Представление информации: знаки, языки и формы представления
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока учащиеся объяснят, чем знак отличается от объекта, классифицируют примеры знаковых систем, различат естественные и формальные языки и представят одну и ту же информацию не менее чем в двух формах.
- Сформировать представление о знаках, знаковых системах и языке как знаковой системе.
- Научить различать естественные и формальные языки по назначению, правилам и области применения.
- Закрепить умение определять форму представления информации и преобразовывать сообщение из одной формы в другую.
- Развивать аргументацию, навыки сотрудничества и осознанный выбор способа представления информации.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают роль языка и знаков в общении, обучении и профессиональной деятельности.
- Проявляют интерес к способам кодирования и передачи информации в цифровом обществе.
- Уважают разные способы выражения мыслей и мнения одноклассников.
- Осознают ответственность за точность и понятность передаваемой информации.
Метапредметные
- Выделяют существенные признаки знака, языка и знаковой системы.
- Сравнивают естественные и формальные языки по заданным критериям.
- Преобразуют информацию из словесной формы в графическую, числовую или условно-знаковую.
- Аргументируют свою позицию в парной и групповой работе, используют смысловое чтение и самопроверку.
Предметные
- Знать понятия «знак», «знаковая система», «язык», «естественный язык», «формальный язык», «форма представления информации».
- Уметь приводить примеры знаков и знаковых систем из повседневной жизни и информатики.
- Уметь различать естественные и формальные языки по наличию правил и назначению.
- Уметь называть словесную, числовую, графическую, звуковую и мультимедийную формы представления информации.
- Уметь преобразовывать короткое сообщение из одной формы представления в другую.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личный смысл изучения способов представления информации.
- Осознают значение точного языка для взаимодействия людей и работы компьютеров.
- Проявляют готовность к самостоятельному выбору формы представления сообщения.
- Оценивают собственный вклад в совместное обсуждение.
Регулятивные УУД
- Принимают и формулируют цель урока на основе проблемного вопроса.
- Планируют последовательность анализа примеров и выполнения практического задания.
- Проверяют соответствие выбранной знаковой системы поставленной задаче.
- Оценивают результат по критериям и корректируют допущенные ошибки.
Познавательные УУД
- Классифицируют объекты по существенным признакам.
- Сравнивают естественные и формальные языки, выделяя общее и различия.
- Устанавливают связь между сообщением, знаком, языком и формой представления.
- Моделируют сообщение с помощью условных обозначений, таблицы или схемы.
Коммуникативные УУД
- Формулируют вопросы для уточнения значения знака или сообщения.
- Распределяют роли в паре или группе и согласуют общий вариант ответа.
- Аргументируют классификацию примеров, используя предметные термины.
- Корректно принимают возражения и уточняют собственную позицию.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию с изображениями дорожного знака, эмодзи, нот, математического выражения, фрагмента программы и схемы маршрута.
- Распечатать карточки с примерами знаков и языков: дорожные знаки, карта, азбука Морзе, русский язык, математические формулы, язык программирования, ноты — по одной карточке на группу из 3–4 человек.
- Распечатать индивидуальный лист самопроверки и карточку практического задания — по одной на каждого ученика.
- Подготовить цветные стикеры трёх цветов для приёма «Светофор» — по одному комплекту на парту.
- Вывести на доску или слайд памятку: «Знак — значение — правила использования — цель сообщения».
- Подготовить таблицу для сравнения естественных и формальных языков с критериями «кто создаёт», «где используется», «насколько строгие правила».
- Подготовить ноутбук и проектор либо интерактивную доску; проверить отображение изображений и коротких примеров записи.
- Разделить доску на части: «Знаки и системы», «Языки», «Формы представления информации».
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (4 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность через проблемную ситуацию о понимании знаков.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс: "Здравствуйте, ребята. Проверьте, пожалуйста, готовность к работе: тетрадь, ручка и карточка на парте. Сегодня мы будем исследовать то, что встречается нам постоянно, хотя мы не всегда это замечаем, — знаки и языки." | Проверяют готовность, записывают дату и готовятся к работе. |
3 мин | Учитель показывает на экране дорожный знак, значок Wi-Fi и эмодзи, затем говорит: "Посмотрите на изображения. Они не являются тем, о чём сообщают, но помогают это понять. Что именно сообщает каждый знак? Может ли один и тот же знак быть понятен всем людям? Почему?" Учитель фиксирует версии на доске и вводит приём «Проблемный вопрос»: "Как люди и компьютеры представляют информацию так, чтобы её можно было понять и передать?" | Рассматривают изображения, называют значения: «переход», «беспроводная сеть», «эмоция». Предполагают: «Знак нужно заранее договориться понимать», «некоторые знаки понятны не всем». Формулируют первые версии ответа на проблемный вопрос. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что изображение само по себе ещё не является сообщением: важно, какое значение ему приписано. Теперь проверим, какие знаки и системы знаков мы уже умеем распознавать."
Этап 2. Актуализация знаний. Знаки и знаковые системы (6 мин)
Цель этапа: актуализировать представления учащихся о знаках и подвести их к понятию знаковой системы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает изображения дыма, отпечатка ноги, красного сигнала светофора и буквы «А»: "Подумайте: все ли эти объекты являются знаками? Что они обозначают? Обратите внимание: дым может быть признаком огня, а красный сигнал — результатом договорённости людей." | Индивидуально определяют значение объектов, затем отвечают: «Дым может быть признаком», «красный сигнал имеет условное значение», «буква обозначает звук». Различают природный признак и условный знак. |
4 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: "Сначала за 30 секунд выберите из карточек три знака. Обсудите с соседом, что обозначает каждый знак и какие правила помогают его понять. Затем назовите общий признак." Учитель записывает на доске формулировку: «Знак — это объект, который замещает другой объект, действие или понятие и используется для передачи информации». | Выбирают три карточки, обсуждают значения в паре, формулируют вывод: «Знак имеет значение и используется вместо чего-то другого». Представляют примеры: дорожные знаки, буквы, цифры, ноты. |
Запись в тетрадях
Знак — это объект, который служит для хранения, передачи или представления информации о другом объекте, действии или понятии. Знаковая система — множество знаков и правил их использования.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы установили, что отдельный знак получает смысл благодаря значению и правилам использования. Теперь выясним, почему буквы, цифры, ноты и дорожные обозначения можно рассматривать как разные знаковые системы."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (5 мин)
Цель этапа: выявить затруднение при сравнении разных языков и сформулировать цель урока.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель выводит на экран три сообщения: «Завтра контрольная», изображение календаря с отмеченным днём и запись «2+3=5»: "Перед нами три сообщения. Все ли они представлены одинаково? Что нужно знать, чтобы понять каждое из них?" | Сравнивают сообщения и отвечают: «Первое записано словами, второе — изображением, третье — математическими знаками». Называют необходимые знания: язык, значения символов и правила. |
3 мин | Учитель задаёт цепочку вопросов в форме «Сократовского диалога»: "Можно ли считать русский язык системой знаков? А математическую запись? Чем они отличаются? Какой язык нужен компьютеру для выполнения команды? Сформулируйте, чему нам необходимо научиться сегодня." Учитель помогает уточнить цель и записывает её на доске. | Отвечают: «Русский язык состоит из слов и правил», «математическая запись использует специальные символы», «компьютеру нужны строгие команды». Формулируют цель: «узнать виды языков и форм представления информации, научиться различать и применять их». |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена: мы не просто назовём термины, а научимся распознавать систему знаков по её правилам и выбирать форму для конкретного сообщения. Переходим к открытию нового знания."
Этап 4. Открытие нового знания (10 мин)
Цель этапа: сформировать представление о языке как знаковой системе, естественных и формальных языках, а также о формах представления информации.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель показывает схему «язык → знаки → правила → сообщение»: "Язык — это знаковая система, предназначенная для общения и представления информации. Русский, китайский и другие человеческие языки называют естественными: они складывались исторически и развивались в общении людей. Математические обозначения, ноты, дорожные символы и языки программирования относят к формальным языкам или системам с заранее заданными правилами. Внимательно сравните примеры: в обычной речи возможны оттенки смысла, а в записи программы команда должна соответствовать строгому синтаксису." | Записывают определение языка, выделяют признаки естественных и формальных языков. Формулируют сравнение: «Естественные языки возникли в обществе и допускают разные формулировки; формальные создаются специально и требуют точных правил». |
3 мин | Учитель продолжает: "Информация может быть представлена словесно, числовыми данными, графически, звуком, видео или несколькими способами одновременно. На экране показано расписание транспорта. Назовите его формы представления и объясните, какая удобнее для быстрого сравнения времени." | Называют словесную, числовую и табличную формы. Объясняют: «Таблица удобна для сравнения», «звук удобен для голосового сообщения», «изображение помогает быстро увидеть объект». |
3 мин | Учитель раздаёт группам карточки с примерами: карта маршрута, музыкальная мелодия, текстовое объявление, числовая таблица, фрагмент программы, фотография. Инструкция: "Распределите примеры по форме представления и определите, естественный это язык, формальный язык или другая знаковая система. Подготовьте один аргумент." | В группах распределяют карточки, заполняют мини-таблицу «пример — форма — система знаков — аргумент». Представляют результаты: «Карта графическая и условно-знаковая», «фрагмент программы записан на формальном языке», «объявление использует естественный язык». |
Запись в тетрадях
Естественный язык складывается и развивается в процессе общения людей. Формальный язык создаётся специально и использует точные правила построения сообщений. Основные формы представления информации: словесная, числовая, графическая, звуковая, видео и мультимедийная.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы выяснили, что язык объединяет знаки и правила, а форму представления выбирают в зависимости от цели сообщения. Теперь проверим новое знание на конкретных примерах и объясним свой выбор."
Этап 5. Первичное закрепление. Классификация примеров (7 мин)
Цель этапа: закрепить умение распознавать знаковые системы и формы представления информации.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт каждой паре карточку с одним примером: эмодзи, формула, рецепт, дорожная разметка, звуковой сигнал, карта метро или команда в языке программирования. Инструкция: "Определите, что является знаком, какое значение он передаёт, к какой системе относится и в какой форме представлена информация. Запишите ответ четырьмя короткими фразами." | В парах анализируют карточку по четырём вопросам. Например, для формулы записывают: «символы формулы; значение — связь величин; формальная система; числовая и знаковая форма». |
2 мин | Учитель проводит взаимопроверку: "Обменяйтесь карточками с соседней парой. Проверьте ответ по критериям: назван знак, раскрыто значение, определена система, указана форма. Поставьте два плюса и один вопрос к ответу." | Проверяют работу соседней пары, отмечают два соответствия критериям и задают один уточняющий вопрос. |
2 мин | Учитель обсуждает спорные случаи: "Почему рецепт можно отнести к естественному языку, хотя в нём есть числа и условные обозначения? Почему карта не является фотографией местности?" | Аргументируют: «Рецепт в основном записан словами, но использует числа», «карта использует условные знаки и масштаб, поэтому является моделью». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы научились рассматривать сообщение не только по внешнему виду, но и по его знакам, правилам и назначению. Теперь каждый самостоятельно покажет, насколько уверенно умеет применять этот алгоритм."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (8 мин)
Цель этапа: индивидуально проверить понимание основных понятий и умение преобразовывать информацию.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель раздаёт листы с заданиями трёх уровней и объясняет выбор: "Выполните обязательное задание 1 и выберите одно из заданий 2 или 3. Задание 2 требует классификации, задание 3 — создания собственной модели сообщения. Работайте самостоятельно. В задании 1 определите, какие из примеров являются знаками: буква, звук сирены, фотография человека, красный сигнал светофора; для каждого укажите передаваемое значение." | Индивидуально выполняют задания. В задании 1 записывают значения выбранных знаков. В задании 2 распределяют примеры «русский язык, математическая формула, язык программирования, дорожные знаки» по естественным и формальным языкам и объясняют один выбор. В задании 3 преобразуют сообщение «Встреча начинается в 15:00 у кабинета информатики» в схему, таблицу или набор условных знаков. |
3 мин | Учитель выводит эталон: "Проверьте себя. Знак должен иметь значение, а классификация — объяснение. В преобразованном сообщении должны сохраниться время, место и событие. Отметьте результат: всё верно — зелёный стикер, есть одна неточность — жёлтый, нужна помощь — красный." | Сверяют ответы с эталоном, исправляют одну ошибку при необходимости, выбирают цвет самооценки и записывают вопрос, который остался непонятен. |
Эталон решения
Буква является знаком, потому что обозначает звук или часть слова. Звук сирены является сигналом и передаёт предупреждение. Красный сигнал светофора — условный знак остановки. Фотография человека может быть изображением объекта и способом представления информации, но её значение определяется контекстом. Русский язык — естественный, математическая формула и язык программирования — формальные системы. В преобразованном сообщении обязательны три элемента: событие — встреча, время — 15:00, место — кабинет информатики.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Самостоятельная работа показала, что главный критерий — не внешний вид сообщения, а его смысл, система знаков и правила чтения. Осталось обобщить знания и сформулировать ответ на проблемный вопрос урока."
Этап 7. Рефлексия и домашнее задание (5 мин)
Цель этапа: обобщить изученное, оценить достижение цели и определить содержание дальнейшей работы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель возвращается к проблемному вопросу: "Как люди и компьютеры представляют информацию так, чтобы её можно было понять и передать? Составьте ответ из трёх частей: знаки, правила, форма. Затем сравните ответ с соседом и при необходимости уточните его." | Формулируют ответ: «Информацию представляют с помощью знаков, объединённых в системы с правилами; выбирают подходящую форму — слова, числа, изображения, звук или видео». Обсуждают формулировку в парах. |
2 мин | Учитель проводит рефлексию «Светофор»: "Покажите цвет, который соответствует вашему состоянию. Зелёный — могу объяснить понятия и привести примеры; жёлтый — понимаю, но путаю классификацию; красный — нужна помощь. Назовите один термин, который стал понятнее, и один вопрос для следующего урока." | Поднимают стикер выбранного цвета, называют термин и вопрос. Например: «Понял различие естественного и формального языка», «хочу узнать, как компьютер кодирует символы». |
1 мин | Учитель сообщает домашнее задание: "Запишите выбранный уровень. Перед выходом ответьте на два контрольных вопроса: что делает объект знаком и чем формальный язык отличается от естественного?" | Записывают домашнее задание, отвечают на контрольные вопросы устно или на листке выхода. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы выяснили, что информация становится понятной благодаря знакам и правилам их использования. Мы научились различать естественные и формальные языки и выбирать форму представления сообщения. Проверьте себя дома на примерах из телефона, навигатора или компьютерной игры."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно выполнено обязательное задание и выбранное задание, правильно определены значения знаков, классификация обоснована, в преобразованном сообщении сохранены все существенные сведения.
- «4» — допущена одна содержательная неточность или недостаточно полно объяснён один пример, но понятия знака, языка и формы представления в целом применены верно.
- «3» — выполнено обязательное задание с двумя и более неточностями, классификация приведена без достаточного обоснования, но различаются хотя бы основные формы представления информации.
- Ниже базового уровня — ученик называет отдельные примеры, но не связывает знак с его значением или нуждается в направляющих вопросах учителя.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что делает объект знаком и чем знак отличается от самого объекта? | Проверка понимания ключевого понятия и выявление формального заучивания. |
Как вы определяете, является ли язык естественным или формальным? | Выявление понимания критериев классификации. |
Какую форму представления информации вы выбрали в практическом задании и почему? | Оценка умения соотносить форму сообщения с его целью. |
Какой пример или термин остался непонятным? | Определение индивидуальных затруднений для коррекции на следующем уроке. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы увидели, что знаки окружают нас повсюду и образуют системы, подчинённые определённым правилам. Мы различили естественные и формальные языки и научились выбирать форму представления информации. Типичная ошибка — считать любой рисунок или изображение знаком без выяснения его значения и контекста. На следующем уроке мы рассмотрим, как информация кодируется с помощью знаков и почему компьютер использует специальные способы её представления."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Найти в повседневной жизни пять знаков и оформить таблицу «знак — значение — знаковая система — форма представления». Один пример должен относиться к цифровой среде. | Закрепляет распознавание знаков и умение объяснять их значение; при проверке смотреть на точность классификации. |
Средний (повышающий) | Сравнить естественный язык и один формальный язык по критериям «назначение», «происхождение», «правила», «пример сообщения». Сформулировать два сходства и три различия. | Закрепляет сравнительный анализ и использование терминов; при проверке смотреть на наличие аргументов. |
Продвинутый (дополнительный) | Создать два варианта представления одного сообщения «Как добраться до выбранного места»: словесное описание и схема с условными знаками. Добавить пояснение, какой вариант удобнее для конкретного адресата. | Развивает моделирование, выбор формы информации и креативное мышление; при проверке смотреть на сохранение смысла, понятность знаков и наличие правил их чтения. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Что такое знак?», «Что объединяет знаки в знаковую систему?», «Чем естественный язык отличается от формального?», «Какие формы представления информации вы можете назвать?»
