что такое информационный процесс 7 класс информатика
Информатика. 7 класс
Конспект урока
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:
Процессы, связанные с изменением информации или действиями с использованием информации, называют информационными процессами.
Деятельность человека, связанную с процессами сбора, представления, обработки, хранения и передачи информации, называют информационной деятельностью.
Решение практически любой задачи начинается со сбора информации.
Обработка информации – это целенаправленный процесс изменения содержания или формы представления информации.
Сохранить информацию – значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.
Передача информации осуществляется по схеме: источник информации – кодирующее устройство – канал связи – декодирующее устройство – приёмник информации.
Теоретический материал для самостоятельного изучения.
1. Понятие информационного процесса.
Последовательная смена состояний (изменение) в развитии чего-либо называется процессом.
Процессы, связанные с изменением информации или действиями с использованием информации, называют информационными процессами.
Можно выделить следующие основные информационные процессы: сбор информации, представление информации, обработка информации, хранение информации, передача информации.
Рассматривая карту местности, читая афишу, просматривая телепередачу, измеряя температуру воздуха, делая новые записи в календаре погоды или в телефонной книге, мы собираем и сохраняем информацию. Пытаясь решить возникшую проблему, выполнить домашнее задание, ответить на вопрос, мы всегда обрабатываем известную информацию. Отправляем ли мы письмо, SМS-сообщение или разговариваем по телефону – мы передаём и получаем информацию.
Деятельность человека, связанную с процессами сбора, представления, обработки, хранения и передачи информации, называют информационной деятельностью.
Рассмотрим информационные процессы более подробно.
Решение практически любой задачи начинается со сбора информации. Например, для того чтобы знать, какие телефильмы вы сможете посмотреть во время каникул, вам нужно собрать соответствующую информацию из программ телеканалов. Чтобы подготовить сообщение о достопримечательностях родного края, вам нужно расспросить взрослых, посетить краеведческий музей, изучить справочную литературу. Чтобы выбрать книгу в подарок другу, нужно знать, чем он интересуется, и какие книги у него уже есть.
Особая ценность собранной информации состоит в том, что она может служить источником новых знаний об окружающем нас мире.
Можно привести примеры сбора информации, предполагающие использование различных измерительных устройств. Так, задача составления прогноза погоды предполагает сбор на метеорологических станциях информации о температуре, осадках, атмосферном давлении, влажности воздуха, скорости и направлении ветра.
Многие, интересующие специалистов процессы, протекают очень быстро и могут быть сопряжены с опасностью для жизни. Например, такие ситуации могут возникнуть при сборе информации об аэродинамических характеристиках при разработке новой модели автомобиля, о его возможных повреждениях при столкновении с препятствием и т. д. В подобных случаях для сбора информации используются сложные автоматизированные измерительные комплексы.
3. Обработка информации.
Информацию об окружающем мире, собранную непосредственно через органы чувств или с помощью измерительных приборов, человек должен своевременно обрабатывать. Например, при переходе улицы, следует очень быстро обрабатывать информацию о сигналах светофора, о движении автомашин и др. Значительно большие информационные потоки должен обрабатывать специалист, обслуживающий пульт управления электростанции или другой сложной технической системы.
Когда пешеход переходит улицу, ученик отвечает на вопрос по истории, решает геометрическую задачу или переводит текст с русского языка наиностранный, а пилот принимает решение о наборе высоты или изменении скорости полёта, все они обрабатывают входную (поступившую) информацию. Из этой информации после её обработки получается выходная информация.
Обработка информации – это целенаправленный процесс изменения содержания или формы представления информации.
Можно выделить два типа обработки информации:
К первому типу обработки информации относятся: преобразование по правилам (в том числе вычисления по формулам), исследование объектов познания по их моделям, логические рассуждения, обобщение и др.
Задача. Пятеро одноклассников: Аня, Саша, Лена, Вася и Миша стали победителями олимпиад школьников по физике, математике, информатике, литературе и географии. Известно, что:
Победителем какой олимпиады стал каждый из этих ребят? Решение. Задачи такого типа решаются с помощью логических рассуждений, которые удобно фиксировать в таблице. Ниже представлена таблица, в которой отражена информация о победителях олимпиад, содержащаяся в условии задачи. Например, из п. 1 можно сделать вывод, что ни Аня, ни Саша не являются победителями олимпиады по информатике. Это отражено в таблице знаками «‑› в ячейках на пересечении строк и столбцов с соответствующими именами школьников и названиями олимпиад.
Имеющейся в таблице информации достаточно, чтобы сделать вывод о том, что победителем олимпиады по информатике стал Миша. Отметим это знаком «+» в соответствующей ячейке. Так как каждый из ребят стал победителем одной олимпиады, то Миша не может быть победителем олимпиад по физике, математике, литературе и географии. Отразим это знаками «‑» в соответствующих ячейках.
Продолжив рассуждения, получим:
Ответ: Аня – победитель олимпиады по математике, Саша – по географии, Лена – по физике, Вася – по литературе, Миша – по информатике.
Ко второму типу обработки информации можно отнести:
Большая часть информации в школьных учебниках представлена в форме текста на естественном языке. Представить изучаемый материал в общих, главных чертах, структурировать его, показав связи между отдельными частями, позволяют графические схемы. Одной из разновидностей таких графических схем является граф. Граф состоит из вершин, связанных линиями. Вершины графа могут изображаться кругами, овалами, точками, прямоугольниками и т. д. Линии, связывающие вершины, могут быть направленными (со стрелкой) или ненаправленными (без стрелки). В первом случае их называют дугами, во втором – рёбрами.
Например, типы обработки информации можно представить с помощью графа, изображённого на рис. 1.
Главным помощником человека в обработке больших информационных потоков является компьютер. Например, учёному трудно анализировать результаты измерений – десятки и сотни тысяч чисел, собранных с помощью некоторых автоматических устройств. Для получения информации о свойствах изучаемых объектов результаты измерений должны быть интерпретированы. Компьютеры позволяют, на основании результатов измерений, построить диаграммы и графики, дающие наглядное представление о соотношениях величин и зависимостях свойств в изучаемых предметах, процессах, явлениях.
На уроках информатики вы познакомитесь с возможностями компьютеров в обработке информации разных видов.
4. Хранение информации
Для того чтобы информация стала достоянием многих людей и могла передаваться последующим поколениям, она должна быть сохранена. История человечества знает разные способы хранения информации. Это и рисунки на стенах пещер, и глиняные таблички с клинописью, и рукописи на папирусе, и тексты на пергаменте, и берестяные грамоты, и всевозможные документы на бумаге. С помощью диктофона можно записать разговор людей или пение птиц, с помощью фотоаппарата или видеокамеры – сохранить изображение.
Хранение информации всегда связано с её носителем – материальным объектом, на котором можно тем или иным способом зафиксировать информацию.
Сохранить информацию – значит, тем или иным способом: зафиксировать её на некотором носителе.
Основным носителем информации на протяжении нескольких столетий остаётся бумага, что связано с такими её свойствами, как: относительная дешевизна изготовления; прочность и долговечность; удобство нанесения знаков и рисунков с помощью разноцветных красок.
В наши дни широкое распространение получили электронные носители информации – магнитные диски, оптические диски, флешкарты и другие. Информация, хранящаяся на электронных носителях, может быть воспроизведена и обработана с помощью компьютера.
Важным хранилищем информации для человека является его память. Действительно, каждый человек определённую информацию хранит «в уме». Мы помним свой домашний адрес, имена, адреса и телефоны близких родственников и друзей. В нашей памяти хранятся таблицы сложения и умножения, основные орфограммы и другие знания, полученные в школе. Но так уж устроен человек, что если не закреплять знания постоянными упражнениями, информация очень быстро забывается. Избежать потерь информации нам помогают записные книжки, справочники, энциклопедии и другие долговременные носители информации.
Хранилищами информации для человечества являются библиотеки, архивы, патентные бюро, картинные галереи и музеи, видеотеки и фонотеки. Гигантским хранилищем информации является компьютерная сеть Интернет.
5. Передача информации.
Мы постоянно участвуем в процессе передачи информации. Люди передают друг другу просьбы, приказы, отчёты о проделанной работе, публикуют рекламные объявления, отправляют письма, пишут SMS. Передача информации происходит при чтении книг, при просмотре телепередач, при разговоре по телефону и общении в компьютерной сети Интернет.
Рассмотрим процесс передачи информации более подробно (рис. 2):
Информацию можно передать от источника к приёмнику по каналу связи.
В процессе передачи информация может искажаться или теряться, если каналы связи имеют плохое качество или на линии связи действуют помехи.
Универсальным средством передачи информации являются компьютерные сети. С их помощью можно передавать любую информацию (текст, числа, звук, изображение).
6. Информационные процессы в живой природе и технике
Информационные процессы – необходимое условие жизнедеятельности любого организма. Приведём несколько примеров информационных процессов в живой природе:
Информационные процессы характерны и для технических устройств. Например, автоматическое устройство, называемое термостатом, воспринимает информацию о температуре помещения и в зависимости от заданного человеком температурного режима включает или отключает отопительные приборы. Программно управляемые станки работают, руководствуясь заложенной в них информацией – программой их работы; автопилот управляет самолётом в соответствии с заложенной в него программой ит. д.
Процессы, связанные с изменением информации или действиями с использованием информации, называют информационными процессами.
Деятельность человека, связанную с процессами сбора, представления, обработки, хранения и передачи информации, называют информационной деятельностью.
Решение практически любой задачи начинается со сбора информации.
Обработка информации – это целенаправленный процесс изменения содержания или формы представления информации.
Сохранить информацию – значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.
Передача информации осуществляется по схеме: источник информации – кодирующее устройство – канал связи – декодирующее устройство – приёмник информации.
Разбор решения заданий тренировочного модуля.
№1. Установите соответствие.
Просмотр фильма о жизни животных
Измерение температуры воздуха каждые три часа
Съемка фильма о жизни класса
Перевод текста с французского языка на русский язык
Решение. Просмотр фильма о жизни животных‑ это обработка информации, так как мы получаем информацию извне и усваиваем её.
Измерение температуры воздуха каждые три часа‑ это сбор информации, так как мы собираем данные о температуре.
Съёмка фильма о жизни класса‑ это сбор информации, так как мы осуществляем запись на носитель.
Перевод текста с французского языка на русский язык‑это обработка информации, так как мы читаем текст и переводим его на другой язык.
Просмотр фильма о животных
Измерение температуры воздуха каждые три часа
Съёмка фильма о жизни класса
Перевод текста с французского языка на русский язык
№2. Укажите «лишний» объект с точки зрения письменности:
г) французский язык.
Решение: в русском, английском и французском языках используются буквы, в китайском языке‑ иероглифы. Значит, «лишним» объектом является китайский язык.
Открытый урок в 7 классе на тему: «Информационные процессы»
Открытый урок в 7 классе на тему: «Информационные процессы»
Тип урока: урок изучения новых знаний
Цель урока: изучение и первичное закрепление знаний;
актуализация ведущих знаний;
ввести понятие информационных процессов;
рассмотреть различные примеры информационных процессов.
1. Организационная часть (приветствие, проверка присутствующих учащихся, запись даты и темы в тетрадь) 2 мин.
2. Актуализация опорных знаний 7 мин.
3. Объяснение нового материала 21 мин.
4. Закрепление нового материала 5 мин.
5. Итоги урока 3 мин.
6. Домашнее задание 2 мин.
Актуализация опорных знаний
Как вы понимаете, что такое информация?
Что такое алфавит? Приведите примеры алфавитов.
Где применяются естественные языки? Приведите примеры.
Где применяются формальные языки? Приведите примеры.
Какое значение имеет кодирование в развитии человечества?
Объяснение нового материала
Если обратиться в далекое прошлое, то жалобы на обилие информации обнаруживаются тысячелетия назад.
Пример. На глиняной дощечке (шумерское письмо IV тысячелетия до нашей эры) начертано; «Настали тяжелые времена. Дети перестали слушаться родителей, и каждый норовит написать книгу».
Особенно модным стало жаловаться на непереносимость информационного бремени с XVII века. В XX веке заговорили не более ни менее, как об информационной катастрофе. Информационный кризис — это возрастающее противоречие между объемом накапливаемой в обществе информации и ограниченными возможностями ее переработки, отдельно взятой личностью. По оценкам специалистов в настоящее время количество информации, циркулирующей в обществе, удваивается примерно каждые 8-12 лет. Появилась уверенность в том, что для того, чтобы справиться с такой лавиной информации, недостаточно возможностей человеческого организма. Для этого нужны специальные средства и методы обработки информации, ее хранения и использования. Сформировались новые научные дисциплины — информатика, кибернетика, бионика, робототехника и др., имеющие своей целью изучение закономерностей информационных процессов, то есть процессов, цель которых — получить, передать, сохранить, обработать или использовать информацию.
В наиболее общем виде информационный процесс (ИП) определяется как совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр.) для получения какого-либо результата (достижения цели) (Слайд 2).
Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах.
В информатике к информационным процессам относят: (слайд 3)
Каждый из этих процессов распадается, в свою очередь, на ряд процессов, причем некоторые из последних могут входить в каждый из выделенных обобщенных процессов.
Сбор информации (Слайд 4)
Поиск информации — один из важных информационных процессов. От того, как он организован, во многом зависит своевременность и качество принимаемых решений.
В широком плане поиск является основой познавательной деятельности человека во всех ее проявлениях: в удовлетворении любопытства, путешествиях, научной работе, чтении и т. п. В более узком смысле поиск означает систематические процедуры в организованных хранилищах информации: библиотеках, справочниках, картотеках, электронных каталогах, базах данных.
Успех вашего выбора в большой степени будет зависеть от того, как вы организовали поиск информации.
Используйте разнообразные методы поиска информации, это поможет вам собрать более полную информацию и повысит вероятность принятия вами правильного решения.
Методы поиска информации: (слайд 5)
• общение со специалистами по интересующему вас вопросу;
• чтение соответствующей литературы;
• просмотр видео-, телепрограмм;
• прослушивание радиопередач и аудиокассет;
• работа в библиотеках, архивах;
• запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;
В процессе поиска вам может встретиться самая разная информация. Любую информацию человек привык оценивать по степени ее полезности, актуальности и достоверности. После оценки какие-то полученные сведения могут быть отброшены как ненужные, какие-то, наоборот, оставлены на долгое хранение. То есть процесс поиска информации практически всегда сопровождается ее отбором. Всё это вместе называют процессом сбора информации.
Хранение информации (Слайд 6)
Сбор информации не является самоцелью. Чтобы полученная информация могла использоваться, причём многократно, необходимо её хранить.
Хранение информации — процесс такой же древний, как и существование человеческой цивилизации. Он имеет огромное значение для обеспечения поступательного развития человеческого общества (да и любой системы), многократного использования информации, передачи накапливаемого знания последующим поколениям.
Уже в древности человек столкнулся с необходимостью хранения информации. Доказательствами тому служат зарубки на деревьях, помогающие не заблудиться во время охоты; счёт предметов с помощью камешков, узелков; изображение животных и эпизодов охоты на стенах пещер. Сооружения, предметы изобразительного искусства, глиняные таблички, записи, книги, архивы, библиотеки, аудиозаписи, кинофильмы — всё это служит целям хранения информации.
Различная информация требует разного времени хранения:
• автобусный билет требуется хранить только в течение поездки;
• программу телевидения — неделю;
• школьный дневник — учебный год;
• аттестат зрелости — до конца жизни;
• исторические документы — несколько столетий.
Основное хранилище информации для человека — его память, в том числе генетическая. Существует и «коллективная память» — традиции, обычаи того или другого народа.
Когда объём накапливаемой информации возрастает настолько, что её становится просто невозможно хранить в памяти, человек начинает прибегать к помощи различного Рода вспомогательных средств (узелков «на память», записных книжек и т. д.).
С рождением письменности возникло специальное средство фиксирования и распространения информации в пространстве и во времени. Родилась документированная информация — рукописи и рукописные книги, появились своеобразные информационно-накопительные центры — древние библиотеки и архивы. Постепенно письменный документ стал и орудием управления (указы, приказы, законы).
Следующим информационным скачком явилось книгопечатание. С его возникновением наибольший объём информации стал храниться в различных печатных изданиях, и для её получения человек обращается в места их хранения (библиотеки, архивы и пр.).
В настоящее время мы являемся свидетелями быстрого развития новых, автоматизированных методов хранения информации с помощью электронных средств.
Компьютер и средства телекоммуникации предназначены для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней. Информация, предназначенная для хранения и передачи, как правило, представлена в форме документа.
Под документом понимается информация на любом материальном носителе (слайд 7) (глиняные дощечки, бумага, киноплёнка, магнитная лента, компакт-диск и т. д.), предназначенная для распространения в пространстве и времени (от лат. dokumentum — свидетельство. Первоначально это слово обозначало письменное подтверждение правовых отношений и событий).
Основное назначение документа заключается в использовании его в качестве источника информации при решении различных проблем обучения, управления, науки, техники, производства, социальных отношений. Разумеется, чтобы этой информацией можно было воспользоваться, она должна быть формализована по определённым правилам, то есть, представлена в наиболее удобном для пользователей виде.
Передача информации (Слайд 8)
Хранение информации необходимо для распространения её во времени, а её распространение в пространстве происходит в процессе передачи информации.
Практически любая деятельность людей связана с общением (человек — существо общественное), а общение невозможно без передачи информации.
В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приёмник информации: первый передает информацию, второй её принимает. Между ними действует канал передачи информации — канал связи. Передача информации возможна с помощью любого языка кодирования информации, понятного как источнику, так и приёмнику.
Кодирующее устройство — устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника информации к виду, удобному для передачи.
Декодирующее устройство — устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.
Пример. При телефонном разговоре:
источник сообщения — говорящий человек;
кодирующее устройство — микрофон — преобразует звуки слов (акустические волны) в электрические импульсы;
канал связи — телефонная сеть (провод); декодирующее устройство — та часть трубки, которую мы подносим к уху, здесь электрические сигналы снова преобразуются в слышимые нами звуки;
приёмник информации — слушающий человек.
В процессе передачи информация может теряться и искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи, влияющие на работу радиоприёмника, искажение или затемнение изображения в телевизоре, ошибки при передаче по телеграфу. Эти помехи, или, как их называют специалисты, шумы, искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации — криптология (слайд 9), широко применяющаяся в теории связи. Человечество придумало много устройств для быстрой передачи информации: телеграф, радио, телефон, телевизор. К числу устройств, передающих информацию с большой скоростью, относятся телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем.
Обработка информации (слайд 10).
Обработка (преобразование) информации — это процесс изменения формы представления информации или её содержания. Обрабатывать можно информацию любого вида, и правила обработки могут быть самыми разнообразными. Общая схема обработки информации имеет вид, представленный на слайде 10.
Но всегда ли нам известно, как, по каким правилам входная информация преобразовывается в выходную?
Пример. Дети не знают, что внутри у заводной игрушки. Им известно одно: если завести игрушку, она поедет. Большинство телезрителей мало, что знают об устройстве телевизора. Но когда на экране появляются помехи во время просмотра телепрограммы, оперирование ручками (кнопками) настройки часто позволяет получить четкое изображение. Выражаясь языком кибернетики, телезритель начинает манипулировать входами, надеясь получить на выходе устранение помех.
Такую систему, в которой наблюдателю доступны лишь входные и выходные величины, а её структура и внутренние процессы неизвестны, называют «чёрным ящиком» (слайд 11).
Не будет преувеличением сказать, что любая вещь, любой предмет, любое явление — любой познаваемый объект — всегда первоначально выступает для наблюдателя как «чёрный ящик».
Пример. Перед инженером стоит неисправный компьютер, находящийся на гарантийном обслуживании. Разбирать его нельзя, но инженер должен решить, отправить аппарат для ремонта или заменить новым. В практической деятельности врач сталкивается с внешними проявлениями болезни, но истинное состояние организма больного ему неизвестно. Перед врачом задача «чёрного ящика».
Обработка информации по принципу «чёрного ящика» — процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют, и они не принимаются во внимание.
Закрепление нового материала:
Приведите примеры способов передачи информации по схемам:
Источник (человек) ® Приемник (человек)
Источник (устройство) ® Приемник (человек)
Источник (человек) ® Приемник (устройство)
Источник (предмет) ® Приемник (человек)
Источник (человек) ® Приемник (предмет)
Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах.
Наиболее общими информационными процессами являются сбор, преобразование, использование информации.
Информационные процессы, осуществляемые по определенным информационным технологиям, составляют основу информационной деятельности человека.
Компьютер является универсальным устройством для автоматизированного выполнения информационных процессов.
Домашнее задание: повторить теоретический материал конспекта.