Информация и информационные процессы

Тема: Урок решения задач по теме «Информация и информационные процессы»
Класс: 10
Цели урока:
Образовательная
сформировать у учащихся навыки решения задач по теме «Информация и информационные процессы»
уметь применять ранее изученные понятия для решения задач;
Воспитательная
воспитание эмоционально – ценностного отношения к миры и себе через формирование чувства ответственности к своему и чужому мнению, труду.
Развивающая
развитие речи: обогащение и усложнение словарного запаса.
Развитие логического мышления.
Тип урока: урок решения задач.
Формы организации работы на уроке: индивидуальная, групповая.
План урока:
Организационный момент (1 мин)
Фронтальный опрос (3 мин )
Основная часть (30 мин)
Самостоятельная работа (10 мин)
Подведение итогов (1 мин)

Методы обучения:
1.       фронтальный опрос
2.     объяснение
Задачи изучения
Основные понятия

1. уметь применять новые понятия для решения задач.

Носитель информации, информационный сигнал, язык представления информации, информация, информационный процесс, хранение, обработка и кодирование информации

2. Уметь анализировать условие задачи.


3. проверка усвоенного материала.





II. ФРОНТАЛЬНЫЙ ОПРОС
Урок необходимо начать с активизации изученных на прошлом уроке понятий. Это может быть фронтальный опрос или тест с открытой формой ответа.
Вопросы учителя к учащимся:
Что такое информация?
Что такое информационный процесс?
Что такое хранение?
Что такое обработка информации?
Что такое кодирование информации?
Что такое передача?

III. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Методические рекомендации. Целесообразно разбить класс на группы, чтобы каждая группа работала над своей задачей. В ходе группового обсуждения учащиеся выделяют для заданного объекта свойства информации, перечень которых дополняется в процессе коллективного обсуждения.

Тип задач: Определение вида информации
по способу восприятия и форме представления
Задача
Определите вид информации и ее носитель для объектов «Электронное письмо», «Выступление симфонического оркестра»,сборочный чертеж изделия, «Вкус лимона», заполнив таблицу вида:

объект
Носитель информации
Вид информации



По способу восприятия
По форме представления








Цель: закрепить понимание учащимися понятий «носитель информации», «виды информации».
Вид деятельности: анализ классификационных признаков.
Ответ:
объект
Носитель информации
Вид информации



По способу восприятия
По форме представления

Электронное письмо
Электромагнитные волны, распространяющиеся по проводникам ;микросхема оперативной памяти
Визуальная , аудиальная
Текстовая, звуковая







Выступление симфонического оркестра
Акустические волны, распространяющиеся в воздухе
аудиальная
Звуковая

Сборочный чертеж изделия
бумага
визуальная
графическая

Вкус лимона
Вкусовые рецепторы
вкусовая
?


Тип задач: Определение и описание свойств информации
Задача 1
Прав ли был Талейран, когда говорил: «Кто владеет информацией, владеет миром»?
Подумайте и сформулируйте несколько ответов на вопрос, для чего человеку нужна информация.
Попробуйте дать один наиболее обобщенный ответ.
Цель: развивать у учащихся понимание роли и значения информации в жизнедеятельности отдельного человека и всего общества.
Виды деятельности: обращение к собственному опыту; обобщение.
Ответ.
Информация нужна человеку для того, чтобы ориентироваться в изменяющейся обстановке; пополнять знания об окружающем мире; решать разнообразные обыденные, учебные и профессиональные задачи; развлекаться; самосовершенствоваться и др.
Наиболее общий ответ: информация нужна (и мы находимся в постоянном ее поиске и отборе), чтобы принимать обоснованные решения.
Задача 2
Из приведенного перечня выберите те свойства информации, от которых в наибольшей степени зависит качество решения, принимаемого на основе информации:
а) полнота; б) понятность; в) актуальность; г) степень субъективности; д) достоверность; е) полезность; ж) компактность представления; з) удобство восприятия; и) логичность.
Цель: познакомить учащихся со свойствами информации. Виды деятельности: анализ и отбор.
Ответ. Все перечисленные свойства в той или иной степени влияют на качество принимаемого решения, но в наибольшей степени это относится к свойствам а) - е).
Задача 3
Перечислите свойства информации для следующих информационных объектов:
а) сочинение на заданную тему;
б) решение задачи по геометрии;
в) реферат по истории.
Цель: закрепить знание учащимися свойств информации. Виды деятельности: анализ и отбор.

Тип задач: Использование разных языков для кодирования информации
Задача
Выразите с помощью разных языков (русского языка, языка мимики, языка программирования и т. д.):
а) свое имя;
б) чувство радости;
в) просьбу вычислить длину стороны квадрата по длине его диагонали.
Цель: продемонстрировать учащимся, что каждый язык имеет свое назначение, причем разговорные языки - наиболее универсальные. Кроме того, разговорные языки неформализованные, а языки программирования формальные.
Вид деятельности: формализация.
Ответ.
а) На русском языке имя достаточно произнести или написать;
на языке мимики это сделать затруднительно (хотя если поставить такую цель, то, наверное, можно что-то придумать);
на языке программирования «выразить» имя можно только в виде строки символов.
б) Для выражения чувств в разговорных языках и языках мимики и жестов имеются развитые возможности, но в формальных языках (а языки программирования относятся к классу формальных языков) это сделать затруднительно.
в) Просьбу вычислить длину стороны квадрата с помощью формулы «длину диагонали разделить на квадратный корень из двух» на русском языке сформулировать легко; на языке мимики затруднительно; на языке программирования нужно написать программу, например:




Примечание. В среднем звене, если программирование еще не изучалось, программу можно написать на учебном алгоритмическом языке в качестве пропедевтики.

