Потребность смысла жизни и участие в прогрессе

Высшая потребность — в творчестве. Основной путь для творчества в информатике — постановка нечетких, прикладных задач, дающих простор воображению и логике. В.А.Каймин рекомендует проводить зачет по теме «Графика», поставив задачу так: нарисуйте дом без уточнений преподавателя о количестве этажей, трубе, свете в окнах. Из результата будут видны и интерес к работе, и выработанные умения, и степень самостоя­тельности.

Игра как награда. Подмена цели

Проблему номер один — формирова­ние интереca учащегося, частные вопросы методики можно и не ставить. Чуть утрируя, можно сказать, что заинтересованный ученик научится и вопреки методи­ческим просчетам или даже пробелам в знаниях учителя (а для информатики последнее — неизбежная реаль­ность: всего не охватишь). И наоборот, вся дидактика «повиснет», усилия учителя пропадут даром, если уче­ник не заинтересовался предметом, в нашем случае информатикой. Рассмотренные здесь вопросы относят­ся и к другим дисциплинам

Знакомство учащихся с понятиями ИНФОРМАЦИЯ, ИНФОРМАТИКА, ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС.

 

Введение.

Ученики должны знать содержание понятий “информатика”, “информация”, “информационный процесс”, “приёмник информации”, “способ передачи информации”, “виды информации”. Должны уметь приводить примеры информационной деятельности, отличать понятия информация и носитель информации, приводить примеры преобразования передачи и использования информации. Данная тема открывает изучение информатики и формирует первоначальное представление о предмете, поэтому учителю следует принять во внимание то обстоятельство, что школьники мало представляют, чем они будут заниматься.

Учителю следует рассказать о курсе информатики, компьютерной грамотности, понятии информатики как науки. Информатика – наука, занимающаяся сбором, хранением, обработкой и передачей информации. Смысл понятия "информация" разбирается на конкретных примерах. Это слово известно всем (информационные программы то телевидению и радио, информация в газетах). За информацией обращаются к словарям, книгам, справочникам. Информацию о наличии книг находят в каталогах. Нужно попытаться с учащимися сформулировать понятие “информация” на примерах, выяснить понятие “источник информации”, получатель информации, способ передачи. Эти данные можно оформить в виде таблицы. Связь между источником информации и получателем далеко не взаимная (например, между абонентами в телефонном разговоре). Чаще всего информация от одного источника расходится ко многим потребителям. Случается, что информация попадает не тому, кому она адресована, либо получатель не знает, от кого получена информация. Но неизменным условием для возможности передать и получить информацию является совместимость “языков” источника и получателя. Свойства информации:

объективность

достоверность

полнота

ценность

актуальность

понятность

Все эти свойства нужно разобрать на конкретных примерах. Нужно также разобрать вопрос о хранении информации.

При поступлении информации человек оценивает её субъективность. Информация, воспринимаемая устройством из внешней среды, может иметь для получателя конкретный смысл и вызвать ответную реакцию. Для машины информация бессмысленна. Отсюда следует понятие объективности информации. Объективность оценки информационного состояния среды достигается использованием искусственных органов чувств – датчиков. Датчики не только расширяют диапазон слышимости, видимости, но и могут получить сигналы, не воспринимаемые органами чувств человека (например, радиация). Поэтому встаёт вопрос измерения информации: можно ли сравнивать величину информации, полученную зрительным путём с информацией, полученной на слух или другим способом?

 

Единицы информации.

Учитель вводит это понятие с учётом подготовленности учащихся.

Учитель разъясняет, что чем больше получено информации, тем больше уменьшается незнание (информационная неопределённость). Пример: Иванов - ул. Мира - если не указан номер дома, то существует неопределённость. Если указано, что номер дома - чётный, то неопределённость уменьшилась, но не исчезла.

Вводится понятие информационной неопределённости на примере: В одном из 8 ящиков находится шар. Тогда информационная неопределённость равна 8 (приводятся примеры только равновероятностных событий).

Вводится определение на основе небольшой неопределённости. Неопределённость равная 2, содержит информационную единицу, равную 1 биту. Например: книга лежит на одной из 2 полок. Посмотрев на одну из полок, можно сразу определить, где находится книга. В результате мы получаем 1 бит информации.

Учитель вводит понятие о состоянии сообщения. Пример: В колоде 32 карты (нет карт с номером 6). Задумали 1 карту. Нужно, задавая вопросы, и получая ответ да/нет, угадать задуманную карту.

Карта относиться к чёрной масти? – нет. В результате неопределённость уменьшилась в 2 раза (1 бит информации).

Масть пика? – да. Неопределённость уменьшилась в 4 раза.

Карта с картинкой? – нет.

