Сочинить сказку о единицах измерения информации по информатике 7 класс

Информатика

7 класс

Урок № 6

Единицы измерения информации

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

• Алфавитный подход к измерению информации.
• Наименьшая единица измерения информации.
• Информационный вес одного символа алфавита и информационный объём всего сообщения.
• Единицы измерения информации.
• Задачи по теме урока.

Тезаурус:

Каждый символ информационного сообщения несёт фиксированное количество информации.

Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшаяединица.

1 байт = 8 бит

1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 2¹⁰байтов

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 2¹⁰Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 2¹⁰ Мб

1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 2¹⁰ Гб

Формулы, которые используются при решении типовых задач:

Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2ⁱ.

Информационный объём сообщения определяется по формуле:

I = К · i,

I – объём информации в сообщении;

К – количество символов в сообщении;

i – информационный вес одного символа.

Основная литература:

1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

1. Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
2. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
3. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
4. Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения.

Любое сообщение несёт некоторое количество информации. Как же его измерить?

Одним из способов измерения информации является алфавитный подход, который говорит о том, что каждый символ любого сообщения имеет определённый информационный вес, то есть несёт фиксированное количество информации.

Сегодня на уроке мы узнаем, чему равен информационный вес одного символа и научимся определять информационный объём сообщения.

Что же такое символ в компьютере? Символом в компьютере является любая буква, цифра, знак препинания, специальный символ и прочее, что можно ввести с помощью клавиатуры. Но компьютер не понимает человеческий язык, он каждый символ кодирует. Вся информация в компьютере представляется в виде нулей и единичек. И вот эти нули и единички называются битом.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за минимальную единицу измерения информации и называется один бит.

Алфавит любого понятного нам языка можно заменить двоичным алфавитом. При этом мощность исходного алфавита связана с разрядностью двоичного кода соотношением: N = 2ⁱ.

Эту формулу можно применять для вычисления информационного веса одного символа любого произвольного алфавита.

Рассмотрим пример:

Алфавит древнего племени содержит 16 символов. Определите информационный вес одного символа этого алфавита.

Составим краткую запись условия задачи и решим её:

Дано:

N=16, i = ?

Решение:

N = 2ⁱ

16 = 2ⁱ, 2⁴ = 2ⁱ, т. е. i = 4

Ответ: i = 4 бита.

Информационный вес одного символа этого алфавита составляет 4 бита.

Сообщение состоит из множества символов, каждый из которых имеет свой информационный вес. Поэтому, чтобы вычислить объём информации всего сообщения, нужно количество символов, имеющихся в сообщении, умножить на информационный вес одного символа.

Математически это произведение записывается так: I = К · i.

Например: сообщение, записанное буквами 32-символьного алфавита, содержит 180 символов. Какое количество информации оно несёт?

Дано:

N = 32,

K = 180,

I= ?

Решение:

I = К · i,

N = 2ⁱ

32 = 2ⁱ, 2⁵ = 2 ⁱ, т.о. i = 5,

I = 180 · 5 = 900 бит.

Ответ: I = 900 бит.

Итак, информационный вес всего сообщения равен 900 бит.

В алфавитном подходе не учитывается содержание самого сообщения. Чтобы вычислить объём содержания в сообщении, нужно знать количество символов в сообщении, информационный вес одного символа и мощность алфавита. То есть, чтобы определить информационный вес сообщения: «сегодня хорошая погода», нужно сосчитать количество символов в этом сообщении и умножить это число на восемь.

I = 23 · 8 = 184 бита.

Значит, сообщение весит 184 бита.

Как и в математике, в информатике тоже есть кратные единицы измерения информации. Так, величина равная восьми битам, называется байтом.

Бит и байт – это мелкие единицы измерения. На практике для измерения информационных объёмов используют более крупные единицы: килобайт, мегабайт, гигабайт и другие.

1 байт = 8 бит

1 Кб (килобайт) = 1024 байта= 2¹⁰байтов

1 Мб (мегабайт) = 1024 Кб = 2¹⁰Кб

1 Гб (гигабайт) = 1024 Мб = 2¹⁰ Мб

1 Тб (терабайт) =1024 Гб = 2¹⁰ Гб

Итак, сегодня мы узнали, что собой представляет алфавитный подход к измерению информации, выяснили, в каких единицах измеряется информация и научились определять информационный вес одного символа и информационный объём сообщения.

Материал для углубленного изучения темы.

Как текстовая информация выглядит в памяти компьютера.

Набирая текст на клавиатуре, мы видим привычные для нас знаки (цифры, буквы и т.д.). В оперативную память компьютера они попадают только в виде двоичного кода. Двоичный код каждого символа, выглядит восьмизначным числом, например 00111111. Теперь возникает вопрос, какой именно восьмизначный двоичный код поставить в соответствие каждому символу?

Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код ‑ просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.Таблица для кодировки – это «шпаргалка», в которой указаны символы алфавита в соответствии порядковому номеру. Для разных типов компьютеров используются различные таблицы кодировки.

Таблица ASCII (или Аски), стала международным стандартом для персональных компьютеров. Она имеет две части.

В этой таблице латинские буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке. Расположение цифр также упорядочено по возрастанию значений. Это правило соблюдается и в других таблицах кодировки и называется принципом последовательного кодирования алфавитов. Благодаря этому понятие «алфавитный порядок» сохраняется и в машинном представлении символьной информации. Для русского алфавита принцип последовательного кодирования соблюдается не всегда.

Запишем, например, внутреннее представление слова «file». В памяти компьютера оно займет 4 байта со следующим содержанием:

01100110 01101001 01101100 01100101.

А теперь попробуем решить обратную задачу. Какое слово записано следующим двоичным кодом:

01100100 01101001 01110011 01101011?

В таблице 2 приведен один из вариантов второй половины кодовой таблицы АSСII, который называется альтернативной кодировкой. Видно, что в ней для букв русского алфавита соблюдается принцип последовательного кодирования.

Вывод: все тексты вводятся в память компьютера с помощью клавиатуры. На клавишах написаны привычные для нас буквы, цифры, знаки препинания и другие символы. В оперативную память они попадают в форме двоичного кода.

Из памяти же компьютера текст может быть выведен на экран или на печать в символьной форме.

Сейчас используют целых пять систем кодировок русского алфавита (КОИ8-Р, Windows, MS-DOS, Macintosh и ISO). Из-за количества систем кодировок и отсутствия одного стандарта, очень часто возникают недоразумения с переносом русского текста в компьютерный его вид. Поэтому, всегда нужно уточнять, какая система кодирования установлена на компьютере.

Разбор решения заданий тренировочного модуля

№1. Определите информационный вес символа в сообщении, если мощность алфавита равна 32?

Варианты ответов:

3

5

7

9

Решение:

Информационный вес символа алфавита и мощность алфавита связаны между собой соотношением: N = 2ⁱ.

32 = 2ⁱ, 32 – это 2⁵, следовательно, i =5 битов.

Ответ: 5 битов.

№2. Выразите в килобайтах 2¹⁶ байтов.

Решение:

2¹⁶ можно представить как 2⁶ · 2¹⁰.

2⁶ = 64, а 2¹⁰ байт – это 1 Кб. Значит, 64 · 1 = 64 Кб.

Ответ: 64 Кб.

№3. Тип задания: выделение цветом

8^х = 32 Кб, найдите х.

Варианты ответов:

3

4

5

6

Решение:

8 можно представить как 2³. А 32 Кб переведём в биты.

Получаем 2^3х=32 · 1024 ·8.

Или 2^3х = 2⁵ · 2¹⁰ · 2³.

2^3х = 2¹⁸.

3х = 18, значит, х=6.

Ответ: 6.

Цели урока:

• Образовательная:
  • обобщить знания учащихся о представлении
    информации в памяти компьютера;
  • дать представление о единицах измерения
    информации;
  • научить находить информационный объем
    сообщений;
  • учить создавать маркированный списки в
    текстовом редакторе.
• Развивающая:
  • развитие познавательного интереса, речи и
    внимания учащихся;
  • формирование информационной компетентности.
• Воспитательная:
  • воспитание у учащихся интереса к предмету,
    доброжелательности, умения работать в
    коллективе.

Основные понятия:

• бит;
• байт;
• килобайт;
• мегабайт;
• гигабайт

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: фронтальная.

Методы и приёмы работы: словесный,
наглядный, практический, частично-поисковый.

Оборудование: компьютерный класс,
доска, маркеры, мультимедийный проектор, учебник
для 6 класса Л.Л. Босовой «Информатика»,
Презентация, карточки, задания для практической
работы.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

Проверка готовности к уроку, проверка
отсутствующих.

Здравствуйте! Сегодня у нас необычный урок. Я
очень надеюсь на вашу помощь, ребята. Хочу
напомнить: «Поднятая рука ученика – это рука,
протянутая учителю».
Давайте начнем урок с проверки домашнего
задания.

2. Проверка домашнего задания
(взаимопроверка)

На предыдущих уроках мы с вами выяснили, что вся
информация в компьютере представлена в цифровом
виде. С помощью нулей и единиц можно представить
самую разнообразную информацию. И текстовая, и
числовая, и графическая информация кодируется с
помощью двух цифр 0 и 1.

Выполнение теста (слайды 2-6)

Тест по теме: «Растровое и векторное
кодирование графической информации»

1. Растровая графика – это…

а) рисование точками
б) рисование красками
в) рисование пикселями
г) рисование кривыми линиями

2. Векторное графическое изображение
формируется из …

а) красок
б) пикселей
в) геометрических фигур

3. В растровой графике при увеличении или
уменьшении рисунка изменяется:

а) яркость изображения
б) четкость изображения

4. В векторной графике при увеличении или
уменьшении рисунка не изменяется:

а) четкость изображения
б) яркость изображения

5. Кодирование изображения производится с
помощью:

а) 0 и 1
б) любых чисел
в) с помощью цвета

Взаимопроверка теста. (слайд 7)

Поменяемся листочками, проверяем и расставляем
оценки за теорию. Карандашом (ручкой)
рядом с заданиями ставите + или –. Итак проверяем.

«5» – 5, «4» – 4, «3» – 3, «2» – 2 или 1

Ответы: 1)  в   2) 
в      3)  б      4)  
а       5)   а.

Обобщение по тесту.

Каждый расставляет оценки в оценочный лист за
теорию.

3. Мотивация учебной деятельности учащихся

У каждого из нас в пенале есть очень
интересный инструмент, который именовали на Руси
как «правильца». В 1812 году эта загадочная вещь,
попала к нам в Россию как военный трофей, после
существенных изменений, которые были сделаны
французскими учеными. Как вы думаете, что же это
за инструмент, который сегодня стал обычной
вещью, которая используется во многих сферах
жизни человека. Вещь которая, лежит у вас в
пеналах.
Конечно же это линейка. Скажите, а для чего нам
нужна линейка? (измерять). А что мы можем
измерять при помощи линейки (расстояния). В
каких же единицах измеряются расстояния  (в
миллиметрах, сантиметрах, метрах, километрах).
Слайд 8. С древних времен людям приходилось
измерять длину, отсчитывать время, взвешивать
различные тела. И в каждой стране были приняты
свои единицы измерения. Кроме измерения длины,
времени и  массы, современному человеку
приходится измерять и информацию.
Итак тема урока – «Единицы измерения
информации» (слайд 9)
Запишем в тетрадь число и тему.
Сформулируйте какая же цель нашего урока?

 – познакомиться с единицами измерения
информации
– научиться находить объем информации

4. Изучение нового материала

А для того, чтобы узнать, что принимают за
минимальную единицу измерения информации нам
нужно разгадать ребус.

Слайд 10.

Посмотрите на экран.

‘’’ гриб   ’кот о = и (БИТ)

БИТ – это и есть единица измерения информации.

Бит – (англ . bit, от binary – двоичный и digit – знак).
Один разряд двоичного кода (двоичная цифра).
Может принимать только два взаимоисключающих
значения: да/нет, 1/0, включено/выключено. Именно
двоичная знаковая система используется в
компьютере,

1 бит – это минимальная (самая маленькая)
единица измерения информации.

Запишем это в тетрадь.

В одном бите содержится очень мало информации.
Измерять информацию в битах очень неудобно —
числа получаются огромные. Ведь не измеряют же
массу автомобиля в граммах.
Например, если представить объем флешки в 4Гб в
битах мы получим 34 359 738 368 бит.
Представьте, пришли вы в компьютерный магазин и
просите продавца дать вам флешку объемом
34 359 738 368 бит. Вряд ли он вас поймет 
Поэтому в информатике и в жизни используются
производные от бита единицы измерения
информации. 

– А какая единица измерения информации следует
за ней? (Слайд 11)

1 ученик работает у доски (на доске на магниты
прикреплены буквы) (Слайд 12)

Из букв составь слово БИТ.
Вставьте букву Н после И
– Замените И на А
Замените Н на Й
Что получилось? (БАЙТ)

Следующей по порядку единицей информации
является 8 бит, или один байт.

Слайд 13

1 байт = 8 бит

Запишем это в тетрадь.

Слайд 14

Давайте определим информационный объем
сообщения «ИНФОРМАЦИЯ» В битах.

Слайд 8

Напоминаю, что 1 символ равен 8 битам. Сколько
байт в сообщении? (10)

• А сколько это бит? Если мы знаем, что 1 символ
  равен 8 битам.
• Как найдём сколько бит в 10 байтах? (10 * 8 = 80 бит)

Давайте переведём биты в байты. (80 : 8 = 10 байт)

– Как вы думаете, существуют ли еще более
крупные единицы измерения информации?

