ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА «Понятие количества информации: различные подходы»

Мухаметзянова Лилия Ринатовна ПЛАН­КОНСПЕКТ УРОКА  «Понятие количества информации: различные подходы» ФИО  аттестуемого учителя Место работы (наименование ОУ) Класс Предмет Тема занятия МБОУ «СОШ №45 с углубленным  изучением отдельных предметов» 8 Информатика и ИКТ Понятие количества информации:  различные подходы Используемая образовательная система (методика, технология) Цели и задачи урока Оборудование урока Дидактические средства Использованная литература Цель: сформировать понятие «количества  информации»; научить находить количество  информации, используя алфавитный и  содержательный подходы. Задачи:  ­ ввести понятие «информативность  сообщения»; ­ научить находить количество информации  в сообщении; ­ ввести понятия «алфавит», «мощность  алфавита»; ­ ввести понятие о единице измерения  информации; ­научить находить информацию в тексте. Компьютер, интерактивная доска. Раздаточный материал. Ход урока Этапы работы 1.Организационный момент,  включающий: • постановку цели, которая  должна быть достигнута  учащимися на данном этапе  урока (что должно быть  сделано учащимися, чтобы их  дальнейшая работа на уроке  была эффективной)  • определение целей и задач,  которых учитель хочет  достичь на данном этапе  урока; • описание методов организации работы учащихся  на начальном этапе урока,  настроя учеников на учебную деятельность,  предмет и тему  урока (с учетом реальных  особенностей класса, с  которым работает педагог) 2. Опрос учащихся по Заданному на дом  материалу, включающий:  • определение целей, которые Содержание этапа (заполняется педагогом) Действия учителя 1. Организационный момент. Здравствуйте! Сегодняшняя тема урока: « Понятие  количества информации: различные подходы »  (слайд 1). На уроке вы познакомитесь с понятием  количество информации,   научитесь находить  количество информации, используя алфавитный и  содержательный подходы. А для этого нам  необходимо познакомиться с понятием  информативность сообщения,   научиться находить  количество информации в сообщении, познакомиться с понятиями «алфавит», «мощность алфавита»,  научиться находить информацию в тексте.  (слайд 2). Но в начале урока вспомним о понятии информация  и информационных процессах, выполнив тест. Для  более сильных учащихся можно предложить задание  на карточках. 2. Опрос учащихся по заданному на дом  материалу Тест:  1. информационными процессами называются  Действия ученика Время Записывают тему урока в  тетради. Знакомятся с целями и  задачами на урок. Выполняют тест за ПК. учитель ставит перед учениками на данном этапе урока (какой результат должен быть достигнут учащимися);  • определение целей и задач,  которые учитель хочет достичь на данном этапе урока; • описание методов, способствующих решению поставленных целей и задач; • описание критериев достижения целей и задач данного этапа урока; • определение возможных действий педагога в случае, если ему или учащимся не удается достичь поставленных  целей;  • описание методов организации совместной деятельности учащихся с учетом особенностей класса, с  которым работает педагог; • описание методов мотивирования (стимулирования) учебной активности учащихся в ходе опроса;  • описание методов и Критериев оценивания ответов учащихся в ходе опроса.  В) достоверность; действия, связанные: А) с работой во всевозможных информационных  системах Б) с работой средств массовой информации В) с хранением, обработкой, обменом информации Г) с поиском информации в информационных  системах Д) с разработкой программного  обеспечения  2.на каком свойстве информации отразится ее  преднамеренное искажение?  А) понятность; Б) актуальность; Г) полнота.  3. Выберите событие, которое можно отнести к информационным процессам: А) упражнение на  спортивном снаряде; В) водопад; Б) перекличка присутствующих на уроке  Г) катание  на карусели; 4. Какой из переделенных процессов нельзя назвать  информационным процессом? А) взвешивание информации; В) хранение  информации; Б) кодирование информации; Г)  обработка информации. 5.Что из нижеперечисленного вовлечено в  информационный процесс? А) песок; В) камень; Б) дом; Г) человек. 6) Каким свойством обладают объекты: колокол, В) передают  речь, костер, радио, электронная почта? А) хранят информацию; информацию; Б) обрабатывают информацию; Г) создают  информацию. 