Измерение информации 8 класс

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области
Государственное бюджетное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования Свердловской области
«Камышловский педагогический колледж»
Конспект урока по информатике
Измерение информации
8 класс
Методист ГБОУ СПО СО КПК
Ракова М. П.
___________________________
Преподаватель информатики в
МБОУ СОШ №3 с углубленным
изучением отдельных предметов
Михайлова Е. Н.
___________________________
Исполнитель: студентка 5 курса
специальности 050202
Информатика Черкунова Г. М.
Камышлов, 2012
Тема: «Измерение информации».
ОУ: МБОУ СОШ №3 с углубленным изучением отдельных предметов.
Класс: 8
Дата: 17. 10. 2012.
Тип урока: изучение нового.
Цель: формирование умений определять информационный вес символа
произвольного алфавита; определять информационный объем сообщения, состоящего из
некоторого количества символов; переводить и применять единицы измерения
информации при решении задач.
Задачи:
Обучающая: формирование представления понятиях: бит, информационный вес
символа, объем сообщения, единица измерения информации – посредством рассказа
учителя.
Развивающая: формирование умений структурировать информацию, навыков
самостоятельной работы учащихся;
Воспитывающая: формирование умения осуществлять свою деятельность в
соответствии с поставленными целями и задачами.
Оборудование: письменные принадлежности: тетрадь, ручка, карандаш; ЦОР по
теме «Измерение информации», ПК, доска, мел (маркер); ПО: ОС Windows, MS Power
Point.
План урока:
1. Организационный этап, мотивационный.
2. Актуализация знаний.
3. Изучение нового.
4. Первичная проверка понимания.
5. Инструктаж по домашнему заданию.
6. Подведение итогов урока.
Ход урока
№ этапа
t
(мин)
Организаци
онный
1
Актуализац
ия знаний
3
Мотивацион
ный
1
Изучение
нового
15
Методы, средства,
формы
Здравствуйте. Сегодня урок информатики буду вести у Вас я - Галина Слушают,
проверяют М: словесный;
Михайловна. Проверьте у себя обязательного наличия тетради и письменных наличие принадлежностей. С: слово учителя;
принадлежностей.
Ф: фронтальная.
Начнем мы с вами с того, что вспомним определение понятия алфавит языка.
Слушают, отвечают на М:
словесный,
- Алфавит языка – набор отличных друг от друга символов, используемых для вопросы.
нагляднопредставления информации.
демонстрационный;
А что называют мощностью алфавита?
С: слово учителя;
- Мощность алфавита – количество входящих в алфавит символов.
Ф: фронтальная.
Так же на прошлом уроке выявили следующую закономерность: 2= 21, 4= 22,
8= 23, 16= 24, 32= 25 и т.д. Для данной закономерности есть формула в общем
виде. Как она выглядит?
- N=2i
Данная формула пригодится нам для изучения новой темы, которая звучит Записывают тему и дату в М: словесный;
следующим образом: «Измерение информации». Откройте тетради и тетради.
С: слово учителя;
запишите дату и тему.
Ф: фронтальная.
Как вы знаете информация – сведения, которые человек получает из Слушают, записывают в
М:
беседа,
окружающей среды при помощи своих органов чувств. Другими словами тетради основные
объяснительноинформация – содержание сообщений, которые человек получает из моменты(определения,
иллюстративный;
различных источников. Одно и то же сообщение может нести много формулы).
С: слово учителя, ПК,
информации для одного человека и не нести ее совсем для другого. При
проектор, доска;
Ф: фронтальная.
таком подходе количество информации определить однозначно
затруднительно.
В информатике существует такое понятие как «алфавитный подход», который
позволяет измерить информационный объем сообщения, представленного на
некотором языке (естественном или формальном), независимо от его
содержания.
