Інформація та повідомлення. Інформаційні процеси - Інформатика 9 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Інформатика 9 клас

Інформація та повідомлення. Інформаційні процеси

Інформація та повідомлення. Інформаційні процеси

Мета уроку: ознайомити учнів із поняттями інформації та інформаційних процесів, способами подання інформації; надати уявлення про вимірювання обсягу даних, розглянути способи подання та кодування повідомлень; ознайомити учнів із двійковим кодуванням та вимірюванням довжини двійкового коду.

Очікувані результати: учні повинні знати поняття інформації, даних, інформаційного повідомлення, способи подання й кодування повідомлень, поняття про інформаційну надлишковість повідомлень, способи оцінювання кількості інформації, різновиди інформаційних процесів; учні повинні вміти називати види повідомлень, давати визначення одиниць вимірювання довжини двійкового коду: біта, байта, кілобайта, мегабайта, гігабайта, терабайта; визначати дов­жину двійкового коду повідомлення.

Обладнання: ПК, підручники, плакат № 3 [11].

Тип уроку: засвоєння нових знань.

1. Організаційний етап

1.1. Привітання вчителя і учнів, організація уваги.

1.2. Перевірка наявності робочих зошитів, підручників тощо. Повідомлення теми та мети уроку.

2. Мотивація навчальної діяльності

Розповідь учителя

Ще сто років тому інформація змінювалася дуже повільно — кожні 20 років. У 1950-х роках XX ст. оновлення інформації відбувалося кожні два-три роки. Сьогодні інформація оновлюється майже щомісяця. За допомогою друкарської машинки та калькулятора таку кількість інформації неможливо обробити, потрібні сучасні пристрої та технології. Отже, комп’ютер — це основний пристрій для опрацювання інформації у сучасному житті.

(Під час розповіді учні повинні усвідомити необхідність використання комп’ютера у сучасному житті.).

3. Вивчення нового матеріалу

Лекція вчителя (файл L_1.doc).

План

1.   Що вивчає інформатика.

2.   Поняття інформації.

      Учні аналізують схему (файл S_1.doc).

      За допомогою поданої на плакаті № 3 [11] інформації учні розглядають види повідомлень та наводять їх приклади.

3.   Повідомлення та його види.

      Учитель акцентує увагу учнів на тому, що між поняттями «інформація» та «повідомлення» є різниця. Інформацію передають за допомогою повідомлень.

4.   Властивості інформації.

      Лекція продовжується у вигляді діалогу.

      Уявіть, що вам необхідно обміняти гроші в пункті обміну валют, а для цього треба дізнатись про курс євро. Ви запитуєте у касира, але він відповідає китайською. Яку властивість повинно мати повідомлення, щоб ним можна було скористатись як корисною інформацією? (Зрозумілість.) Ви знову запитуєте касира щодо курсу євро, він відповідає українською, але називає курс минулого тижня. (Актуальність.) Наступна відповідь касира буде про долар, курс якого вас не цікавить. (Кори­сність.) Ви знову запитуєте касира, але він дає відповідь: «100 грн за євро». (Вірогідність.) Далі касир закінчує фразу на півслові. (Повнота.)

5.   Що таке шум та інформаційна надлишковість.

6.   Сигнал та його види.

7.   Поняття даних.

8.   Кодування інформації.

9.   Одиниці вимірювання інформації.

10. Інформаційні процеси.

Лекція вчителя

План

1.                   Що вивчає інформатика.

2.                   Поняття інформації.

3.                   Повідомлення та його види.

4.                   Властивості інформації.

5.                   Що таке шум та інформаційна надлишковість.

6.                   Сигнал та його види.

7.                   Поняття даних.

8.                   Кодування інформації.

9.                   Одиниці вимірювання інформації.

10.               Інформаційні процеси.

Порівняно з іншими науками, інформатика — молода наука. Попри це вона — одна з найважливіших галузей знання.

Інформатика — це наука, яка вивчає структуру і загальні властивості інформації, а також закономірності й методи вимірювання, подання, пошуку, зберігання, опрацювання та передавання інформації за допомогою комп’ютерних систем.

Ключовим поняттям інформатики як науки є абстрактне (неозначуване) поняття «інформація». Особливість його в тому, що воно використовується в усіх без винятку наукових і виробничих сферах: філософії, природничих і гуманітарних науках, біології, медицині та психології, фізіології людини і тварин, соціології, техніці, економіці, а також у повсякденному житті. Тому конкретне тлумачення елементів, що пов’язані з поняттям «інформація», залежить від методів конкретної науки, мети дослідження та певної ситуації.

Повідомлення від джерела до приймача повідомлень передають за допомогою послідовності сигналів. Середовище, через яке здійснюється передача сигналів від джерела до приймача, називають каналом зв’язку.

