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- 1.1数据及其特征 ppt课件_2023新粤教版(2019)《高中信息技术》必修第一册.pptx--点击预览
- 1.2数据编码 ppt课件_2023新粤教版(2019)《高中信息技术》必修第一册.pptx--点击预览
- 1.3信息及其特征 ppt课件_2023新粤教版(2019)《高中信息技术》必修第一册.pptx--点击预览
- 2.1 信息系统的组成及其原理 ppt课件_2023新粤教版(2019)《高中信息技术》必修第一册.pptx--点击预览
- 2.1 知识与智慧 ppt课件_2023新粤教版(2019)《高中信息技术》必修第一册.pptx--点击预览
- 第4章 程序设计基础 ppt课件_2023新粤教版(2019)《高中信息技术》必修第一册.pptx--点击预览
- 第三章 信息系统的网络组建 ppt课件_2023新粤教版(2019)《高中信息技术》必修第一册.pptx--点击预览
- 第五章 数据处理与可视化操作 ppt课件_2023新粤教版(2019)《高中信息技术》必修第一册.pptx--点击预览
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资源描述
学科核心素养1、信息意识:信息意识是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力。具备 信息意识的学生能够根据解决问题的需要,自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息;能够敏锐感觉到信息的变化,分析数据中所承载的信息,采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性作出合理判断,对信息可能产生的影响进行预期分析,为解决问题提供参考;在合作解决问题的过程中,愿意与团队成员共享信息,实现信息的更大价值。学科核心素养2、计算思维:计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法,在形成问题 解决方案的过程中产生的一系列思维活动。计算思维可以划分为四个步骤(1)分 解:把问题分解成更小的、易于实现的部分。(2)模式识别:观察数据的模式、趋势和规律。(3)抽 象:识别模式形成背后的一般原理。(4)算法设计:为解决某一类问题撰写一系列详细步骤。学科核心素养3、数字化学习与创新:数字化学习与创新是指个体利用数字化资源与工具,有效地管理学习过程与学习资源,创造性地解决问题,完成学习任务的同时创造性的解决问题。具备数字化学习与创新的学生,能够认识数字化学习环境的优势和局限性,适应数字化学习环境,养成数字化学习与创新的习惯;掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能,用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造,助力终身学习能力的提高。学科核心素养4、信息社会责任:信息社会责任是指信息社会中的个体在文化修养、道德规范和行为自律等方面应尽的责任。具备信息社会责任的学生,具有一定的信息安全意识与能力,能够遵守信息法律法规,信守信息社会的道德与伦理准则,在现实空间和虚拟空间中遵守公共规范,既能有效维护信息活动中个人的合法权益,又能积极维护他人合法权益和公共信息安全;关注信息技术革命所带来的环境问题与人文问题;对于信息技术创新所产生的新观念和新事物,具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。1.1 数据及其特征高中信息技术 必修1新知导入什么是数据呢?其实数据就在我们身边。在日常生活中,人们常用符号来表达客观事物。例如:180cm、70kg、36.5可以分别代表人的身高、体重、体温情况;200、600m、120km/h可以分别表示物体的面积、体积、速度情况,都是数据。数据用来描述不同事物的运动状态。新知讲解数据的定义 数据是现实世界客观事物的符号记录,是信息的载体,是计算机加工的对象。新知讲解现实世界中的各种符号包括图形、图像、音频、视频、文本(文字、数字、字符)等数值性和非数值性符号。新知讲解数据的定义 计算机科学中,数据是指所有输入计算机并被计算机识别、存储和处理的符号的总称,是联系现实世界和计算机世界的途径。新知讲解现实世界中的各种符号都可以被计算机转化为二进制,然后通过各种算术运算和逻辑运算,还原成现实世界视、听、触等各种能感知的信息。