第1章 认识数据与大数据学考知识清单-2025-2026学年人教/中图版高中信息技术必修一

该高中信息技术高考复习知识清单系统梳理了“认识数据与大数据”核心内容，涵盖数据信息知识关系、数字化与编码（含进制转换、字符/声音/图像编码及计算）、大数据特征与应用三大知识模块，构建从基础概念到核心技能再到实际应用的完整体系。 清单采用重难点标注（如信息特征、二进制转换等标为重要）和知识框架图（数据-信息-知识-智慧关系图）呈现知识，设计音频存储计算“四步走”方法、单位换算示例等实用工具，培养学生计算思维与信息意识。助力学生明确复习重点，教师可据此优化教学，提升备考效率。

第1章 认识数据与大数据 1.1 数据、信息和知识 1什么是数据？ 数据可用于描述事物；是信息的载体；是可加工可处理的；是计 算机识别、存储和加工的对象，如字符、图像和音频等。 2什么是信息？ 数据是信息的载体，信息则是数据表示的意义；消除不确定性； 3 信息的特征（重要） （1）载体依附性：信息不能凭空存在，必须依附于一定的载体， 如声音，文字，图像等 （2）传递共享性：信息可以传递，可以共享，如一传十，十传百 （3）时效性：某些信息会过时，如天气预报 （4）价值相对性：同一条信息对不同个体的价值是不同的，取决 于接受者对信息的需求、认识、理解和应用能力，如同样看到苹 果落地，普通人和牛顿的结果有着天差地别 4什么是知识：人类在社会实践中所获得的认识和经验的总和 5数据、信息、知识和智慧的关系（由下至上，层层转化） 例：身份证号里面包含的信息610103200010101526 1.2 数字化与编码 1 数字化：将信息转换为计算机可识别的二进制数字格式的过程 2 模拟信号和数字信号：连续的；离散的； 例：以下哪些属于模拟信号，哪些属于数字信号？（重要） 录音机磁带中的歌曲（模拟信号）手机拍摄的视频（数字信号） 电子书中的文字（数字信号）计算机中存储的照片（数字信号） 3 进制和二进制 基数为2（数码为0和1）；逢二进一；权值； 4 二进制和十进制的相互转换（重要） （1）十转二：除2反向取余法，(19)10 = (10011)2 （2）二转十：按权展开求和法，(10110)2 = (22)10 按权展开求和法如下： 5 认识八进制和十六进制 不同进制表示：（10）10 或10D；（10）2 或10B 八进制：逢八进一；基数为8，数码0~7（共8个）；用O表示 十六进制：逢十六进一；基数为16，数码为0~9ABCDEF（共16 个）；用H表示（16进制对应的十进制数：0~9与10进制中相 同，A=10，B=11，C=12，D=13，E=14，F=15 ……） 6 什么是编码？ 编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式的过程 例：同一个事物可以用不同的方式表达和描述 小明，男，高一7班，15岁，西安市碑林区 Xiao Ming, male, Grade 7, Grade 1, 15, Beilin District, Xi 'an City 11001011 10111101 11100001 10001110 10001110 11110011 11110000 11000011 11000001 10101010 11000010 11010100 …… 举例：身份证号；车牌号；学号座位号；发电报 …… 注意：由于计算机只能识别二进制形式的0和1，因此，无论任 何形式的内容，都需要转换成二进制形式的编码，计算机才能识 别和处理。如：字符、图像、声音等。 7 字符编码 将字符转换成计算机可以识别的二进制数据 编码标准：ASCII编码； Unicode；UTF-8；GB18030-2005； 计算机中常见的存储单位（重要） 汉字一般占2字节，字母和数字一般占1字节 例：单位换算题（b-B-KB-MB-GB，8和1024） 3KB=( )B=( )b 1GB=( )MB=( )KB=( )B=( )b 8192b=( )KB=( )MB 2MB=( )KB=( )B=( )b 8 声音编码 （1）采样—量化—编码 （2）计算一段未经压缩的音频文件在计算机中所占的存储空间的 大小（重要） 例：一首时长为100 s的双声道音乐，采样频率为 44.1 kHz，量化 位数为16，计算该音乐的音频所占的存储容量 100×2×44.1×103×16计算结果的单位为b（位） 将b换算为MB（除以一个8两个1024），结果≈17MB 解题方法：四步走 ①先找出题目中所有的数字（注意双声道） ②将这些数字的单位转换为国际通用的计算单位（如时间一般 用秒来参加计算，频率一般用赫兹Hz参加计算） ③将转换单位后的数字相乘（结果一般为位（b）） ④将结果转换为题目所问的单位（换算关系见上一页表格）8 1024 1024 1024 注意：b——B——KB——MB——GB b和B的关系是8，其余相邻的单位关系都是1024（210） （3）常见的音频格式：WAV MP3 AMR APE 9 图像与视频编码 （1）像素；图像尺寸=水平像素数×垂直像素数（1920×1080） （2）计算一幅未经压缩的图像文件在计算机中所占的存储空间的 大小（重要，计算方法同上） （3）常见的图像格式：JPG JPEG PNG BMP （4）视频和图像的关系：图片快速连续播放；视觉残留原理；帧； （5）常见的视频格式：AVI WMV MP4 10 数据压缩 不损失有用信息的前提下重新编码，使文件占用更少的存储空间 有损压缩：压缩后无法还原，MP3 JPEG MPEG 无损压缩：压缩后可以还原，zip 7z 1.3 数据科学与大数据 1 大数据的特征（重要） 巨量性：数据体量巨大，几乎可以拥有事物的全部数据 多样性：数据种类繁多，网页、图片、音视频、地理位置等 迅变性：数据生成速度快，并且要求在短时间内处理完毕。例如： 个性化推荐算法的实时推荐等 价值性：大数据能产生价值，但价值密度偏低，庞大的数据中能 产生价值的只有非常小的一部分。如监控视频等 2 大数据技术 大数据采集技术、大数据预处理技术、大数据存储与管理技术、 大数据分析与挖掘技术、大数据可视化与应用技术 3 大数据的应用：生活服务、智慧城市、医疗健康、社区管理 1 学科网（北京）股份有限公司 $