内容正文:
1.2《数据、信息与知识》教学设计
2026—2027 学年浙教版(2019)高中信息技术必修1
课 题
1.2 数据、信息与知识
教材版本
浙教版(2019)必修1《数据与计算》
所在单元
第一章 数据与信息
课 型
新授课
课 时
1 课时(40 分钟)
授课对象
高中一年级学生
一、教学目标
1. 信息意识:能说出数据是对客观事物的符号表示,理解数据经过解释、被赋予意义后成为信息;能说出信息的含义以及载体依附性、时效性、共享性、可加工处理性与真伪性、价值性等主要特征,能结合身边实例辨别数据与信息,体会"信息就在身边、信息可以用来消除不确定性",初步形成善于获取信息、用信息消除不确定性的意识。
2. 计算思维:能把"认识数据、信息与知识"这一任务分解为"辨别数据与信息---提炼信息的特征---理解数据到信息的加工---理解信息到知识的升华---建构二者关系"等步骤;能通过比较、归类、抽象与归纳,从大量实例中概括出信息的特征,并用概念图梳理数据、信息、知识与智慧之间的递进关系,发展抽象与归纳能力。
3. 数字化学习与创新:能借助香农信息论、古籍与电报电话等素材理解信息的由来与载体;能使用手机、网络平台等数字设备获取与加工信息,利用概念图软件(如 Xmind、Inspiration 等)绘制数据、信息、知识与智慧的关系图,在小组交流中清楚地表达自己的理解与判断,体验数字化学习方式。
4. 信息社会责任:感受信息对社会生产和生活的深刻影响,认识到信息可以被加工、也可能会失真,知道面对"一人计短、二人计长"的共享之利与"三人成虎"的真伪之辨,应做到不轻信、不传播未经核实的信息,树立客观理性对待信息的责任意识,尊重他人隐私与数据。
5. 能在小组合作中主动承担观察、辨别、归纳与展示等任务,乐于分享与倾听,在由数据到信息、由信息到知识的认知过程中,体会"用信息消除不确定性、用知识指导行动"的价值,增强主动获取与运用信息的意愿。
二、教学重点与难点
教学重点:信息的含义与主要特征(载体依附性、时效性、共享性、可加工处理性与真伪性、价值性);数据、信息、知识与智慧的概念及其递进关系。
教学难点:理解"数据是信息的载体,信息是数据所表示的意义",能依据具体实例准确区分数据与信息;理解数据、信息、知识、智慧之间"后者是前者的抽象与升华"的层次关系,并把对信息的感性认识上升为自觉的信息意识。
三、教学方法与教学准备
教学方法:情境教学法、案例探究法、任务驱动法、演示讲解法、对比分析法、讨论法、小组合作法。
教学准备:多媒体课件与信息论奠基人香农、《通信的数学理论》等素材;"天气预报""校园一卡通""共享单车"等身边信息案例;能够联网的计算机教室;概念图软件(Xmind、Inspiration 等);《数据、信息辨别任务单》《数据、信息、知识与智慧关系图》等学习任务单;国家中小学智慧教育平台等数字化资源;跨学科融合点:信息技术(信息的获取与加工)、语文(成语与语言中的信息含义)、数学(信息的量化与不确定性)、物理(电报电话中的信号与载体)。
四、教学过程(40 分钟)
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
情境导入
(4 分钟)
出示一个数字"40",提问:"看到它你想到了什么?"引导学生说出种种可能(年龄、温度、步数、分数……),追问:"同一个数字为什么会有不同的解释?"再由"40℃高温"引出信息,揭示:单纯的数字本身没有意义,只有经过解释才成为有意义的数据和信息。由此揭示课题《数据、信息与知识》,点明本课是继"感知数据"之后认识数据与信息关系的深入。
观察并思考数字"40"可能的含义,自由发言;在对比不同解释的过程中体会"同一数据可以表达不同信息",带着"数据与信息是什么关系"的疑问进入本课学习。
用一个小小的数字制造认知悬念,把抽象的"数据、信息"话题落到学生可感的经验上;通过"一数多解"的追问引发认知冲突,为理解数据与信息的区别和联系作好铺垫。
探究一
数据是什么
(8 分钟)
回顾上节课内容,出示文字、图形、图像、音频、视频等实例,引导学生说出数据的含义:数据是对客观事物的符号表示,如图形符号、数字、字母等,数字是最简单的一种数据;在计算机科学中,数据是指所有能输入到计算机并被计算机程序处理的符号总称。组织学生观察一张血常规化验单,追问:"化验单上哪些是数据?为什么单看数字看不明白?"
回忆并说出数据的含义与常见表现形式;观察血常规化验单等实例,找出其中的数据,思考"数据为什么要经过解释才有意义",在小组内交流自己的发现。
从学生已有认识出发,用真实化验单说明"数据本身不能完全表达内容",为揭示"数据必须经过解释才成为信息"搭建阶梯,落实信息意识。
探究二
信息是什么
(12 分钟)
由"出门要不要带伞"引出:信息可以用来消除随机不确定性(香农《通信的数学理论》)。讲解信息的含义:信息是数据中所包含的意义,是经过加工处理后有意义的数据。出示"天气预报""共享单车开锁""校园一卡通消费"等实例,引导学生提炼信息的特征并举例:载体依附性(信息不能独立存在,必须依附于数据等载体)、时效性(天气预报、老黄历)、共享性(一人知、众人可知)、可加工处理性与真伪性(盲人摸象、三人成虎)、价值性(显性价值与隐性价值)。组织完成《数据、信息辨别任务单》,判断哪些是数据、哪些是信息。
听讲并理解信息的含义;结合实例归纳信息的特征并用成语或生活例子说明,如"老黄历看不得"体现时效性、"一人计短,二人计长"体现共享性;完成辨别任务单,在小组内讨论并说明判断理由。
用贴近生活的实例让学生在一个个具体情境中归纳信息的特征,避免概念灌输;通过辨别数据与信息的练习突破本课难点,让"用信息消除不确定性"的意识真正落地。
探究三
从信息到知识
与智慧
(9 分钟)
提出问题:"信息不断积累就一定能形成知识吗?"讲解知识的含义:知识是人类在社会实践中所获得的认识和经验的总和,可以继承和传递,更接近行动、与决策有关;再以"看到天上的乌云--知道要下雨--带伞出门"为例讲解智慧的层次。结合"数字 40--高温天气--全球变暖--应对措施"层层递进,引导学生理解数据、信息、知识与智慧是逐渐递进的概念,前者是后者的基础,后者是前者的抽象与升华。组织学生分组,尝试用概念图梳理四者关系。
思考"信息与知识的区别",理解知识可以继承与传递、与决策相关;结合"乌云与带伞"等例子辨别知识与智慧;分组合作,用概念图软件或纸笔绘制数据、信息、知识与智慧的关系图,并展示交流。
把"信息的价值"从生活延伸到认知与决策,让学生在层层递进的实例中体会四者的层次关系;用绘制概念图的方式将零散认识结构化,发展抽象与归纳能力。
课堂小结
与作业
(7 分钟)
依托板书梳理本课知识结构:数据及其表现形式、信息的含义与主要特征、数据、信息、知识与智慧的递进关系;强调"数据是信息的载体,信息是数据所表示的意义;面对同样的信息,不同的人会形成不同的知识"。回扣导入时的数字"40",带领学生再次解读它背后的信息与知识。布置课后作业,并提示下一课将学习"数据采集与编码"。
回顾本课收获,用自己的话说出数据、信息的含义与信息的特征;再次解读导入数字,尝试说出数据背后的信息;记录作业要求,尝试用知识结构图梳理本课内容。
及时梳理知识,形成阶段性认知;通过"数据--信息--知识"的回扣与铺垫,为下一节"数据采集与编码"的学习作好衔接。
五、板书设计
数据、信息与知识
一、数据:对客观事物的符号表示
(数字、文字、图形、图像、音频、视频……)
计算机科学中:所有能输入到计算机并被计算机程序处理的符号总称
二、信息:数据中所包含的意义,用来消除随机不确定性(香农)
信息的特征:载体依附性 · 时效性 · 共享性
可加工处理性与真伪性 · 价值性
三、知识:人类在社会实践中所获得的认识和经验的总和
(可继承、可传递,与决策相关)
四、智慧:更高层次的综合能力,主要表现为收集、加工、
应用、传播知识的能力及对事物发展的前瞻性看法
★ 核心认识:数据 → 信息 → 知识 → 智慧,逐渐递进;
前者是后者的基础,后者是前者的抽象与升华
六、作业设计
1. 基础题:写出数据与信息的含义,说明信息的五大特征各是什么,各举一个生活中的例子。
2. 实践题:以小组为单位,收集身边的一件事(如一次出行、一次购物、一份体检报告),找出其中的数据与信息,用表格整理"数据—信息—得到的结论",填写《数据、信息辨别任务单》,下节课展示交流。
3. 拓展题(选做):查找一个"从数据经过分析得到信息、再形成知识"的案例(如某人从浏览记录形成消费习惯的认识),简要说清数据、信息、知识与智慧分别体现在哪里。
4. 复习题:用知识结构图梳理"数据—信息—知识—智慧"的递进关系,并想一想:为什么说"面对同样的信息,不同的人会形成不同的知识"?
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