教科版（2019）高中信息技术 必修1 第一单元 1.2数据的计算 课件（13张幻灯片）
文档属性
| 名称 | 教科版（2019）高中信息技术 必修1 第一单元 1.2数据的计算 课件（13张幻灯片） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版（2019） | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2020-07-22 13:00:38 | ||
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文档简介
1.2 数据的计算
中国古代数学著作
中国古代数学著作
计算工具的发展
人类不断寻求计算效能提高的技术，计算效能的提高和计算工具的进步是息息相关的。从古老的“结绳记事”到算盘，计算尺，差分机，直到1946年的第一台电子计算机诞生，计算工具经历了从简单到复杂，从低级到高级，从手动到自动的发展过程。
(http://m.sohu.com/a/217350955_136745/?pvid=000115_3w_a)
手动计算工具-->机械式计算工具-->机电式计算工具-->电子计算机
计算工具的发展--手动计算工具
人类最初用手指进行计算。人有二手，二手十指，所以，自然而然地习惯用手指记数并采用十进制记数法。用手指计算虽然很方便，但计算范围有限，计算结果也无法存储。后来开始用绳子、石子等作为工具来延长手指的计算能力，如中国古书中记载的“上古结绳而治”，拉丁文中“Calculus”的本意是用于计算的小石子。
最原始的人造计算工具是算筹，先人最先创造和使用了这种简单的计算工具。算筹最早出现在何时，现在已经无法考证，但在春秋战国时期，算筹使用的已经非常普遍了。根据史书的记载，算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子，一般长为13～350px，径粗0.2～7.5px，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的。算筹采用十进制记数法，有纵式和横式两种摆法，这两种摆法都可以表示1、2、3、4、5、6、7、8、9九个数字，数字0用空位表示，算筹的记数方法为：个位用纵式，十位用横式，百位用纵式，千位用横式，……，这样从右到左，纵横相间，就可以表示任意大的自然数了。
计算工具的发展--手动计算工具
计算工具发展史上的第一次重大改革是算盘，算盘由算筹演变而来，并且和算筹并存竞争了一个时期，终于在元代后期取代了算筹。算盘轻巧灵活、携带方便，应用极为广泛，先后流传到日本、朝鲜和东南亚等国家，后来又传入西方。算盘采用十进制记数法并有一整套计算口诀，例如“三下五除二”、“七上八下”等，这是最早的体系化算法。算盘能够进行基本的算术运算，是公认的最早使用的计算工具。
计算工具的发展--机械式计算工具
17世纪，欧洲出现了利用齿轮技术的计算工具。1642年，法国数学家帕斯卡（Blaise Pascal）发明了帕斯卡加法器，这是人类历史上第一台机械式计算工具，其原理对后来的计算工具产生了持久的影响。帕斯卡加法器是由齿轮组成、以发条为动力、通过转动齿轮来实现加减运算、用连杆实现进位的计算装置。帕斯卡从加法器的成功中得出结论：人的某些思维过程与机械过程没有差别，因此可以设想用机械来模拟人的思维活动。
巴斯卡加法器
巴黎工艺博物馆收藏的几款巴斯卡加法器
计算工具的发展--机械式计算工具
1822年，巴贝奇开始研制差分机，专门用于航海和天文计算，在英国政府的支持下，差分机历时10年研制成功，这是最早采用寄存器来存储数据的计算工具，体现了早期程序设计思想的萌芽，使计算工具从手动机械跃入自动机械的新时代。1832年，巴贝奇开始进行分析机的研究。
巴贝奇的差分机
巴贝奇的分析机复制品
计算工具的发展--机电式计算机
1886年，美国统计学家何乐礼（Herman Hollerith）借鉴了雅各织布机的穿孔卡原理，用穿孔卡片存储数据，采用机电技术取代了纯机械装置，制造了第一台可以自动进行加减四则运算、累计存档、制作报表的制表机，这台制表机参与了美国1890年的人口普查工作，使预计10年的统计工作仅用1年零7个月就完成了，是人类历史上第一次利用计算机进行大规模的数据处理.
