Учебное занятие по информатике и ИКТ в 7 классе по теме «Представление информации»

 
 

Тип учебного занятия: Урок изучения новых знаний и способов действий.
Цели учебного занятия:

  • выделить формы представления информации, дать определение понятию «код», изучить единицы измерения объема информации;
  • развивать умения разделять информацию по видам;
  • воспитывать информационную культуру.

Дифференциация на уроке: Объем выполненного задания.
Форма учебного занятия: Комбинированный урок.
Уровни и показатели степени обучаемости: Легкость и быстрота преобразования знаний.
Оснащение занятия:
Мультимедийный проектор, интерактивный плакат.

 

Ход учебного занятия

I. Организация начала занятия.

Дидактическая задача этапа:
Подготовка учащихся к работе на занятии.

II. Подготовка учащихся к активной учебно-познавательной деятельности на основном этапе занятия.

Дидактические задачи этапа:
Обеспечение мотивации учения школьников и принятия ими задач учебно-познавательной деятельности. Актуализация опорных знаний учащихся по теме «Понятие об информации».

Содержание этапа:

  • Ознакомление учащихся со структурно-логической схемой темы и конечными результатами ее изучения.
  • Постановка целей и задач занятия в действиях учащихся.
  • Актуализация опорных знаний:
    - Как вы понимаете, что такое информация?
    - Какую роль играет информация в жизни человека?
    - Как называется информация, получаемая человеком с помощью органов чувств?
    - Перечислите свойства информации.
 
 
 
 

III. Изучение новых знаний и способов действий.

Дидактические задачи этапа:
Обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания учащимися изучаемого материала посредством интерактивного плаката.
Содействие освоению учащимися форм представления информации.
Создание содержательных и организационных условий усвоения учащимися единиц измерения объема информации.

 
 

Содержание этапа:

Форма и язык представления информации

Воспринимая информацию с помощью органов чувств, человек стремится зафиксировать ее так, чтобы она стала понятной и другим, представляя ее в той или иной форме.

Музыкальную тему композитор может наиграть на пианино, а затем записать с помощью нот. Образы, навеянные все той же мелодией, поэт может воплотить в виде стихотворения, хореограф выразить танцем, а художник — в картине.

Человек выражает свои мысли в виде предложений, составленных из слов. Слова, в свою очередь, состоят из букв. Это — алфавитное представление информации. Форма представления одной и той же информации может быть различной. Это зависит от цели, которую вы перед собой поставили.

С подобными операциями вы сталкиваетесь на уроках математики и физики, когда представляете решение в разной форме. Например, решение задачи: «Найти значение математического выражения у = 5х + 3, при х = -3; -2; -1; 0; 1; 2; 3» можно представить в табличной или графической форме. Для этого вы пользуетесь визуальными средствами представления информации: числами, таблицей, рисунком.

 
 

Таким образом, информацию можно представить в различной форме:

  • знаковой письменной, состоящей из различных знаков, среди которых принято выделять:
    - символьную в виде текста, чисел, специальных символов (например, текст учебника);
    - графическую (например, географическая карта);
    - табличную (например, таблица записи хода физического эксперимента);
  • в виде жестов или сигналов (например, сигналы регулировщика дорожного движения);
  • устной словесной (например, разговор).

Форма представления информации очень важна при ее передаче: если человек плохо слышит, то передавать ему информацию в звуковой форме нельзя; если у собаки слабо развито обоняние, то она не может работать в розыскной службе. В разные времена люди передавали информацию в различной форме с помощью: речи, дыма, барабанного боя, звона колоколов, письма, телеграфа, радио, телефона, факса. Независимо от формы представления и способа передачи информации, она всегда передается с помощью какого-либо языка.

На уроках математики вы используете специальный язык, в основе которого — цифры, знаки арифметических действий и отношений. Они составляют алфавит языка математики.

На уроках физики при рассмотрении какого-либо физического явления вы используете характерные для данного языка специальные символы, из которых составляете формулы. Формула — это слово на языке физики.

На уроках химии вы также используете определенные символы, знаки, объединяя их в «слова» данного языка.

Существует язык глухонемых, где символы языка — определенные знаки, выражаемые мимикой лица и движениями рук.

Основу любого языка составляет алфавит — набор однозначно определенных знаков (символов), из которых формируется сообщение. Языки делятся на естественные (разговорные) и формальные. Алфавит естественных языков зависит от национальных традиций. Формальные языки встречаются в специальных областях человеческой деятельности (математике, физике, химии и т. д.). В мире насчитывается около 10 000 разных языков, диалектов, наречий. Многие разговорные языки произошли от одного и того же языка. Например, от латинского языка образовались французский, испанский, итальянский и другие языки.

Кодирование информации

С появлением языка, а затем и знаковых систем расширились возможности общения между людьми. Это позволило хранить идеи, полученные знания и любые данные, передавать их различными способами на расстояние и в другие времена — не только своим современникам, но и будущим поколениям. До наших дней дошли творения предков, которые с помощью различных символов увековечили себя и свои деяния в памятниках и надписях. Наскальные рисунки (петроглифы) до сих пор служат загадкой для ученых. Возможно, таким способом древние люди хотели вступить в контакт с нами, будущими жителями планеты и сообщить о событиях их жизни.

Каждый народ имеет свой язык, состоящий из набора символов (букв): русский, английский, японский и многие другие. Вы уже познакомились с языком математики, физики, химии. Представление информации с помощью какого-либо языка часто называют кодированием.

  Код — набор символов (условных обозначений) для представления информации. Кодирование — процесс представления информации в виде кода.

Водитель передает сигнал с помощью гудка или миганием фар. Кодом является наличие или отсутствие гудка, а в случае световой сигнализации — мигание фар или его отсутствие.

Вы встречаетесь с кодированием информации при переходе дороги по сигналам светофора. Код определяют цвета светофора — красный, желтый, зеленый.

В основу естественного языка, на котором общаются люди, тоже положен код. Только в этом случае он называется алфавитом. При разговоре этот код передается звуками, при письме — буквами. Одну и ту же информацию можно представить с помощью различных кодов. Например, запись разговора можно зафиксировать посредством русских букв или специальных стенографических значков.

По мере развития техники появлялись разные способы кодирования информации. Во второй половине XIX века американский изобретатель Сэмюэль Морзе изобрел удивительный код, который служит человечеству до сих пор. Информация кодируется тремя «буквами»: длинный сигнал (тире), короткий сигнал (точка) и отсутствие сигнала (пауза) для разделения букв. Таким образом, кодирование сводится к использованию набора символов, расположенных в строго определенном порядке.

Люди всегда искали способы быстрого обмена сообщениями. Для этого посылали гонцов, использовали почтовых голубей. У народов существовали различные способы оповещения о надвигающейся опасности: барабанный бой, дым костров, флаги и т. д. Однако использование такого представления информации требует предварительной договоренности о понимании принимаемого сообщения.

Единицы измерения информации

Знаменитый немецкий ученый Готфрид Вильгельм Лейбниц предложил еще в XVII веке уникальную и простую систему представления чисел. «Вычисление с помощью двоек... является для науки основным и порождает новые открытия... при сведении чисел к простейшим началам, каковы 0 и 1, везде появляется чудесный порядок».

 
 

Сегодня такой способ представления информации с помощью языка, содержащего всего два символа алфавита — 0 и 1, широко используется в технических устройствах, в том числе и в компьютере.

Эти два символа 0 и 1 принято называть двоичными цифрами или битами (от англ. binary digit — двоичный знак).

  Бит — наименьшая единица измерения объема информации.

Инженеров такой способ кодирования привлек простотой технической реализации — есть сигнал или нет сигнала. С помощью этих двух цифр можно закодировать любое сообщение.
Более крупной единицей измерения объема информации принято считать 1 байт, который состоит из 8 бит.

Принято также использовать и более крупные единицы измерения объема информации, которые приведены в таблице. Число 1024 (210) является множителем при переходе к более высокой единице измерения.

Таблица. Единицы измерения объема информации.

 
 

IV. Первичная проверка понимания изученного.

Дидактическая задача этапа:
Установление правильности и осознанности ус¬воения нового учебного материала.

Содержание этапа:

Ответы на вопросы:

  1. Какие формы представления информации вы знаете?
  2. Как можно представить информацию о погоде в различной форме?
  3. Какие алфавиты вы знаете?
  4. Где применяются естественные языки?
  5. Где применяются формальные языки?
  6. Что такое код и кодирование?
  7. Какой алфавит нашел наибольшее распространение в различных сферах деятельности?
 
 

V. Закрепление знаний и способов действий учащихся.

Дидактическая задача этапа:
Организация и осуществление усвоения учащимися способов деятельности путем воспроизведения информации и выполнения упражнений в ее применении.

Содержание этапа:

Выполнение заданий:

  1. Укажите правильный порядок возрастания единиц измерения объема информации:
    а) бит, байт, гигабайт, килобайт;
    б) байт, мегабайт, килобайт, гигабайт;
    в) байт, килобайт, мегабайт, гигабайт;
    г) байт, килобайт, гигабайт, мегабайт.
  2. Выразите в байтах 256 бит.

VI. Контроль и самопроверка знаний и способов действий.

Дидактические задачи этапа:
Выявление качества знаний учащихся и уровня овладения знаниями и способами действий.
Обеспечение коррекции знаний и способов действий.

Содержание этапа:

Выполнение тестовых заданий:

1. За основную единицу измерения количества информации принят:
а) 1 бод; б) 1 бит; в) 1 байт; г) 1 Кбайт.
2. Чему равен 1 байт?
а) 10 бит; б) 10 Кбайт; в) 8 бит; г) 1 бод.
3. Чему равен 1 Кбайт?
а) 1000 бит; б) 1000 байт; в) 1024 бит; г) 1024 байт.
4. Чему равен 1 Мбайт?
а) 1 000 000 бит; б) 1 000 000 байт; в) 1024 Кбайт; г) 1024 байт.
5. Чему равен 1 Кбайт?
а) 210 байт; б) 103 байт; в) 1000 бит; г) 1000 байт.
6. Чему равен 1 Гбайт?
а) 210 Мбайт; б) 103 Мбайт; в) 1000 Мбит; г) 1 000 000 Кбайт.

VII. Информация о домашнем задании.

Дидактическая задача этапа:
Обеспечение понимания цели, содержания и способов выполнения домашнего задания и инструктаж по его выполнению.

Содержание этапа:

На дом: Раздел 1, тема 2.

VIII. Подведение итогов учебного занятия.

Дидактическая задача этапа:
Анализ и оценка достижения цели и определение перспективы последующей работы.

IX. Рефлексия деятельности.

Дидактические задачи этапа:
Мобилизация учащихся на рефлексию своего поведения (мотивации, способов деятельности, общения).
Обеспечение усвоения учащимися принципа саморегуляции и сотрудничества.