готовимся к ЕГЭ по информатике.

1. Вычисление количества информации.

Решение задач, в условиях которых события являются равновероятными.

Для вычисления количества информации в сообщении об одном из равновероятных событий, общее количество которых равно, используем формулу: N = 2ⁱ

1. Была получена телеграмма: «Встречай, вагон 7». Известно, что в составе поезда 16 вагонов. Какое количество информации было получено? Решение: так как из 16 вагонов нужно выбрать один, то N=16, следовательно, I=4 (16=2⁴ ). Ответ: 4 бита.

2. В школьной библиотеке 16 стеллажей с книгами. На каждом стеллаже 8 полок. Библиотекарь сообщил Пете, что нужная ему книга находится на пятом стеллаже на третьей сверху полке. Какое количество информации библиотекарь передал Пете? Решение: Существует 16·8=128 вариантов местонахождения книги. Из этого количества вариантов необходимо выбрать один. Следовательно, N=128, I=7, 128=2⁷ . Ответ: 7 бит.

Решение задач, в условии которых события не равновероятны.

Для вычисления количества информации в сообщении об одном из неравновероятных событий, вероятность которого равна p, используем формулу: i = -[log₂p] , где i – количество информации, квадратные скобки обозначают ближайшее целое, меньшее или равное значению выражения в скобках.

1. В корзине лежали 8 чёрных шаров и 24 белых. Сколько информации несёт о том, что достали чёрный шар? Решение: N=8+24=32 шара всего; p _ч = 8/32 = ¼ - вероятность доставания чёрного шара; I = log₂(1/1/4) = log₂ 4 = 2 бита. Ответ: 2 бита.

2. Для ремонта школы использовали белую, синюю и коричневую краски. Израсходовали одинаковое количество банок белой и синей краски. Сообщение о том, что закончилась банка белой краски, несёт 2 бита информации. Синей краски израсходовали 8 банок. Сколько банок коричневой краски израсходовали на ремонт школы?

Дано: K_б = K_с = 8 I_б = 2 бита. Найти: К_к = ? Решение: I_б=log₂(1/p_б), 2= log₂(1/p_б), 1/p_б=4 p_б= ¼ - вероятность расхода белой банки; N=K_б /p_б= 8/(1/4) = 32 - банки с краской было всего; К_к= N - K_б – K_с = 32 – 8 – 8 = 16 банок коричневой краски. Ответ: 16 банок коричневой краски.

Алфавитный подход к измерению информации Для вычисления количества информации в сообщении из k символов некоторого алфавита, в котором N различных знаков, используем формулу: I = ki, где I – количество информации в сообщении, i можно найти из формулы N = 2ⁱ

1.Найти объём текста, записанного на языке, алфавит которого содержит 128 символов и 2000 символов в сообщении. Решение: 128 = 2⁷ - 7 бит – объём одного символа. I = 7· 2000 = 14000 бит – объём сообщения. Ответ: 14000 бит.

2. Вычислите количество информации в слове «комбинаторика», если допустить, что в русском алфавите содержится 32 символа. Решение: 32 = 2⁵ В слове «комбинаторика» 13 букв. 13 · 5 = 65 бит. Ответ: 65 бит.

Скорость передачи информации

Скорость передачи информации измеряется в битах в секунду и вычисляется по формуле: V = I/t, где -V скорость передачи информации, I - количество информации в сообщении, t - время передачи сообщения.

1. Скорость передачи данных модемом по протоколу V.92 составляет 56000 бит/с. Передача файла при помощи данного протокола заняла 10 секунд. Определите размер файла в байтах. Решение: В байте 8 бит. За секунду передаётся 56000 : 8 = 7000 байт. За 10 секунд передаётся 7000 · 10 = 70000 байт. Ответ: 70000 байт.

2. Скорость передачи данных модемом по протоколу V.34 составляет 28800 бит/с. При помощи данного протокола необходимо передать файл размером 90000 байт. Определите время передачи файла в секундах. Решение: 90000 · 8 = 720000 бит. 720000 : 28800 = 25 с. Ответ: 25 с.

