Інформатика та інформаційні процеси

Вступ.Інформація та інформаційні процеси
 
Урок№1
Тема уроку: Інформатика– наука ХХ століття. Поняття інформації і повідомлення. Інформація таінформаційні процеси. Носії інформації, форми і способи подання інформації.Види інформації. Інформація і шум та їх взаємоперетворення.
Мета:
Навчальна: ознайомитиучнів з взаємозв’язки між поняттями «інформація» і «повідомлення», поглибитизнання учнів про форми та засоби зберігання, подання й передавання інформації,взаємоперетворення інформації і шуму; сформувати знання: інформатика,інформація, повідомлення, видами інформації, шум, носії інформації.
Розвивальна: розвитокпам’яті, уважності, зв’язне мовлення, мислення.
Виховна: формуванняінтересу до вивчення науки інформатики, навичок зібраності, уважності.
Тип уроку: урокзасвоєння нових знань.
Структурауроку
І. Організаціякласу до заняття
ІІ. Актуалізаціяопорних знань учнів
ІІІ. Мотиваціянавчальної діяльності учнів.
VІ. Повідомлення теми, метиуроку.
V. Сприйняття та засвоєнняучнями нового навчального матеріалу.
VІ. Узагальнення ісистематизація знань.
VІІ. Підсумок уроку.
VІІІ. Повідомлення домашньогозавдання.

Хідуроку
І. Організаціякласу до заняття
ІІ. Актуалізаціяопорних знань учнів
Бесіда наповторення.
ІІІ. Мотиваціянавчальної діяльності учнів.
Що вивчаєінформатика? Яку роль відіграє інформація, комп’ютери й інформаційні технологіїв суспільстві? Як користуватися ними? Відповіді на ці та інші запитаннязнайдемо, вивчаючи предмет інформатику.
Тож, інформатика– це наука про інформацію та методи і засоби її опрацювання (інформаційнітехнології).
Слово інформатикафранцузького походження. Воно складається з двох слів: «інформація» й«автоматика». В англомовних країнах цю дисципліну називають конкретніше «computer science» — наука про комп’ютери.
Термін інформаціяє не означуваним. Він походить із латинської мови й означає відомості (дані,повідомлення) про властивості об’єктів, процеси чи явища навколишнього світу.
ІV. Повідомлення теми, мети уроку.
Запишемо темууроку: Інформатика – наука ХХ століття. Поняття інформації і повідомлення.Інформація та інформаційні процеси. Носії інформації, форми і способи поданняінформації. Види інформації. Інформація і шум та їх взаємоперетворення.
Мета: ознайомитиучнів з взаємозв’язки між поняттями «інформація» і «повідомлення», поглибитизнання учнів про форми та засоби зберігання, подання й передавання інформації,взаємоперетворення інформації і шуму; сформувати знання: інформатика,інформація, повідомлення, видами інформації, шум, носії інформації.
V. Сприйняття та засвоєнняучнями нового навчального матеріалу.

Інформатика
Інформатика – ценаука про інформацію та інформаційні процеси в природі та суспільстві, методита засоби одержання, зберігання, обробки, передачі, опрацювання, використання,захисту інформації та управління інформаційними процесами.
Інформатика(інформаційна автоматика) сформулювалась як наука завдяки розвитку комп’ютерноїтехніки.
Головна функціяінформатики полягає у розробці методів і засобів перетворення інформації.
Основнимизавданнями інформатики є:
·         дослідженняінформаційних процесів;
·         розробканових інформаційних технологій;
·         створенняапаратно-програмного забезпечення.
Інформатика –динамічна наука, що інтенсивно розвивається та суттєво впливає на розвитокінших наук і технологій.
Поняття інформації
Поняття«інформація» в інформатиці є одним із базових понять (як, наприклад, «пряма» вгеометрії, «число» в арифметиці.)
Інформація— це відомостіпро об'єкти навколишнього світу, які сприймаються людиною, твариною, рослиннимсвітом або спеціальними пристроями.
Інформаціяпередається за допомогою повідомлень. Пові­домлення можуть бути усними,письмовими, у вигляді малюнків, жестів, спеціальних знаків тощо.
Підповідомленням розуміють вплив на нервову систему живого організму деякоїсукупності сигналів, подразників, яка може бути подана різними способами взалежності від систем, які її видають та сприймають.
Інформація та повідомлення
Вінформатиці поняття «повідомлення» має більш широкий зміст, ніж у повсякденномужитті.
Задопомогою повідомлень здійснюється обмін інформацією між: людьми, між: людьми імашинами, між: машинами; обмін сигналами у тваринному і рослинному світі тощо.
Повідомленняфіксувалися у вигляді малюнка або тексту на скелі, папірусі, пергаменті. Звиникненням писемності повідомлення стали передавати у вигляді рукописних ідрукованих текстів: газет, журналів, книг. Пізніше для передавання повідомленьпочали використовувати телефон і радіо.
Різноманітнуінформацію люди (і машини) збирають, обробля­ють, зберігають і передають іншимлюдям (і машинам) для подаль­шого використання. Таким чином здійснюютьсяосновні процеси накопичення, обробки і розповсюдження інформації.
Зрозвитком цивілізації до відомостей про природу додавалася інформація простворені машини, прилади, технологічні процеси, наукові відкриття. Написаніромани, повісті, вірші. Створені картини, скульптури, архітектурні ансамблі.Винайдено кіно і телебачення, супутниковий зв'язок, Інтернет і мобільнийтелефон...
Прикладиінформації:
•  класнийжурнал містить інформацію про учнів (прізвища, імена, по батькові, адресу,успішність тощо);
•  телевізорпередає інформацію про новини у політичному і громадському житті нашої країни іза кордоном;
•  супутникавтоматично збирає і передає на Землю інформацію про стан атмосфери ікосмічного простору.
Дії, які можнавиконувати з інформацією пошук, збирання, зберігання, опрацювання, подання,передавання, використання і захист, називаються інформаційними процесами.
Носії інформації
У«докомп'ютерні» часи інформацію зберігали на папері, фотокартках, кіноплівці,магнітній стрічці тощо.
Зпоявою перших комп'ютерів знайшли широке використання перфокарти іперфострічки, які використовуються до цього часу в телеграфних апаратах, атакож в автоматичних верстатах.
Перфокарта- це аркуш тонкого картонустандартних розмі­рів. В певних місцях перфокарти пробивають дірочки.Перфокарти з пробитими дірочками пропускали через спеціальний пристрій. Заданау вигляді дірочок інформація перетворювалася в систему елек­тричних сигналів,які надходили до інших пристроїв комп'ютера.
Перфострічка- це стрічкацупкого паперу стандартної ширини, на яку заноситься інформація пробиваннямдірочок у відповідних позиціях на 5-й або 8-й доріжках.
Звичайно,за дірочками, нанесеними на перфокарти або перфо­стрічки, стоїть цілком певнаінформація.
Магнітністрічки і магнітні диски для зберігання інформації почали використовувати з розвиткомобчислювальної техніки. Замість пробивки дірочок намагнічувались невеличкіобласті в потрібних місцях. Магнітні стрічки або диски встановлювались вспеціальні пристрої, де зчитувалася записана на них інформація і надходила доінших пристроїв комп'ютера.
Магнітнікартки містятьзакодовану інформацію в кредитних телефонних та реєстраційних картках, а такожперепустках і «ключах» для кодовихзамків.
Компакт-диски(оптичні диски або CD) — це диск із спеціальноїпластмаси із дзеркальним покриттям з того боку, з якого записується ізчитується інформація.
/>/>/>
Інформаціяна диск записується так: диск обертається, і на його поверхні лазером в певнихмісцях наносяться «пошкодження» таким чином, щоб від них не відбивався проміньлазера при зчиту­ванні. Таким чином на диск можна записати різноманітнутекстову і графічну інформацію, музику, рухомі зображення тощо. Щільністьзапису інформації лазером мікроскопічних «пошкоджень» дуже велика, і такі дискимістять набагато більше інформації, ніж магнітні диски таких самих розмірів.
Інформаціяз оптичних дисків читається на спеціальних при­строях (дисководах), які входятьдо комплекту сучасних комп'ю­терів. Завдяки оптичним дискам на сучасномукомп'ютері можна якісно переглядати фільми і слухати музику.
Засіб,за допомогою якого інформація може бути зафіксована, називають носіємінформації.
Форми і способи подання інформації
Інформаціябуває досить різноманітною і може призначатися як для живих організмів, так ідля різних машин. Приклади:
•  «Фас!» — інформація для собаки;
•  сигналточного часу — інформація для людини;
•  ключ відквартири — інформація для механічного замка. Існують такі форми поданняінформації: символьна, текстова, графічна. Є інші форми, наприклад, звукова,відео...
Символьнаформа поданняінформації є найбільш простою, в ній кожний символ має якесь значення.Наприклад: червоне світло світлофора, показники повороту на транспортнихзасобах, різні жести, скорочення і позначення у формулах тощо.
Усимвольній формі використовуються букви, цифри, знаки, світлові сигнали,сигнали прапорцями, покажчики приладів тощо. Кожний символ має певне значення.Наприклад: літера V може означати об'єм; дорожнійзнак «!» у червоному колі означає «Попереду небезпека!».
Текстоваформа поданняінформації є більш складною. Ця форма передбачає, що зміст повідомленняпередається не через окремі символи (цифри, букви, знаки), а їх порядкомрозміщення. Послідовно розташовані символи утворюють слова, які у свою чергуможуть утворювати речення. Текстова інформація використовується у книжках,брошурах, газетах, журналах тощо.
Графічнаформа поданняінформації, як правило, має найбільший об'єм. До цієї форми належатьфотографії, картини, креслення, графіки тощо. Графічна форма більшінформативна. Наприклад, картина Іллі Рєпіна «Запорожці пишуть листа турецькомусултану» дає глядачу багато відомостей про своїх героїв (побут, одяг, зброя,обличчя, характер...). Мабуть, тому, коли беремо в руки нову книжку, шукаємо вній малюнки, щоб створити про неї найбільш повне враження.
Інформаціяможе бути подана одним із способів: літерами і знаками, жестами, нотами музики,малюнками, картинами, скульптурами, звукозаписом, відеозаписом, кінофільмамитощо.

Види інформації
Інформаціяпередається за допомогою сигналів: звукових, електричних, магнітних, світлових,механічних тощо. Наприклад:
•  дзвінок — звуковий сигнал початку або кінця уроку;
•  телефоннарозмова — завдяки електричним сигналам;
•  світлофор- світловий сигнал для пішоходів та водіїв.
Інформаціяможе бути у вигляді неперервних (аналогових) і дискретних (цифрових) сигналів.
Інформаціяв аналоговому вигляді міняє своє значення поступово. Прикладом аналогової інформації можутьбути показники ртутного термометра, годинника зі стрілками, спідометраавтомашини, електричні сигнали телефону і радіо тощо. Точність аналоговоїінформації залежить від точності приладів, які цю інформацію визначають абопередають.
Наприклад,якщо купили 2 кг сахара, це ще не значить, що точно 2 кг. Там може бути 1,96 кгабо 2,03 кг, залежно від точності ваги.
Інформаціяу дискретному вигляді міняє своє значення з певним кроком. Прикладами дискретної інформаціїможуть бути показники електронного годинника або цифрового термометра, ваги згирями, підрахунок кількості предметів тощо
Дискретнаінформація завжди точно визначена. Не може бути 1,96 пляшки молока, 1,87 зошитаабо 2,03 порції морозива.
Вкомп'ютері для відображення інформації використовується тільки дискретна(цифрова) інформація. Для обробки у комп'ютері аналогову інформацію попередньоперетворюють на дискретну.
Длявизначення кількості інформації використовується одиниця виміру — біт. Словобіт утворено зі скорочення англійських слів binary digit — двійкова цифра. Один біт — кількість інформації, що містить повідомлення типу «так» або «ні». Саме одинбіт інформації містить пробивка на перфокарті або перфострічці, намагніченаобласть на магнітній стрічці або диску, «пошкодження» на оптичному диску .
Длявиміру об'ємів інформації використовується більш велика одиниця — байт, 1 байт=8 біт. Двійковий 8-розрядний код має 2 = 256 різних значень. Цього досить, щобзакодувати букви алфавіту (великі і малі), цифри, розділові знаки й ін.
Перехідна дискретну форму сигналу дає величезні переваги порівняно з аналоговою формоюінформації:
•  засобиобробки і передачі дискретної інформації простіші;
•  дискретнаінформація надійніше зберігається;
•        можнаавтоматично знаходити і виправляти помилки.
Перехідна цифрову (дискретну) техніку вже почався. З'явились цифрові магнітофони іпрогравачі, відео- і фотокамери тощо.
Інформація та шум, їх взаємне перетворення
Повідомлення,яке не несе інформації, несе шум. Іншими словами, якщо повідомлення не підвищуєінформованість об'єкта, то воно не несе інформацію. Наприклад, в кімнаті двоє:батько слухає новини по телевізору, син вголос вчить вірш. Син не сприй­маєновини з телевізора, і ця інформація для нього є шумом. Очевидно, що і батькостарається зосередитися на новинах, а голос сина для нього теж є шумом. Коли жпочали передавати спортивні вісті, син захотів почути результати останніхматчів з футболу, переключив свою увагу на телевізор, і для нього шум відтелевізора перетворився в інформацію. І для батька голос сина з коментарем дочергової перемоги команди «Динамо» перестав бути шумом.
Шумомє повідомлення, сформульоване невідомою мовою або які містять невідомі терміни.Але для тих, хто розуміє цю мову або знає зміст цих термінів, це повідомлення єінформацією.

VІ. Узагальнення ісистематизація знань.
Фронтальна бесідаза поняттями, які вивчалися на уроці.
VІІ. Підсумок уроку.
VІІІ. Повідомлення домашньогозавдання.
Опрацювати §1-3ст. 5-10 Інформатика частина 1 І.Т. Зарецька, А.М. Гурій, О.Ю. Соколов, вив.визначення