Информационная минутка (Слайды 15-16-17)

«О больших единицах измерения»

Действительно, бит, байт, Кб, Мб, Гб, Тб, на этом
линейка единиц измерения информации не
заканчивается. Следующая за Тб идет единица
измерения Петабайт = 1024 Тбайт, затем
идет Эксабайт = 1024 Петабайт, затем Зеттабайт
= 1024 Петабайт и заканчивается Йоттабайт
= 1024 Зеттабайт.
Поговорим о самой большой единице измерения
информации – Йоттабайте. Практического
применения данная единица пока что не имеет. И
вряд ли будет иметь в обозримом будущем. При
современной плотности записи (1 Гбайт в 1 см?)
флешка на 1 Йоттабайт была бы примерно такого же
размера, как одна из больших пирамид
Египта. А диск на 1 Йоттабайт вообще не мог бы
работать, потому что разлетелся бы на кусочки под
действием центробежной силы.

5. Физминутка

Глазки вверх поднимем мы – улыбнемся.
Глазки вниз опустим мы – улыбнемся,
Глазки влево повернем – улыбнемся.
Глазки вправо повернем –
И работать мы начнём

Перевод из крупных единиц в мелкие (Слайд 18)
Перевод из мелких единиц в крупные

6. Решение задач (Слайд 19)

Каждая страница учебника содержит чуть меньше
40 строк, в каждой строке – примерно 60 символов.
Учебник состоит из 176 страниц. Определите
информационный объем учебника – Информатика 6
класс. Ответ запишите в байтах, Кбайт, Мбайт.

На каждой странице вашего учебника помещается
чуть меньше 40 строк, в каждой строке — примерно 60
символов. Следовательно, страница учебника имеет
информационный объем около 2400 байтов, а весь
учебник, состоящий из 176 страниц, — 422 400 байтов
информации.
Чтобы перейти от байтов к килобайтам, разделим
это число на 1024. Получим: 422 400 байт ? 413 Кбайт. Для
перехода к мегабайтам выполним деление числа 413
на 1024. Получим: 413 Кбайт?0,4 Мбайт.

7. Домашнее задание (слайд 20)

1. Найдите информационный объем, который несет в
себе ваши ФИО – обязательное для всех Д/з

2. Задание по вариантам

В-1. Переведите из одних единиц измерения
информации в другие.

20Кбайт =
…байт                             
64 Кбайт = …Мбайт
12 бит =
…байт                               
9 байт = …бита.
Ответ  20480 байт, 1,5 байт,   
       0,0625 Мбайт,
          72 бита

В-2 Переведите из одних единиц измерения
информации в другие.

64 бит =
…байт                                           
28 Кбайт = …Мбайт
10Кбайт =
…байт                                        10байт
= …бит.
Ответ 8 байт, 10240 байт,  
                         0,125
Мбайт,   80 бит.)

3. Сочините сказку о единицах измерения
информации (4 чел) – творческое Д/з.

8. Практическая работа

Маркированные списки

Задание 1

1) Откройте текстовый процессор MS Word и наберите
текст:

Единицы информации:

2) Перейдите на новую строку. Щелкните на кнопке
Маркеры  и
наберите текст (для перехода к каждому
следующему пункту надо нажимать клавишу {Enter}):

• бит;
• байт;
• килобайт;
• мегабайт;
• гигабайт;
• терабайт;
• петабайт;
• эксабайт;
• зеттабайт;
• йоттабайт.

3) Отмените продолжение списка, два раза нажав
клавишу {Enter}.

4) Отформатируйте заголовок маркированного
списка, придав ему полужирное начертание.

5) Выделите весь маркированный список (кроме
заголовка), щелкните на кнопке Нумерация и
проследите за изменениями, произошедшими со
списком. Верните списку первоначальный вид.

6) Сохраните файл в собственной папке под именем
Информация и закройте программу.

Дополнительное задание

• Откройте текстовый процессор MS Word.
• Наберите текст: Символ в компьютере – это
  любая буква, цифра, знак препинания,
  математический знак, специальный символ.

По своему усмотрению оформите имеющийся текст
в виде маркированного списка. Сохраните файл в
собственной папке под именем «Символ» и закройте
программу.

9. Рефлексия

Оформляем лестницу успеха.

Если вы
считаете, что поняли тему урока, то наклейте
смайлик на верхнюю ступеньку
Если вы считаете, что не достаточно усвоили
материал, то на среднюю ступеньку.
Если вы считаете, что не поняли тему урока, то
наклейте на нижнюю ступеньку.

Выставление отметок, оценивание

Оценочный лист

Фамилия, имя________________________________________