Измерение информационного объема сообщения


Учитель информатики МБОУ «СОШ№9» г. Вязники, Владимирской области

План урока

Предметная тема: Измерение информационного объема текстовых, графических и звуковых сообщений.

10 класс. Класс неоднородный по способностям и наклонностям к творческой и продуктивной деятельности. Можно назвать ленивым, т.к. имеет большой неразвитый творческий потенциал. Не все ученики изучали тему «Измерение информации» в 8 классе, т.к. класс сборный из разных школ.

Тип урока. Обобщение и систематизация.

Лозунг. «Не боги горшки обжигают».

Образовательные цели урока : Создать условия для повторения и систе­матизации изученного мате­риала, выявления уровня овла­дения системой знаний и уме­ний, опытом творческой дея­тельности.

Предметные: Способствовать запоминанию формулы Хартли как ориентира для понимания количественной характеристики различных видов информации.  Способствовать осознанию основного мате­риала о кодировании информации и представлении информации в цифровом виде. Способствовать формирова­нию представления о физической сущности информационных процессов в ПК. Способствовать пониманию зависимости между количеством информации и способом кодирования с определенной длиной кода и количеством используемых для кодирования символов.

Метапредметные: Способствовать обучению школь­ников умению сравнения и обобще­ния изучаемых объектов и явлений. Подготовка к решению разнотипных задач в условиях ограниченного времени. Умение отобрать справочный материал, подобрать формулы для получения результата.

Регулятивные: Умение самостоятельно распределить свое время на этапы при работе с трудными задачами.

Личностные: ориентация на наивысшие ценности, труд, познание, общение. Показать, что взаимосвязь деятельности ученика, его интересов и знаний, их взаимодополняемость - условие успешного обучения.

Предполагаемые цели учащихся.

Предметные. Осознать возможности измерения информационного объема различных видов информации универсальным способом по формуле Хартли.

Метапредметные: Научиться умению сравни­вать и обобщать изучаемые объекты и явления. Подготовиться к решению разнотипных задач в условиях ограниченного времени. Развить умение отобрать справочный материал, подобрать формулы для получения результата.

Личностные: использовать личный потенциал для получения новых знаний и способов деятельности.

Оборудование и материалы к уроку. Компьютер на ученическом месте с выходом в Интернет для получения и выбора учеником материала к решению поставленной задачи. Материал находится на сайте учителя и имеет свободный доступ на время проведения урока и подготовки домашнего задания.

Листы с задачами. Листы для рефлексии по уроку.

Компьютер и проектор, через который учитель иллюстрирует свое выступление. Презентация для урока.

Открытое задание ученикам с целью создания продукции учащимися: Задачи на листах по разным видам информации с разным коэффициентом трудности, неизвестным заранее ученику.

Форма демонстрации образовательной продукции: Презентация.

Форма рефлексивной деятельности как итог урока. Лист раздатка.

Формы контроля и оценки результатов урока. Сверка решения с образцом. Взаимопроверка по парам. Фиксация процесса и результата решения задач в тетради для проверки учителем.

Задания на дом. записано на доске и в презентации по уроку на сайте.§ 18 учебника. Прочитать. Решить из списка задач задачи по выбору на все виды информации. Задачи и материал на сайте учителя.

Дополнительный материал. § 28 учебника. Задачи из ЕГЭ и ГИА.



1.      Оргмомент.  Приветствие, создание позитивной психологической обстановки.

2.      Целеполагание и мотивация. Научиться решать задачи на измерение информационного объема  сообщений, представленных в различных формах – текстовой, графической, звуковой.

3.      Актуализация. Совместная работа учителя и учеников. Учитель показывает материнскую плату ПК  и задает вопросы о том, в каком виде должны быть любые виды информации для однообразного прохождения по каналам обмена. Почему это возможно?  Измерение информации необходимо для определения трафика в Интернет и его оплаты, а так же определения информационного объема различных носителей информации при их выборе. Как его определить?

Учитель показывает презентацию и задает ученикам наводящие вопросы, определяя уровень обученности по предыдущим темам. Напоминание о числовой, текстовой, графической и звуковой информации и способах кодирования.  Каждый раз демонстрируется формула Хартли с акцентом на ее элементы и учетом уровня знаний школьников.

  Применение учебного материала в знакомой и новой учебных ситуациях.  В презентации есть задачи с разбором и вопросы по элементам формулы. Систематизация и обобщение. Сочетание рассказа учителя и наглядности, подтверждающее основную информацию. Прочтение учебного текста.

Беседа с использование вопросов типа: Ка­ковы взаимосвязи между информационным весом символа в тексте, глубиной цвета в графике, глубиной звука в звуковой информации? Какова зависимость между информационным весом символа , количеством символов в тексте и общим информационным объемом сообщения? Как зави­сит информационный вес одного символа от мощности языка кодирования? Решение познавательной задачи.

Проверка уровня обученности.  Даются задачи для самостоятельного решения разного уровня сложности. Задачи по шаблону и задачи на сравнения. Наиболее трудные задачи из ЕГЭ, задача на измерение информационного объема документа при сканировании.