例如:180cm在计算机中转换成二进制:“180”在计算机中表示为10110100;字符“cm”在计算机中表示为0110001101101101;合在一起变为“101101000110001101101101”新知讲解数据不仅是信息的载体,也是人们提取信息、做出决策的重要依据,数据是人们认识和理解现实世界客观事物的重要资源。新知讲解数据的基本特征(1)二进制。在计算机中,数据以二进制的形式存储、加工。(2)语义性。语义是将数据符号解释为现实世界的客观事物。(3)分散性。数据是分散的记录,分别记录不同客观事物的运动状态。(4)多样性和感知性。数据记录的形式是多样的,数据是可看的、可听的、可感知的。如图形、图像、视频、音频、文本等。1、人们用数据记录自然现象与社会发展,数据可以用来描述不同事物的特征。()2、数据是现实世界客观事物的符号记录,是信息的载体,不能用计算机进行加工。()3、以下关于数据的说法正确的是()A、数据是计算机被发明之后产生的,所以在古代没有数据。B、数据的记录过程一定需要人的参与。C、数据就是信息,信息就是数据。D、数据在人们的生活中正扮演着越来越重要的作用。课后探究数据记录方式的发展历程?(第一组)数据采集的基本方法?(第二组)数据采集的基本过程?(第三组【通过实例说明】)数据采集的一般工具?(第四组)新知讲解数据记录方式发展的基本历程从语言的产生应用、文字的发明和使用、印刷术和造纸术的发明和应用,电报、电话、广播等电信技术的发明和应用、电子计算机和现代通信技术的应用。新知讲解数据采集的基本方法可以通过观察事物本身、实验、调查、体验,也可以听讲座、请教专家、阅读专刊、收听广播、收看电视、检索光盘、观看电子音像制品、搜索网页。数据采集的过程:确定需求、确定来源、采集数据、保存数据。数据采集的一般工具:扫描仪、摄像机、照相机、录音设备和计算机等。知识拓展进制新知讲解除了十进制以外还有哪些进制?十六进制十六进制二二进进制制八八进进制制计算机只能识别二进制 早期计算机的输入设备十分落后,根本没有现在的键盘和鼠标,最早的计算机有早期计算机的输入设备十分落后,根本没有现在的键盘和鼠标,最早的计算机有两层楼那么高。人们只能通过扳动两层楼那么高。人们只能通过扳动计算机面计算机面板上无数的开关来向计算机输入板上无数的开关来向计算机输入信息。信息。新知讲解为什么电脑要用二进制?电脑是由许多电子元件组成的,电子元件中的电路有两个状态:接通和断开。这两种状态可以用二进制中的数字1和0表示。二进制的特点是数码少(只有0和1两个数码),用电子元件容易实现,所以电脑采用二进制。0 1 0 1 0 1新知讲解十进制的结构:1、有十个基数:0,1,2,3,4,5,6,7,8,92、采用满十进一的进位规则3、采用位权表示法,同一个数字在不同位置上所代表的值不同 新知讲解例如:3578=3000500708=8100 7101 5102 3103这里个位(100)、十位(101)、百位(102),我们就称为位权 新知讲解二进制基本结构:1、有两个基本数字:0和12、采用满二进一的进位规则3、采用位权表示法,同一个数字不同位置上所代表的值不同 例:110101=120 021 122 023 124 +125进制转化十进制数十进制数转换为二进制数转换为二进制数 除除2取取余法余法:不断不断除以除以2,取余逆序。,取余逆序。(26)10=(11010)2260261031322211210余数从下往上写余数从下往上写新知讲解二进制的计算(满二进一,借一当二)运算是计算机最基本的运算功能,包括加、减、乘、除四则运算。课堂练习二进制的加减乘+10110011 10100110110011 101001-1011 1111101110010001010 1011+1011 1011 1001101课堂练习1101+101=1111*1011=1001010100101知识拓展除了二进制、十进制以外,计算机中还常常使用八进制和十六进制来表示数据。八进制:0、1、2、3、4、5、6、7十六进制:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)知识拓展为了区别不同进制数,通常给数加下标来表示数的进制。例如:(10110)2二进制数(16)10十进制数,(25771)8八进制数(2EC9F)16十六进制。B二进制 D十进制 O八进制 H十六进制进制转化二进制与十六进制的相互转化:1位十六进制数可以和4位二进制数相互转化,二进制转化为十六进制时要从低位开始转化;二进制与八进制的相互转化:1位八进制数可以和3位二进制数相互转化,二进制转化为八进制时从低位开始转化;课堂练习1(16)=?(2)101(2)=?(16)1010110(2)=?(16)1010110(2)=?(8)2761(8)=?(2)37FA(16)=?(2)1.2数据编码高中信息技术必修1新知讲解1.2.1模拟信号与数字信号新知讲解声、光信号是人的感官所能识别和接收的信号。而计算机只能识别和接收电信号,要将人的感官能够识别的信号转化为计算机能够识别的信号,实现人机交互,就必须清楚计算机是如何处理这些信号的。计算机将它们处理转换成0和1组成的二进制代码,进而采用基于二进制的算术运算和逻辑运算进行处理。新知讲解模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息。模拟信号是传递能量的一种方式,其幅度、频率或相位随时间作连续变化。常见的模拟信号应用:有线相连的电话和无线发送的广播电视。新知讲解多频率组合波形示意图模拟信号的衰减示意图新知讲解数字信号是离散时间信号的数字化表示。其信号的自变量、因变量都是离散的。常见的数字信号应用:开关电路中输出的电压和电流脉冲的信号。新知讲解模拟信号与数字信号优缺点对比名称优点缺点模拟信号简单、容易实现保密性差,抗干扰能力弱数字信号抗干扰能力强,保密性、可靠性强技术实现复杂,占用频带宽进行远距离传输时哪种信号比较好?模拟信号:因为在远距离传输时,往往需要同时发送多种信号(如声音信号、视频信号,以及各种网络控制信号),这时就可以利用高频率的信号来调制低频率信号提高了信道利用率。频带传输中传输频率范围比较大,所以适用于远距离传输。课堂练习【例】在计算机网络中使用MODEM时,它的功能是()。A、实现数字信号的编码 B、把模拟信号转换为数字信号 C、把数字信号转换为模拟信号 D、实现模拟信号与数字信号之间的相互转换【解析】在远距离传送时,一般采用频带传输,即将数字信号变换成便于在通信线路中传输的模拟信号进行传输。在发送端MODEM将数字信号转化为模拟信号,在接收端MODEM将模拟信号转化为数字信号,兼有这两种功能的装置称为调制解调器(MODEM)。【答案】D新知讲解思考1:传统有线电话、电台、广播电视,是通过什么信号传递信息?思考1:模拟信号新知讲解1.2.2编码的基本方式新知讲解计算机中所有的信息都是用“0”和“1”来表示的。在实际中信息的形式是多种多样的,最常见的是文字、声音、图片等等。要用计算机来处理信息,就需要先把这些信息转化为“0”和“1”的数据形式。计算机中的文本、声音、视频都是通过二进制编码来转化为二进制代码的。只是表示信息类型不同,编码方式也不同。新知讲解文字编码文字(字符)编码是效率相对较低的编码方式,有单字节码和双字节码两种。(1)ASCII码、莫尔斯码属于单字节码.(2)国标码(GBK)、统一码(Unicode)属于双字节码。新知讲解ASCII码(英文字符编码)常用的不可见控制符(33个)以及标点符号、运算符号等33个英文字母(大小写52个)阿拉伯数字(10个)常见字符的ASCII码值:英文字母A,01000001(十进制65)a,01100001(十进制97)0,00110000(十进制48)课堂练习【例】ASCII码采用多少位位二进制编码,共表示多少个字符?【例】英文字母A的ASCII码为01000001,英文字母B的ASCII码转化为十进制后是多少?答:用8位二进制数,27个字符,共128个答:英文字母B的ASCII码01000010(十进制数66)课堂练习【例】A公司设计一款数学公式编辑软件,需要将50个常用的符号编码成二进制,请问至少需要多少位来表示?【例】如果将ASCII编码表中的128个字符改为用八进制编码,请问至少需要多少位来表示?答:用6位二进制数,因为26=6450。答:用3位八进制数,因为83=512128。思考?【思考题】在计算机中,英文字母、数字、符号等都可用ASCII码来表示,。可是我们用的汉字在计算机中怎么表示呢?其他国家用的文字在计算机中又怎么表示呢?新知讲解国标码为了使每个汉字都有一个全国统一的代码国家颁布了国标码(GBK编码和GB2312编码)。主要分为两部分:编号127之前的符号跟ASCII码所表示的相同,属于单字节码;编号127之后的符号统一用两个字节表示,包含了几乎所有的简体中文(中文编码高字节的最高位不为0)。数数字字大大写写字字母母小小写写字字母母汉汉字字汉字字编码繁体中文繁体中文BIG5码简体中文体中文GBKGB2312新知讲解(3)统一码(Unicode)统一码,也叫万国码、单一码(Unicode)是计算机科学领域里的一项业界标准。它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码。思考为什么说文字(字符)编码是效率相对较低的编码方式?编码名称名称编码位数位数编码字符数量字符数量ASCII8128GB2312167445GBK1621886新知讲解图像编码新知讲解(1)图像编码是指在满足一定保真度的条件下,对图像数据进行变换、编码和压缩,以较少比特数表示图像或图像中所包含的信息的技术。(2)位图:最小单位为光栅点(或称像素),也叫作点阵图(或像素图)。新知讲解下列黑白图像中,共有322个像素点,如果将黑、白像素点分别用1和0表示,那么下图的二进制编码为11111111,00000110,10000110,1111111110000001,01100011,01111100,1000000116进制编码为“FF,06,86,FF,81,63,7C,81”。1111111100000110100001101111111110000001011000110111110010000001新知讲解3、图像编码(1)黑白图像每一个像素点有两种可选颜色,一个像素点只需一个二进制位(1bit)来编码。新知讲解3、图像编码(2)16色图像(4位图像)每个像素点有16种颜色选择,每一个像素点需要4位2进制位来编码。新知讲解3、图像编码(3)256色图像(灰度图像)每个像素点有256种颜色选择,每一个像素点需要8位2进制位来编码。新知讲解3、图像编码(4)24位图像每一个像素点有224种颜色选择,每一个像素点需要24位2进制位来编码。新知讲解4、图像分辨率:图像分辨率=图像水平方向的像素点数*图像竖直方向的像素点数图像分辨率为:32*2新知讲解(3)位图文件大小的计算:文件的大小=文件头+信息头+颜色表项+图像分辨率图像量化位数8因为文件头14个字节,信息头40个字节,颜色表项占4个字节,占用空间相对较小,所以很多时候计算位图文件的大小仅仅指的是位图图像数据的大小。位图数据文件大小=图像分辨率图像量化位数8新知讲解5、位图图像存储空间的计算公式是:水平像素*垂直像素*图像量化位数/8(字节)思考:一幅800*600的黑白图像所占的空间?灰度图像?彩色图像?黑白:800*600*1/8(字节)灰度:800*600*8/8(字节)彩色:800*600*24/8(字节)课堂练习有一幅24位的位图图像,像素为1024800。其数据文件的大小为?,若将上述图像存为256色位图图像,文件大小为多大?1024800248=2.34MB因为256=28,所以位图数据文件大小102480088=0.78MB课堂练习1、图像尺寸为9072像素,颜色深度为1,计算该图像所占的存储容量。解析:图像所占的存储容量=90721/8=810B2、图像尺寸为9072像素,颜色深度为24位,计算该图像所占的存储容量。解析:图像所占的存储容量=907224/8=19440B19440/102419KB新知讲解声音编码新知讲解声音是由物体的震动产生的,声音是一种波,我们用波形图来表示声音。(1)采样。采样就是把输入的声音信号按一定的时间间隔进行取值,使其转换为时间上离散、幅度上连续的脉冲信号。常用声音采样频率有三种:44.1kHz、22.05kHz和11.025kHz。根据奈奎斯特(HarryNyquist,物理学家,18891976)采样定理,如果采样频率高于该信号最高频率的两倍,则采样值包含了原信号的全部信息。新知讲解(2)量化。将采样后的信号值与所划分的各个量化等级进行比较,向下取最接近的量化等级的数值。新知讲解量化的等级越细,声音越真实;存储每一个采样点的二进制位数就越多,占用的空间也就越大。新知讲解(3)编码。编码是将量化后的采样值用二进制代码表示。模拟量2645484014编码0001101000101101001100000010100000001110模拟量-51-100-5044127编码1011001111100100101100100010110001111111模拟量125105907865编码0111110101101001010110100100111001000001声音信号的数据编码表新知讲解编码时采用的二进制位数越多,数据量越大,占用的存储空间也越大。以声音信息为例,其存储空间遵循如下公式:声音存储空间=采样频率声道数时间量化位数8【例】采样频率为44.1kHz、量化位数为16位的立体声,1秒声音所需字节数为44.1100021168=176.4(KB)。课堂练习一首时长为100s的双声道音乐,采样频率为44.1kHz,量化位数为16,计算该音乐的音频所占的存储容量。解析:音频所占的存储容量=44100162100/8=17640000B17640000/1024/102417MB课堂练习1、对一段音乐,分别用44kHz和11kHz的采样频率进行采样后存储,则采样频率大的()A、存储的空间小,音质较好B、存储的空间大,音质较好C、存储的空间小,音质较差D、存储的空间大,音质较差B课堂练习2、录制一个采样频率为44.1kHz,量化位数为32,四声道立体环绕的WAVE格式音频数据40秒,需要的磁盘存储空间大约是()A、27MBB、225MBC、7MBD、27KBA课堂练习模拟信号数字化的三个步骤依次是什么?