Для количественного выражения любой величины необходима единица
измерения. При алфавитном подходе считается, что каждый символ
некоторого сообщения имеет определенный информационный вес, то есть
несет фиксированное количество информации. Все символы одного алфавита
имеют один и тот же вес, зависящий от мощности алфавита.
(А мощность алфавита, как мы с вами вспомнили это что?)
Информационный вес символа двоичного алфавита принят за
минимальную единицу измерения информации и называется 1 бит.
Вначале урока мы с вами вспомнили закономерность, которая была
представлена в общем виде как N=2i . Так вот, N в данном случае это
Деятельность педагога
Деятельность учащихся
мощность исходного алфавита, а i это информационный вес одного символа.
То есть соотношение этих двух величин мы и записываем как N=2i.
Рассмотрим следующую задачу.
 Алфавит племени Пульти содержит 8 символов. Каков информационный
вес символа этого алфавита?
Решение.
Составим краткую запись условия задачи.
Что нам дано? N=8. Найти нужно информационный вес символа, то есть i.
Зная соотношение этих величин, можно найти i. Записываем как 8=2i. Отсюда
i=3. Ответ будет 3 бита.
Мы рассмотрели пример нахождения информационного веса одного символа.
Но поскольку мы говорим не только об одном символе, но и о целых
сообщениях, то существует и понятие «информационный объем сообщения».
Другими словами количество информации в сообщении. Для вычисления
данной величины будем использовать следующую формулу: I=K*i. Где i,
как мы знаем это информационный вес символа, I – информационный
объем сообщения, К – количество символов в сообщении.
Для примера рассмотрим задачу.
 Сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит
140 символов. Какое количество информации оно несёт?
Решение.
Запишем краткое условие задачи. N=32, K=140, нужно найти I.
По соотношению N=2i, считаем 32=2i, то есть i=5. Находим I по формуле
I=K*i: 140*5=700 (бит).
Запишем ответ.
Следующая задача обратного характера.
Информационное сообщение объемом 720 битов состоит из 180 символов.
Какова мощность алфавита, с помощью которого записано это сообщение?
Решение.
Запишем краткое условие задачи. I=720, K=180. Нужно найти N.
N=2i, I= K*I, i=I/K.
i= 720/180=4 (бита)
N=24=16 (символов).
Таким образом, мы рассмотрели с вами 2 примера: в котором нужно найти, и в
котором известен информационный объем сообщения.
В наше время люди все чаще пользуются при подготовке текстов
компьютером. Можно говорить о «компьютерном алфавите», включающем
такие символы как: строчные и прописные русские и латинские буквы,
цифры, знаки препинания, знаки арифметических операций и т.д. Такой
алфавит содержит 256 символов. Величина равная 8 битам, называется
байтом. 1 байт – информационный вес символа алфавита мощностью 256.
Как вы, возможно, знаете – байт и бит это «мелкие» единицы измерения. На
практике для измерения информационных объемов используются более
крупные единицы:
1 килобайт=1Кб=1024 байта=210 байтов;
1 мегабайт=1Мб=1024Кб=210Кб=220 байтов;
1гигабайт=1Гб=1024Мб=210Мб=220Кб=230 байтов;
1терабайт=1Тб=1024Гб=210Гб=220Мб=230Кб=240 байтов.
Правила перевода. Для того чтобы перевести в меньшую единицу измерения
информации нужно умножать; для перевода в большую – делить.
Например: если мы переводим Кбайты в биты, мы умножаем на
1024,получаем байты, умножаем на 8 - получаем биты. И наоборот, если
хотим перевести из битов в Мбайты, то делим на 1024 – получаем байты, еще
на 1024 – Кбайты, еще на 1024 – Мбайты.
Задача.
Информационное сообщение объёмом 4 Кбайта состоит из 4096 символов.
Каков информационный вес символа этого сообщения? Сколько символов
содержит алфавит, с помощью которого записано это сообщение?
Решение.
Дано: I=4Кб, К=4096, нужно найти i и N. Прежде всего нужно перевести I в
биты. Для этого величину 4Кб нужно умножить на 1024 и 8.