7)  К средствам хранения звуковой (аудио)  информации можно отнести: А) учебник по истории Б) вывеску названия магазина В) журнал Г) диск с классической музыкой Д) газету 8)  Какой объект не могут служить носителем  информации при ее хранении? А) ткань; В) магнитные материалы; Б) бумага; Г) луч света 9) Человек припишет информацию: А)магнитным полем; Б) органами чувств; средствами 10) Информационная культура общества  предполагает: А) знание современных программных продуктов;  Б)  знание иностранных языков и их применение; В)  умение работать с информацией при помощи  технических средств;  Г) умение запомнить большой  объем информации. 11)  Что является графической формой  В) внутренними органами; Г) инструментальными  Выполняют задание на  карточках. представления математической  информации: А) математическое уравнение; В) таблица значений  функции; Б) график функции; Г) математическое  выражение. 12) Какое понятие объединяет камень, папирус,  бересту, книгу и диск? А) природное происхождение; В) хранение  информации; Б) историческая ценность; Для более сильных учащихся предлагается  выполнить задание на карточках: Заполни следующую таблицу: Г) вес. процесс передача источник приемник Где хранится  (носитель) Как  обрабатывае тся 1 2 3 4 5 Петя решает  задачу по  математике Петя играет в  компьютерную игру Мы смотрим  телевизор Животные,  охраняя свою  территорию,  оставляют  пахучие метки Открытии  двери ключом Ответ к таблице: процесс передача источник приемник Петя решает  задачу по  математике Учебник   математики Петя Где хранится  (носитель) На бумаге в  виде текста Петя играет в  Компьютер Петя На диске в  Как  обрабатывае тся С помощью  математичес ких  действий Процессоро 1 2 виде  программы Телевизор Мы Видеопленка Метка Другое  животное Растение компьютерную игру Мы смотрим  телевизор Животные,  охраняя свою  территорию,  оставляют  пахучие метки Открытии  двери ключом ключ Замок В форме  ключа 3 4 5 м по  специальной программе Нашим  мышлением Другое  животное  сравнивает  со своим  запахом и  делает  вывод, что  запах не от  него Если форма  ключа  совпадает с  формой  отверстия  замка, то  ключ в замке поварачивае тся. После выполнения теста учитель фиксирует оценки  поставленные программой. Собирает задания  выполненные на карточках. Далее учитель переходит к устному опросу:  давайте вспомним, что такое информация?  Итак, информация – это знания человека.  Что такое сообщение? Предполагаемый ответ  учащихся: Информация –  это знания, которые  человек получает  из  различных источников.   Предполагаемый ответ  учащихся:  сообщение –  это речь, которую мы  слушаем (радиосообщение, объяснение учителя),  воспринимаемые нами  зрительные образы (фильм  по телевизору, сигнал  светофора), текст книги,  которую мы читаем и т.д..  Предполагаемый ответ  учащихся:  информативно  то сообщение, которое  содержит новую  информацию. Итак, сообщение – это информационный поток,  который в процессе передачи информации поступает  к принимаемому субъекту.  А что такое информативность сообщения? Ответ учащихся:  да  содержит. Ответ учащихся:  нет. Изучение нового  учебного материала.  Данный этап  предполагает: • постановку конкретной учебной цели перед  учащимися (какой  результат должен быть  достигнут учащимися на  данном этапе урока);  • определение целей и  задач, которые ставит  перед собой учитель на  Итак, информативное сообщение – это сообщение,  которое пополняет знания человека, т.е. несет для  него информацию. Для разных людей одно и то же, с точки зрения его  информативности, м.б. разным. Если сведения  «старые», т.е. человек это уже знает, или содержание сообщения непонятно человеку, то для него это  сообщение неинформативно. Информативно то сообщение, которое содержит  новые и понятные сведения.  Содержит ли информацию вузовский учебник по  высшей математике с т.зр. первоклассника? Ответ учащихся:   непонятно. Ответ учащихся:  нет. Ответ учащихся:  не новое  сообщение. Ответ учащихся:  нулю. Ответ учащихся:  нет. Ответ учащихся:   непонятно. Ответ учащихся:  нулю. данном этапе урока;  • изложение основных положений нового  учебного материала,  который должен быть  освоен учащимися (на основе содержания  данного пункта эксперт  выносит суждение об  уровне владения  педагогом предметным  материалом); • описание  форм и методов  изложения(представления) нового учебного  материала; • описание основных форм и методов организации индивидуальнойигруппово йдеятельностиучащихсясу четомособенностейкласса, в котором работает  педагог; • описание критериев определенияуровнявниман ияиинтересаучащихсякизл  Будет ли информативным текст этого учебника  для первоклассника, если он попытается его  прочитать?  Почему?  Является ли для вас информативным сообщение  о том, что столица Франции – Париж?  Почему?  Является ли для вас информативным сообщение  о том, что коллоидная химия изучает дисперсионные  состояния систем, обладающих высокой степенью  раздробленности?   Почему? 3. Изучение нового материала.  Если сообщение неинформативно для человека,  то количество информации в нем равно…? Итак, количество информации в информационном  сообщении больше нуля. Пока мы с вами умеем различать лишь две ситуации:  «нет информации», «есть информация», т.е.  количество информации равно  нулю или неравно  нулю. Очевидно, для измерения информации этого  недостаточно. Нужна единица измерения, тогда мы  сможем определять, в каком сообщении информации  больше, в каком меньше. Единица измерения информации называется бит.  Ее определение звучит так: Учащиеся записывают  определение в тетрадь. Ответ учащихся: Шести. Ответ учащихся: тридцати. агаемомупедагогомучебно муматериалу;  • описание методов  мотивирования (стимулирования) учебной активности учащихся в  ходе освоения нового  учебного материала; Сообщение, уменьшающее неопределенность  знаний в два раза, несет один бит информации.  (слайд) Необходимо пояснить, что такое неопределенность  знаний? Пример: допустим, вы бросаете монету, загадывая,  что выпадет: орел или решка? Есть всего два  варианта возможного результата бросания монеты.  Причем не один из этих вариантов не имеет  преимущества перед другим. В таком случае говорят  они равновероятны. События равновероятны, если ни одно из них не  имеет преимущества перед другим.  (слайд) Так вот, в этом случае перед подбрасыванием  монеты неопределенность знаний равна двум. Задача: игральный кубик с шестью гранями может с  равной вероятностью упасть на любую из них. Чему  равна неопределённость знаний? Задача: на экзамен приготовлено 30 билетов. Че как  он чему равна неопределенность знаний ученика  перед тем как он вытянет билет. Вернемся к примеру с монетой. После того, как вы  бросили монету, посмотрели на нее, вы получили  зрительное сообщение, что выпал например орел.  Произошло 1 из2­х возможных событий.  Неопределенность знаний уменьшилась в 2 раза: было Учащиеся вместе с  учителем заполняют  таблицу для решения  задачи: Учащиеся решают задачу и  сообщают ответ учителю: Три. Дети отвечают: N=2, I=1 N=4, I=2 N=8, I=3 Дети приходят к выводу,  что: 2i=N Ответ:4 Дети записывают правило в тетрадь. 2 варианта, остался 1. Значит, узнав результат  бросания монеты, вы получили 1 бит информации. Сообщение о том, что произошло 1 событие из 2­х  равновероятных несет 1 бит информации. (слайд) Задача: студент на экзамене может получить одну из 4­х оценок: 5, 4, 3, 2. Представьте себе, что ваш  товарищ пошел сдавать экзамен, причем получить он  может с одинаковой вероятностью любую оценку от  «2» до «5». Вы волнуетесь за него, ждете результата  экзамена. Наконец он пришел и на ваш вопрос: «Ну  что ты получил?»  ­ ответил «4». Сколько бит  информации содержится в его ответе? Решение: Вопросы будем ставить так, чтобы каждый ответ  уменьшал количество вариантов в 2 раза, и  следовательно приносил 1 бит информации. Учитель вместе с детьми заполняет таблицу (слайд): Вопрос Ответ Неопределённость  знаний Полученное количество  информации  иииниинформацииинфор 1бит 1 бит 2 бита 4 2 да нет Оценка выше «3»? Ты получил «5»? Итого: Задача: на книжном стеллаже 8 полок. Книга может  быть поставлена на любую из них. Сколько  информации содержит сообщение о том, где  находится книга? На самом деле эти задачи можно решить еще быстрее. Сейчас попробуем получить формулу, связывающую  между собой количество возможных событий и  количество информации. Обозначим буквой N ­ количество возможных  событий (неопределённость знаний); I ­ количество  информации. Давайте вспомним: В примере с монетой N=?, I=? В примере с оценками N=?, I=? В примере с книжным стеллажом N=?, I=? Не трудно заметить, связь между этими величинами: 2i=N Задача: например, пусть на книжном стеллаже не 8,  а 16 полок. Чтобы ответить на вопрос: «сколько  информации содержит сообщение о том, где  находится книга? », нужно решить  уравнение: 2i=N. (слайд) Для определения количества информации I, содержащейся в сообщении о том что  произошло одно из N равновероятных событий,  нужно решить уравнение: 2i=N. Мы рассмотрели содержательный подход к  измерению информации. А теперь познакомимся с  другим способом измерения информации. Этот  способ не связывает количество информации с  содержанием сообщения и называется алфавитным  Записывают в тетради  информацию  содержащуюся на слайде. Учащиеся вместе с  учителем решают задачу Ответ: 14000 бит Учащиеся самостоятельно  в тетрадях решают задачу.  Учащегося получившего  правильный ответ можно  вызвать к доске,  продемонстрировать  решение. Выполняют  информационный диктант.  После написания диктанта, сами себе ставят баллы в  зависимости от количества  правильных ответов: За каждый верный ответ  0,5 балла. подходом. Здесь речь идет об измерении информации в тексте (символьном сообщении). (слайд) Алфавитный подход – это единственный  способ измерения информации, который может  применяться по отношению к информации,  циркулирующий в информационной технике, в  компьютерах. Алфавит – это множество используемых в тексте  символов. Обычно под алфавитом понимают только буквы, но  поскольку в алфавите могут встречаться знаки  препинания, скобки цифры, скобки и др. символы то  их тоже включают в алфавит. Мощность алфавита – полное число символов  алфавита. Воспользуемся формулой, связывающую между  собой количество возможных событий и количество  информации, из содержательного подхода: 2i=N Тогда N ­  мощность алфавита, I – информационный  вес одного символа. Задача: найти объем текста, записанного на языке  алфавит которого содержит 128 символов и 2000  символов в сообщении. Учащиеся записывают  домашнее задание. Решение: 1) N=128 => I=7 2)7*2000=14000 бит Задача: небольшая книжка содержит 10 страниц. На  каждой странице 40 строк, в каждой строке – 60  символов. Найти объем всей книги если мощность  алфавита равна 256. Решение: 1) 40*60*10=24000(символов) 2) N=256 => I=8 3) 24000*8=192000 бит Закрепление пройденного. Задание (информационный диктант) (слайд) Верное предложение – 1, неверное – 0    На   экзамен   приготовлено   30   билетов, 1. неопределенность знаний ученика перед тем как он вытянет билет равна 15. 2. предположим у монеты обе стороны «орел», тогда неопределенность знаний перед броском в том случае равна 2. 3. При отгадывании числа из интервала от 1 до 64  будет получено 6 бит информации. 4. После первого хода в игре «крестики­нолики» на  поле 4*4 будет получено 3 бита информации. 5.   При отгадывании числа из интервала от 1 до 16 будет получено 6 бит информации. 6.    При отгадывании числа из интервала от 1 до 16     цели Закрепление учебного материала, предполагающее: • постановку конкретной перед Учебной учащимися   (какой   результат должен быть Достигнут учащимися на данном этапе урока); • определение целей и задач,  которые ставит перед собой  учитель на данном этапе  урока; • описание форм и методов достижения поставленных целей в ходе закрепления нового   учебного   материала   с учетом индивидуальных особенностей учащихся, с которыми работает педагог. • описание критериев,  позволяющих определить  степень усвоения учащимися  нового учебного материала; • Описание возможных путей и методов реагирования на ситуации, когда учитель определяет, часть   учащихся   не   освоила   новый учебный материал. что   будет получено 3 бит информации. 7.Если информационный вес одного символа равен 7 битам, тогда мощность алфавита равна 128. 8. Если   мощность   алфавита   равна   256,   тогда информационный вес одного символа равен 7. 9.  Если   сообщение   записано   с   помощью   алфавита, содержащего   8   символов,   то   информационный   вес одного символа равен 3 битам. 10.  Информационный   вес   одного   символа   равен   6 битам. Какова мощность алфавита? Учитель   подводит   итог   урока, выставленные   учащимися   отметки, внимание на то какие ошибки были допущены.   фиксирует   обращает Задание на дом,  включающее: • постановку целей Самостоятельной   работы   для учащихся (что должны сделать учащиеся   в   ходе   выполнения домашнего задания); •определение   целей,   которые хочет достичь учитель, задавая задание на дом; • определение и  разъяснение  учащимся критериев  успешного выполнения  домашнего задания. Домашнее задание. (слайд) 1)выучить основные определения и формулы. 2) В магазине на 8 полках расставлены предметы,  которые можно купить. Какое количество  информации несет сообщение о номере полки, на  которой находится интересующий нас товар? Решить  задачу заполнив таблицу: Вопрос Ответ Неопределённость  знаний Полученное количество  информации  иииниинформацииинфор 3) Мощность некоторого алфавита равна 64  символам. Каким будет объем информации в тексте,  состоящем из 100 символов.