内容正文:
第1章 认识数据与大数据
人教版(2019版) 信息技术(高中)
必修1 数据与计算
1.1 数据、信息与知识
学习目录
1
2
3
数据的概念特征及记录方式
数据、信息与知识的关系
信息的概念及特征
学习目标
1
2
理解数据、信息的概念,能够举例说明两者的区别和联系。
领会数据、信息与知识之间的关系,能有意识地开展数字化学习。
1
2
重点难点
重点:数据、信息的概念、特征。
难点:数据、信息与知识的关系。
课堂导入
问题:制定出游计划
小明是一名高一学生,要与父母从庆阳出发到 北京游玩5天,预算每人3000元。父母请小明来制订出游计划。如果你是小明,你会如何指定呢?你制订计划的依据是什么?
庆阳
北京
重点点
出游计划
交通方式
酒店预订
门票预订
……
北京
庆阳
出游计划包含很多方面的因素,比如交通方式的选择,酒店的预订、门票的预订等等,下面老师先带领同学一起考虑下交通方式的选择。
从北京到上海我们可以选择乘坐飞机,也可以选择乘坐高铁,还可以选择自驾车的方式
通过上网查阅相关资料,对于交通方式,得到了以下主要数据。
问 题 解 决
交通方式 所需时间 所需费用
飞机 约2h20m 约950元/人
高铁 约5h30m
约650元/人
自驾车 约14h
约1300元/车
数据
描述了不同交通方式对应的时间及费用。为交通方式的选择提供了依据。
这里的2h20m、5h30m、14h、950元、650元、1300元等数据分别描述了不同交通方式所需的时间及费用,这些数据为我们交通方式的选择提供了依据。比如:我们可以选择最节省时间或者最节费用的方式,请同学们课后收集其他数据,完成完整的出行计划,为大家假期旅行做好铺垫工作。这个案例中,我们发现了数据的重要性。
感知数据:
生活中的数据
心率:110次/分
生活中,我们每天都在与数据打交道。比如测得这个人的心率是110次/分、这个小朋友的身高是107cm,西峰区的气温是19℃等等,这里面110、107、19都是数据,反应了不同事物的属性,从而让我们知道了心率、身高、气温等信息。
数据的概念:
数据的概念:
数据是描述事物的符号记录,是信息的载体。
2、20、5、30、14、950、650、1300、
110、107、19
数据只是数值吗?
请思考?
通过感知生活中的数据,我们来总结一下数据的概念,数据是描述事物的符号记录,是信息的载体。刚才案例中的这些数都是数据。那请你来想一想,数据只是数值吗?
数据可表现为数值
无法用数值直接表示
请思考:
如何对图中两辆汽车的属性进行描述,以便人们能够快速的将他们区分开。
使用文字“黄”、“粉”描述两辆汽车的颜色。
数据可以表现为文字
比如天气预报中的温度就是用数值来表示的,但是有些信息是不能直接用数值来表示的,比如:阴、晴等气象情况,一般我们采用文字的形式来表示。
再比如,图片中的两辆车,我们如何区分他们,可以使用颜色将他们区分开,例如:使用文字“黄”、“粉”描述两辆汽车的颜色。所以说数据可以表现为文字。其实,很早以前人们就开始用文字来记录数据了
数据可以表现为文字
“29 086单位大麦37个月库辛”
解读:在37个月里,总共收到29 086单位的大麦,由库辛签收。
例如右侧这副图,是人们使用楔形文字在泥板上记录的数据,内容为:“29 086单位大麦37个月库辛”,翻译过来就是在37个月里,总共收到29 086单位的大麦,由库辛签收。这里记录了时间、数量等数据。请同学们想一想,用数值和文字就能将所有的事物都描述的很清楚吗?
数据可以表现为图像
请思考:
如何描述一个地方的景色?
