2.1 知识与智慧　课件-2022—2023学年高中信息技术粤教版（2019）必修1

粤教版普通高中教科书 信息技术 必修1 数据与计算 第二章 知识与数字化学习 1 在人类文明的历史长河中，无论是描述自然现象的实验科学、以牛顿运动定律和麦克斯韦方程为代表的理论科学，还是模拟复杂现象的计算科学以及数据密集型科学，数据和处理数据的工具都始终驱动着人类文明和社会向前发展。 项目范例 运用数字化工具探究数理知识 第二章 知识与数字化学习 未来教室里，教师们运用Python、思维导图、网络画板等各类数字化学习工具进行个性化教学，使教学更加形象、直观、易懂；同学们利用数字化学习工具进行个性化学习，不仅可以开阔视野、开发思维、启迪智慧，而且可以直观地感受知识形成的过程，提高学习效率。 图2-1 未来教室里的数字化学习工具 运用数字化工具探究数理知识 观看视频《项目范例介绍》 3 第二课：根据自选主题项目实践本组项目，形成本组的研究成果。 第三课：分析数字化学习及其工具的优势及其特点，体验数字化 创新学习过程，形成并展示各组项目学习成果 本章主要内容安排 4 第一课：通过项目范例《运用数字化工具探究欧姆定律》的开展， 体验科学研究的方法，理清数据-信息-知识-智慧的关系。 在此基础上我们选择自己感兴趣的研究主题。 4 2.1 知识与智慧 什么是知识？ 1 什么是智慧？ 2 数据、信息、知识、智慧是怎样 的关系 3 目 录 6 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。他来源于实践，经过加工提炼，又高于实践。 什么是知识？ 如何发现并获取是知识？ 7 知识的发现路径 1 做实验 2 获取观察数据 3 分析处理数据 4 推理建立数学模型 5 实验验证模型 6 形成知识 7 应用知识解决问题 项目范例探究活动 利用了控制变量法探究电流与电压、电阻关系 1、做实验(利用数字化工具nobook进行在线物理实验。网址：www.nobook.com） 实验仪器： 电压表、电流表、电池、开关、导线、滑动变阻器和10个不同阻值的电阻。 ①连接电路图如图 连接仪器： 连接电路时注意：接线时开关要断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处。 9 （1）收集实验数据。 ①把电阻 R1（记下阻值）接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数U=3 V，记录电流表示数 I1。②把电阻 R1 换成电阻 R2（记下阻值），再次移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数U=3 V，记录电流表示数 I2。③如此类推，把电阻 R9 换成电阻 R10，再次移动滑片，使电压表示数U=3 V，记录电流表示数 I10。所得到实验数据如表所示。 2、获取实验数据 10 ①绘制散点图。把表中的数据输入程序 中，执行程序后得到如图1所示的电流 I 与电阻 R 关系数据散点图。 3、运用Python工具处理数据，绘制图像。 1 2 ②在“绘制散点图”程序中加上指令“plt.plot（x0,y0）”，执行程序后，得到如图2所示的电流 I 与电阻 R 关系数据曲线图。 11 4、推理建立数学模型 根据观察，猜想电流I与电阻R是反比例关系，即 拓展：利用EXCEL尝试处理与分析上述数据。 ①观察电流 I 与电阻 R 关系数据曲线图后，可以猜想电流 I 与电阻 R 的关系是反比例关系，于是按 I = 的关系对数据做曲线拟合。得到如图2 - 7 所示的电流I与电阻R 关系数据曲线拟合图。其中，U=2905.67607341 mV与电压表的示数基本吻合，即I = 。 ②经过推理和实验验证，电流 I 与电阻 R 反比例关系成立，即 5、实验验证模型 6、形成知识 13 从以上实验数据的采集、分析、建模和验证过程可以知道，知识的发现不仅可以通过实验、观察和总结为特征的方法获取，还可以通过直接观察获取数据，对数 据进行分析，进而发现规律，获得知识。 14 什么是智慧？ 智慧是为了达到预定目标而运用知识问题的创新思维能力。是在数据中提取信息，发现和抽象信息之间的规律，再将原理、规律用于现实世界问题解决最高层次的运用。 欧姆定律的应用： 应用知识解决问题 智慧 将欧姆定律的表达式变形后，可以得到U=IR和R =U/I, 因此，只要知道电流、电压和电阻这三个物理量中的任何两个，都可以计算出第三个量。 数据、知识、信息、智慧之间的关系 智慧 知识 信息 数据 达到预定目标而运用知识解决问题的创新思维能力 对获取或几类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 17 案 例 数据 世界著名超市沃尔玛收