Кодирование текстовой информации

Для кодирования текстовой информации используются специальные таблицы, в которых каждому символу поставлен в соответствие некоторый номер. Так как эти номера хранятся в двоичном виде, принято говорить, что каждому символу соответствует свой двоичный код. Длина этих двоичных кодов одинакова для всех символов таблицы. Основной (традиционной) таблицей кодирования символов является таблица ASCII (американский стандартный код обмена информацией, читается «АСКИ»). В ней для хранения каждого символа выделено 8 бит (1 байт). Общее количество различных символов , которое кодируется таблицей ASCII, равно 2⁸ =256. Для кодирования русских букв, в зависимости от операционной системы, используется одна из разновидностей таблицы ASCII (кодовая страница) : КОИ – 8, Windows – 1251, ISO, DOS, MAC. Из-за ограниченности количества различных символов в таблице ASCII, на смену приходит кодовая таблица Unicode (Юникод). В ней для хранения каждого символа используется 16 бит(2байта). Общее количество различных символов , которое кодируется таблицей Unicode, равно 2¹⁶ = 65536.

1. В кодировке КОИ – 8 каждый символ кодируется одним байтом. Оцените информационный объём предложения (в битах):

У сильного всегда бессильный виноват. Решение: 37 · 8 =296 бит. Ответ: 296 бит.

2. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Жан-Жака Руссо ( в битах):

Тысячи путей ведут к заблуждению, к истине – только один. Решение: 57 · 8 =456 бит. Ответ: 456 бит.

Большие числа

Обычно (хотя и не всегда) задачи, в условии которых даны большие числа, решаются достаточно просто, если выделить в этих числах степени двойки. На эту мысль должны сразу наталкивать такие числа как

128 = 2⁷, 256 = 2⁸, 512 = 2⁹ , 1024 = 2¹⁰,

2048 = 2¹¹, 4096 = 2¹² , 8192 = 2¹³, 16384 = 2¹⁴, 65536 = 2¹⁶ и т.п.

Нужно помнить, что соотношение между единицами измерения количества информации также представляют собой степени двойки:

1 байт = 8 бит = 2³ бит,

1 Кбайт = 1024 байта = 2¹⁰ байта

= 2¹⁰ · 2³ бит = 2¹³ бит,

1 Мбайт = 1024 Кбайта = 2¹⁰ Кбайта

= 2¹⁰ · 2¹⁰ байта = 2²⁰ байта

= 2²⁰ · 2³ бит = 2²³ бит.

Объем сообщения, содержащего 4096 символов, равен 1/512 части Мбайта. Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение? 1) 8 2) 16 3) 4096 4) 16384 Решение : в сообщении было 4096 = 2¹² символов объем сообщения 1/512 Мбайта = 2²³ / 512 бита = 2²³ / 2⁹ бита = 2¹⁴ бита (= 16384 бита!) место, отведенное на 1 символ: 2¹⁴ бита / 2¹² символов = 2² бита на символ = 4 бита на символ 4 бита на символ позволяют закодировать 2⁴ = 16 разных символов, поэтому мощность алфавита – 16 символов правильный ответ – 2.

5. Тестирование учащихся. Задания ЕГЭ.

Вариант 1

А1. Выберите события, которые можно отнести к информационным процессам:

1) упражнение на спортивном снаряде 2) перекличка присутствующих на уроке 3) водопад 4) катание на карусели

А2. Что из ниже перечисленного имеет свойство передавать информацию:

1) камень 2) вода 3) папирус 4) световой луч

А3. Каким свойством обладают объекты: колокол, речь, костёр, радио, электронная почта?

