урок 1

1. Дата проведення __________
РОЗДІЛ 1
Інформація. Інформаційні процеси та системи
УРОК № 1
Тема уроку. Інформація та повідомлення. Інформаційні процеси.
Мета уроку: сформувати в учнів поняття інформації, повідомлення, даних. Ознайомити зі
способами подання інформації. Надати уявлення про вимірювання обсягу даних. Розглянути
способи подання та кодування повідомлень. Ознайомити учнів із двійковим кодуванням та
вимірюванням довжини двійкового коду. Дати визначення інформаційних процесів.
Тип уроку: засвоєння нових знань.
Обладнання: підручники, плакат №3[11].
Учні повинні знати:
— поняття інформації, даних, інформаційного повідомлення;
— способи подання і кодування повідомлень;
— поняття про інформаційну надлишковість повідомлень;
— способи оцінювання кількості інформації;
— різновиди інформаційних процесів: отримання, збирання, зберігання, пошук,
опрацювання і передавання інформації.
Учні повинні вміти:
— називати види повідомлень;
— давати означення: одиниць вимірювання довжини двійкового коду: біта, байта,
кілобайта, мегабайта, гігабайта, терабайта;
— визначати довжину двійкового коду повідомлення.
Структура уроку
№
з/п Етапи уроку Час,
хв
Методи та форми
роботи з класом
І Організаційний момент 3
II Мотивація навчальної діяльності 4 Розповідь учителя
III Вивчення нового матеріалу 20 Лекція вчителя
IV Осмислення набутих знань 5 Фронтальне опитування
V Узагальнення та систематизація
знань 7 Усна вправа
VI Підсумок уроку 3 Рефлексія
VII Домашнє завдання 3
Хід уроку
I. Організаційний момент
Вітання з учнями, перевірка відсутніх на уроці.
II. Мотивація навчальної діяльності
Розповідь учителя
Ще сто років тому інформація змінювалася дуже повільно — кожні 20 років. У 1950-х
роках XX ст. оновлення інформації відбувалося кожні 2—3 роки. Сьогодні інформація
оновлюється майже щомісяця. За допомогою друкарської машинки та калькулятора таку
кількість інформації неможливо обробити, потрібні сучасні пристрої та технології. Отже,
комп'ютер — це основний пристрій для опрацювання інформації у сучасному житті.
III. Вивчення нового матеріалу
Лекція вчителя
1

2. Порівняно з іншими науками, інформатика — молода наука. Незважаючи на це, вона є
однією з важливіших галузей знання.
Інформатика — це наука, яка вивчає структуру і загальні властивості інформації, а
також закономірності й методи вимі рювання, подання, пошуку, зберігання, опрацювання та
пере давання інформації за допомогою комп'ютерних систем.
Ключовим поняттям інформатики як науки є абстрактне (неозначуване) поняття
— «інформація». Особливістю цього поняття є те, що воно використовується в усіх без
винятку наукових і виробничих сферах: філософії, природничих і гуманітарних науках,
біології, медицині й психології, фізіології людини і тварин, соціології, у техніці, економіці, а
також у повсякденному житті. Тому конкретне тлумачення елементів, які пов'язані з
поняттям «інформація», залежить від методів конкретної науки, мети дослідження та
конкретної ситуації.
Повідомлення передають за допомогою послідовності сигналів від джерела до
приймача повідомлень. Середовище, через яке здійснюється передавання сигналів від
джерела до приймача, називають каналом зв'язку.
Під інформацією будемо розуміти всі ті знання, які зменшу ють ступінь нашої
невизначеності щодо певного явища, галузі або предмета (за Клодом Шенноном).
Інформація передається за допомогою повідомлень.
Під повідомленням будемо розуміти вплив на нервову сис тему живого організму або
датчики технічного пристрою деякої сукупності сигналів, подразників, що може бути подана
в різні способи залежно від систем, які її видають та сприймають.
Сучасні засоби передавання інформації використовують класичну схему Шеннона. На
вході та виході можуть знаходитися перетворювачі інформації, і тоді схема має вигляд:
Учні аналізують схему, яку зображено на плакаті. Також за допомогою поданої на
плакаті інформації учні розглядають види повідомлень та наводять їх приклади.
Продовження лекції
Проаналізуйте, як учитель, викладаючи матеріал уроку, передає учням інформацію за
допомогою повідомлень. Як він це робить? Як учні сприймають ці повідомлення?
Учні разом з учителем заповнюють таблицю.
Види повідомлень
За формою подання За способом сприйняття
текстові візуальні
графічні звукові
числові тактильні
звукові нюхові
мультимедійні смакові
комбіновані та ін.
Учитель акцентує увагу учнів, що між поняттями «інформація» та «повідомлення» є
різниця. Інформацію передають за допомогою повідомлень.
Не існує взаємооднозначної відповідності між інформацією та повідомленням: ту саму
інформацію можна передати за допомогою різних повідомлень. І навпаки, те саме
повідомлення може нести різну інформацію залежно від того, як інтерпретують
повідомлення різні люди або ті самі люди за різних обставин.
Для того щоб інформація сприяла прийняттю правильних рішень, вона повинна мати
деякі властивості. З'ясуємо, які саме.
Далі викладення ведеться як діалог, у результаті якого діти самі визначають та
записують властивості інформації.
2

3. Уявіть, що вам необхідно обміняти гроші в пункті обміну валют, а для цього треба
дізнатись, яким є курс євро. Ви запитуєте касира, але він відповідає китайською. Яку
властивість повинно мати це повідомлення, щоб ви могли ним скористатись як корисною
інформацією? (Зрозумілість.) Ви знову запитуєте касира щодо курсу євро, той відповідає вам
українською, втім, називає курс минулого тижня... (Актуальність.) Наступна відповідь каси-
ра стосуватиметься дойчмарки, курс якої вас зовсім не турбує... (Корисність.) Ви знову
запитуєте касира, але він дає відповідь — 100 грн. за євро... (Достовірність.) Далі касир
закінчує фразу на півслові... (Повнота.)
Продовження лекції
Інформація може перетворюватися на шум, і навпаки, шум може перетворюватися на
інформацію.
Ту частину повідомлення, яка не несе корисної інформації, називають шумом.
Таким чином, якщо повідомлення не має даних властивостей, воно не несе інформації,
а несе шум, повідомлення може нести шум з точки зору приймача інформації (те саме
повідомлення, отримане в інший час або іншим адресатом, може нести інформацію).
Якщо ви отримали повідомлення, частина якого зайва, тобто ви не можете нею
скористатися для вирішення певної проблеми, таке повідомлення має інформаційну
надлишковість.
Інформаційна надлишковість — наявність інформації, яка не може бути використана
для прийняття рішень.
Між людьми повідомлення зазвичай передаються в усній чи письмовій формі, а між
пристроями — за допомогою сигналів.
Сигнал — це зміна деякої фізичної величини в часі, що характеризується певними
параметрами.
Розрізняють:
— аналоговий сигнал — сигнал, який відображає безперервний процес зміни
деякої величини (усне мовне повідомлення, музика, звуки);
— дискретний сигнал — сигнал, параметр якого набуває кінцевої кількості
значень (письмове мовне повідомлення, повідомлення азбукою Морзе, числа тощо).
Із поняттям «повідомлення» пов'язане поняття «дані». Якщо повідомлення — це
послідовність сигналів різноманітного походження, то в момент, коли ці сигнали фіксуються
будь-яким пристроєм або живою істотою, створюються дані.
Дані — це сигнали, зареєстровані в певному вигляді, зруч ному для їх зберігання ,
передавання та подальшого опрацю вання .
Дані можуть бути подані у вигляді символів, звуків, таблиць, зображень тощо.
Кодуванням називають відображення дискретного повідомлення у вигляді спеціальних
символів. Враховуючи будову комп'ютера, для кодування інформації використовують
двійковий код — кожному символу ставиться у відповідність двійкове число.
Подання інформації за допомогою двійкових кодів конструктивно й технічно
виявилося зручним, тому що двом знакам, які для цього використовуються, можуть
відповідати два різних фізичних стани: намагнічена або розмагнічена елементарна ділянка на
поверхні магнітного диска (проходить через провідник струм чи ні, зафіксовано світловий
промінь чи ні та ін.). Двійкове кодування інформації для подання її в пам'яті
обчислювальних машин здійснюється за допомогою цифр 0 i l двійкової системи числення.
Основною одиницею вимірювання інформації в обчислювальній техніці є біт. Біт —
це найменша порція інформації, яку одержують у виборі між двома подіями.
Під обсягом інформації у двійковому повідомленні розуміють кількість бітів у цьому
повідомленні. Байт — це послідовність із восьми пов'язаних біт.
Учитель пропонує учням звернути увагу на плакат і розглянути таблицю вимірювання
інформації.
1 Кбайт (кілобайт) = 210 байт = 1024 байт
1 Мбайт (мегабайт) = 210 кілобайт = 1024 Кбайт
3

4. 1 Гбайт (гігабайт) = 210 мегабайт = 1024 Мбайт
1 Тбайт (терабайт) = 210 гігабайт = 1024 Гбайт
1 Пбайт (петабайт) = 210 терабайт = 1024 Тбайт
Інформаційні процеси — це всі дії, які можна виконувати з інформацією.
Далі учні називають дії, які можна виконувати з інформацією, тобто інформаційні
процеси: сприйняття, пошук, збирання, опрацювання, перетворення, формалізація,
фільтрація, сортування, архівація, передавання, зберігання, кодування, шифрування, захист.
IV. Осмислення набутих знань
Фронтальне опитування
1. У якому вигляді за формою подання та за способом сприйняття було подано
сьогодні інформацію на уроці?
2. Назвіть, що було джерелом інформації, каналом передавання та що або хто був
її приймачем.
3. Чи можна назвати деяку подану на уроці інформацію шумом?
V. Узагальнення та систематизація знань
Усна вправа
Назвіть види повідомлень за формою подання:
— інформація, яка міститься у друкованих виданнях (текстові);
— усне мовлення, музичні композиції, мелодії (звукові);
— набори числових даних (числові);
— інформація, яка утворюється як комбінація об'єктів перерахованих видів
(комбіновані);
— рисунки, картини (графічні);
— м'який, твердий, холодний... (не стосується форми подання).
VI. Підсумок уроку
Рефлексія
Учитель пропонує учням назвати якомога більше нових слів і термінів, з якими вони
ознайомилися на уроці (інформатика, інформація, інформаційні процеси, сигнал, шум,
кодування, повідомлення, двійкове кодування, приймач тощо). Найактивнішим учням можна
виставити оцінки.
VII. Домашнє завдання
1. Завдання для обов'язкового виконання.
[1]
І.Л.Володіна, В.В.Володін
[2]
І. О. Завадський, І. В. Сте-
ценко, О. М. Шевченко
[10]
Й. Я. Ривкінд, Т. І. Лисенко,
Л. А. Чернікова, В. В.
Шакотько
Проаналізувати матеріал на
с. 11—23;
прочитати матеріал на с. 23
—26;
відповісти на запитання на
с. 15, с. 26;
виконати завдання на с. 28
(7)
Проаналізувати матеріал на
с. 8—19;
відповісти на запитання на
с. 9, 18, 19
Проаналізувати матеріал на
с. 5—14;
відповісти на запитання на
с. 17;
виконати практичне
завдання на с. 17 (14); на с.
18 (1; 2; 6)
2. Додаткове завдання.
Підготувати невеликі доповіді з тем:
1) Розвиток інформатики.
2) Видатні діячі, які зробили внесок у розвиток інформатики.
Додатковий матеріал
4

5. Кодування текстової інформації. Сукупність усіх символів, за допомогою яких
здійснюється спілкування з ПК, утворює кодову таблицю. Однією з найвідоміших є кодова
таблиця ASCII. У ній встановлено відповідність між символами алфавіту та двійковими
числами. Ці числа називаються кодами символів, вони відповідають внутрішньому поданню
символів у комп'ютері.
Кодування графічної інформації. Графічна інформація, яку можуть опрацювати
обчислювальні машини, є дискретною. Графічні зображення на екранах моніторів
формуються шляхом підсвічування всіх точок екрана певним кольором. Елементом гра-
фічного зображення є точка — піксель.
Кодування числової інформації. Двійкові коди цілих чисел утворюються шляхом
переведення їх у двійкову систему числення.
Кодування звукової інформації. За своєю фізичною природою звук, який сприймається
органами слуху людини, — це звукові хвилі, які поширюються у пружному середовищі. У
математиці такі хвилі описуються за допомогою рівнянь, до складу яких входять такі
визначальні числові величини, як частота коливань, амплітуда, фаза зміщення. А це є числа,
які кодуються за загальноприйнятими правилами.
Кодування керувальної інформації. Керувальна інформація призначена для сприйняття
її деяким виконавцем. Якщо виконавцем є технічний пристрій, то він володіє певною си-
стемою команд, які можна подавати на його вхід. Якщо виконавцем команд є
мікропроцесорна техніка, то систему команд таких виконавців утворюють команди їх
процесорів. Для ПК ці команди утворюють мову машинних команд. Керувальна інформація
у такому випадку записується у вигляді відповідних програм.
