Алфавітний підхід до вимірювання інформації

Предмет: Інформатика.

Клас : 8.

Мета уроку:

  • познайомити учнів із поняттями алфавіт, потужність алфавіту, інформаційна ємність знака, інформаційний обсяг повідомлення;
  • навчити вирішувати завдання визначення інформаційного обсягу повідомлення;
  • виховання акуратності та вміння вести записи у зошиті, виховання культури поведінки на уроці, вміння слухати;
  • розвиток пізнавальних інтересів, уміння конспектувати.

План уроку:

Етапи урокуЧас(хв.)Прийоми та методи
1. Організаційний момент3Повідомлення вчителя
2. Актуалізація та систематизація знань5Фронтальне опитування
3. Вивчення нового матеріалу15Повідомлення вчителя, записи на дошці та зошитах, лекція у супроводі презентації
4. Закріплення нового матеріалу18Вирішення задач
5. Домашнє завдання2Запис у щоденниках або зошитах
6. Підсумок уроку2Повідомлення вчителя

Тип уроку: комбінований.

Обладнання: дошка, інтерактивна дошка, комп'ютер, мультимедійний проектор, робочі місця учнів (персональний комп'ютер).

Оформлення дошки:

  1. дата, тема уроку,
  2. основні етапи уроку:
  3. алфавітний підхід до вимірювання інформації;
  4. алфавіт, потужність алфавіту;
  5. інформаційна місткість знака;
  6. інформаційний обсяг тексту
  7. домашнє завдання § 1.1.3, стор.30, завдання1.8, 1.9. стор.32.
  8. формули

Матеріал до уроку:

  1. Додаток 1, картки практичної роботи «Алфавітний підхід до вимірювання інформації»;
  2. Додаток 2, презентація «Алфавітний підхід до вимірювання інформації»;
  3. Додаток 3, список завдань (дод. матеріал на допомогу вчителю).
  4. Додаток 4, розв'язання задач 1-3.

Список використаної літератури:

  1. Інформатики. 8 клас: поурочні плани за підручником Н.Д. Угриновича / авт.-упоряд. А.М. Горностаєва. - Волгоград: Вчитель, 2008.
  2. Крилов С.С. ЄДІ. Інформатики. Тематичний робочий зошит ФІПІ/С.С. Крилов, Д.М.Ушаков. - М.: Видавництво «Іспит», 2010.
  3. Семакін І.Г. Інформатика та ІКТ: підручник для 8 класу / І.Г. Семакін, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова. - М.: БІНОМ. Лабораторія знань, 2010
  4. Угрінович Н.Д. Інформатика та ІКТ: підручник для 8 класу / Н.Д. Угринович. - 2-ге вид., Випр. - М.: БІНОМ. Лабораторія знань, 2009.

Хід уроку

(у супроводі презентації «Алфавітний підхід до вимірювання інформації» див. Додаток 2)

I. Організаційний момент.

Привітання, повідомлення теми та мети уроку, відзначити присутніх на уроці.

II. Актуалізація та систематизація знань.

(У дужках відповідь на запитання)

Фронтальне опитування учнів. слайди 3-6

  1. Яка формула пов'язує між собою кількість можливих інформаційних повідомлень і кількість інформації, що несе отримане повідомлення?
  2. Які одиниці виміру інформації? (біт, байт, кілобайт і т.д.)
  3. Що таке біт? (біт – це кількість інформації, що міститься в інформаційному повідомленні, що зменшує невизначеність знання вдвічі)
  4. Чому дорівнює 1 байт? (1 байт = 8 бітів = 2 3 бітів);
  5. Перекладіть: 2 Мбайт = _______ Кбайт (2048 Кбайт) 16 біт = __________ байт (2 байти) 4 байти = _________ біт (32 біти)

Існує кілька підходів до виміру інформації. На цьому уроці ми розглянемо лише один, який називається алфавітним підходом до визначення кількості інформації.

III. Вивчення нового матеріалу.

Приалфавітному підході до визначення кількості інформації відволікаються від змісту (сенсу) інформації та розглядають інформаційне повідомлення як послідовність знаків певної знакової системи.

Підалфавітом деякої мови ми будемо розуміти набір букв, розділових знаків, цифр, дужок, пробілів та інших символів, що використовуються в тексті.