1) хранят информацию 2) обрабатывают информацию 3) передают информацию 4) создают информацию

А4. Человек принимает информацию:

1) магнитным полем 2) органами чувств 3) внутренними органами 4) инструментальными средствами

А5. В одном из способов представления Unicode каждый символ закодирован 2 байтами. Определите информационный объём следующего предложения:

Известно, что Слоны в диковинку у нас. 1) 38 байт 2) 64 байт 3) 512 бит 4) 608 бит

А6. Для передачи секретного сообщения используется код, состоящий только из латинских букв ( всего 26 символов). При этом все символы кодируются одним и тем же минимальным количеством бит. Было передано закодированное сообщение, состоящее из 240 символов. Определите информационный объём переданного сообщения.

1) 120 байт 2) 150 байт 3) 180 байт 4) 240 байт

В7. Скорость передачи данных модемом по протоколу V.92 составляет 56000 бит/с. Передача файла при помощи данного протокола заняла 20 секунд. Определите размер файла в байтах.

140000

Вариант 2

А1. Как человек передаёт информацию:

1) магнитным полем 2) речью, жестами 3) световыми сигналами 4) рентгеновским лучом

А2. Что из ниже перечисленного не имеет свойства сохранять информацию:

1) бумага 2) электрический ток 3) магнитная дискета 4) папирус

А3. Как называется информация, отражающая истинное положение дел:

1) дискета с играми 2) книга 3) географическая карта 4) звуковая плата

А4. На рынке информационных услуг подлежат обмену и продаже:

1) лицензии, информационные технологии 2) оборудование, помещения 3) бланки первичных документов, вычислительная техника 4) книги, журналы, литература

А5. В одном из способов представления Unicode каждый символ закодирован 2 байтами. Определите информационный объём следующего предложения:

Попрыгунья Стрекоза лето красное пропела. 1) 41 байт 2) 74 байта 3) 592 бита 656 бит

А6. В соревновании принимают участие 300 спортсменов. Для реализации базы данных необходимо закодировать номер каждого спортсмена. Какое наименьшее количество бит необходимо для кодирования номера спортсмена? 1) 8 2) 9 3) 10 4) 150

В7. Скорость передачи данных модемом по протоколу V.92 составляет 56000 бит/с. Передача файла при помощи данного протокола заняла 5 секунд. Определите размер файла в байтах.

35000

5. Решение головоломок.

ГОРОД НЕРАЗГАДАННЫХ ТАЙН

Дидактическая цель: повышение мотивации обучаемых, расширение интеллектуально-познавательной сферы.

Вид деятельности: анализ, сопоставление, сравнение.

Задание: разгадать кроссворд.

Кроссворд

1. Информационный процесс.

2. Среда для записи и хранения информации.

3. Сведения, которые нас интересуют.

4. Процесс преобразования одного набора знаков в другой.

5. Наука, занимающаяся разработкой способов защиты информации.

6. Свойство информации, отражающее истинное положение дел.

7. Свойство информации, характеризующее её достаточность для понимания и принятия решения.

8. Набор знаков, в котором определён их порядок.

9. Материальный носитель информации.

10. Вид информации, которую человек воспринимает кожей.

ГОРОД ЭРУДИТОВ

Дидактическая цель: проверка терминологии по теме, развитие логического мышления, внимания, памяти.

Вид деятельности: сравнение, сопоставление.

Задание: разгадать ребус.

Рисунки:

информатика

информация

кодирование

Задача

5. Д/з: решение задачи:

№5. (события равновероятны) Вы подошли к светофору, когда горел жёлтый свет. После этого загорелся зелёный. Какое количество информации вы при этом получили?

№7. (события равновероятны) На железнодорожном вокзале 8 путей отправления поездов. Вам сообщили, что ваш поезд прибывает на четвёртый путь. Сколько информации вы получили? Стр.51

№ 1. (события не равновероятны) В корзине лежали 8 чёрных шаров и 24 белых. Сколько информации несёт о том, что достали чёрный шар? Стр.53.

№3. (алфавитный подход) Найти объём текста, записанного на языке, алфавит которого содержит 128 символов и 2000 символов в сообщении. Стр.59.

VIII. Итог, оцениевание.