7.      Информация о домашнем задании.  Даются ряд задач  типовых, повышенного уровня из ЕГЭ и простые и сложные тесты, которые можно взять с сайта учителя или из других ЦОР по указанному адресу. Для систематизации и закрепления знаний по теме ученику со средним и низким уровнем обученности  предлагается написать эссе на тему.

Продвинутым  ученикам с высоким уровнем обученнности самостоятельно по учебнику предлагается разобрать  «Вероятностный подход к измерению» и решить задачи.

Рефлексия (подведение итогов). Учащиеся сдают записи решений задач на проверку и заполняют листок Рефлексии своей деятельности по уроку.

Диагностика урока

Предметные цели достигнуты, если более 50% учащихся решили задачи на 4 и 5. В случае неудовлетворительного решения учитель проводит дополнительную консультацию и рекомендует ознакомится и решить ряд задач по темам «Универсальность двоичного кодирования», «Алфавитный подход к измерению информации»,«Графика», «Звук». Презентации на эти темы есть

  1. на сайте учителя Vl-9.ucoz.ru. ;

  2. авторская мастерская учителя Л.Л.Босовой metodist.lbz.ru

Метапредметные целиопределяются путем наблюдения за деятельностью учащихся на уроке, их самостоятельностью в работе и активностью в диалоге с учителем.

До­стижение воспитательных целей определяется, как правило, в процессе наблюдения за уровнем гуманистических отношений, которые складываются между одноклассниками и между участниками педагогического процесса. Сделать вывод о нормальном уровне гуманисти­ческих отношений учитель может, если: 1) в классе доброжелательные межличностные отношения и каждого ученика принимают в коллективе; 2) в классе складываются нравственные отношения, не унижается достоинство учителя и учащихся, ценятся доброта и отзывчивость; 3) школьники ориентируются на высокие результаты в учебе, с уважением относятся к людям с развитым интеллектом; 4) у школьников проявляется потребность позитивно проявить себя, а в коллективе есть возможность для самореализации детей, как на учебном занятии, так и во внеклассной работе; 5) ученик и учитель, взаимодействуя, чувствуют себя комфортно; 6) учитель справедливо относится к ученикам,

Рефлексия своей деятельности по уроку:

Какие чувства и ощущения возникли у меня в ходе работы на уроке?

___________________________________________________________________

Каков мой главный результат урока, благодаря чему он достигнут?

___________________________________________________________________

Какие трудности встретились, и как я их преодолевал (собираюсь преодолевать)?

_____________________________________________________________________

Сформулируйте пожелания: а) себе, б) одноклассникам, в) учителю.









