Тема: «Алфавитный подход к измерению информации»

Цели урока:

1. Обучающие:

• Познакомить учащихся с алфавитным подходом к измерению информации;

• Ввести понятия алфавита, мощности алфавита;

• научить вычислять количество информации, заключенное в тексте, составленном из символов определенного алфавита;

• Вспомнить основные единицы измерения, установить связь между ними.

2. Развивающие:

• Развитие умений работать в должном темпе;

• Развитие словарного запаса учащихся, внимания и памяти;

• Развитие умений действовать самостоятельно и в группе;

• Аргументировать, доказать ответ.

3. Воспитательные:

• Воспитание интереса к предмету;

• Воспитание дисциплинированности;

• Воспитание мотивов учения.

Тип урока: комбинированный (изучение нового материала + совершенствование знаний, умений и навыков)

Вид урока: урок-беседа

Методы: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, репродуктивный.

Используемые материалы:

1. Класс, оборудованный ПК.

2. Структурированный конспект, опорный конспект;

3. Карточки с заданиями.

Ход урока.

1. Организационный момент.

1. Приветствие

2. Проверка готовности учащихся к уроку

3. Организация внимания.

2. Подготовка к основному этапу урока.

1. Формулирование темы.

На прошлых занятиях мы с вами определяли информацию, по отношению к человеку, как знания, и чтобы узнать какое количество информации к нам поступает, мы уменьшали неопределенность знаний в 2 раза.

А как вы думаете, по отношению к технике, (ПК например), информация - это что… ? (последовательность символов и сигналов)

А как ее можно измерить? (через количество символов)

Почему? (удобнее для техники)

Вот сегодня мы и познакомимся с еще одним способом измерения информации, который рассматривает информацию как последовательность знаков (символов, сигналов). Этот способ называется алфавитным подходом.

Итак, тема урока …

2. Постановка целей урока.

Можно попросить учащихся поставить обучающие цели совместно с учителем (Посмотрев на тему урока, как вы думаете, какова будет наша цель, чем мы будем заниматься сегодня на уроке, что мы должны достичь по окончанию занятия и т.п), а с развивающими и воспитательными их познакомить.

3. Повторение изученного ранее.

3. 1 человек к доске. Заполните пропуски числами:

1. 5 Кбайт = ... байт = ... бит

2. ... Кбайт = ... байт = 12288 бит

3. ... Кбайт = ... байт = 213 бит

4. ... Гбайт = 1536 Мбайт = ... Кбайт

5. 512 Кбайт = ... байт = ... бит

2 человека – задачи:

1. Вы подошли к светофору, когда горел жёлтый свет. После этого загорелся зелёный. Какое количество информации вы при этом получили? ( 0 бит)

2. Когда в сообщении о погоде в зависимости от сезона сведения о том, что был снег или дождь могут иметь разную вероятность (летом - наиболее вероятно сообщение о дожде, зимой - о снеге, а в переходный период, напр, март или ноябрь, они могут оказаться равносильными).

Остальные учащиеся делятся на 3 группы, каждой из которых предлагается структурированный конспект (см. приложения) по темам «Вычисление количества информации», «Вероятность и информация», «Содержательный подход к измерению информации».

Задача – найти ошибки в конспекте, дописать вместо многоточия нужные термины, понятия и, если нужно, решить задачи.

При проверке конспектов (разбор вслух) «участвуют» 2 вышеприведенные задачи (кроме задачи у доски)

3. Объяснение новой темы.

Как вы считаете, алфавитный подход – это единственный способ измерения, который может применяться к информации, циркулирующей в ПК? (Да)

Глядя на тему, подумайте, с каким понятием прежде всего мы должны познакомиться сегодня?

Алфавит! Рассмотрим это на примере русских букв …(буквы – а, б, в … всего -33)

Все множество используемых в языке символов – это алфавит (буквы, скобки, запятые, пробелы и т,п.)

А вот полное число символов алфавита – это мощность алфавита.

Предположим, мощность русских букв = 32 (без буквы ё)

Если мы представим, что текст поступает к нам последовательно, по одному знаку, словно бумажная ленточка, выходящая из телеграфного аппарата, то каждый появляющийся символ может быть любым символом алфавита (т.е. события какие? равновероятные), значит любой из символов равен 32.

Вспомним формулу для вычисления количества информации при равновероятных событиях: 2ⁱ=N ,

Если применить её к нашему случаю, то N – это мощность алфавита (32), i-информационный вес одного символа (5). i измеряется в битах.

Скажите, каков ваш рост? Какое расстояние от Радужного до Нижневартовска?

А почему вы не называете мне расстояние в сантиметрах, рост в мм. (Есть более крупные единицы).

Так и у информации, бит – это наименьшая единица, а более крупные эталонные - это байт.

Так как вы с этим уже знакомы, проверим задание на доске. Вспоминаем ед. измерения инфрормации.

Итак, мы научились определять чему равен информационный вес 1 символа из любого алфавита.

(пример русский и английский текст – где информационный вес символа больше и почему?)

А как вы думаете, как определить количество информации на одной странице текста, если известно i ? Показать небольшой напечатанный текст (подсчитать кол-во символов и умножить на i)

Вывод формулы дети делают сами, можно предложить обозначения

I=k*i

где I-количество информации, содержащееся в символьном сообщений , k-число символов в тексте.

Далее можно предложить структурированнай конспект «Алфавитный подход к измерению информации».

Разобрать пример - Алфавит при работе с ПК (256 =2ⁱi =8 бит) 1 символ = 1 байт

Далее задача:

• Алфавит племени Мумба состоит из 4 букв. Какое количество информации содержится в названии этого племени? (10 бит)

Далее можно предложить индивидуальную работу по карточкам или работу в группе (на усмотрение учителя) (см. карточки)

• Книга, набранная с помощью ПК содержит 150 страниц. На каждой странице 40 строк, в каждой строке 60 символов. Какой объем информации в книге?

4. Первичная проверка знаний, умений и навыков.

• Что такое алфавит, мощность алфавита?

• Информационный вес символа в алфавите?

• Как измерить информационный объем текста с алфавитной точки зрения?

• Докажите, что, исходя из алфавитного подхода, сообщение любой длины, использующее односимвольный алфавит, содержит нулевую информацию.

5. Домашнее задание.

Определить свою скорость воспроизведения информации при чтении вслух и про себя.

Используемая литература:

1. Угринович Н. Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов. М.: Бином. Лаборатория Знаний, 2002.

2. Информатика. Задачник-практикум в 2т. Под редакцией И. Г. Семакина, Е. К. Хеннера М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.

3. Семакин И. Г., Вараксин Г.С. Структурированный конспект базового курса. Приложение к учебнику: Информатика. Базовый курс. Лаборатория Базовых Знаний, 2001.