Хочеться звернути увагу на те, що під кількістю інформації розуміють ту кількість
корисної інформації, яку несе повідомлення, а вимірювання повідомлення — це, по суті,
довжина його двійкового коду.
Для кращого розуміння цих понять буде корисним розглянути приклади за Гіном
(запитання для обдарованих учнів).
1. Чи містить книжка, яка довго була у користуванні, стільки ж інформації,
скільки така сама, але нова?
2. Чи несе кам'яна брила вагою у три тонни для археологів стільки ж інформації,
скільки її якісний фотознімок у журналі?
3. Коли радіостанція передає останні вісті, то чи однакову інформацію одержують
усі люди, які слухають радіопередачу?
4. Чи однакова кількість інформації зберігається у книжці, у пачці з 10 таких книг
та в пачці із 100 таких самих книг?
5. Якщо той самий текст записати 6 разів підряд, чи збільшиться при цьому в
шість разів кількість інформації в такому повідомленні?
6. Чи залежить кількість інформації у слові від того, в якому порядку
розташовано літери (наприклад, у словах «кумач» і «чумак»)?
7. Чи залежить кількість інформації в реченні від того, в якому порядку
розташовано слова?
8. Яку інформацію несе повідомлення «Нам із ним пощастило»? Про що тут
ідеться?
Отже, потужність радіосигналу, вага носія повідомлення і т. ін. не можуть служити
характеристикою інформації.
5

6. Кодування текстової інформації. Сукупність усіх символів, за допомогою яких
здійснюється спілкування з ПК, утворює кодову таблицю. Однією з найвідоміших є кодова
таблиця ASCII. У ній встановлено відповідність між символами алфавіту та двійковими
числами. Ці числа називаються кодами символів, вони відповідають внутрішньому поданню
символів у комп'ютері.
Кодування графічної інформації. Графічна інформація, яку можуть опрацювати
обчислювальні машини, є дискретною. Графічні зображення на екранах моніторів
формуються шляхом підсвічування всіх точок екрана певним кольором. Елементом гра-
фічного зображення є точка — піксель.
Кодування числової інформації. Двійкові коди цілих чисел утворюються шляхом
переведення їх у двійкову систему числення.
Кодування звукової інформації. За своєю фізичною природою звук, який сприймається
органами слуху людини, — це звукові хвилі, які поширюються у пружному середовищі. У
математиці такі хвилі описуються за допомогою рівнянь, до складу яких входять такі
визначальні числові величини, як частота коливань, амплітуда, фаза зміщення. А це є числа,
які кодуються за загальноприйнятими правилами.
Кодування керувальної інформації. Керувальна інформація призначена для сприйняття
її деяким виконавцем. Якщо виконавцем є технічний пристрій, то він володіє певною си-
стемою команд, які можна подавати на його вхід. Якщо виконавцем команд є
мікропроцесорна техніка, то систему команд таких виконавців утворюють команди їх
процесорів. Для ПК ці команди утворюють мову машинних команд. Керувальна інформація
у такому випадку записується у вигляді відповідних програм.
Хочеться звернути увагу на те, що під кількістю інформації розуміють ту кількість
корисної інформації, яку несе повідомлення, а вимірювання повідомлення — це, по суті,
довжина його двійкового коду.
Для кращого розуміння цих понять буде корисним розглянути приклади за Гіном
(запитання для обдарованих учнів).
1. Чи містить книжка, яка довго була у користуванні, стільки ж інформації,
скільки така сама, але нова?
2. Чи несе кам'яна брила вагою у три тонни для археологів стільки ж інформації,
скільки її якісний фотознімок у журналі?
3. Коли радіостанція передає останні вісті, то чи однакову інформацію одержують
усі люди, які слухають радіопередачу?
4. Чи однакова кількість інформації зберігається у книжці, у пачці з 10 таких книг
та в пачці із 100 таких самих книг?
5. Якщо той самий текст записати 6 разів підряд, чи збільшиться при цьому в
шість разів кількість інформації в такому повідомленні?
6. Чи залежить кількість інформації у слові від того, в якому порядку
розташовано літери (наприклад, у словах «кумач» і «чумак»)?
7. Чи залежить кількість інформації в реченні від того, в якому порядку
розташовано слова?
8. Яку інформацію несе повідомлення «Нам із ним пощастило»? Про що тут
ідеться?
Отже, потужність радіосигналу, вага носія повідомлення і т. ін. не можуть служити
характеристикою інформації.
5