I=4(КБ)=4*1024*8=32768.
Затем по формуле I=K*i находим i. i=I/K. i=32768/4096=8 (битов). Отсюда
N=28=256 (символов).
Итак, мы познакомили с вами с алфавитным подходом, который позволяет
измерить информационный объем сообщения, представленного на некотором
языке (естественном или формальном), независимо от его содержания. Так же
выяснили, что каждый символ имеет определенный информационный вес, то
есть несет фиксированное количество информации.
Сейчас я выдам вам листочки с задачами, которые вам нужно решить
самостоятельно. За них вы получите отметки. Можете записать себе в тетрадь,
как будет оцениваться самостоятельная: за правильное выполнение 1 и 2
задания вы получаете отметку «3»; за правильное выполнение 1, 2, 3 и 4
заданий вы получаете отметку «4»; за правильное выполнение всех пяти
заданий вы получаете отметку «5». Обратите внимание на свои записи во
время выполнения самостоятельной – записи должны быть аккуратными.
1. Определите информационный вес i символа алфавита мощностью N,
Выполняют задания.
заполняя таблицу:
N
N=2i
i (битов)
3
8
2
3
32
25
5
64
26
6
128
27
7
8
256
2
8
2. Определите количество информации в сообщении из К символов
алфавита мощностью N, заполняя таблицу:
Первичная
проверка
понимания
N
8
16
64
128
256
N=2i
23
25
26
27
28
i (битов)
3
5
6
7
8
K
400
200
100
100
100
I=K*i
1200
1000
600
700
800
20
3. Задача. Племя Мульти пишет письма, пользуясь 16-символьным
алфавитом. Племя Пульти пользуется 32-символьным алфавитом.
Вожди племён обменялись письмами. Письмо племени Мульти
содержит 100 символов, а письмо племени Пульти - 50. Сравните
информационные объёмы сообщений, содержащихся в письмах.
Решение.
NМ=16, KМ=100. iМ=4, IМ= 400;
NП=32, KП=50. iП=5, IП= 250;
Ответ. Информационный объём письма племени Пульти меньше чем
объём письма племени Мульти.
4. Задача. Информационный объем одного сообщения составляет 0,5
Кбайт, а другого 128 битов. Во сколько раз информационный объем
первого сообщения больше объема второго сообщения?
Решение.
a) 0,5*1024*8=4096 (битов).
b) 4096/128=36. Ответ. В 36 раз.
5. Задача. Для записи текста использовался 64-символьный алфавит.
Какой объём информации в байтах содержат 10 страниц текста, если
на каждой странице расположено 32 строки по 64 символа в строке?
М:
словесный,
наглядный,
самостоятельная
работа
С: слово учителя,
карточки с заданиями;
Ф: индивидуальная.
Решение.
N=64, i=6, K=10  32  64= 20 480 (символов)
I= K  i / 8 = 20480  6 / 8 = 15360 (байтов)
Ответ. 15360 байтов.
Инструктаж
по
домашнему
заданию
3
2
Подведение
итогов
Дома вам нужно будет решить следующие задания:
1. Задача. Информационное сообщение объемом 450 битов состоит из
150 символов. Каков информационный вес каждого символа?
2. Расположите величины в порядке возрастания: 1010 байтов, 2 байта, 1
Кбайт, 20 битов, 10 битов.
3. Задача. Информационный объем одного сообщения составляет 0,5
Кбайт, а другого 500 байтов. На сколько битов информационный
объем первого сообщения больше объема второго сообщения?
4. Задача. Для записи текста использовался 128-символьный алфавит.
Какой объём информации в байтах содержат 20 страниц текста, если
на каждой странице расположено 16 строк по 28 символов в строке?
5. Задача. Информационное сообщение объемом 3Кбайт содержит 6144
символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого
было записано это сообщение?
