内容正文:
1θ1θ1θ
θ1θ11θ
11θθ11
1.1 数据及其特征
从《创新中国》到二进制世界
授课对象:高中一年级 第一章 数据与信息
信息技术 / 必修一
为什么计算机要用二进制? | 我们日常使用的 十进制 如何转化为计算机能理解的 θ1代码?
C919国产大飞机
零件数 数百万
中国天眼 FAST
口径 5θθ 米
西江千户苗寨
年游客量 12θ 万
Memory Addr: 0x5B3C
0000000111110100 . . .
1 θ 1 θ 1 θ 1 θ θ θ 11 θ θ 1 θ 1 θ
Memory Addr: 0x8F9D
1001001001111100 . . .
θ 1 θ 111 θ θ 1 θ 1 θ 1 θ 1 θ θ 1
Memory Addr: 0x4A12
111101000010010000 . . .
θ 1 θ 1 θ 1 θ 111 θ 1 θ θ 1 θ 1 θ 1
情境导入: 数据与数制无处不在
计算机世界 · 二进制流
现实世界 · 十进制数据
思考时间 Discussion
数制转换
数制转换
数制转换
这需要结合计算机硬件特性来思考。计算机的硬件由大量的电子元件组成,电子元件通常具有两种稳定状态,如电路的通与断、电压的高与低等,用二进制的 0 和 1 来表示这两种状态非常方便,且运算规则简单,容易实现,抗干扰能力强。
数值型数据
非数值型数据
66 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,也是计算机加工的对象。
01010101001010101110101010101010101001010101010101010101010101010101010101 10101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010 0101010101010101
0101010101 0101 二进制 (Binary )
计算机处理的唯一语言
所有数据类型
010101010101010101010101010101010101
归 宿
101
统
010
500米
天眼口径 (长度)
36.5 ℃
人体体温 (数值)
120万
苗寨游客量 (数量)
A 文本 "C919"
图像:苗寨飞歌
音频:波形图
知识点1:数据的定义与类型
010101010101010101010101010
1010101010101010101010101
010101010101010101010101010
100110011001100110011001100
11100001111000011110000111
111100001111000011110000 0
010101010101010101010101010
10101010101010101010101010 1010101010101010101010101010101010101010101010101010
10101010101010101010101010101010101010101010101010101
101010101010101010101010 001100110011001100110011001
11001100110011001100110011001100110011001100110011 1
10000111100001111000011110000111100001111000011110000
10101010101010101010101010101010101010101010101010101
10101010101010101010101 1010101010101010101010101010
计算机内部的通用语言。所有数据(无论是文本、图 像还是声音)在计算机中均以 θ 和 1 的形式进行存储 与加工。
分散性
信息往往分散记录在不同的数据中。如 "零件数" 和 "首飞时间" 分别记录了C919的不同状态,需整合才 能获得完整信息。
语义性
数据符号本身必须经过解释才能反映客观事物。例如 数值 "500米" 只有在特定语境下才代表 "天眼口
径"。
多样性与感知性
数据形式丰富多样,包括文本、图像、音频、视频
等,使其具备可看、可听、可感的特性,便于人类理 解和交互。
101010101010 二10进101制010101010101010101010101010101010
知识点2:数据的基本特征
(1010)a→ 公式验证:
基数:0, 1, 2, ..., 9
规则:逢十进一
场景:人类日常计数、日期记录等。
θ1 二进制 (Binary)
基数:0, 1
规则:逢二进一
场景:计算机逻辑电路、数据存储与处理。
十进制转二进制: 除2取余法
2 1θ …… 0 2
知识点3: 数制转换
2 …… θ
2
5 …… 1
2
二进制转十进制:按权展开求和
1 …… 1
θ
2
10 十进制 (Decimal)
逆序排列
1θ1θ
数制是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。十进制是日常使用的数制,它有0-9十个数字符号,遵循逢十进一的规则。而二进制是计算机中采用的数制,只有0和1两个数字符号,遵循逢二进一的规则。
数制定义
数据相关性模型
核心逻辑:数据价值的体现
03
可加工性
转化增值 :数据经处理可转化为有价值的信息。
知识点4:数据的拓展特征
案例: C919首飞时间2017年5月5日
案例:天眼观测
观测时长 ↔ 脉冲星数量
案例:多媒体制作零散素材 → 多媒体作品
关联性
客观性
真实记录:数据是对客观事物的如实反映。
内在联系:数据之间往往存在逻辑关联。
01
02
编码加工
计算机内部处理
数据压缩
编辑合成
特效处理
RGB
(255,0,0)
计算机存储形式
2 核心环节
数制转换
非数值
数值
二进制
教材案例深度分析: 多媒体作品的数据处理
核心案例 从数据采集到信息呈现的全流程解析
信息呈现
多媒体作品展示
数据采集
获取原始素材
原理说明: 将连续的模拟信号(如声音、光 线)进行采样和量化,转换为离散的数字信号。
A 文本信息
图像素材
音频录制
11111010
最终呈现效果
像素点
图像
定义与类型
类型
数制转换
课堂小结
思维导图梳理核心知识点
数据
DATA
十进制 二进制
除2取余,逆序排列
二进制 → 十进制
按权展开求和
定义
客观事物的符号记录,信息的载体
语义性
符号解释事物
二进制
0和1存储加工
基本特征 (4个)
拓展特征 (3个)
非数值型
可加工性
转化为信息
数值型
客观性
真实记录
关联性
相互联系
1010 → 10
10 → 1010
Review Time
结合教材“庆祝国庆多媒体作品”项目,采集1条贵州本土数值型数据(如“梵净山海拔2336米”),完成:
(1)将其转换为二进制;
(2)分析该数据体现的3个数据特征;
(3)说明该数据如何被计算机加工成多媒体作品中的信息。
基础巩固:数制转换
提示:使用 “除2取余 ”法
拓展思考:生活中的数据
课后作业预告
同学们, 加油!
期待你们的精彩答案
请将十进制数 15 和 2336 转换为二进制数。
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