Методическая разработка урока на тему Понятие «информация». Свойства информации. Единицы измерения информации
__
Тема. Понятие «информация». Свойства информации. Единицы измерения информации.
Цели урока: иметь представление о процессе познания (знание и незнание); знать определение информации, ее свойства, виды информации, единицы измерения количества информации, формулы содержательного подхода к измерению количества информации; уметь решать задачи на данную тему.
Ход урока
Организационный момент.
Фронтальный опрос.
Ответить устно на вопросы:
По данным определениям отгадайте многозначное слово, которое в том числе является понятием информатики или ком пьютерным термином.
Текстовый, бинарный, графический, программный, системный, исполняемый, командный, пакетный, скрытый, архивный. (Файл.)
Своевременная, объективная, ложная, проверенная, полная, ис черпывающая, секретная, массовая, генетическая, газетная, теле визионная, научно - техническая. (Информация.)
Железная, женская, формальная, диалектическая, индуктивная, дедуктивная, математическая, двузначная, многозначная. (Логика.)
Людские, природные, экономические, скрытые, аппаратные, программные, информационные, открытые, закрытые. (Ресурсы.)
Что такое информация?
Перечислите свойства информации с пояснениями и примерами.
Назовите виды информации (текст, рисунки и т.д.)
Назовите единицы измерения информации.
Какие формы представления информации вы знаете?
Какие свойства информации вы знаете?
Представьте информацию о погоде в различной форме.
Какое различие между естественными и формальными языками?
Что такое код?
Что больше 1 Кбайт или 1000 байт?
Расположите единицы измерения информации в порядке возрастания: Гигабайт; Байт; Мегабайт; Килобайт.
3.Формирование новых зун уч-ся.
Понятие «информация». Слово «информация» означает сведение, разъяснение, ознакомление.
СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ:
Достоверность - если информация отражает истинное положение дел.
Полнота - если информации достаточно для понимания и принятия решения.
Актуальность - если информация важна, существенна для настоящего времени.
Ценность информации зависит от того, какие задачи мы можем решить с её помощью.
Понятность - если информация выражена на языке того, для кого предназначена.
Объективность - если информация не зависит от чьего-либо мнения.
Человек получает информацию непрерывно. Больше всего - с помощью глаз, на втором месте стоит слух, на третьем - обоняние, осязание. Полученную информацию человек обрабатывает. Та информация, которую вы поняли и запомнили, т.е. обработали, становится знаниями.
Процесс познания можно наглядно изобразить в виде рас ширяющегося круга знания (такой способ придумали еще древние греки). Вне этого круга лежит область незнания, а окружность является границей между знанием и незнанием. Парадокс состоит в том, что чем большим объемом знаний обладает человек (чем шире круг знаний), тем больше он ощущает недостаток знаний (тем больше граница нашего не знания. мерой которого в этой модели является длина окружности)
Например объем знаний выпускника школы гораздо больше, чем объем знаний первоклассника, однако и граница его не знания существенно больше. Действительно, первоклассник ничего не знает о законах физики и поэтому не осознает не достаточности своих знаний, тогда как выпускник школы при подготовке к экзаменам по физике может обнаружить, что существуют физические законы, которые он не знает или не понимает.
Информацию, которую получает человек, можно считать мерой уменьшения неопределенности знаний. Если некото рое сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний, то можно говорить, что такое сообщение со держит информацию.
Например, после сдачи экзамена по информатике вы му чаетесь неопределенностью, вы не знаете, какую оценку по лучили. Наконец, экзаменационная комиссия объявляет ре зультаты экзамена, и вы получаете сообщение, которое приносит полную определенность, теперь вы знаете свою оценку. Происходит переход от незнания к полному зна нию, значит, сообщение экзаменационной комиссии содер жит информацию.
Уменьшение неопределенности знаний. Подход к информа ции как мере уменьшения неопределенности знаний позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики.
Пусть у нас имеется монета, которую мы бросаем на ров ную поверхность. С равной вероятностью произойдет одно из двух возможных событий монета окажется в одном из двух положений: «орел» или «решка».
Можно говорить, что события равновероятны, если при возрастающем числе опытов количества выпадений «орла» и «решки» постепенно сближаются. Например, если мы бросим монету 10 раз, то «орел» может выпасть 7 раз, а решка 3 раза, если бросим монету 100 раз, то «орел» может выпасть 60 раз, а «решка» 40 раз, если бросим монету 1000 раз, то «орел» может выпасть 520 раз, а «решка» 480 и так далее.
В итоге при очень большой серии опытов количества выпаде ний «орла» и «решки» практически сравняются.
Перед броском существует неопределенность наших зна ний (возможны два события), и, как упадет монета, предска зать невозможно. После броска наступает полная определен ность.
За единицу количества информации принимает ся такое количество информации, которое содер жит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица названа «бит».
1 байт = 23 бит = 8 бит
1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт;
1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт
Количество возможных событий и количество информа ции. Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информа ции I: N=2I
Например, в игре «Крести ки-нолики» на поле 8x8 перед первым ходом существует 64 возможных события (64 различных варианта расположения «крестика»), тогда уравнение принимает вид:
64 = 21. Так как 64 = 26, то получим: 26 = 27. Таким образом, 1 = 6 битов, то есть количество информа ции, полученное вторым игроком после первого хода перво го игрока, составляет 6 битов.
4. Применение новых зун уч-ся.
Задача 1. Была получена телеграмма: «Встречайте, вагон 7». Известно, что в составе поезда 16 вагонов. Какое количество информации было получено?
Решение. 2' = 16, i = 4 бита.
Задача 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. 16 8 = 128 полок, 21 = 128, i = 7 бит.
Задача 3. При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 7 бит информации. Чему равно N?
Решение. 27= 128.
Задача 4. При угадывании целого числа в некотором диапазоне было получено 6 бит информации. Сколько чисел содержит этот диапазон?
Решение. 26 = 64.
Задача 5. Сообщение о том, что ваш друг живет на десятом этаже, несет 4 бита информации. Сколько этажей в доме?
Решение. 24 = 16 этажей.
Задача 6. Сообщение о том, что Петя живет во втором подъезде, несет 3 бита информации. Сколько подъездов в доме?
Решение. 23 = 8 подъездов.
Задача 7. Решить уравнение: 81 бит = 32 Кб.
Решение. 8' =32* 1024*8, (23)i = 25 *210*23, 23i=218, i=6
Задача 8. В коробке лежат 7 разноцветных карандашей. Какое количество информации содержит сообщение, что из коробки достали красный карандаш?
Решение. 2' = 7, i = 1оg 2 7
· 2,80735 бита.
Задача 9. Какое количество информации несет сообщение: «Встреча назначена на сентябрь»?
Решение. 2i=12, i=log212
· 3,58496 бита.
Задача 10. Какое количество информации несет сообщение о том, что встреча состоится 15 января?
Решение. 2i=31, i=log231
· 4,9542 бита.
5.Итоги урока. Домашнее задание. Прочитать материал учебника - п. 2.1, 2.2, ответить на вопросы (стр. 74, 78), выполнить задания в тетради 2.1, 2.2 (стр.78).
незнание
"Рисунок 1Рисунок 115