答:以将声音模拟信号变换为数字信号为例。首先对模拟信号进行抽样,使连续时间、连续幅度信号变为离散时间、连续幅度的离散信号;再把幅度域上连续取值变换为幅度域上离散取值,该过程称为量化;最后把量化后的信号变换成代码,称为编码。课堂练习上网查询有关视频编码的知识,阐述视频是如何被编码的。答:视频是连续的图像序列,由连续的帧构成,一帧即为一幅图像。所谓视频编码方式就是指通过压缩技术,将原始视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。由于连续的帧之间相似性极高,为便于储存传输,我们需要对原始的视频进行编码压缩,以去除空间、时间维度的冗余。课堂练习【交流讨论】各小组交流在数据采集和数模转化过程中遇到的问题,如:(1)网络上有多款录音软件,不同软件的采样频率不同,应该如何选择合适的录音软件?(2)录音过程中,为什么采样频率越高,文件也越大?(3)在编辑图片时,为什么图片放大时图像会变模糊?(4)使用不同的设备对同一事物拍照时,为什么图像中的颜色有所差异?(5)将录制好的视频转化为mp4时,为什么视频质量下降?(6)在腾讯视频下载的视频,为什么用其他播放软件播放不了?1.3 信息及其特征高中信息技术 必修1新知讲解1.3.1 信息的概念新知讲解信息是经过加工处理的、具有意义的数据,是对客观事物运动状态和变化的反映,是客观事物之间相互联系和相互作用的表征,是区别于物质与能量的第三类资源。信息的概念新知讲解1.3.2 信息的基本特征新知讲解信息的基本特征(1)普遍性。只要有事物运动,就有数据存在,就会有信息存在。信息普遍存在于自然界和人类社会发展的始终。(2)传递性。信息的传递打破了时间和空间的限制。新知讲解(3)共享性萧伯纳对信息的共享性形象的比喻你有一个苹果,我有一个苹果,彼此交换一下,我们仍然是各有一个苹果。如果你有一种思想,我也有一种思想,我们相互交流,那每个人有几种思想呢?新知讲解(4)载体依附性及可处理性1信息必须通过载体才能体现。23载体本身不是信息,其中所表达的事物的运动状态或变化才是信息。信息通过分析和处理往往可以得到新的信息,使信息增值请问:红绿灯是信息吗?新知讲解(5)时效性信息会随事物的变化而变化,信息一旦超过其“生命周期”,信息就会失去原有的效用,成为数据记录。课表、时间表通知、告示、招生招聘天气预报、新闻食品、药品保质期产品保修期、股市行情人未到,礼先到课表、时间表通知、告示、招生招聘天气预报、新闻食品、药品保质期产品保修期股市行情新知讲解(6)真伪性人们接收的信息并不一定是对事物的真实反映,因此信息具有真伪性,人类往往会处于某种目的故意采用窜改、捏造、欺骗、夸大等手段制造虚假信息,有些是由于人们的认识能力或表达能力不足导致的;有些则是传递过程中的失误造成的。新知讲解(7)价值相对性从前有一位老太太,她有两个女儿,大女儿嫁给了卖布鞋的,小女儿嫁给了卖雨伞的。每当天晴的时候,她就开始忧愁,担心小女儿的伞卖不出去;可是等她盼来了雨,也高兴不起来,因为她又在忧虑大女儿的布鞋生意。一个聪明的邻居了解了她的忧虑,就教她换个角度来看待:天晴的时候,大女儿的布鞋卖得好,值得高兴;下雨的时候,小女儿的雨伞销量大增,同样也应该高兴。这样的话,不论天晴与否,她都是高兴的。老太太听了邻居的话,就不再忧愁了。信息对于每个人的价值是不同的新知讲解信息的分析和判断的过程就是去粗取精、去伪存真的过程,这个过程我们可以参照如下几个方面来进行:信息是否具有实用性 4信息是否可用 5信息包含哪种情感成分132信息是否真实可靠信息来源是否具有权威性信息是否具有时效限制6新知讲解信息和数据的联系。数据是客观事物的符号记录,是信息的具体表现形式。数据经过加工处理之后,就成为信息;而信息需要经过数字化转变成数据才能存储和传输。课程小结课程小结信息的概念信息是经过加工处理的、具有意义的数据。信息是对客观世界中各种事物的运动 状态和变化的反映,是客观事物之间相互联系和相互作用的表征。信息的基本特征普遍性、传递性、共享性、价值相对性、真伪性、时效性、载体的依附性和可处理性信息的鉴别的方法信息是否真实可靠信息来源是否具有权威性信息是否具有时效限制信息是否可用 信息包含哪种情感成分信息是否具有实用性课堂练习3、情境题数据压缩。RLE(Run-LengthEncoding,行程长度编码)是一种编码方式,也是一种简单的无损压缩法,压缩和解压缩效率高。RLE压缩法:利用最高位来标识是否进行了压缩。当最高位为1时,则后面7位表示的是数据的重复次数;当最高位为0时,则后面7个位的数是被压缩的数据。课堂练习例如:如果有15个十六进制数都是30,那么,压缩后的编码为8F 30。说明:十六进制数8F转换为二进制是10001111,最高位是1,后面的7位0001111表示字节的重复次数15;十六进制数30转换为二进制是00110000,最高位是0,30是被重复的数据。采取这种方法,一个字符只有重复两次以上,才能被压缩。即使一个数据只重复3次,也可以获得30%的压缩比。课堂练习问题1:如果经过RLE方法压缩后的数据为8A 6F,那么压缩前的数据是什么?问题2:根据RLE压缩方法,下列字符数据经过压缩后的数据是什么?20,30,30,30,35,35,35,64。十六进制数30共有3个,35共有60个。答:8A二进制是1000 1010 所以重复10次,重复内容是十六进制的6F。那么压缩前的数据是:6F,6F,6F,6F,6F,6F,6F,6F,6F,6F。答:重复3次二进制是0000 0011,最高位置1以后就是1000 0011即83,重复内容是十六进制30,所以压缩后的数据为83 30。重复60次二进制是0011 1100,最高位置1以后就是1011 1100即BC,重复内容是十六进制35,所以压缩后的数据为BC 35。那么最后压缩数据为:20,83 30,BC 35,64。2.1 信息系统及其组成高中信息技术 必修2新知讲解典型信息系统新知导入 登录中国铁路客户服务中心网站(),体验火车票预订的流程。1、登录2、查询新知导入3、预订新知讲解网络订票系统操作流程新知讲解2.1.2 信息系统的组成新知讲解信息系统是一个由人、硬件、软件、网络和数据资源等构成的人机交互系统。信息系统经历了简单的数据处理信息系统、孤立的业务管理信息系统、智能信息系统三个发展阶段。新知讲解1、用户(1)信息系统中的人是指信息系统的用户。(2)用户是信息系统的使用者、维护者、管理者和设计者。新知讲解2、硬件硬件是信息系统的物质基础,包括计算机硬件和网络平台。(1)计算机硬件是信息系统的运行平台,指超级计算机、大型主机、中型计算机、微型计算机和移动终端等。(2)网络平台是信息传递的载体和用户接入的基础。新知讲解3、软件信息系统的软件是帮助终端用户使用硬件、将数据资源转化成各类信息产品的程序资源,用于完成数据的输入、处理、存储、控制以及输出等相关活动。新知讲解3、软件软件包括系统软件和应用软件。系统软件是管理、控制和维护信息系统的软件,包括操作系统、调试程序(Debug)、数据库管理程序等。应用软件是处理特定应用的程序。新知讲解4、网络信息系统中的网络将各个孤立的设备进行物理连接,实现人与人、人与计算机、计算机与计算机之间进行信息交换,从而达到资源共享和通信的目的。新知讲解5、数据资源数据资源是指人类社会信息活动中积累起来的以信息为核心的各类信息。2.2 信息系统的功能高中信息技术 必修2新知导入信息系统的主要目的和功能是对信息进行输入、处理、存储、控制、传输和输出,以支持组织做出快速合理的决策。新知导入本节主要内容:1、信息系统的输入功能。2、信息系统的控制功能。3、信息系统的存储功能。4、信息系统的处理功能。5、信息系统的输出功能。新知讲解2.2.1 信息系统的输入功能新知讲解信息系统的输入功能是指把系统所需要的数据或信息收集并记录下来,整理成信息系统要求的规范格式和形式,作为信息系统的输入数据。例如:订票系统所接收的列车班次信息、座位信息、用户信息等都需要有统一的规范格式。新知讲解2.2.2 信息系统的处理功能新知讲解信息系统的处理功能是指对输入对输入的数据进行加工和处理,可以是信息查询、检索、分析、计算、综合、提炼、优化、预测、评价等。新知讲解2.2.3 信息系统的存储功能新知讲解信息系统的存储功能是指将获得的或加工后的信息和数据保存起来,以备将来使用。信息的存储要考虑存储量、存储介质、存储格式、存储时间和存储安全等问题。新知讲解2.2.4 信息系统的控制功能新知讲解信息系统的控制功能是指对构成系统的各种信息处理设备进行控制和管理,对整个信息输入、处理、存储、输出等环节通过各种程序进行控制。新知讲解2.2.5 信息系统的传输与输出功能新知讲解信息系统的传输与输出功能是指把经过信息处理生成的有用信息进行传递,并以合适的方式呈现出来。2.3 信息系统中的计算机和移动终端高中信息技术 必修2温故知新信息系统组成用户硬件和软件网络数据资源信息系统中的计算机与移动终端是信息系统基础设施的重要组成部分之一。新知讲解2.3.1 计算机的工作原理新知讲解计算机的发展以硬件物理器件的变革为主要特征,先后经历了四个阶段的技术变革。(1)电子管(2)晶体管(3)集成电路(4)大规模集成电路和超大规模集成电路新知讲解计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。新知讲解硬件是计算机系统的物理装置,即由电子线路、元器件和机械部件等构成的具体装置,是看得见、摸得着的实体。计算机硬件 说明运算器控制器组合称为中央处理器(CPU),是对信息进行高速运算处理的主要部件,其处理速度可达每秒几亿次以上。存储器 用于存储程序、数据和文件,常由快速的内存储器和慢速的外存储器组成。内存储器分为只读存储器(ROM:断电后数据还在)和随机存储器(RAM:断电后不保存数据会消失)输入设备输出设备是人机间的信息转换器和交互,由输入、输出控制系统管理外部设备与内存储器之间的信息交换。新知讲解五大五大部件在部件在控制器控制器的控制下协调统一地工作。首先的控制下协调统一地工作。首先,在控制器的控制下,在控制器的控制下把把表示表示计算程序计算程序和计算中需要的和计算中需要的原始数据,原始数据,通过输入设备送入计算机的通过输入设备送入计算机的存储器存储器存储存储,当当计算开始时计算开始时,控制器从存储器中取出指令或数据放在运,控制器从存储器中取出指令或数据放在运算器中进行处理,并将处理的结果返回存储器中,最后在算器中进行处理,并将处理的结果返回存储器中,最后在控制器的取数控制器的取数和输出命令作用下,通过输出设备输出计算结果和输出命令作用下,通过输出设备输出计算结果。新知讲解软件一般是指一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。软件分为系统软件和应用软件。计算机软件 说明系统软件操作系统 Windows,macOS,Linux Android(原版),iOS(苹果手机),padOS(iPad),HarmonyOS(鸿蒙系统)诊断程序诊断程序的功能是诊断计算机软硬件的故障。语言处理程序 语言处理程序的功能是把用户用汇编语言或某种高级语言所编写的程序,翻译成机器可执行的机器语言程序。应用软件 是直接面向最终用户的具体软件,以操作系统为基础,用程序设计语言编写,或用数据库管理系统构造,用于满足用户的各种具体需求。新知讲解计算机的主要性能指标。(1)字长。计算机一次所能直接处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”,这组二进制数的位数就是“字长”。其他指标相同时,字长越长,计算机功能越强、精度越高、速度越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位,当今计算机的字长通常为32位和64位。新知讲解计算机的主要性能指标。(2)CPU时钟频率(主频)。CPU时钟频率(主频)是指CPU在单位时间(如1秒)内发出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运算速度,时钟频率越高,运算速度越快。主频的单位是赫兹(Hz)。新知讲解计算机的主要性能指标。(3)运算速度。计算机运算速度是衡量计算机进行数值计算或信息处理的一项主要指标,用计算机1秒所能完成的运算次数或执行的指令条数来表示,主频越高,运算速度就越快。新知讲解计算机的主要性能指标。(4)存取周期。存储器完成一次读(取)或写(存)信息所需的时间称为存储器的存取(访问)时间。连续两次读/写操作所需的最短时间,称为存取周期。存取周期越短,则存取速度越快,它是反映存储器性能的一个重要参数。新知讲解计算机的主要性能指标。(5)存储容量。存储容量是衡量存储器所能容纳信息量多少的指标。它常以字节(B)为单位表示。内存容量的大小决定了可运行的程序大小和程序运行效率,容量越大,运行速度越快。外存容量的大小决定了整个微型计算机系统存取数据、文件的能力。新知讲解计算机的主要性能指标。(6)外部设备。外部设备是指系统允许配置外部设备的种类和数量,这一指标反映了计算机输入/输出数据的能力。此外,可靠性、兼容性、可维护性和输入/输出数据的传输率等,也是衡量计算机性能的技术指标。课堂练习完成计算机配置表。新知讲解2.3.3 移动终端新知讲解我国网民使用手机和平板电脑上网的比例分别为96.3%和28.7%,使用台式电脑和笔记本电脑上网的比例分别为55.0%和36.5%,如图2-15所示。手机等移动终端已取代台式电脑,成为信息系统接入设备的主体新知讲解1、硬件和软件从计算机技术的角度来看,移动终端所包含的软硬件结构和计算机相仿。移动终端具有中央处理器、存储器、输入输出等设备,是一台具备通信功能的微型计算机设备。相对于计算机设备而言,移动终端的输入、输出方式更多样化,如触摸屏、定位、摄像头和各种感应单元等。2.1 知识与智慧高中信息技术 必修1新知导入新知讲解什么是知识?知识是人们运用大脑对获取或积累的信息进行系统化地提炼、研究和分析的结果,能够精确地反映事物的本质。知识源于实践,经过加工提炼,又高于实践。