第二章 知识与数字化学习 项目探究　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 本章主要内容安排 2 内容回顾 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。 第三课：根据自选主题项目实践本组项目，形成本组的研究成果。 第二课：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 2 选题 分组：以4人为一组 ，选择下面一个参考主题，或者自拟一个感兴趣的主题，开展项目学习。 运用数字化工具探究物理知识 运用数字化工具探究化学知识 运用数字化工具探究地理知识 运用数字化工具探究化学知识 运用数字化工具探究生物知识 运用数字化工具探究数学知识 自拟…… 1、探究数学知识：等差数列求和规律 2、探究数学知识：等比数列求和规律 （各组选择其一） 如何探究此规律 3 知识的发现路径 整理思路 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 请按照以下内容建立选题规划： 项目规划 进度安排：1、组建团队，明确任务 2、查阅资料，探究实施 3、形成作品，交流评价 工具和方法：python；Excel；其他，如计算器等 预期成果：可视化实验报告；项目活动记录表 活动一：选择安装思维导图软件并建立规划思维导图 导图示例： 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。 回顾过程 7 （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 8 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。 9 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 11 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。 实践探究 一、项目主题说明 等差数列是常见数列的一种。如果一个数列从第二项起，每一项与它的前一项的差等于同一个常数，这个数列就叫做等差数列，而这个常数叫做等差数列的公差，公差常用字母d表示,首项我们用a1表示。例如：1,3,5,7,9……1+2(n-1)，d=2,a1=1。 项目主题：探究数学知识等差数列求和规律 等差数列如何求和 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 二、项目开展路线 1、获取观察数据 以任意等差数列为研究对象，如等差数列1,3,5,7,9……1+2(n-1)，探究前8项数值。如下表格： 项数 1 2 3 4 5 6 7 8 第n项值 前n项和 项数 1 2 3 4 5 6 7 8 第n项值 1 3 5 7 9 11 13 15 前n项和 1 4 9 16 25 36 49 64 2、分析处理数据