数值:
山高8000米
水深20米
文字:
蓝天 绿地
高山
图像
照片
我们来看这样一个问题:如何描述一个地方的景色?使用数值可以吗?例如我们可以说山高8000米,水深20米,似乎缺点什么?使用文字呢?比如使用蓝天、绿地、高山的文字进行描述,好像又不那么准确,那么让我们换个方式,让我们使用绘画、或者照片的方式描述一幅景色,就非常逼真了。所以说,对于有些事物来说,使用图像来描述会更加的合适。
数据可以表现为音频
实践活动:
你能猜出以下几段声音分别是什么声音吗?
流水声
炮竹声
狗叫声
自然界中除了我们眼睛看到的图像,还有我们耳朵听到的声音,请同学们猜一下,下面几段声音分别 是什么?通过这个实践活动,我们可以得出:在某些时候,用声音直接描述事物的属性会更确切。,所以说数据也可以表现为音频,
数据可以表现为视频
实践活动:
请大家讨论用什么方式记录一场足球比赛,会更加直观。
摄像设备
我们再来思考我们该如何记录一场足球比赛,会更加直观?似乎也不难,我们可以使用摄像设备将他们录下来。接下来我们一起享受以下足球王子夺冠的视觉盛宴。
数据的概念:
❆:数据是描述事物的符号记录,是信息的载体。
❆:在计算机科学中,数据是计算机识别、存储和加工的对象,如字符,图像,音频等。
文字
声音
图像
视频
数值
能处理的对象
数据
通过前面的学习,我们可以总结出:数据不仅仅是数值,还包含文本,图像,声音、和视频,在计算机领域,凡是能被计算机处理的对象,我们都将它称为数据,下面我们再对数据的概念进行一次描述。
数据的特征:
❆ 可用于描述事物。
❆ 数据是信息的载体。
❆数据是可加工、可处理的。
22053014
基本信息息
姓名
年龄
性别
数据具有三个特征,分别是特征1:可用于描述事物。例如对于一个人,可用姓名、年龄、性别等来描述他的基本信息。特征2:数据是信息的载体,例如身份证号可以反映一个人的生日、性别等信息。特征3:数据是可加工、可处理的。对于未经加工的原始数据,我们很难理解它的含义,比如:数据22053014,我们似乎不知道它代表了什么,如果加工处理成下面表格的样子,我们会发现,这串数字代表了从北京到上海不同交通工具所需要花费的时间,这样,这些数据就具有了实际的意义。
数据的应用
数据有哪些具体的应用呢?(结合生活阅读课本p5页了解)
数据的作用:
记录事物和行为。
帮助人们进行判断,指定决策
那么,数据有哪些具体的应用呢,我们结合身边的例子阅读课本p5页进行了解学习。
从数据到信息
22053014
数据
信息
加工、处理、赋予含义
信息是数据所表示的含义、数据是信息的载体
例如这串数据22053014,我们并不能从中知道他所表示的含义,对他进行加工处理后,以适当的方式呈现,他就具有了实际的意义。所以说数据经过加工处理后,就变成了信息,就可以表示事物的含义了。如果没有左侧的这串数据,我们也无法得到信息。这说明数据是信息的载体,信息是数据加工、处理后被赋予了含义,信息是数据所表示的含义。
信息
信息的概念
❆1、信息是用来消除随机不确定性的东西
——克劳德•埃尔伍德•香农
(Clande Elwood Shannon)
解读:信息的接受者随着接受信息的增多,对某些事物的不确定性在逐渐的减少,或者消除。
信息自古就有,与我们的生活息息相关。但是直到今天,人们对信息也没有一个统一的定义,对信息的定义有以下几种:1信息是用来消除随机不确定性的东西,是由信息论的奠基者香农于1948年提出的,意思是说,信息的接受者随着接受信息的增多,对某些事物的不确定性在逐渐的减少,或者消除。听起来好像还是比较晦涩,
信息的概念
实践活动:你能通过以下描述猜出是哪座山吗?