Слайд 1
Измерение информации Презентация к уроку систематизации и обобщения Автор: учитель информатики высшей категории МБОУ «СОШ №9 г. Вязники, Владимирской области» Воробьева Людмила Васильевна
Слайд 2
Формула Хартли M=Rn M - мощность алфавита R - количество знаков для кодирования n – длина кода
Слайд 3
Кодирование преобразования информации из одной формы в другую. M= R n Алфавит–исходный набор знаков. Если алфавит из R знаков и используется код с постоянной длиной n, то можно получить M различных кодов.
Слайд 4
M= R n; М= 9; n= 2 Коды 1 код 2 код 3 код 4код 5код 6 код 7 код 8 код 9 код * * % % # # % # * * % % # # * * % # R = 3;
Слайд 5
Задача Световое табло состоит из лампочек. Каждая лампочка может находиться в одном из трех состояний («включено», «выключено» или «мигает»). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 18 различных сигналов? 1) 6 2) 5 3)3 4) 4
Слайд 6
Решение Формула: M=Rn Решение: R=3; M=18; 3 Х = 18; Х=3; 3 3 =27, Ответ: 3 лампочки – этого достаточно для получения 18 различных сигналов с избытком.
Слайд 7
Измерение текста I=k*i M= 2 i Сообщение состоит из k кодов. Для их построения применен алфавит мощностью М (- количеством различных символов в алфавите). Чаще всего используют «компьютерный алфавит», в котором 256 символов, что дает длину кода 8бит.   Код длиной 8 бит получил название байт.
Слайд 8
Задача Во сколько раз увеличится информационный объем страницы текста при его преобразовании из кодировки Windows (таблица кодировки содержит 256 символов) в кодировку Unicode (таблица кодировки содержит 65536 символов)? 1)в 2 раза 2)в 8 раз 3)в 16 раз 4)в 256 раз
Слайд 9
Решение Формулы: I1=k*i1; I2=k*i2 Решение: Сообщение состоит из k кодов с алфавитами мощностью М 1 и М2 (количеством различных символов в алфавите). 256= 2 i1;  65536= 2 i2; I1=k*8; I2=k*16; I2/ I1=2 Ответ: в 2 раза.
Слайд 10
Пространственная дискретизация – это преобразование графического изображения из аналоговой (непрерывной) в цифровую (дискретную) Изображение разбивается наформу: отдельные маленькие фрагменты (точки или пиксели),причем каждый элемент может иметь свой цвет (красный, синий, зеленый и т.д). В результате получается растровое изображение, некоторое количество строк и точек в строке так называемая разрешающая способность растрового изображения.
Слайд 11
Графическое изображение Графическая сетка из видеопикселей (picture element) - РАСТР: k=640х480 k=1024х768 k=1280х1024
Слайд 12
Красны й Зеленый Синий Цвет 0 0 0 Черный 1 0 0 Красный 0 1 0 Зеленый 0 0 1 Синий 0 1 1 1 1 0 Бирюзов ый Желтый 1 0 1 Малинов ый 1 1 1 Белый
Слайд 13
Цветность 00FF00: FFFF00: 00FFFF: FF0000: FF00FF: 0000FF:
Слайд 14
Экран
Слайд 15
Печать
Слайд 16
Измерение графической информации M= 2 i I=k*i Изображение состоит из k точек. i -глубина цвета – это количество бит информации для хранения цвета точки –(длина кода). M - Количество различных цветов (палитра).
Слайд 17
Задача Черно-белое (без градаций серого цвета) растровое графическое изображение имеет размер 10*10 точек. Какой объем памяти займет это изображение?
Слайд 18
Решение Формулы: M= 2 i I=k*i Решение: M= 2 ; i=1; k=10*10 I=10*10*1=100бит Ответ: 100бит
Слайд 19
Задача В процессе преобразования растрового графического изображения количество цветов уменьшилось с 65536 до 16. Во сколько раз уменьшится объем, занимаемой им памяти?
Слайд 20
Решение Формулы: I1=k*i1; I2=k*i2 Решение: Изображение состоит из k точек. Для их кодирования использовалась глубина цвета i1 и i2 . 16= 2 i1; I1=4* k  65536= 2 i2; I2=16* k I2/ I1=4 Ответ: в 4 раза.
Слайд 21
Звуковая информация Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Звук тем громче, чем больше амплитуда; тем выше тон, чем больше частота сигнала. Для компьютера сигнал надо превратить в двоичный код - оцифровать.
Слайд 22
Оцифровка звука
Слайд 23
Измерение звуковой информации M=2i I=D*i*t M-количество уровней громкости зависит от i-глубины звука (биты), используемых для кодирования одного уровня Информационный объем закодированного звука I где D-частота дискретизации (Гц), iглубина звука (биты), t- время звучания в секундах.
Слайд 24
Задача Оцените информационный объем моноаудиофайла длительностью звучания 1минута, если глубина и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно: 16 бит и 8 кГц;
Слайд 25
Решение Формула: I=D*i*t Решение: I=8000Гц*16бит*60сек=7680000бит 7680000бит=960000б=937,5Кб Ответ:=937,5Кб
Слайд 26
Задача Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 16 битном кодировании и частоте дискретизации32 кГц его объем равен 700 Кб.
Слайд 27
Решение I=D*i*t Решение:700Кб=700*8*1024бит=57 34400бит t =5734400бит /(32000 1/сек)/16бит=11,2сек Ответ: 11,2 сек
Слайд 28
Сканер Преобразует изображение в двоичный код, который записывается в память компьютера. Сканирование лучом рисунка соответствует сканированию луча на экране дисплея при выводе изображения. Разрешающая способность сканера измеряется в точках на дюйм dpi, (дюйм=2,54см).
Слайд 29
Задача Для самостоятельного решения Сканируется цветное изображение размера 10х10см. Разрешающая способность сканера 600dpi и глубина цвета 32 бита.Какой информационный объем будет иметь полученный файл?
Слайд 30
Задание 1. 2. 3. 4. 5. Черно-белое растровое графическое изображение имеет размер 10х10 точек. Какой объем памяти займет это изображение? А) 100 байт, Б) 10байт, Г) 100бит. Цветное из 256 цветов растровое графическое изображение имеет размер 10х10 точек. Какой объем памяти займет это изображение? А) 100 байт, Б) 10байт, Г) 100бит. Какие графические режимы может обеспечить видеопамять объемом в 1 Мбайт? А) 640х480(4,8,16,24бит); Б) 800х600(4,8,16,24бит); В)1280х1024 (4,8,16, бит); Г) 640х480(4бит). 256-цветный рисунок содержит 120 байт информации. Из скольких точек он состоит? А) 45; Б)8;В)120; Д)2. Сканируется цветное изображение стандартного размера А4(21х29,7см). Разрешающая способность сканера 1200dpi и глубина цвета 24 бита. Какой информационный объем будет иметь полученный графический файл? А)398Кб; Б)398Мбит; В)398Мб; Г)700Мб.
Слайд 31
Источники: О.Л. Соколова. Универсальные поурочные разработки,М.ВАКО,2007 Демо-версии ЕГЭ Журнал: Информатика и образование, 2010г

Полный текст материала Измерение информационного объема сообщения смотрите в скачиваемом файле.
На странице приведен фрагмент.
Автор: Людмила Васильевна Воробьева  Mars0063
18.12.2012 0 4994 710

Спасибо за Вашу оценку. Если хотите, чтобы Ваше имя
стало известно автору, войдите на сайт как пользователь
и нажмите Спасибо еще раз. Ваше имя появится на этой стрнице.



А вы знали?

Инструкции по ПК