7 или 9? – да. Неопределённость уменьшилась в 16 раза.

7? – да. Неопределённость уменьшилась в 32 раза (+ 1 бит).

Каждый вопрос давал 1 бит информации. Тогда в сообщении о любой карте содержится 2⁵ бит информации.

Научный подход к оценке сообщения предложил в 1928 году американей Роберт Хартли.

где U – число байт в сообщении, N – количество равновероятных событий.

Если есть 3 урны и в одной из них находится шарик, то

Так как любое из N возможных событий имеет одинаковую вероятность, равную 1/N=P, то формула Хартли примет вид:

 

 

Рассмотрим более общий случай вычисления количества информации в сообщении об одном из N не равновероятных событий.

Пример:

Есть прибор, который может демонстрировать любую из букв некоторого алфавита, состоящего из k букв. Появление букв осуществляется по заданному закону распределения. Пусть появляется N букв. Если мы будем следить за буквой A_i, то она появиться m раз. m=N*P_i. Любое появление A_i даёт log₂P_i бит информации. Всего за все появления A_i будет получено –N_i*log₂P_i. Тогда общее количество информации, которое следует просуммировать после демонстрации всех букв, будет равно:

Исходя из всего этого, в 1948 году Шеннон вывел формулу для измерения количества информации:

В базовой школе знакомятся с единицами измерения информации в ЭВМ. Рассказывая о единицах информации, уместно привести примеры о создании запоминающих устройств. Начало 90-х годов – один кристаллик со стороной <38 мм. содержит 275000транзисторов и может хранить 4*10⁹ байт памяти. Известно, что 1 знак – 1 байт. Плотность монтажа микроэлементов на 1 микросхему доведена да 20 млн. единиц. Пропускная способность спутникового канала доведена да 10 млрд. бит/сек. В ЗУ в 1 см³ находится такое количество элементов памяти, которого хватит для записи 15 млн. байт информации, что составляет примерно 300 романов среднего объёма. Рассказывая о задачах передачи информации, учитель вводит понятие о кодировке символов, разъясняет смысл понятия “канал связи”, объясняет, что такое “шум” и как от него защититься. Желательно упомянуть о пропускной способности “канала связи”. Пример:

пропускная способность световолокна 420Мбит/сек. (примерно 50 млн. букв), т.е. за 1 секунду может передаться около 10 школьных учебников.

с помощью лазеров, используя световоды, можно передавать отдельные сигналы на расстояние до 130 км. без усиления.

Нужно рассказать учащимся о вкладе советских математиков в развитие тории связи и информации (Котельников). Полезно рассказать школьникам о возможности восприятия информации. Известно, что количество информации, которое нервная система человека способна передать в мозг при чтении текстов, составляет приблизительно 16 бит/ сек. Эта удерживается в сознании около 10 секунд. Значит, одновременно в сознании удерживается 160 бит. Важно рассмотреть и обсудить с учениками примеры технических устройств, выполняющие преобразование информации (калькулятор, кассовый аппарат и т.п.).

 

Понятие “Информатика”.

Понятие сформировалось к середине 60-х годов XX века. Истоки её находятся на стыке библиотечного дела, лингвистики и счётной техники (шифрование книг). Далее бурное развитие вычислительной техники изменило содержание информатики. Библиотечные вопросы отходили на второй план. В середине 70-х годов были созданы мощные информационно-поисковые системы. Информатику стали понимать как дисциплину, изучающую структуру и общие свойства информации, закономерности её создания, преобразования, передачи, хранения и использования в различных сферах человеческой деятельности. Серьёзное влияние на развитие информатики оказал информационный взрыв во второй половине 20 века. Ситуация: один и тот же предмет или природное явление изучается узким направлением несмежных наук, описывающих в совершенно разных терминах, а учёные и не подозревают, что их работа уже кем-то проделана. Случается и наоборот. Одни и те же термины используются разными науками, совершенно никак между собой не связанных смыслах.

Пример:

Тело (в медицине, в геометрии, в информатике), функция, операция

Это серьёзно затрудняет использование алфавитных и предметных каталогов в библиотеках, поиск информации по ключевому слову. Отсюда возникает проблема классификации накопленных знаний, организации баз и банков данных сложной структуры.

Совершенствование элементной базы привело с середины 80-х годов к массовому производству и использованию ПЭВМ. Вычисления перестали быть основной областью применения ЭВМ, так как их вытеснили различные формы обработки текстовой и графической информации. Информатика вышла за рамки узкого научного направления и стала одной из фундаментальных наук широкого профиля.

При введении понятия нужно также рассказать о некоторых аспектах применения ЭВМ в народном хозяйстве.

 

 

⇐ Предыдущая12345678

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: