粤教版（2019）高中信息技术必修一 2021-2022学年 2.1 知识与智慧 教案

2.1 知识与智慧
一、教材分析
本课使高中信息技术粤教版必修 1 中第二章《知识与数字化》的内容，是带领学生学习“知识与数字化学习”的内容，也是学习其他章节与模块的基础知识与技能准备。本章以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，展开自主、协作、探究学习，让学生理解数据、信息、知识与智慧的相互关系，认识到数据对人们日常生活的影响。
本章通过“运用数字化工具探究数理知识”项目范例，让学生借助数字化学习环境，认识数据、信息、知识与智慧的相互关系，体验数字化学习与创新活动的过程，通过整合其他学科的学习任务，让学生感受利用数字化工具和资源的优势，从而提升学生的信息素养。
二、学情分析
通过前面的学习，学生已经了解了数据、信息及其相关概念，知道数据的重要性。同时学生也掌握了数据与信息的关系，知道了信息的特征。但尚缺乏利用数字化学习工具探究数理知识的意识和能力， 尤其是缺乏利用简单的算法与程序进行数理知识的处理 。
三、教学目标
知识目标：1、在运用数字化工具的学习过程中，掌握知识和智慧的概念，理解数据、信息、
知识与智慧的相互关系，认识到数据对人们日常生活的深刻影响。
2、能够通过实验获取数据，选择合适的数字化工具对数据进行分析，发现规律， 获得知识。
能力目标：1、通过小组协作，完成数据的收集、分析、应用的过程。
2、体验数字化工具对信息进行分析处理的优点和便利。
素养目标：1、根据实际解决问题的需要，适当选择数字化工具，具备信息安全意识。
(信息意识、数字化学习与创新)
2、关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。
（信息意识）
3、能迁移发散思维，根据获取知识解决其他相关问题。（计算思维）
4、合理使用虚拟社会身份，尊重不同信息文化，积极融入信息社会中
（信息社会责任）
四、教学方法：
五、课前准备： 六、教学过程：
小组协作、项目式教学、探究式学习项目学习制定，学生分组
教学环节 教学内容 师生活动 设计意图
情景引入 视频引入：三傻大闹宝莱坞（书的定义） 任何事物都有定义，定义就是 （Definition),原指对事物做出的明确价值描述。越是常见的东西，我们越不好给出其具体的定义。 学生观看视 频 。 教师通过视频，让学生发散 思维，用 激活学生 发散思维， 激发学生 学习兴趣， 使学生产 生强烈的
我们应该如何给知识和智慧进行定义呢，它们之间有什么样的联系呢？ 让学生用通俗易懂的语言先对知识与智慧下定义，并阐述其间的关系。 教师点评同时引入新课——知识与智慧 自己的语言先给知识与智慧下定义。教师点评引导，进而引入新 课。 求知欲望。
1、教师通过思维导图介绍任务：
1、让学生学会使用 思维导图 规划安排 学习任务。
任务驱动与知识讲授 2、动画展示欧姆定律实验。 3、通过实验观察数据，并记录。 4、任务驱动： 分组： 利用数组化工具处理分析数据，体验数字化工具的精准和便利。 一组学生根据数据手工绘制折线图；另一组学生利用初中所学的 excel 对记录的数据进行分析，绘制折线图 教师利用 python 绘制图像步骤：（为后续内容做铺垫） 代码如下： import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from scipy import optimize x0=[5,10,15,20,25,30,35,40,45,50] y0=[586,291,198,143,101,98,72,68,59,55] plt.title('text') plt.xlable('R') plt.ylable('I') plt.scatter(x0[:],y0[:],5,'red',linewidth=3) 教师引导学生观察实验，记录数据， 探 究 任 务。 学生自己动手手工或利用数字化工具处 理 数 据。 2、让学生体验数字化工具的精准与便利。 3、体验知识发现的步骤与途径。 4、让学生能够根据实际解决问题的需要，适当选择数字化工具处理数据
(
欧姆定律实验的观察数据
R
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
I
586
291
198
143
101
98
72
68
59
55
)
Plt.plot(x0,y0，“blue”) U1=optimize.curve-fit(f-1,x0,y0)[0] x1=np.arage(5,50.01,0.01) y1=U1/x1 plt.plot(x1,y1,”orange”) plt.show（） Print(“U=”,u1) 5、学生展示完成的任务，教师引导，对比这三种图像， 是否一致，并得出什么样的结论。 （小组讨论探究） 6、教师总结 结论 1、I=U/R 2、数字化工具比手工快而且更精准 这就是知识的定义，并强调咱们进行的这个过程就是获取知识的过程。 知识的定义：知识是人们运用大脑对所获取或积累的信息进行的提炼、研究和分析的结果，能够精确的反应事物的本质。 知识的发现途径： 做实验 获取观察数据 分析处理数据 实验验证模式 推理建立数学模型 应用知识解决问题 形成知识
知识运用 通过欧姆定律 I=U/R，在日常生活中，我们可以调节台灯的亮度，电视机音量的大小，风扇转速的开关，等等。 通过对欧姆定律的证明，并通过手绘、excle、Python 的验证，发现数据是现实世界客观事物的符号记录；信息是具有意义的数据；知识是人们运用大脑对所获取或积累的信息进行的提炼、研究和分析的结果，能够精确的反应事物的本质；智慧是为了达到预定目标而运用知识解决问题的能力。 智慧的定义：智慧是为了达到预定目标而运用知识解决 教师介绍现实生活中欧姆定律 的 使 用，引导学生体验从知识智慧的升华过程。 引导学生将知识应用到实际生活当中去，去解决实际生活当中的问题。 让学生能 够能迁移 发散思维， 根据获取 知识解决 其他相关 问题的计 算思维。 进一步理
问题的能力。 数据、信息、知识和智慧是逐层递进的概念，前者是后者的基础与前提，后者是前者的抽象与升华。 解数据、信息、知识、智慧之间 的关系。
任务驱动 小组根据下表中数据、信息总结出相应的知识，并将该知识进行智慧的应用。 教 师 引 导，学生分组探究完 成 任 务。强调知识的运用和智慧的产生。 让学生充分认识到数 据、信息、知识、智慧是一个层层递进，进而提高和升华的过程。
课堂练习 1 . 以下关于知识的说法正确的是（ ） A.数据就是知识 B.知识等价于信息 C.知识就是智慧 D.知识是人们运用大脑对获取或积累信息提炼研究和分析的记过 2 . 数据在计算机中是用什么表示的（ ） A.二进制 B.十进制 C.八进制 D.十六进制3 . 下列不是数据特征的选项是（ ） A.二进制 B.语义性 C.分散性 D.单一性与感知性 4 . 以下关于数据、信息、知识与智慧的理解，不正确的 是 （ ） A.数据是原始事物现象的符号记录 B.信息就是知识C.信息是经过加工、处理的有意义的数据 D.知识是人们运用大脑对所获取积累的信息进行的提炼研究分析的结果，能精确的反应事物的本质 5 . 教材中利用 PYthon 探究电流和电压、电阻的关系实验里，说法错误的是（ ） 经过试验验证，我们得出电流 I 与电阻 R 成反比例关系，这是智慧 通过试验，我们验证了 I=U/R 这一知识 试验中的 U=2905.654mV 表示的是一个具体信息 实验中的 5,10,15,586……等数字表示的是一些列数据。 引导学生完成课堂练习，教师适时给出指导和点评。 加深和巩固学生对知识的理解掌握。
课堂小结 数据、信息、知识和智慧是逐渐递进的概念，前者 教师归纳总结 总结巩固
(
数据
信息
知识
智慧
水银柱和温度的变化
水银柱热障冷缩
气压与温度的变化
气压越大温度越低
风速与风车转速的变化
风速越大转速越快
线圈切割磁力线安培表的变化
线圈切割磁力线产生电能
)
是后者的基础和前提，后者是前者的抽象和升华。从数据到信息的转化，主要理解数据间的相互联系；从信息到知识的转化，主要理解信息间的相互联系，发现和抽象其规律，从知识到智慧的转化，主要季节和应用知识 原理与法则解决现实世界的问题。
课后作业 1 找出一个实例，运用数字化工具进行探究，能体现出数据的收集，分析数据，建立模型，总结知识，进而升华成智慧。 2 实例要规划科学，通俗易懂，贴近生活，形成报告。 3 报告中要着重说明数字化工具的使用原理和过程。 学生完成作业 提升学生信息素养