Під інформацією будемо розуміти всі ті знання, які зменшують ступінь нашої невизначеності щодо певного явища, галузі або предмета (за Клодом Шенноном).

Інформація передається за допомогою повідомлень.

Під повідомленням будемо розуміти вплив деякої сукупності сигналів, подразників на нервову систему живого організму або датчики технічного пристрою. Ці сигнали можуть бути подані в різні способи залежно від систем, які їх видають та сприймають.

Сучасні засоби передавання інформації використовують класичну схему Шеннона. На вході та виході можуть знаходитися перетворювачі інформації, і тоді схема має вигляд:

 

Джерело інформації

Пристрій кодування інформації

Канал

Пристрій декодування інформації

Приймач

 

Види повідомлень

За формою подання

За способом сприйняття

— текстові;

— візуальні;

— графічні;

— звукові;

— числові;

— тактильні;

— звукові;

— нюхові;

— керувальні,

— смакові

— комбіновані або мультимедійні

 

 

Зазначимо, що між поняттями «інформація» та «повідомлення» є різниця. Інформацію передають за допомогою повідомлень.

Не існує однозначної відповідності між інформацією та повідомленням: ту саму інформацію можна передати за допомогою різних повідомлень. І навпаки, одне повідомлення може нести різну інформацію залежно від того, як інтерпретують повідомлення різні люди або ті самі люди за різних обставин.

Щоб інформація сприяла прийняттю правильних рішень, вона повинна мати деякі властивості: зрозумілість, актуальність, корисність, вірогідність, повноту.

Ту частину повідомлення, яка не несе корисної інформації, називають шумом.

Таким чином, якщо повідомлення не має зазначених властивостей, воно не несе інформації, а несе шум. Повідомлення може нести шум із точки зору приймача інформації (те саме повідомлення, отримане в інший час або іншим адресатом, може нести інформацію).

Якщо ви отримали повідомлення, частина якого зайва, тобто ви не можете нею скористатися для вирішення певної проблеми, таке повідомлення має інформаційну надлишковість.

Інформаційна надлишковість — наявність інформації, яка не може бути використана для прийняття рішень.

Між людьми повідомлення зазвичай передаються в усній чи письмовій формі, а між пристроями — за допомогою сигналів.

Сигнал — це зміна в часі деякої фізичної величини, що характеризується певними параметрами.

Розрізняють два види сигналів:

— аналоговий — відображає безперервний процес зміни деякої величини (усне мовне повідомлення, музика, звуки);

— дискретний — його параметр набуває кінцевої кількості значень (письмове мовне повідомлення, повідомлення азбукою Морзе, числа тощо).

Із поняттям «повідомлення» пов’язане поняття «дані». Якщо повідомлення — це послідовність сигналів різноманітного походження, то в момент, коли ці сигнали фіксуються будь-яким пристроєм або живою істотою, створюються дані.

Дані — це сигнали, зареєстровані в певному вигляді, зручному для їх зберігання, передачі та подальшого опрацювання.

Дані можуть бути подані у вигляді символів, звуків, таблиць, зображень тощо.

Кодуванням називають відображення дискретного повідомлення у вигляді спеціальних символів. Враховуючи будову комп’ютера, для кодування інформації використовують двійковий код — кожному символу відповідає двійкове число.

Подання інформації за допомогою двійкових кодів виявилося конструктивно та технічно зручним, тому що двом знакам, які для цього використовуються, можуть відповідати два різних фізичних стани: намагнічена або розмагнічена елементарна ділянка на поверхні магнітного диска (проходить через провідник струм чи ні, зафіксовано світловий промінь чи ні тощо). Двійкове кодування інформації для подання її в пам’яті обчислювальних машин здійснюється за допомогою цифр 0 і 1 двійкової системи числення.

Види кодування

Кодування текстової інформації. Сукупність усіх символів, за допомогою яких здійснюється спілкування з ПК, утворює кодову таблицю. Однією з найвідоміших є кодова таблиця ASCII. У ній встановлено відповідність між символами алфавіту та двійковими числами. Ці числа називаються кодами символів, вони відповідають внутрішньому поданню символів у комп’ютері.

Кодування графічної інформації. Графічна інформація, яку можуть обробити обчислювальні машини, дискретна. Графічні зображення на екранах моніторів формуються шляхом підсвічування всіх точок екрана певним кольором. Елементом графічного зображення є точка — піксель.

Кодування числової інформації. Двійкові коди цілих чисел утворюються шляхом переведення їх у двійкову систему числення.

Кодування звукової інформації. За своєю фізичною природою звук, що сприймається органами слуху людини, це звукові хвилі, які поширюються у пружному середовищі. У математиці такі хвилі описуються за допомогою рівнянь, до складу яких входять такі визначальні числові величини, як частота коливань, амплітуда, фаза зміщення. А це є числа, що кодуються за загальноприйнятими правилами.

Кодування керувальної інформації. Керувальна інформація призначена для сприйняття її виконавцем. Якщо це технічний пристрій, то він має певну систему команд, які можна подавати на його вхід. Якщо виконавцем команд є мікропроцесорна техніка, то систему команд утворюють команди її процесорів. Для ПК ці команди утворюють мову машинних команд. Керувальна інформація у такому разі записується у вигляді відповідних програм.

Треба звернути увагу на те, що під кількістю інформації розуміють ту кількість корисної інформації, яку несе повідомлення, а вимірювання повідомлення — це, по суті, довжина його двійкового коду.

Для кращого розуміння зазначених понять корисно розглянути приклади за Річардом Гіном (запитання для обдарованих учнів).

1. Чи містить книжка, яка довго була у користуванні, стільки ж інформації, скільки така сама, але нова?

2. Чи несе кам’яна брила вагою у три тонни стільки ж інформації для археологів, скільки її якісний фотознімок у журналі?

3. Коли радіостанція передає останні новини, чи однакову інформацію одержують усі люди, які слухають радіопередачу?

4. Чи однакова кількість інформації зберігається у книжці, у пачці з 10 таких книг та в пачці зі 100 таких самих книг?

5. Якщо той самий текст записати 6 разів підряд, чи збільшиться при цьому в шість разів кількість інформації в такому повідомленні?

6. Чи залежить кількість інформації у слові від того, в якому порядку розташовано літери (наприклад, у словах «кумач» і «чумак»)?

7. Чи залежить кількість інформації в реченні від того, в якому порядку розташовано слова?

8. Яку інформацію несе повідомлення «Нам із ним пощастило»? Про що тут ідеться?

Отже, потужність радіосигналу, вага носія повідомлення тощо не можуть служити характеристикою інформації.

Основною одиницею вимірювання інформації в обчислювальній техніці є біт.

Біт — це найменша порція інформації, яку одержують у виборі між двома подіями.

Під обсягом інформації у двійковому повідомленні розуміють кількість бітів у цьому повідомленні.

Байт — це послідовність із восьми пов’язаних біт.

1 Кбайт (кілобайт) = 210 байт = 1024 байт.

1 Мбайт (мегабайт) = 210 кілобайт = 1024 Кбайт.

1 Гбайт (гігабайт) = 210 мегабайт = 1024 Мбайт.

1 Тбайт (терабайт) = 210 гігабайт = 1024 Гбайт.

1 Пбайт (петабайт) = 210 терабайт = 1024 Тбайт.

Інформаційні процеси — це всі дії, які можна виконувати з інформацією.

Це сприйняття, пошук, збирання, опрацювання, перетворення, формалізація, фільтрація, сортування, архівація, передавання, зберігання, кодування, шифрування, захист інформації.

4. Закріплення нового матеріалу

Фронтальне опитування (відповіді — у файлі O_1.doc).

Запитання для фронтального опитування

1.   У якому вигляді за формою подання та за способом сприйняття було подано інформацію на цьому уроці?

2.   Що було джерелом інформації, каналом передавання та що або хто був її приймачем?

3.   Чи можна назвати деяку подану на уроці інформацію шумом?

5. Узагальнення та систематизація набутих знань

Усна вправа 

Учитель називає повідомлення, учні після обговорення в парах або малих групах визначають його вид за формою подання:

— інформація, яка міститься у друкованих виданнях (текстове);

— усне мовлення, музичні композиції, мелодії (звукове);

— набори числових даних (числове);

— інформація, що утворюється як комбінація об’єктів перелічених видів (комбіноване);

— рисунки, картини (графічне);

— м’який, твердий, холодний... (не стосується форми подання).

Учитель називає повідомлення, учні після обговорення в парах або малих групах визначають його вид за формою подання.

6. Підбиття підсумків уроку

Рефлексія.

Учитель пропонує учням назвати якомога більше нових слів і термінів, із якими вони ознайомилися на уроці (інформатика, інформація, інформаційні процеси, сигнал, шум, кодування, повідомлення, двійкове кодування, приймач тощо). Найактивнішим учням він виставляє оцінки.

7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання

Підручник __________________________________________________________________

Робочий зошит ______________________________________________________________

Додаткове завдання. Підготуйте невеликі доповіді з тем «Розвиток інформатики» або «Видатні діячі, які зробили внесок у розвиток інформатики».

Категорія: Інформатика 9 клас | Додав: uthitel (27.11.2013)
Переглядів: 2916 | Рейтинг: 2.0/1
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: