Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Информатика»Содержание №24/2008


Живой журнал

Изучение информатики или подготовка к ЕГЭ?

Продолжение. См. № 17–23/2008

 

— Ну-ка, что тут нам на дом задано? Задача номер шестьсот тридцать девять? Так... “На мельницу доставили четыреста пятьдесят мешков ржи, по восемьдесят килограммов в каждом...”

Николай Носов

“Федина задача”

Рисунок с сайта www.poznavatelno.ru.

В этом номере

Новости ЕГЭ-2009. Первые результаты. Что глобально и что локально? Все относительно…

Действительно, не зря текстовые (“сюжетные”) задачи оказались в центре внимания предыдущего выпуска: несмотря на столь внушительную подготовку, они оказались плохо решаемыми при итоговом опросе по теме.

“Проще не бывает” — результат для тех, кто понял. “Вещь в себе” для остальных. Почему “остальных” существенно больше?

Добрый день, уважаемые коллеги!

Иногда напоминаю сама себе солдата на боевом посту: каждый день обязательно просматриваю “первосентябрьский” электронный почтовый ящик :). Конечно, на самом деле ящик настроен на пересылку поступающих писем на мой рабочий адрес, но факт ежедневного контроля налицо: ящик пуст, “обратная связь” пока не установлена :(. Безусловно, желание потратить даже немного времени на переписку с незнакомым корреспондентом может возникнуть только при большой заинтересованности в обсуждаемом вопросе. А в нашем случае есть проблема: временной интервал между “письмом” и “чтением” материалов составляет примерно 2 месяца. Если учитель реально занимается с детьми 10-го класса, то для него описание живого учебного процесса идет с опозданием ровно на период газетного производственного процесса. Для учителей, работающих в 11-х классах, описание пройденных тем может быть полезно при повторении, но вряд ли многие в начале года озадачились активным повторением, не получив официальную информацию об экзаменах следующего года.

Таким образом, на мой взгляд, эти публикации можно отнести в большей степени к материалам “на вырост” или “про запас”. Но, конечно, очень хотелось бы обсудить темы “живьем”, поэтому, дорогие читатели, не теряю надежды на наше общение по ходу дела. Но даже если вы будете читать этот материал через некоторое время после его публикации, все равно пишите! Буду рада обсуждению по возникшим вопросам.

Новости ЕГЭ-2009

Опыт показывает, что электронный альманах “Вопросы информатизации образования” зачастую предоставляет самую свежую информацию, во всяком случае, по нашему обсуждаемому вопросу. Вот и октябрьские публикации оказались богаты на новости о ЕГЭ-2009. Собственно, материалов, касающихся экзамена в большей или меньшей степени, четыре. Что же в них?

Важно, что вопросы школьного образования обсуждались и планируются к обсуждению на заседаниях Совета по науке, технологиям и образованию при Президенте РФ. В его рамках ректор МГУ В.А. Садовничий еще раз обратил внимание на важность и необходимость утверждения в ближайшее время современных стандартов базового школьного образования. Естественно, что этот вопрос находится в прямой связи с содержанием итоговой аттестации школьников. Следующее слушание по вопросам образовательной среды состоялось на Совете по нацпроектам в ноябре.

В ноябре Госдума должна была рассмотреть и законопроект о добровольном принципе сдачи Единого государственного экзамена.

Интересны сообщения коллегии Минобрнауки (выборка из материалов: “Комсомольская правда”, http://www.kp.ru/daily/24182.4/390770/print/). Официальные документы должны быть приняты в ноябре, но уже стали известны основные позиции изменений для экзамена следующего года.

· Для допуска к сдаче ЕГЭ выпускники должны написать на положительную оценку итоговую контрольную по математике и сочинение.

· Выпускникам этого учебного года предстоит сдавать только два обязательных предмета — русский язык и математику.

· Остальные экзамены будут сдавать только те, кто хочет поступать в вузы или колледжи. Выбор дополнительных испытаний зависит от того, какие предметы требуются, чтобы стать студентом того или иного учебного заведения. Сколько предметов сдавать в форме ЕГЭ дополнительно, решает сам школьник.

· Свидетельство о сдаче ЕГЭ и аттестат будут абсолютно независимы друг от друга. Итоговые оценки пойдут в аттестат, и результаты ЕГЭ на них не повлияют. Но только в том случае, если “единый” сдан не на двойку.

· В случае получения двойки на ЕГЭ предусмотрены варианты пересдач. В худшем случае дорога в вуз будет закрыта на год, до очередной возможности пересдачи.

· Тесты по математике разделят на три части — первая из шести элементарных задач, основная и одна задача олимпиадного уровня. Для тройки достаточно справиться с первой частью. Выявлять таланты призвана олимпиадная задача.

· Некоторые вузы получат право проводить свои дополнительные испытания или творческий конкурс. Список таких вузов обнародуют в ближайшие дни.

Разрабатываются обновленные тесты по математике. Главное их отличие: отсутствие как таковой тестовой части. Возможность угадывания ответа в них отсутствует. Введено четкое деление на школьную и вузовскую части. К задачам прилагается справочный материал. Однако пока неизвестно, будут ли новые тесты использованы в этом году.

Сейчас разрабатываются тесты по русскому языку. Когда дойдет очередь до информатики, пока не сообщается.

Первые результаты

“О результатах — в следующий раз” — так заканчивался предыдущий материал. Однако результатов к этому моменту оказалось много, и разных. Главные результаты дали повод для подбора эпиграфа текущему материалу. Это трудности с решением текстовых задач.

Но обо всем по порядку. Сначала о результатах предварительного опроса. Он был составлен из пяти задач в двух вариантах. Условия этих задач опубликованы в конце предыдущей части. Главное, что эти задачи были нацелены на проверку следующих умений.

1. Осуществление перехода от одних единиц к другим, используя степени 2.

2. Использование одной формулы: найти вес одного символа алфавита с заданной мощностью или найти мощность по заданному весу символа.

3. Использование одной формулы: найти вес одного символа алфавита с заданной мощностью или найти мощность по заданному весу символа (текстовая задача).

4. Использование двух формул: найти информационный объем по заданной мощности алфавита и количеству символов.

5. Использование двух формул: найти информационный объем по заданной мощности алфавита и количеству символов, выразить в иных единицах (текстовая задача).

Предварительная работа оправдала себя, несмотря на совсем не утешительные и не “фанфарные” результаты. Сравнение этой работы с итоговым опросом показало явную активизацию по освоению темы при подготовке к итоговой работе, соответственно положительные сдвиги в результатах решений задач. “Предварительные” отметки я не стала выставлять в журнал. Итоги подвела и огласила в виде баллов: от “0” до “5”. Каждый должен представлять свое состояние в освоении темы на текущий момент.

В результате можно проанализировать “решаемость” отдельных заданий подготовительной серии:

№ задания 1 2 3 4 5
Процент выполнения 45 64 43 17 24

 Это интересные показатели. Первая задача показала отнюдь не блестящие умения по оперированию степенями. Вторая и третья, одинаковые по существу, отличаются “текстовой” формулировкой третьей задачи. Результат налицо: уменьшение результативности на 20%!

Четвертая и пятая задачи также представляют идентичную пару, с отличием текстовой подачи пятой задачи. Здесь “роковую” роль сыграла формулировка “сообщение записано с помощью двоичного кода”. Идентифицировать двоичный код с двоичным алфавитом удалось не многим, хотя именно об этом, как о “тонком” моменте, речь шла при разборе задач.

Итак, первичная информация об уровне усвоения темы была получена. Задачи и ошибки разобраны. Вопросы заданы. Ответы выданы. Для окончательной подготовки были обозначены все предварительные задания: 2 листа задач (выданы каждому) + задания практикума + отдельные задачи домашних заданий. И тут был преподнесен, вообще говоря, сюрприз.

Одна сильная ученица попросила новых, дополнительных задач. К ней присоединились еще две девочки. Мальчишки не проявили такого рвения :).

По правде говоря, к такому повороту дела я оказалась не готова. Для занятий с нагрузкой один час в неделю задач было подготовлено с избытком, и я не ожидала их нехватки. В принципе сейчас просьба понятна: если ты выполнял все задания, то желание продолжить подготовку не пропадает, нет желания “терять форму”. Договорились, что я составлю специальную “порцию” заданий и отправлю их по электронной почте, поскольку в школе работаю только два дня в неделю. Так и сделали. Первые 5 задач я взяла из сборника Н.В. Макаровой, последние 5 — из сборника И.С. Сафронова. В первом есть задачи в “текстовой” формулировке, во втором — задания практического характера с интересными особенностями и интересной постановкой. Вот эта подборка.

Дополнительные задачи по теме “Измерение информации”

1. Сколько двоичных знаков необходимо и достаточно для того, чтобы закодировать одну школьную оценку?

2. Сколько различных комбинаций можно построить, используя четыре двоичных разряда?

3. Для компьютерной карточной игры используется 36 карт (4 масти по 9 карт). Двоичный код каждой карты состоит из двух частей: кода масти и кода карты. По сколько бит должно быть выделено на кодировку карты (код масти + код карты данной масти)?

1) 2 + 3

2) 2 + 4

3) 1 + 4

4) 3 + 3

4. Один мальчик, чтобы безошибочно определять, кто звонит в дверь, предложил своим друзьям использовать сочетания из длинных и коротких звонков по 3. Он раздал всем друзьям индивидуальные комбинации, и у него осталось еще 2 комбинации для родителей. Сколько друзей у мальчика?

1) 4

2) 6

3) 8

4) 2

5. Для общения в языке племени мумбо-юмбо используется 13 основных понятий и 4 связки, позволяющие соединять эти понятия. Для передачи сообщений племя использует двоичный код: сочетание звонких и глухих звуков барабана. Сообщения передаются порциями — понятие + связка. Сколько ударов потребуется для кодирования каждой порции сообщения?

1) 6

2) 4

3) 8

4) 2

6. Флэш-карта имеет объем 512 Мб. Рукопись автора содержит 2000 страниц. На каждой странице 80 строк, в каждой строке 100 символов. Каждый символ кодируется 16 битами. Кроме того, рукопись содержит 80 иллюстраций, объемом 5 Мб каждая. Поместится ли рукопись на флэш-карту в несжатом виде и каков ее объем в мегабайтах? (Принять 1 Кб 1000 байт, 1 Мб 1000 Кб.)

7. Документ содержит точечную черно-белую фотографию 10 x 15 см. Каждый квадратный сантиметр содержит 600 точек, каждая точка описывается 4 битами. Каков общий информационный объем документа в килобайтах? (Принять 1 Кб 1000 байт.)

8. Игра требует для установки на жесткий диск 4 Гб свободного места. На жестком диске сейчас 800 Мб свободного места. Какое целое количество флэш-карт по 512 Мб понадобится, чтобы освободить недостающее пространство?

9. Жесткий диск пуст и имеет объем 160 Гб. Сколько книг, каждая из которых состоит из 1000 страниц, на каждой странице 100 строк, в каждой строке
80 символов, можно записать на такой жесткий диск (каждый символ кодируется одним байтом)? Если учесть, что каждая такая книга 3 см толщиной, то
какой высоты в метрах (целое число) будет стопка, если все их сложить друг на друга? (Принять 1 Кб 1000 байт, 1 Мб 1000 Кб, 1 Гб 1000 Мб.)

10. Скорость передачи данных по локальной сети — 16 миллионов бит в секунду. Ученик перекачивал игру 5 минут. Сколько это гигабайт? Сколько денег (в рублях) придется заплатить ученику за трафик, если первый 1 Гб не оплачивается, а все, что сверх его, — по 5 копеек за 1 Мб? (Принять 1 Кб 1000 байт, 1 Мб 1000 Кб, 1 Гб 1000 Мб.)

Не знаю, что еще можно было сделать для проработки этой темы? :) Конечно, не хватало “компьютерной” составляющей. Этот недостаток мы немного “подсластили” презентациями о кодировании. Это задание все, взявшиеся за его выполнение, осилили. Это были работы разной степени выразительности, во многих слайдах было слишком большое количество текста. Но не беда! Состоялись первые личные сообщения. А роль докладчика дает прочувствовать себя совсем в ином качестве. Как могла, я старалась объяснить ребятам полезность такого опыта. И, естественно, не судила строго за промахи.

Так мы подошли к итоговой работе. В начале “опросного” урока бегло повторили все важные моменты, формулы, соотношения. И выполнили задания: было подготовлено 4 варианта, каждый по 10 задач. И в предварительной и в итоговой работе задачи я давала без вариантов ответа. В духе части В. Новости ЕГЭ-2009 дают то же самое направление изменений в предъявлении заданий. Так что мы самостоятельно оказались на верном пути.

Итоговый опрос по теме “Измерение информации. Алфавитный подход”

1. Задача на использование первой основной формулы.

2. Обратная задача на использование первой основной формулы.

3. Задача на использование второй основной формулы.

4. Задача на соотношение единиц измерения информации без использования степеней. Биты в килобайты.

5. Задача на соотношение единиц измерения информации с использованием степеней. Мегабайты в биты.

6. Задача на использование двух основных формул.

7. “Текстовая” задача на использование одной основной формулы.

8. “Текстовая” задача на использование двух основных формул.

9. Задача о передаче информации с помощью модема.

10. Задача о передаче графической информации.

1. Задача на использование первой основной формулы.

Каждый символ алфавита записывается с помощью 4 цифр двоичного кода. Сколько символов в этом алфавите?

Каждый символ алфавита записывается с помощью 6 цифр двоичного кода. Сколько символов в этом алфавите?
Каждый символ алфавита записывается с помощью 3 цифр двоичного кода. Сколько символов в этом алфавите?
Каждый символ алфавита записывается с помощью 5 цифр двоичного кода. Сколько символов в этом алфавите?

Ответы.

1. 16

2. 64

3. 8

4. 32

2. Обратная задача на использование первой основной формулы.

Алфавит для записи сообщений состоит из 32 символов. Каков информационный вес одного символа? Не забудьте указать единицу измерения.

Алфавит для записи сообщений состоит из 64 символов. Каков информационный вес одного символа? Не забудьте указать единицу измерения.
Алфавит для записи сообщений состоит из 16 символов. Каков информационный вес одного символа? Не забудьте указать единицу измерения.
Алфавит для записи сообщений состоит из 128 символов. Каков информационный вес одного символа? Не забудьте указать единицу измерения.

Ответы.

1. 5

2. 6

3. 4

4. 7

3. Задача на использование второй основной формулы.

Информационный объем текста, набранного на компьютере с использованием кодировки Unicode (каждый символ кодируется 16 битами), — 4 Кб. Определить количество символов в тексте.

Информационное сообщение объемом 1,5 Кб содержит 3072 символа. Определить информационный вес одного символа использованного алфавита в битах.

Информационный объем текста, набранного на компьютере с использованием кодировки Unicode (каждый символ кодируется 16 битами), — 0,5 Кб. Определить количество символов в тексте.
Информационное сообщение объемом 3 Кб содержит 3072 символа. Определить информационный вес одного символа использованного алфавита в битах.

Ответы.

1. 2048

2. 4 бита

3. 256

4. 8 бит

4. Задача на соотношение единиц измерения информации без использования степеней.

Объем информационного сообщения составляет 8192 бита. Выразить его в килобайтах.

Информационный объем сообщения равен 12 288 битам. Чему равен объем того же сообщения в килобайтах?

Объем информационного сообщения составляет 16 384 бита. Выразить его в килобайтах.
Информационный объем сообщения равен 4096 битам. Чему равен объем того же сообщения в килобайтах?

Ответы.

1. 1 Кб

2. 1,5 Кб

3. 2 Кб

4. 0,5 Кб

5. Задача на соотношение единиц измерения информации с использованием степеней.

Сколько бит информации содержит сообщение объемом 4 Мб? Ответ дать в степенях 2.

Сколько бит информации содержит сообщение объемом 16 Мб? Ответ дать в степенях 2.
Сколько бит информации содержит сообщение объемом 2 Мб? Ответ дать в степенях 2.
Сколько бит информации содержит сообщение объемом 8 Мб? Ответ дать в степенях 2.

Ответы.

1. 225

2. 227

3. 224

4. 226

6. Задача на использование двух основных формул.

Сообщение, записанное буквами из 256-символьного алфавита, содержит 256 символов. Какой объем информации оно несет в килобайтах?

Сколько символов содержит сообщение, записанное с помощью 16-символьного алфавита, если объем его составил 1/16 часть килобайта?

Объем сообщения, содержащего 16 символов, составил 1/512 часть килобайта. Каков размер алфавита, с помощью которого записано сообщение?

Сообщение, записанное буквами из 16-символьного алфавита, содержит 512 символов. Какой объем информации оно несет в килобайтах?

Ответы.

1. 0,25 Кб

2. 128

3. 2

4. 0,25 Кб

7. “Текстовая” задача на использование первой основной формулы.

Сколько существует различных звуковых сигналов, состоящих из последовательностей коротких и длинных звонков? Длина каждого сигнала — 6 звонков.

Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в двух состояниях (“включено” или “выключено”). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 150 различных сигналов?

Зрительный зал представляет собой прямоугольную область зрительских кресел: 12 рядов по 10 кресел. Какое минимальное количество бит потребуется для кодирования каждого места в автоматизированной системе?

Каждый пиксель цветного изображения кодируется 1 байтом. Сколько цветов в таком изображении?

Ответы.

1. 64

2. 8

3. 7 бит

4. 256

8. “Текстовая” задача на использование двух основных формул.

Метеорологическая станция ведет наблюдение за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 20 до 100%, которое записывается при помощи минимально возможного количества бит. Станция сделала 80 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.

Метеорологическая станция ведет наблюдение за атмосферным давлением. Результатом одного измерения является целое число, принимающее значение от 720 до 780 мм ртутного столба, которое записывается при помощи минимально возможного количества бит. Станция сделала 80 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.

Метеорологическая станция ведет наблюдение за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 40 до 100%, которое записывается при помощи минимально возможного количества бит. Станция сделала 50 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.

Метеорологическая станция ведет наблюдение за атмосферным давлением. Результатом одного измерения является целое число, принимающее значение от 740 до 760 мм ртутного столба, которое записывается при помощи минимально возможного количества бит. Станция сделала 70 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.

Ответы.

1. 560 бит

2. 480 бит

3. 300 бит

4. 350 бит

9. Задача о передаче информации с помощью модема.

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512 000 бит/с. Через данное соединение передают файл размером 1500 Кб. Определите время передачи файла в секундах.

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 1 024 000 бит/с. Через данное соединение передают файл размером 2500 Кб. Определите время передачи файла в секундах.

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 1 024 000 бит/с. Передача файла через данное соединение заняла 5 секунд. Определите размер файла в килобайтах.

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 512 000 бит/с. Передача файла через данное соединение заняла 8 секунд. Определите размер файла в килобайтах.

Ответы.

1. 24

2. 20

3. 625

4. 500

10. Задача о передаче графической информации.

Определите скорость работы модема, если за 256 с он может передать растровое изображение размером 640 ? 480 пикселей. На каждый пиксель приходится 3 байта. А если в палитре 16 миллионов цветов?

Сколько секунд потребуется модему, передающему информацию со скоростью 56 000 бит/с, чтобы передать цветное растровое изображение размером 640 ? 480 пикселей, при условии, что цвет каждого пикселя кодируется тремя байтами? А если в палитре 16 миллионов цветов?

Определите скорость работы модема, если за 132 с он может передать растровое изображение размером 640 ? 480 пикселей. На каждый пиксель приходится 3 байта. А если в палитре 16 миллионов цветов?

Сколько секунд потребуется модему, передающему информацию со скоростью 28 800 бит/с, чтобы передать цветное растровое изображение размером 640 ? 480 пикселей, при условии, что цвет каждого пикселя кодируется тремя байтами? А если в палитре 16 миллионов цветов?

Ответы.

1. 28 800

2. 132

3. 56 000

4. 256

Примечание. 16 млн. цветов как раз и кодируются тремя байтами.

По итогам проверки самой трудной задачей оказалась задача № 8 о метеорологической станции: текстовая, на использование двух формул (аналог задания А3). В тройку лидеров труднорешаемых заданий вошла вторая текстовая задача (7) и задача 10. Таким образом, текстовые задачи подтвердили свой особый, “своенравный” характер.

Что же, остается надеяться, что приложенные совместные усилия все-таки дадут свои результаты. Ведь, несмотря на трудности “общения” с метеостанцией, некоторые ребята нашли с ней общий язык.

Рисунок с сайта www.paravia.ru

И пусть почаще нас радует солнечная погода с комфортным атмосферным давлением, влажностью воздуха и приятным ветерком в любом направлении… :)

Продолжение следует…

NDShumilina@1september.ru

Н.. Д.. Шумилина

TopList