新知讲解发现知识的过程新知讲解什么是智慧?智慧是生命所具有的基于生理和心理器官的一种高级创造思维能力,包含对自然与人文的感知、记忆、理解、分析、判断、升华等所有能力。智慧与智力不同:智慧表达智力器官的综合终极功能,与形而上之道有异曲同工之处;智力则谓形而下之器,是生命的一部分技能。在我们的日常生活中,智慧体现为更好的解决问题的能力。课堂练习数据、信息、知识、智慧之间的关系?数 据知 识智慧信 息达到预定目标而运用知识解决问题的创新思维能力对获取或积累的信息进行系统化地提炼、研究和分析的结果具有意义的数据客观事物的符号记录处理转化内化课堂练习数据、信息、知识、智慧之间的关系?(1)数据、信息、知识和智慧是逐渐递进的概念,前者是后者的基础和前提,后者是前者的抽象与升华。(2)从数据到信息的转化,主要理解数据间的相互关系;(3)从信息到知识的转化,主要理解信息见的相互联系,发现和抽象其规律;(4)从知识到智慧的转化,主要理解和应用知识原理与法则解决现实世界的问题。新知讲解2.2.1 数字化工具与资源及其优势新知讲解数字化学习与创新的基础概念 数字化学习与创新是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具,有效地管理学习过程与学习资源,创造性地解决问题,从而完成学习任务,形成创新作品的能力。数字化工具是指能够采集、获取、检索、表示、传输、存储和加工多媒体数字化资源的设备装置。新知讲解新知讲解新知讲解数字化资源是指经过数字化工具处理,可以在多媒体计算机上或网络环境下运行的,且可以实现共享的多媒体材料。按呈现方式分类:数字化资源可分为数字图形、图像、视频、音频、文本,多媒体应用软件、网站、信息系统(数字图书馆、科技馆、博物馆等),计算机模拟、数据文件、数据库等。新知讲解新知讲解数字化工具与资源的优势(1)获取的便捷性。信息的传送、接收、共享、组织和储存不受时空和传递呈现方式、设备的限制。(2)形式的多样性。采用电子数据的形式表现、信息内容丰富、界面友好便于知识的记忆与理解。(3)资源的共享性。具有共享性属性,信息反复利用、复制、传递和再生。(4)平台的互动性。采用双向交流的互动方式。(5)内容的扩展性。主要表现为可操作性和可再生性。内容能够被评价、被修改和再生产,能够激发学习者主动学习的兴趣。新知讲解课堂练习 数字化学习是伴随计算机多媒体技术、互联网通信技术的发展而产生的,是信息社会的重要特征。与传统的学习方式不同,数字化学习具有问题化、合作性、个性化、创造性和再生性、开放性等特点。新知讲解传统学习与数字化学习的对比比较内容学习方式传统学习数字化学习学习问题无意识有意识学习效率较低较高学习时间及地点固定灵活情感交流的效果单向双向课堂练习1、下列属于数字化学习工具的是()。A、视频 B、音频C、多媒体课件 D、思维导图软件2、下列不属于思维导图制作工具的是()。A、Xmind B、MindmanagerC、FreeMind D、Mind+DD课堂练习4、声卡、视频卡、数码照相机、数码录像机、手写板、扫描仪等设备属于()数字化工具。A、信息获取工具 B、信息检索工具 C、数据采集工具 D、信息存储工具3、下列关于投针实验的描述错误的是()。A、投针实验起源于18世纪B、投针实验中抛挪的次数越多,结果偏离越大C、投针实验应用了蒙特卡洛方法并采用计算机进行模拟D、投针实验可通过“网络画板”平台进行模拟BC本章小结 通过本章学习,根据“知识与数字化学习”知识结构图,扼要回顾、总结、归纳学过的内容,建立自己的知识结构体系。课后作业课后作业课后作业课后作业课后作业(1)下列工具中,更适用于免费在线存储学习资源的是()。A、微信B、云盘C、博客D、微博(2)以下关于数据、信息和知识相互关系的理解,不正确的是()。A、数据是原始事物现象的符号记录 B、信息等同于知识 C、信息是经加工处理的、具有意义的数据 D、知识是经一系列加工处理的数据,具有规律的结构化信息(3)下列属于数字化学习工具的是()。A、视频 B、音频C、多媒体课件D、思维导图软件BBDPS:知识是人们把实践中获取的信息关联在一起所形成的信息结构4.1程序设计语言的基础知识高中信息技术必修1温故知新编程:人们把求解问题的方法和步骤用某种计算机语言写出来告诉计算机,计算机则按照程序的流程执行并求出问题的解。新知导入本节主要内容:1、Python的常量和变量。2、Python的数据类型。3、Python的运算符与表达式。4、Python的函数。新知讲解4.1.1Python的常量和变量新知讲解Python的常量常量是指在程序运行过程中其值始终变的量,通常是固定的数
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