А так же выучить формулы и новые понятия, которые мы записали (что такое
алфавитный подход, информационный вес символа, единицы измерения
информации, информационный объем сообщения, формулу I=K*i).
Слушают, записывают
задание на дом.
М: словесный, беседа
С: слово учителя
Ф:
фронтальная,
индивидуальная.
Давайте подведем итог нашего урока. Чему вы сегодня научились? Участвуют в обсуждении М: словесный, беседа
(определять информационный вес символа некоторого алфавита, определять прошедшего урока.
С: слово учителя
информационный объем сообщения, переводить единицы измерения). Какие
Ф: фронтальная
понятия были для вас новыми?
Спасибо за занятие, до свидания.
Приложение 1
Приложение 2
Домашнее задание по теме «Измерение информации»
1.
2.
3.
4.
5.
Задача. Информационное сообщение объемом 450 битов
состоит из 150 символов. Каков информационный вес
каждого символа?
Расположите величины в порядке возрастания: 1010
байтов, 2 байта, 1 Кбайт, 20 битов, 10 битов.
Задача. Информационный объем одного сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого 500 байтов. На сколько
битов информационный объем первого сообщения больше
объема второго сообщения?
Задача. Для записи текста использовался 128-символьный
алфавит. Какой объём информации в байтах содержат 20
страниц текста, если на каждой странице расположено 16
строк по 28 символов в строке?
Задача. Информационное сообщение объемом 3Кбайт
содержит 6144 символа. Сколько символов содержит
алфавит, при помощи которого было записано это
сообщение?
Домашнее задание по теме «Измерение информации»
1.
2.
3.
4.
5.
Задача. Информационное сообщение объемом 450 битов
состоит из 150 символов. Каков информационный вес
каждого символа?
Расположите величины в порядке возрастания: 1010
байтов, 2 байта, 1 Кбайт, 20 битов, 10 битов.
Задача. Информационный объем одного сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого 500 байтов. На сколько
битов информационный объем первого сообщения больше
объема второго сообщения?
Задача. Для записи текста использовался 128-символьный
алфавит. Какой объём информации в байтах содержат 20
страниц текста, если на каждой странице расположено 16
строк по 28 символов в строке?
Задача. Информационное сообщение объемом 3Кбайт
содержит 6144 символа. Сколько символов содержит
алфавит, при помощи которого было записано это
сообщение?
Домашнее задание по теме «Измерение информации»
1.
2.
3.
4.
5.
Задача. Информационное сообщение объемом 450 битов
состоит из 150 символов. Каков информационный вес
каждого символа?
Расположите величины в порядке возрастания: 1010
байтов, 2 байта, 1 Кбайт, 20 битов, 10 битов.
Задача. Информационный объем одного сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого 500 байтов. На сколько
битов информационный объем первого сообщения больше
объема второго сообщения?
Задача. Для записи текста использовался 128-символьный
алфавит. Какой объём информации в байтах содержат 20
страниц текста, если на каждой странице расположено 16
строк по 28 символов в строке?
Задача. Информационное сообщение объемом 3Кбайт
содержит 6144 символа. Сколько символов содержит
алфавит, при помощи которого было записано это
сообщение?
Домашнее задание по теме «Измерение информации»
1.
2.
3.
4.
5.
Задача. Информационное сообщение объемом 450 битов
состоит из 150 символов. Каков информационный вес
каждого символа?
Расположите величины в порядке возрастания: 1010
байтов, 2 байта, 1 Кбайт, 20 битов, 10 битов.
Задача. Информационный объем одного сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого 500 байтов. На сколько
битов информационный объем первого сообщения больше
объема второго сообщения?
Задача. Для записи текста использовался 128-символьный
алфавит. Какой объём информации в байтах содержат 20
страниц текста, если на каждой странице расположено 16
строк по 28 символов в строке?
Задача. Информационное сообщение объемом 3Кбайт
содержит 6144 символа. Сколько символов содержит
алфавит, при помощи которого было записано это
сообщение?
Домашнее задание по теме «Измерение информации»
1.
2.
3.
4.
5.
Задача. Информационное сообщение объемом 450 битов
состоит из 150 символов. Каков информационный вес
каждого символа?
Расположите величины в порядке возрастания: 1010
байтов, 2 байта, 1 Кбайт, 20 битов, 10 битов.
Задача. Информационный объем одного сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого 500 байтов. На сколько
битов информационный объем первого сообщения больше
объема второго сообщения?
Задача. Для записи текста использовался 128-символьный
алфавит. Какой объём информации в байтах содержат 20
страниц текста, если на каждой странице расположено 16
строк по 28 символов в строке?
Задача. Информационное сообщение объемом 3Кбайт
содержит 6144 символа. Сколько символов содержит
алфавит, при помощи которого было записано это
сообщение?
Домашнее задание по теме «Измерение информации»
1.
2.
3.
4.
5.
Задача. Информационное сообщение объемом 450 битов
состоит из 150 символов. Каков информационный вес
каждого символа?
Расположите величины в порядке возрастания: 1010
байтов, 2 байта, 1 Кбайт, 20 битов, 10 битов.
Задача. Информационный объем одного сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого 500 байтов. На сколько
битов информационный объем первого сообщения больше
объема второго сообщения?
Задача. Для записи текста использовался 128-символьный
алфавит. Какой объём информации в байтах содержат 20
страниц текста, если на каждой странице расположено 16
строк по 28 символов в строке?
Задача. Информационное сообщение объемом 3Кбайт
содержит 6144 символа. Сколько символов содержит
алфавит, при помощи которого было записано это
сообщение?
Приложение 3
Самостоятельная работа по теме «Измерение
информации»
1.
Определите информационный вес i символа алфавита
мощностью N, заполняя таблицу:
N=2i
N
8
i (битов)
Самостоятельная работа по теме «Измерение
информации»
Определите информационный вес i символа алфавита
мощностью N, заполняя таблицу:
1.
32
32
64
64
128
256
128
256
2. Определите количество информации в сообщении из К
символов алфавита мощностью N, заполняя таблицу:
N
N=2
i (битов)
K
N=2i
N
8
I=K*i
i
8
16
64
128
256
3. Задача. Племя Мульти пишет письма, пользуясь 16символьным алфавитом. Племя Пульти пользуется 32символьным алфавитом.
Вожди племён обменялись письмами. Письмо племени
Мульти содержит 100 символов, а письмо племени
Пульти - 50. Сравните информационные объёмы
сообщений, содержащихся в письмах.
4. Задача. Информационный объем одного сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого 128 битов. Во сколько
раз информационный объем первого сообщения
больше объема второго сообщения?
5. Задача. Для записи текста использовался 64символьный алфавит. Какой объём информации в
байтах содержат 10 страниц текста, если на каждой
странице расположено 32 строки по 64 символа в
строке?
i (битов)
2. Определите количество информации в сообщении из К
символов алфавита мощностью N, заполняя таблицу:
N
N=2
i (битов)
K
I=K*i
i
8
16
64
128
256
3. Задача. Племя Мульти пишет письма, пользуясь 16символьным алфавитом. Племя Пульти пользуется 32символьным алфавитом.
Вожди племён обменялись письмами. Письмо племени
Мульти содержит 100 символов, а письмо племени
Пульти - 50. Сравните информационные объёмы
сообщений, содержащихся в письмах.
4. Задача. Информационный объем одного сообщения
составляет 0,5 Кбайт, а другого 128 битов. Во сколько
раз информационный объем первого сообщения
больше объема второго сообщения?
5. Задача. Для записи текста использовался 64символьный алфавит. Какой объём информации в
байтах содержат 10 страниц текста, если на каждой
странице расположено 32 строки по 64 символа в
строке?