1. 此山位于我国江西省。
3. 主峰汉阳峰,海拔1474米。
2. 此山以雄、奇、险、秀闻名于世。
4. 山中有多处瀑布,其中最为著名的是三叠泉瀑布。
5.诗人李白对此山的诗句“飞流直下三千尺,疑是银河落九天” 广为流传。
庐山
什么意思呢,听起来好像还是比较晦涩,下面让我们通过一个游戏进行说明,你能通过以下描述猜出是哪座山吗?通过提示,你猜出来是那座山了吗?没错是庐山。当我们看到提示1:位于我国江西省。我们能猜出它是庐山吗?好像不能。因为江西省除了庐山之外,还有很多座名山,随着信息的增多,我们对庐山的描述越来越清晰,越来越准确。直到最后,我们确定了答案,这就说明,信息在逐步消除答案的不确定性。
信息
信息的概念
❆ 2、信息是依附字符、图像和音频等载体,通过各种途径进行传播,能够帮助获取者了解情况、形成判断或做出决策的内容
人们从信息的载体、传播方式、和信息的作用,对信息进行了一下描述。
信息的特征
①信息的表示和传播需要依附于某种载体。
文字
声音
图像
视频
信息并不能凭空存在,需要依附于某种载体。这些载体可以是文字、图像、声音、视频,例如我们想查询天气情况,我们可以通过报纸上所显示的文字来了解天气情况,我们也可以使用网页浏览器或手机应用程序,通过网络,以图文并茂的方式,来获取信息。还可以通过收看电视里的天气节目,以视频的方式收看天气预报。随着智能家居的普及,我们还可以通过智能家具以音频的方式听天气预报。
信息的特征
合作交流:
我们想获取明天的天气预报,可以通过哪些方式获取呢?
例如我们想查询天气情况,我们可以通过报纸上所显示的文字来了解天气情况,我们也可以使用网页浏览器或手机应用程序,通过网络,以图文并茂的方式,来获取信息。还可以通过收看电视里的天气节目,以视频的方式收看天气预报。随着智能家居的普及,我们还可以通过智能家具以音频的方式听天气预报。
信息的特征
信息常见的载体类型、传播方式、感知方式
对于天气预报这一信息,我们可以说,他以文字、图像、音频、视频作为载体。以印刷品、电视、网络作为传播方式,以人们的视觉、听觉为感知。除了上述方式。信息的载体、传播、感知还有很多种。
信息的特征
②信息可以传递和共享。
在古代的时候,为了防止外敌入侵,人们通过在烽火台上点燃烟火的方式来传递信息,这一方法非常古老,但行之有效。古人也经常采用书信的方式来传递信息,这种方式沿用至今。随着技术的发展,人们先后使用电报、电话、广播、电视等多种方式来传递信息,随着计算机及网络技术的出现与普及,我们传递信息的方式变得更加多样。比如我们可以用电子邮件来发送信息,也可以用社交软件来传递信息,这些方式让信息的传递变得更加的高效。
信息的特征
②信息可以传递和共享。
❆信息可以在多人之间进行共享,不会因为人数和次数的增加而损耗其质量和内容
信息通过传递实现了共享,信息的共享与我们生活中的实体物品有所不同,同学们先来想一想,生活中的实体物品可以共享吗?例如你有一个苹果,你可以共享给其他的朋友吗?有同学说,我可以分一半给别人。那么在苹果共享完之后,对于你手里的苹果来说,由原来的一个变成了半个,数量上发生了减少。信息的共享是这样的吗?比如我们出去游玩,看见了美丽的风景,我们想将这个风景共享给其他的朋友,我们可以通过手机将风景拍摄下来,然后把照片发送给别人,这样朋友就可以通过照片看到风景了,还可以通过发送朋友圈的方式,让更多的人共享到风景。
信息的特征
③信息的产生和利用具有时效性
❆信息往往反应的是事物某一时间段的状态,事物的状态随着时间的推移可能发生改变,原有的信息可能失去原来的作用
可惜已经11月15日了
信息通过传递实现了共享,信息的共享与我们生活中的实体物品有所不同,同学们先来想一想,生活中的实体物品可以共享吗?例如你有一个苹果,你可以共享给其他的朋友吗?有同学说,我可以分一半给别人。那么在苹果共享完之后,对于你手里的苹果来说,由原来的一个变成了半个,数量上发生了减少。信息的共享是这样的吗?比如我们出去游玩,看见了美丽的风景,我们想将这个风景共享给其他的朋友,我们可以通过手机将风景拍摄下来,然后把照片发送给别人,这样朋友就可以通过照片看到风景了,还可以通过发送朋友圈的方式,让更多的人共享到风景。
信息的特征
④信息蕴含价值,但价值因人而异
从信息到知识
知识的概念
思考活动—医生靠什么诊断病情
医生通过观察患者血液化验结果的“白细胞计数”和“中性粒细胞百分比”两项指标的异常来对病情进行诊断.
通过许多病例、试验总结出来专业基础知识、实践经验
信息
知识
提炼、归纳
从信息到知识
知识的概念
❆ 知识是人们在社会实践中所获得的认识和经验总结,是人类在实践中认识世界的成果
数据
数据作为对事物状态的一种原始记录,经过处理并被赋予某种意义后,转化为信息。
信息
人们对信息进行提炼和归纳后,获得实践中解决问题的观点、经验和技能,信息内化为知识。
知识
人们综合运用知识和技能,创造性地解决问题、发明创造或预测未来时,知识就升华为智慧。
智慧
智慧
数据、信息与知识的关系
31
有“成年人清晨安静状态下的口腔正常温度在36.3-37.2度”、“36.5”、“叶达的口腔温度是36.5度”三种描述,这三种描述分别是 、 和 (填写数据、信息和知识)
【答案】知识、 数据和信息
【解析】数据时信息的表示,信息是数据的内涵,是对数据的语义解释,知识是信息经过加工提炼后形成的相应的抽象产物。
课堂检测
2、(单选)利簋(gui),西周早期青铜器,器内铭文记载了武王伐纣这一历史事件。信息记载于其上体现信息的基本特征()。
A载体依附性 B价值性 C时效性 D共享性
【答案】载体依附性
【解析】信息有载体依附性,价值性,时效性,共享性。这里考察载体依附性。
3、关于信息的一般特征,下列说法正确的是()
A 信息可以不依附于载体而独立存在 B 信息只能被一个信息接收者接收
C 信息是有价值的 D 信息不会随着时间的推移而变化
【答案】c
【解析】考察信息的特征。
4. 在日常生活和学习中,我们会接触到大量的数据。下列说法正确的是______。
A. 数据是计算机能够识别、存储和加工的对象
B. 信息是数据的载体
C. 数据只可以是数值和字符
D. 以上说法都正确
【答案】A
【解析】考察信息获取。
5. 居民身份证号码可以反映出常住户口所在地的行政区划、出生日期和性别等信息,这主要体现了数据是______。
A. 计算机能够识别、存储和加工的对象
B. 信息的载体
C. 可处理的
D. 可加工的
【答案】B
【解析】考察数据的特征
6. 关于信息,下列说法正确的是______。
A. 信息可以不依赖于载体而独立存在
B. 信息是发展到21世纪才出现的
C. 两个人进行交谈或讨论也是在互相传递信息
D. 同一条信息对所有人都有相同的价值
【答案】C
【解析】信息的概念
课堂小结:
数据、信息与知识
数 据
信 息
知 识
数据、信息与知 识的关系
描述事物的符号记录。
经过加工、处理的数据。
经过提炼、归纳、转化后的信息。
数据处理为信息,信息转化为知识。
谢 谢!
Thanks!
THANKS
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