Потужністю алфавіту називається повна кількість символів алфавіту. Потужність алфавіту позначається буквоюN.

  • потужність алфавіту з українських букв дорівнює 32 (без букви е);
  • потужність алфавіту тексту набраного з клавіатури дорівнює 256 (малі та великі латинські та українські літери, цифри, знаки арифметичних операцій, дужки, розділові знаки тощо);
  • потужність двійкового алфавіту дорівнює 2;
  • потужність алфавіту арифметичних виразів дорівнює 16 (цифри 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9; операції +, -, *, /, ; знак = ; кома).

При алфавітному підході вважається, кожен символ тексту маєінформаційну ємність. Інформаційна ємність знака залежить від алфавіту.

Наприклад, необхідно передати інформаційне повідомлення по каналу передачі інформаціївід відправника до отримувача.

Алфавіт, за допомогою якого записано повідомлення, складається з N знаків. У найпростішому випадку, коли довжина коду повідомлення становить один знак, відправник може надіслати одне з N можливих повідомлень, яке нестиме кількість інформації i. Тоді у формулі

N – кількість знаків в алфавіті знакової системи i – кількість інформації, яку несе кожен знак

Наприклад, з формули можна визначити кількість інформації, яка несе знак у двійковій знаковій системі

Інформаційна ємність знака двійкової знакової системи становить 1 біт.

Завдання (усно): визначити, скільки інформації несе буква українського алфавіту.

Рішення:

Літера українського алфавіту несе 5 бітів інформації.

Кількість інформації в повідомленні.

Повідомлення складається з послідовності знаків, кожен із яких несе певну кількість інформації.

Кількість інформації в повідомленні можна порахувати, помноживши кількість інформації, яка несе один знак кількості знаків у повідомленні.

, де Ic – кількість інформації у повідомленні i – кількість інформації, яка несе один знак k – кількість знаків у повідомленні

Вирішимо кілька завдань.

Під час вирішення завдань можна використовувати калькулятор на комп'ютері. Пояснити учням, як запускати програму Калькулятор.

Щоб вирішити задачу, записуємо, ДАНО, ЗНАЙТИ, РІШЕННЯ, ВІДПОВІДЬ.

Вчитель розбирає разом із учнями рішення завдань (див. Додаток 4), за бажанням учні виходять до дошці.

Завдання 1. (слайди 14-15) Інформаційний обсяг повідомлення – 7,5 Кбайт. Відомо, що це повідомлення містить7680 символів. Яка потужність алфавіту?

Завдання 2. (слайди 16-17) Для запису повідомлення використовувався 32-символьний алфавіт. Кожна сторінка містить 30 рядків. Всі повідомлення містить 8775 байт інформації та займає 6 сторінок. Скільки символів у рядку?

Завдання 3. (слайди 18-19) Яка кількість інформації містить повідомлення 1010101111012?

IV. Закріплення нового матеріалу.

Виконання практичної роботи учнями (вирішення завдань самостійно). (Див. Додаток 1)

Під час вирішення завдань учні можуть використовувати калькулятор на комп'ютері.

На допомогу вчителю пропонується додатковий список завдань для додаткових завдань чи будинків додому сильнішим учням. (Див. Додаток 3)

Практична робота «Алфавітний підхід до вимірювання інформації »

1. Текст складено з використанням алфавіту потужністю 64 символи та містить 100 символів. Яким є інформаційний обсяг тексту. (відповідь Ic = 600 біт)

2. Інформаційний обсяг тексту, підготовленого з допомогою комп'ютера, дорівнює 3,5 Кбайт. Скільки символів містить цей текст? (відповідь k = 3584 символів)

3. Обсяг повідомлення, що містить 2048 символів, становив 1/512 Мбайта. Якою є потужність алфавіту, за допомогою якого записано повідомлення? (відповідь N = 256 символів)

V. Домашнє завдання.

Записати домашнє завдання до щоденника або зошита.

підручник Інформатика та ІКТ. Базовий курс: Підручник для 8 класу/Н.Д. Угринович.

§ 1.1.3, стор.30, завдання самостійного виконання 1.8, 1.9. стор.32.

VI. Підсумок уроку.

Підбиття підсумку уроку. Відповісти на запитання вчителя (у дужках відповідь на запитання).