Тип задач: информационные процессы:
Данные задачи предлагаем на усмотрение учителя.
Задача 1. Ученик передает 2000 байт информации в минуту. Какой объем информации будет передан им за один час?
Задача 2. Что можно сказать о человеке, идущем в сорокаградусную жару с зонтом? А в сорокаградусный мороз?
Задача 3. Какой компонент в следующей схеме передачи информации является главным?


Задача 4. Как наиболее оптимально осуществлять хранение информации с помощью телевизора?
Задача 5. Если сигнал от источника к приемнику доходит за одну минуту, то какова пропускная способность используемого канала связи?
Задача 6. Какой шум приводит к потере информации в процессе ее передачи?
Задача 7. Может ли информация переосмысливаться при передаче от источника к приемнику?
Задача 8. Каким формальным языком чаще всего пользуется человек?
Задача 9. В каких процессах информация проявляет свои свойства?
Задача 10. Чем распознать вкус лимона?
Задача 11. Как узнать человека на большом расстоянии?
Задача 12. Как найти информацию об учителе информатики в дневнике школьника?
Задача 13. Как передать информацию, если ваши руки связаны, а рот заклеен скотчем?
Задача 14. Как, используя карандаш и ластик, собрать информацию об объектах, расположенных в комнате?

Информация и информационные процессы. Задачи повышенной сложности
Предлагаем использовать задачи повышенной сложности для работы с сильными учениками или учениками идущими в перед, либо дать как дополнительное домашнее задание желающим.
Задача 1
Вам требуется утром пойти на занятия в школу. Какие аспекты (с точки зрения требуемых ресурсов) присущи этому действию?
Решение
Указанное действие имеет следующие аспекты:
1) материальный, физический - вам необходимо переместить некоторую массу (например, учебники, тетради и самого себя) на нужное расстояние;
2) энергетический - вам необходимо затратить соответствующее количество энергии на перемещение;
3) информационный - необходима информация о маршруте движения, месторасположении школы; нужно обрабатывать по пути своего движения различную текущую информацию;
4) организационный - необходимы подходящие транспортные сети и маршруты;
5) пространственный - выполняется перемещение на определенное расстояние в пространстве;
6) временной - на данное перемещение затрачивается время (за которое произойдут необратимые изменения в среде, в отношениях объектов).
Все. эти аспекты тесно взаимосвязаны. Более того, они невозможны друг без друга.
Задача 2
Произведите классификацию информации по характеру доступа к ней.
Решение
По характеру доступа к информации возможны следующие случаи:
1) полный или свободный доступ (актуализация) - разрешается чтение (восприятие), запись, копирование, передача, - кодирование/декодирование и использование информации (сообщений);
2) доступ (актуализация) только для чтения;
3) доступ (актуализация) только для записи;
4) доступ (актуализация) к копии - полный или частичный доступ к копии информации, но к оригиналу доступа нет;
5) доступ (актуализация) для текущих преобразований при передаче информации (архивация/разархивация, кодирование/декодирование, и т. д.; остальное запрещено);
6) полный запрет доступа.
Задача 3
Система может принимать 128 различных равновероятных состояний. Если текущее состояние системы неизвестно, то каково количество информации о ней (неопределенность выбора состояния в системе)? Если уже известно, что система находится в состоянии с номером 8, то чему равно количество информации в этом случае?
Решение
Если все состояния равновероятны, то в случае неизвестного текущего состояния системы по формуле Хартли получаем: Н =10^=1082128 = 7 (битов).
Если известно, что система находится в состоянии номер 8, то никакого выбора нет, #= 1 и Я= О (т. е. неопределенность информации о состоянии системы нулевая - оно точно известно).

Задача 4
Некоторая система может находиться в четырех возможных состояниях: в первом - с вероятностью 0.1, во втором и третьем - с вероятностью 0.25, в четвертом - с вероятностью 0.4. Чему равно количество информации (неопределенность выбора) в этой системе? Если система может находиться всегда только в состоянии номер 2, то чему равно количество информации в этом случае? Может ли система находиться в четвертом состоянии с вероятностью 0.3 или 0.5, если вероятности других событий остались прежними? Различны ли состояния 2 и 3?
Указание к решению.
Используйте формулу Шеннона. Неопределенность - это мера беспорядка, хаоса, она может быть оценена с помощью энтропии системы, если система рассматривается как термодинамическая. Связь информации Н(1) с энтропией 5(1) в системе определяется соотношением: (Я+ ,$)' = 0 (производная берется по времени). Сумма вероятностей всех состояний системы должна быть равна 1. . I
Решение.
Так как состояния не равновероятны, то по формуле Шеннона:

Если известно, что система может находиться только в состоянии номер 2, то никакого выбора нет, рг = \, р1 = р3 = р4 = О, а значит, / = 0 (т. е. количество информации о состоянии системы нулевое - оно точно известно).-
Система не может находиться в состоянии номер 4 с вероятностью 0.3 или 0.5, так как сумма всех вероятностей обязательно должна быть равна 1 (какое-то событие происходит всегда).
Состояния 2 и 3 не различимы по формуле Шеннона. Это ее основной недостаток: она не различает состояния с одинаковой вероятностью.

IV. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

V. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ
Анализ решенных задач, подведение итогов по группам.
Домашнее задание.


тест информация и информационные процессы.htm15

Приложенные файлы

  • doc 240964
    Размер файла: 71 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий