textarchive.ru

Главная > Документ


Примерные ответы на профильные билеты

Е.А. Еремин, А.П. Шестаков

От авторов

Уважаемые читатели! Предлагаемые вашему вниманию материалы предназначены прежде всего в помощь учителю при подготовке, организации и проведении “экзамена по выбору выпускникам XI (XII) классов общеобразовательных учреждений РФ”1 .

Как известно, экзаменационные билеты существуют в двух вариантах (двух уровнях) — базовом и профильном. В сопроводительных материалах сказано, что “на базовом уровне содержание ориентировано на обобщение, систематизацию изученного материала; на профильном уровне — на расширение и углубление материала”. В данной публикации мы ориентируемся на профильный уровень, хотя часть материалов, несомненно, будет полезна и при подготовке к экзамену на базовом уровне. В каком-то смысле выбор в пользу “расширения и углубления материала” сделан нами и потому, что речь идет об экзамене по выбору; мы исходим из того, что выбор учащимися того или иного экзамена определяется прежде всего их интересами и знаниями, так что разрабатываемые материалы должны быть ориентированы на учеников, интересующихся информатикой.

Как и в сериях своих предыдущих статей по данной тематике (см. “Информатику” № 9–20, 2002; № 5–15, 2003, и № 6–20, 2004), мы категорически возражаем против того, чтобы публикуемый текст рассматривался как некие “эталонные” ответы на вопросы билетов, при воспроизведении которых на экзамене любой ученик немедленно получает отличную оценку. Авторы вообще считают, что всякие попытки написать (и особенно опубликовать) с такой целью тексты порочны, ибо целью обучения является не воспроизведение составленного кем-то другим текста, а сознательное применение необходимых в той или иной ситуации (вопрос, задача, практическая проблема и                                                                                                                                      т.п.) собственных знаний2 . В этом наша позиция полностью совпадает с официальными рекомендациями по проведению экзамена, где, в частности, недвусмысленно сказано, что “сообщать формулировки конкретных задач в период подготовки к экзаменам не рекомендуется, т.к. велика вероятность заучивания учащимися правильных решений без понимания сущности вопроса”.

Казалось бы, все это тривиальные вещи. Но если в порядке эксперимента взять текст одного из наших первых материалов по билетам   и ввести в замечательную интернет-систему Антиплагиат (/quick.php), то она немедленно выдаст, что наша публикация3 на 99% совпадает с текстом реферата с сайта (на самом деле, конечно, наоборот, но машина не в состоянии определить авторства текста!).
В данном случае печален не столько сам по себе факт плагиата, сколько то, что подход к образованию под девизом “закачай на и получи “заслуженную” пятерку!” стал так активно востребован. В этом видна и заметная недоработка учителей, т.к. установить факт получения реферата путем закачки из Сети в состоянии любой выпускник педагогического вуза, не говоря уже об учителе со стажем. Для этого достаточно одного-двух вопросов по существу дела, а затем — получи в полном смысле слова заслуженную оценку… Короче говоря, мы очень не хотим, чтобы наши публикации считались “контентом” для массовой подмены сложного информационного процесса обучения и контроля знаний школьников примитивными процессами получения, копирования и распечатки файлов на компьютере. Мы убедительно просим рассматривать наши публикации как традиционное учебное пособие, которое учитель использует при подготовке к занятиям, а ученик читает для закрепления рассказанного на уроке. Что касается ответа ученика на экзамене, то в идеале — это его рассказ своими словами той части материала, которую он усвоил, да еще и дополненный встречавшимися в его личной практике примерами.

И еще одно замечание. Наши материалы в известном смысле субъективны, т.к. отражают наше мировоззрение и значительный личный педагогический опыт. Тем не менее мы всегда стараемся компенсировать субъективность проработкой большого количества учебных материалов других авторов. Везде, где это не оговорено особо, излагаемый материал соответствует общепринятому подходу.
В то же время советуем не забывать, что билеты (а тем более ответы на них!) являются примерными и “образовательное учреждение на их основе составляет комплекты билетов, непосредственно используемых на экзамене, с учетом содержания учебной программы, наличия средств ИКТ и используемого программного обеспечения”.

Структура ответа на билет чаще всего будет выглядеть следующим образом: раскрыто содержание теоретического вопроса, показаны выходы на практическую составляющую; показаны решения примерных заданий практической части, предложено до 3–5 наших вариантов примерных заданий (где это возможно) по каждому из двух практических заданий билета.

Желаем всем удачной подготовки и сдачи экзаменов!

1 Здесь и далее цитируются сопроводительные материалы к билетам (см. газету “Информатика”, 2006, № 6, с. 3–16, или журнал “Информатика и образование”, 2006, № 3, с. 10–30).

2 Кроме того, нельзя не учитывать вариативность программ в конкретных учебных заведениях.

3 Был проверен текст первого вопроса билета № 2, опубликованный в № 11, 2002, с. 11–13 газеты.

Билет № 1

1. Понятие информации. Виды информации, ее свойства, классификации по различным основаниям, проблема определения. Выбор способа представления информации в соответствии с поставленной задачей. Информационные процессы. Передача информации в социальных, биологических и технических системах. Информационное взаимодействие в системе, управление, обратная связь.

Информация относится к фундаментальным, неопределяемым понятиям науки информатика. Тем не менее смысл этого понятия должен быть разъяснен. Предпримем попытку рассмотреть это понятие с различных позиций.

Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает сведения, разъяснения, изложение. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

··в быту информацией называют любые данные, сведения, знания, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п.;

··в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов (в этом случае есть источник сообщений, получатель (приемник) сообщений, канал связи);

··в кибернетике под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы;

··в теории информации под информацией понимают сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Согласно Большому энциклопедическому словарю, информация — первоначально — сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств и т.д.); с сер. XX в. — общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом; обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму; одно из основных понятий кибернетики.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п. — см. билет № 2), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объем сообщения.

Информация может существовать в виде [7]:

·· текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

·· световых или звуковых сигналов;

·· радиоволн;

·· электрических и нервных импульсов;

·· магнитных записей;

·· жестов и мимики;

·· запахов и вкусовых ощущений;

·· хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т.д.

Свойства информации (с точки зрения бытового подхода к определению информации):

релевантность — способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя;

полнота — свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображаемый объект или процесс;

своевременность — способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени;

достоверность — свойство информации не иметь скрытых ошибок. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, если устареет и перестанет отражать истинное положение дел;

доступность — свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем;

защищенность — свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации;

эргономичность — свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Информацию следует считать особым видом ресурса, при этом имеется в виду толкование “ресурса” как запаса неких знаний материальных предметов или энергетических, структурных или каких-либо других характеристик предмета. В отличие от ресурсов, связанных с материальными предметами, информационные ресурсы являются неистощимыми и предполагают существенно иные методы воспроизведения и обновления, чем материальные ресурсы.

С этой точки зрения можно рассмотреть такие свойства информации:

· запоминаемость;

· передаваемость;

· воспроизводимость;

· преобразуемость;

· стираемость.

Запоминаемость — одно из самых важных свойств. Запоминаемую информацию будем называть макроскопической (имея в виду пространственные масштабы запоминающей ячейки и время запоминания). Именно с макроскопической информацией мы имеем дело в реальной практике.

Передаваемость информации с помощью каналов связи (в том числе с помехами) хорошо исследована в рамках теории информации К.Шеннона. В данном случае имеется в виду несколько иной аспект — способность информации к копированию, т.е. к тому, что она может быть “запомнена” другой макроскопической системой и при этом останется тождественной самой себе. Очевидно, что количество информации не должно возрастать при копировании.

Воспроизводимость информации тесно связана с ее передаваемостью и не является ее независимым базовым свойством. Если передаваемость означает, что не следует считать существенными пространственные отношения между частями системы, между которыми передается информация, то воспроизводимость характеризует неиссякаемость и неистощимость информации, т.е. что при копировании информация остается тождественной самой себе.

Фундаментальное свойство информации — преобразуемость. Оно означает, что информация может менять способ и форму своего существования. Копируемость есть разновидность преобразования информации, при котором ее количество не меняется. В общем случае количество информации в процессах преобразования меняется, но возрастать не может.

Свойство стираемости информации также не является независимым. Оно связано с таким преобразованием информации (передачей), при котором ее количество уменьшается и становится равным нулю.

Данных свойств информации недостаточно для формирования ее меры, так как они относятся к физическому уровню информационных процессов.

В заключение отметим, что предпринимаются усилия ученых, представляющих самые разные области знания, построить единую теорию, которая призвана формализовать понятие информации и информационного процесса, описать превращения информации в процессах самой разной природы. С момента возникновения кибернетики управление рассматривается применительно ко всем формам движения материи, а не только к высшим (биологической и социальной). Многие проявления движения в неживых — искусственных (технических) и естественных (природных) — системах также обладают общими признаками управления, хотя их исследуют в химии, физике, механике в энергетической, а не в информационной системе представлений. Информационные аспекты в таких системах составляют предмет новой междисциплинарной науки — синергетики.

Высшей формой информации, проявляющейся в управлении в социальных системах, являются знания. Это наддисциплинарное понятие, широко используемое в педагогике и исследованиях по искусственному интеллекту, также претендует на роль важнейшей философской категории. В философском плане познание следует рассматривать как один из функциональных аспектов управления.

Под информационным понимают процесс, связанный с определенными операциями над информацией, в ходе которого может измениться содержание информации или форма ее представления. В информатике к таким процессам относят получение, хранение, передачу, обработку, использование информации.

Вообще информатика (informatics, амер. computer science) — в широком смысле — отрасль знаний, изучающая общие свойства и структуру научной информации, а также закономерности и принципы ее создания, преобразования, накопления, передачи и использования в различных областях человеческой деятельности; в узком смысле — отрасль знаний, изучающая законы и методы накопления, передачи и обработки информации с помощью компьютера.

Получение информации основано на отражении различных свойств объектов, явлений и процессов окружающей среды. В природе такого рода отражение выражается в восприятии с помощью органов чувств. Человек пошел дальше по этому пути и создал множество приборов, которые многократно усиливают природные способности к восприятию.

Человек воспринимает с помощью органов чувств следующую информацию:

··визуальная (восприятие зрительных образов, различение цветов и т.д.) — с помощью зрения;

··звуковая (восприятие музыки, речи, сигналов, шума и т.д.) — с помощью слуха;

··обонятельная (восприятие запахов) — с помощью обоняния;

··вкусовая (восприятие посредством вкусовых рецепторов языка) — с помощью вкуса;

··тактильная (посредством кожного покрова восприятие информации о температуре, качестве предметов
и т.д.) — с помощью осязания.

Примеры получения информации:

1) динамик компьютера издает специфический звук, хорошо знакомый Васе, — следовательно, пришло новое сообщение по ICQ;

2) с вертолета пожарной охраны в глубине леса замечен густой дым — обнаружен новый лесной пожар;

3) всевозможные датчики, расположенные в сейсмологически неустойчивом районе, фиксируют изменение обстановки, характерное для приближающегося землетрясения.

Хранение информации имеет большое значение для многократного использования информации, передачи информации во времени. С точки зрения человека, различная информация, в зависимости от степени ее важности и ценности, может иметь разное по длительности время хранения. Некоторую информацию он хранит в течение всей жизни (а может и передать потомкам), другую же — от нескольких секунд до нескольких дней. Память человека не способна хранить всю получаемую информацию (следует иметь в виду, что получение информации не прекращается ни на секунду). Для долговременного хранения используются книги, в настоящее время — компьютерные носители внешней памяти и др. Следует заметить, что информация чаще всего хранится для неоднократной дальнейшей работы с ней. В этом случае для ускорения поиска информация должна быть тем или иным образом упорядочена. В библиотеках это картотеки, при хранении с использованием компьютера — базы данных, информационно-поисковые системы и т.д., в простейшем случае — размещение информации в определенных папках. При указанных способах хранения информация хранится в знаковой форме.

Передача информации необходима для того или иного ее распространения. Простейшая схема передачи такова:

источник информации — канал связи — приемник (получатель) информации

Для передачи информации с помощью технических средств необходимо кодирующее устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника информации к виду, удобному для передачи, и декодирующее устройство, необходимое для преобразования кодированного сообщения в исходное.

При передаче информации необходимо учитывать тот факт, что информация при этом может теряться или искажаться, т.е. присутствуют помехи. Для нейтрализации помех при передаче информации зачастую используют помехоустойчивый избыточный код, который позволяет восстановить исходную информацию даже в случае некоторого искажения. Другой случай — преднамеренное искажение информации злоумышленниками. На этот счет тоже предусмотрены свои средства. Существует специальная наука, которая разрабатывает способы защиты информации, — криптология.

Основными устройствами для быстрой передачи информации на большие расстояния в настоящее время являются телеграф, радио, телефон, телевизионный передатчик, телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем.

Обработка информации подразумевает преобразование ее к виду, отличному от исходной формы или содержания информации.

Наиболее общая схема обработки информации такова:

входная информация — преобразователь информации — выходная информация

Процесс изменения информации может включать в себя, например, такие действия: численные расчеты, редактирование, упорядочивание, обобщение, систематизация и т.д.

Примеры изменения формы информации при обработке: перевод с одного языка на другой, двоичное кодирование изображения и т.д. Вообще чаще всего изменение формы информации предполагает наличие процесса кодирования и декодирования.

Частные примеры обработки информации:

1) в приведенном выше примере с сейсмологической станцией после получения информации о приближающемся землетрясении все полученные данные обобщаются, процесс землетрясения моделируется, и прогнозируются возможные его ход и последствия;

2) учителю приносят личные дела учащихся, поступивших в первый класс. На основе анализа этих материалов учитель составляет классный журнал, где список учащихся составлен в алфавитном порядке, заполнена необходимая справочная информация об учащихся
и т.д.;

3) ученый-математик доказывает новую теорему, т.е. на основе имеющейся системы аксиом, определений и ранее доказанных теорем обосновывается новое утверждение.

Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем. Компьютер является устройством, которое по разработанным человеком программам производит автоматическую обработку информации. Чаще всего, с точки зрения человека, он действует по принципу “черного ящика”, т.е. для определенных наборов данных по указанной выше схеме позволяет получить соответствующие им выходные результаты (алгоритм обработки при этом неизвестен).

Результаты обработки информации в дальнейшем используются в тех или иных целях.

Деятельность человека, которая связана с процессами получения, преобразования, накопления, передачи и использования информации, управления, называют информационной деятельностью.

В заключение представим основные вехи в процессе развития и совершенствования информационной деятельности человека.

Появление речи. Значительно расширило возможности информационной деятельности человека, в особенности передачи информации.

Возникновение письменности. Дало возможность долговременного хранения информации и передачи накопленных знаний и культурных ценностей последующим поколениям.

Изобретение книгопечатания. Революция в мире тиражирования знаний, хранящихся в письменном виде. Расширение научной информации, развитие художественной литературы и т.д.

Возможность быстрого тиражирования книг приводит к росту количества библиотек, архивов, аккумулирующих знания человечества. Целенаправленная обработка информации по-прежнему остается прерогативой человека.

Изобретение ЭВМ — универсальных инструментов информационной деятельности. В последние десятки лет рост объема информации настолько велик, что это стало объективной предпосылкой появления такого рода инструментов. Практически во все сферы информационной (да и не только) деятельности человека внедряются компьютеры.

Разработка способов и методов представления информации, технологий решения повседневных и научных задач с использованием компьютеров стала важным аспектом деятельности людей многих профессий.

Литература

1. Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф. Информатика: 7–9 кл. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. М.: Дрофа, 1998.

2. Каймин В.А., Щеголев А.Г., Ерохина Е.А., Федюшин Д.П. Основы информатики и вычислительной техники: Пробный учебник для 10–11-х классов средней школы. М.: Просвещение, 1989.

3. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: Учебник для средних учебных заведений. М.: Просвещение, 1993.

4. Семакин И., Залогова Л., Русаков С., Шестакова Л. Информатика: учебник по базовому курсу. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1998.

5. Угринович Н. Информатика и информационные технологии. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. М.: БИНОМ, 2001, 464 с. (Введение в информатику, с. 13–16.)

6. Информатика. 7–8-е классы / Под ред. Н.В. Макаровой. СПб.: ПитерКом, 1999, 368 с.

7. Шауцукова Л.З. Информатика: Учебник для
10–11-х классов. М.: Просвещение, 2000.

8. Гейн А.Г. Обязательный минимум содержания образования по информатике: и в нем нам хочется дойти до самой сути. // Информатика № 24, 2001, с. 3–9.

9. Андреева Е.В. Математические основы информатики. Элективный курс: Учебное пособие / Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина. М.: БИНОМ. Лаборатория Знаний, 2005, 328 с.

2. С помощью электронной таблицы смоделировать 100 исходов бросания игрального кубика. Сравнить результаты опыта с теоретическими значениями.

Проведем моделирование указанной в задании ситуации.

Для решения задачи необходимо сгенерировать 100 случайных целых значений из диапазона [1; 6] (на игральном кубике на соответствующих гранях записаны именно эти числа и при бросании — если он не упадет на ребро, что ничтожно маловероятно — выпадает именно одно из этих чисел).

Воспользуемся встроенным датчиком случайных чисел. Функция СЛЧИСЛО в Excel возвращает случайное значение из полуинтервала [0; 1). Умножив это значение на 6, прибавив единицу и отбросив дробную часть, как раз получим значение из нужного диапазона.

Например, для ячейки A2 (см. рисунок на с. 16) формула выглядит следующим образом:

=ЦЕЛОЕ(СЛЧИС()*6;0)+1

Скопировав эту формулу в диапазон $A$2:$A$101, как раз получим 100 необходимых значений.

Проанализируем полученные значения. Для этого подсчитаем количество выпадений каждого из значений 1, 2, 3, 4, 5, 6. Можно воспользоваться функцией
СЧЁТЕСЛИ, которая позволяет подсчитывать значения, удовлетворяющие определенному критерию.

Например, для ячейки C2, где подсчитывается число единиц, формула будет выглядеть так:

=СЧЁТЕСЛИ($A$2:$A$101;1)

Для других значений подсчет ведется аналогично. Ниже вычисляются относительные частоты выпадения каждого из значений. При большом количестве испытаний эти частоты становятся близкими к вероятности выпадения каждого из значений (в нашем случае все события являются равновероятными, вероятность выпадения каждого из чисел равна 1/6). 100 испытаний, которые мы провели, в данном случае недостаточно, поэтому относительные частоты порой значительно отличаются от теоретических значений.

Предлагаем читателю самостоятельно подобрать то количество испытаний, при котором теоретические данные и результаты опыта практически сравняются.

Отметим, что поскольку работа ведется со случайными числами, то при каждом запуске Excel или при вводе каждой новой формулы значения пересчитываются. Поэтому, составив такую же таблицу, читатель может получить отличающиеся от наших результаты.

Примечание. Отметим, что для решения данной задачи можно было воспользоваться и другим приемом. Заполнение таблицы, а также обработка полученных опытных результатов могли осуществляться посредством скрипта на Visual Basic for Application. Очевидно, в тех школах, где данный язык изучался (например, если обучение велось по учебникам Н.Угриновича), приветствуется и скриптовый вариант решения.

Варианты заданий

1. С помощью электронной таблицы смоделировать 500 исходов гаданий на ромашке по принципу “любит — не любит”. Сравнить результаты опыта с теоретическими значениями. Выяснить, при каком количестве испытаний экспериментальные данные становятся близки к теоретическим.

2. С помощью электронной таблицы смоделировать следующую ситуацию. Вы стоите на автобусной остановке и собираете статистику. Согласно графику движения, каждые 7 минут к остановке должен подходить автобус маршрута № 11. Определить, какой процент автобусов приходит вовремя, сколько опаздывает, сколько приходит раньше графика. Считать, что вероятность прийти согласно графику составляет 2/3, опоздать — 1/6, прийти раньше графика — 1/6. Провести моделирование для 100 автобусов. Сравнить экспериментальные данные с теоретическими.

3. Проверить гипотезу, что встроенный в табличный процессор датчик случайных чисел выдает последовательность равномерно распределенных случайных чисел. Для этого сгенерировать 2000 случайных чисел на полуинтервале [0; 1). Разбить полуинтервал на 10 равных частей, подсчитать количество случайных чисел, попавших в каждый из 10 получившихся полуинтервалов; при этом, согласно гипотезе, эти количества должны быть примерно одинаковыми. Объяснить, почему результат испытаний отличается от гипотезы.

3. Построить таблицу истинности для заданного логического выражения (логическое выражение должно содержать не менее четырех логических операций, в том числе импликацию).

Построить таблицу истинности для данного логического выражения:

Для решения задачи будем согласно приоритету операций строить таблицу истинности последовательно, получив в конечном итоге результат для заданного выражения

Варианты заданий

Построить таблицу истинности для заданного логического выражения:



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Примерные ответы на профильные билеты

    Документ
    Примерныеответынапрофильныебилеты Е.А. Еремин, А.П. Шестаков От авторов Уважаемые ... . М.: Энергия, 1973, 144 с. 5. Еремин Е.А., Шестаков А.П. Примерныеответынапримерныебилеты // Информатика, 2002, № 13 (350), с. 9–13 ...
  2. Профильное обучение

    Сценарий
    ... (Методическая консультация. Профильная школа). Профильное обучение: вопросы и ответы : [ответына некоторые актуальные вопросы] ... . Анализ существующего положения дел. Еремин Е. А. Примерныеответынапрофильныебилеты / Е. А. Еремин, А. П. Шестаков. ...
  3. Ответы на экзаменационные билеты по литературе 11 класс

    Экзаменационные билеты
    ... билетов полностью соответствует примерным экзаменационным билетам по литературе для образовательных учреждений, осуществивших переход напрофильное ...
  4. Примерные ответы на теоретические вопросы билетов профильный уровень билет № 1 понятие информации виды информации ее свойства классификации по различным основаниям проблема определения выбор способа представления информации в соответствии

    Документ
    Примерныеответына теоретические вопросы билетов. Профильный уровень Билет № 1 Понятие информации. Виды ... так, чтобы на них можно было ответить «да» или ... в Америке и мангустов — на острове Ямайка. Билет № 11 Информационные основы управления ...
  5. Примерные билеты по физике для сдачи экзамена по выбору выпускниками xi (xii) классов общеобразовательных учреждений российской федерации пояснительная записка

    Документ
    ... изучавших физику на базовом и напрофильном уровнях. Содержание билетов учитывает требования ... 2) плакаты и таблицы для ответовна теоретические вопросы, 3) непрограммируемый калькулятор ... именно статистические исследования? Примерныебилеты по физике для ...

Другие похожие документы..