Методические основы преподавания темы "Количество измерения информации" в школьном курсе информатике

    Таблица 3. Количество отображаемых цветов

    

    Изображение может иметь различный размер, который определяется количеством  точек по горизонтали и по вертикали  В современных персональных компьютерах  обычно используются четыре основных размера изображения или разрешающих способностей экрана: 640*480, 800*600, 1024*768 и 1280*1024 точки.

    Для того чтобы на экране монитора формировалось  изображение, информация о каждой его  точке (цвет точки) должна храниться в видеопамяти компьютера. Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для наиболее распространенного в настоящее время графического режима (800*600 точек, 16 бит на точку).

    Всего точек на экране: 800 * 600 = 480000

    Необходимый объем видеопамяти: 16 бит * 480000 = 7680000 бит = 960000 байт = 937,5 Кбайт.

    Аналогично  рассчитывается необходимый объем  видеопамяти для других графических  режимов.

    Таблица 4. Объем видеопамяти для различных графических режимов

Режим экрана     Глубина цвета (бит на точку)     4     8     16     24           640 на 480     150 Кбайт     300 Кбайт     600 Кбайт     900 Кбайт     800 на 600     234 Кбайт     469 Кбайт     938 Кбайт     1,4 Мбайт     1024 на 768     384 Кбайт     768 Кбайт     1,5 Мбайт     2,25 Мбайт     1280 на 1024     640 Кбайт     1,25 Мбайт     2,5 Мбайт     3,75 Мбайт

    Современные компьютеры обладают такими техническими характеристиками, которые позволяют обрабатывать и выводить на экран, так называемое «живое видео», т.е. видеоизображение естественных объектов. Видеоизображение формируется из отдельных кадров, которые сменяют друг друга с высокой частотой (не воспринимаемой глазом). Обычно частота кадров составляет 25 Гц, т.е. за 1 секунду сменяется 25 кадров.

    Двоичное  кодирование звуковой информации

    С начала 90-х годов персональные компьютеры получили возможность работать со звуковой информацией Каждый компьютер, имеющий звуковую плату, микрофон и колонки, может записывать, сохранять и воспроизводить звуковую информацию С помощью специальных программных средств (редакторов аудиофайлов) открываются широкие возможности по созданию, редактированию и прослушиванию звуковых файлов Создаются программы распознавания речи и появляется возможность управления компьютером при помощи голоса

    Звуковой  сигнал - это непрерывная волна  с изменяющейся амплитудой и частотой Чем больше амплитуда сигнала, тем  он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон Для того чтобы компьютер мог обрабатывать непрерывный звуковой сигнал, он должен быть дистретизирован, те превращен в последовательность электрических импульсов (двоичных нулей и единиц)

    При двоичном кодировании  непрерывного звукового сигнала он заменяется серией его отдельных выборок- отсчетов

    Каждая  выборка фиксирует реальную амплитуду  сигнала и присваивается ей определенное, наиболее близкое, дискретное значение Чем большее количество дискретных значений может обеспечить звуковая карта и чем большее количество выборок производится за 1 секунду, тем точнее процедура двоичного кодирования

    Современные звуковые карты могут обеспечить кодирование 65536 различных уровней  сигнала или состояний Для  определения количества бит, необходимых для кодирования, решим показательное уравнение

    65536 = 21, т к 65536 = 216 , то I = 16 бит

    Таким образом, современные звуковые карты  обеспечивают 16-битное кодирование  звука При каждой выборке значению амплитуды звукового сигнала  присваивается 16-битный код

    Количество  выборок в секунду может быть в диапазоне от 8000 до 48000, т е  частота дискретизации аналогового  звукового сигнала может принимать  значения от 8 до 48 Кгц При частоте 8 Кгц качество дискретизированного  звукового сигнала соответствует качеству радиотрансляции, а при частоте 48 Кгц - качеству звучания аудио-CD Следует также учитывать, что возможны как моно-, так и стерео-режимы

    Можно оценить информационный объем моноаудиофайла длительностью звучания 1 секунду  при среднем качестве звука (16 бит, 24 Кгц) Для этого количество бит на одну выборку необходимо умножить на количество выборок в 1 секунду

16 бит  * 24000 = 384000 бит = 48000 байт » 47 Кбайт 
 

 

Заключение

Сформулированные  во введении цель дипломной работы сформулировали основные задачи. Поэтому их позитивное решение обеспечивает достижение цели. В связи с этим в заключении охарактеризуем решение поставленных во введении задач исследования.

В параграфе 1.1. произведен анализ становления и  развития социальной информатики как  науки и учебной дисциплины. Мы видим, что важнейшими проблемами фундаментальной науки и образования должны стать теоретическое осмысление сущности и закономерностей происходящих в мире стремительных изменений и подготовка учеников к жизни и деятельности в условиях совершенно новой для них высокоавтоматизированной информационной среды обитания.

Важную  роль в решении этих проблем должно сыграть изучение Основ социальной информатики в школе.

В параграфе 1.2 – показано влияние процессов  информатизации на систему образования. Процесс обучения, под действием информационных технологий, обеспечивает поддержку разнообразия, позволяет развитие гибких индивидуальных программ, организует дистанционного образования, тем самым позволяю получить образование группам граждан ограниченных в способностях. В социальном плане это может обеспечить учащимся более равные возможности в получении образования.

В параграфе 1.4 – проведена психолого-педагогическая характеристика учащихся, эти знания, полученные при исследовании данного  вопроса, необходимы для создания системы задач по теме «Основы социальной информатики» т.к. материал параграфов и задания должны быть адаптированные для данного возраста и интересны ученикам.

В параграфе 2.2 – разработано содержание учебного материала, необходимого при изучении темы «Количество измерения информации» Приведено тематическое планирование материала.

В параграфе 2.3 – разработана система задач, целью которой является закрепление, углубление и контроль знаний и умений, полученных во время изучения темы «Количество измерения информации» учащимися средних общеобразовательных заведений.

Данная  система задач сгруппирована  по темам параграфов. Задания для  проверки знаний выполнены в различных  формах: устные ответы на вопросы, письменные ответы на вопросы, тестирование, защита проектов. В каждом блоке представлены тестовые задания и диктанты по каждой теме параграфа.

Итак, в  процессе проведенного нами исследования решены все поставленные задачи, что  обеспечило достижение основной цели исследования.

 

Библиография

1. Стандарт основного общего образования по информатике.- М.: Астель: АСТ, 2004.
2. Извозчиков В.А. Информология, информатика и образование. Справочное пособие.- М.: Каро., 2003.- С. 32.
2. Ракитов А.И. Информация, наука, технология в глобальных исторических измерениях.– М.: ИНИОН РАН, 2008.- С. 87.
3. Ершов А.П. Информатизация: от компьютерной грамотности учащихся к информационной культуре общества.- М.: Коммунист, 1988, № 2.- С. 92.
4. Ракитов А.И. Информация, наука, технология в глобальных исторических измерениях. – М.: ИНИОН РАН, 2008.- С. 43.
5. Громов Г.Р. Очерки информационной технологии. М.,2003.- С. 25-27.,35.
6. Кинилев В.Г. Контуры системы образования в XXI веке. Журнал «Информатика и образование», №5, 2000.
7. Кузнецов А.А. “Основы информатики”, 8-9 –е классы. М: Дрофа, 2003.
8. Гейн А.Г., Сенокосов А.И. “Информатика”,7-9 -е классы.- М.: Просвещение, 2005.
9. Макарова Н.В. Информатика: Базовый курс: Теория: Учебник для 7-9 классов. - Спб.Питер.,2000.
10. Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Юнерман Н.А., “Информатика, 10-11 класс”.- М.: Просвещение, 2005.
11. Макарова Н.В. Информатика 10-11кл.- Питер, 1999.
12. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информатика 10-11.- М.: Лаборатория базовых знаний, 2001.
13. Соколова И.В. Проблемы становления информатики как учебной дисциплины // Социальная информатика – 95.- М.: 1995.
14. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии.- М.: 2006.- С. 14.
15. Дубровина И.В., Прихожан А.М., Зацепин В.В. Возрастная и педагогическая психология: Хрестоматия: Учеб. пособие для студ. сред. пед. учеб. Заведений.- М.: 1999.- С. 22-25.
16. Колин К.К. Социальная информатика: Учебное пособие для вузов. – М.: Академический Проект, 2003.- С. 37-38.
17. А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Я.Н. Зайдельман. Информатика. 7-9 классы. М.: Дрофа, 2000. С. 33.
18. Кушниренко А.Г. и др. Основы информатики и вычислительной техники. М.:Просвещение, 1996. С. 52.
19. И.Г. Семакин, Т.Ю.Шеина. Преподавание базового курса информатики. Методическое пособие. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005.
20. Макарова Н.В. Информатика 10-11кл.- Питер, 1999.
21. Федеральный Компонент Государственного Стандарта общего образования 2004 г.
22. Федеральный Компонент Государственного Стандарта общего образования 2004 г. Базовый уровень.
23. Федеральный Компонент Государственного Стандарта общего образования 2004 г. Профильный уровень.
24. Бабанский Ю. К. Оптимизация процесса обучения. — М.: 1977. С. 22-25.

 

Приложения 

Перевод чисел из 10-й в любую систему счисления

Научимся  переводить числа из 10-й в любую  систему счисления (двоичную) и обратно, изучить правила сложения, умножения, вычитания и деления двоичных чисел, отработать практические навыки

Цель: Научиться переводить числа из 10-й в любую систему счисления (двоичную) и обратно, изучить правила сложения, умножения, вычитания и деления двоичных чисел, отработать практические навыки.

Ход урока:

Опрос.

1. Какие системы счисления вы знаете?
2. Рассказать о СС анатомического происхождения.
3. Рассказать об алфавитных СС.
4. Рассказать о прочих СС.
5. Почему была создана двоичная СС?

Объяснение  нового материала.

345,3410= 3*100+4*10+5*1+3*1/10+4*1/100= 3*102+4*101+5*100+3*10-1+4*10-2

10- основание системы счисления, основание двоичной системы- 2, используются цифры 1 и 0

1101001,1012= 1*26+1*25+0*24+1*23+0*22+0*21+1*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3

Определение: Чтобы перевести число в другую систему счисления необходимо делить нацело на основание новой системы счисления. Полученное частное опять делить и так до тех пор, пока последнее частное не станет меньше нового основания. Затем полученное частное и все остатки записываются в обратном порядке.

Перевести числа 654, 45, 67, 78

с/з 134,234,326,456                  

(д/з перевести  3 произвольных двузначных числа)

3. Сложение и умножение двоичных чисел.

0+0=0             0*0=0

1+0=1             1*0=0

1+1=10           1*1=1

1+1+1=11

1+1+1+1=100

У доски закрепить:

9+7      9*7 

+1001                

111 

10000   

*  1001   

  111  

1001 

1001 

1001

111111