何乐礼的打孔卡
何乐礼制表机和分选盒
计算工具的发展--电子计算机
第二次世界大战中，美国宾夕法尼亚大学物理学教授莫克利（John Mauchly）和他的研究生埃克特（Presper Eckert）受军械部的委托，为计算弹道和射击表启动了研制ENIAC的计划，1946年2月15日，这台标志人类计算工具历史性变革的巨型机器宣告竣工。ENIAC是一个庞然大物，共使用了18000多个电子管、1500多个继电器、10000多个电容和7000多个电阻，占地167平方公尺，重达30吨。ENIAC的最大特点就是采用电子器件代替机械齿轮或电动机械来执行算术运算、逻辑运算和存储信息，因此，同以往的计算机相比，ENIAC最突出的优点就是高速度。ENIAC每秒能完成5000次加法，300多次乘法，比当时最快的计算工具快1000多倍。
1945年6月，普林斯顿大学数学教授冯·诺依曼（Von Neumann）发表了《离散变量自动电子计算机》（EDVAC，Electronic Discrete Variable Computer）方案，确立了现代计算机的基本结构，提出计算机应具有五个基本组成成分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，描述了这五大部分的功能和相互关系，并提出“采用二进制”和“存储程序”这两个重要的基本思想。迄今为止，大部分计算机仍基本上遵循冯·诺依曼结构。
鸡兔同笼问题--35头94脚
1.抬脚法
兔子和鸡同时抬两只脚，这个笼子里脚减少了：总头数*2，由于鸡只有两只脚，所以笼子里剩的都是兔子的两只脚，在/2就是兔子数。
兔子只数=（总脚数-总头数*2）/(兔子脚数-鸡的脚数)
兔子只数=（94-35*2)/2=12只；鸡的只数=35-12=23只
2.假设法 3.方程法
电子表格软件
4.列表法---实际操作
电子表格软件
1.特点
所见即所得
提高人机协作效率
2.数据的排序，筛选，公式函数，分类汇总
实际操作
中国古代数学著作
中国古代数学著作
计算工具的发展
人类不断寻求计算效能提高的技术，计算效能的提高和计算工具的进步是息息相关的。从古老的“结绳记事”到算盘，计算尺，差分机，直到1946年的第一台电子计算机诞生，计算工具经历了从简单到复杂，从低级到高级，从手动到自动的发展过程。
(http://m.sohu.com/a/217350955_136745/?pvid=000115_3w_a)
手动计算工具-->机械式计算工具-->机电式计算工具-->电子计算机
计算工具的发展--手动计算工具
人类最初用手指进行计算。人有二手，二手十指，所以，自然而然地习惯用手指记数并采用十进制记数法。用手指计算虽然很方便，但计算范围有限，计算结果也无法存储。后来开始用绳子、石子等作为工具来延长手指的计算能力，如中国古书中记载的“上古结绳而治”，拉丁文中“Calculus”的本意是用于计算的小石子。
最原始的人造计算工具是算筹，先人最先创造和使用了这种简单的计算工具。算筹最早出现在何时，现在已经无法考证，但在春秋战国时期，算筹使用的已经非常普遍了。根据史书的记载，算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子，一般长为13～350px，径粗0.2～7.5px，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的。算筹采用十进制记数法，有纵式和横式两种摆法，这两种摆法都可以表示1、2、3、4、5、6、7、8、9九个数字，数字0用空位表示，算筹的记数方法为：个位用纵式，十位用横式，百位用纵式，千位用横式，……，这样从右到左，纵横相间，就可以表示任意大的自然数了。
计算工具的发展--手动计算工具
计算工具发展史上的第一次重大改革是算盘，算盘由算筹演变而来，并且和算筹并存竞争了一个时期，终于在元代后期取代了算筹。算盘轻巧灵活、携带方便，应用极为广泛，先后流传到日本、朝鲜和东南亚等国家，后来又传入西方。算盘采用十进制记数法并有一整套计算口诀，例如“三下五除二”、“七上八下”等，这是最早的体系化算法。算盘能够进行基本的算术运算，是公认的最早使用的计算工具。
计算工具的发展--机械式计算工具
17世纪，欧洲出现了利用齿轮技术的计算工具。1642年，法国数学家帕斯卡（Blaise Pascal）发明了帕斯卡加法器，这是人类历史上第一台机械式计算工具，其原理对后来的计算工具产生了持久的影响。帕斯卡加法器是由齿轮组成、以发条为动力、通过转动齿轮来实现加减运算、用连杆实现进位的计算装置。帕斯卡从加法器的成功中得出结论：人的某些思维过程与机械过程没有差别，因此可以设想用机械来模拟人的思维活动。
巴斯卡加法器
巴黎工艺博物馆收藏的几款巴斯卡加法器
计算工具的发展--机械式计算工具
1822年，巴贝奇开始研制差分机，专门用于航海和天文计算，在英国政府的支持下，差分机历时10年研制成功，这是最早采用寄存器来存储数据的计算工具，体现了早期程序设计思想的萌芽，使计算工具从手动机械跃入自动机械的新时代。1832年，巴贝奇开始进行分析机的研究。
巴贝奇的差分机
巴贝奇的分析机复制品
计算工具的发展--机电式计算机
1886年，美国统计学家何乐礼（Herman Hollerith）借鉴了雅各织布机的穿孔卡原理，用穿孔卡片存储数据，采用机电技术取代了纯机械装置，制造了第一台可以自动进行加减四则运算、累计存档、制作报表的制表机，这台制表机参与了美国1890年的人口普查工作，使预计10年的统计工作仅用1年零7个月就完成了，是人类历史上第一次利用计算机进行大规模的数据处理.
何乐礼的打孔卡
何乐礼制表机和分选盒
计算工具的发展--电子计算机
第二次世界大战中，美国宾夕法尼亚大学物理学教授莫克利（John Mauchly）和他的研究生埃克特（Presper Eckert）受军械部的委托，为计算弹道和射击表启动了研制ENIAC的计划，1946年2月15日，这台标志人类计算工具历史性变革的巨型机器宣告竣工。ENIAC是一个庞然大物，共使用了18000多个电子管、1500多个继电器、10000多个电容和7000多个电阻，占地167平方公尺，重达30吨。ENIAC的最大特点就是采用电子器件代替机械齿轮或电动机械来执行算术运算、逻辑运算和存储信息，因此，同以往的计算机相比，ENIAC最突出的优点就是高速度。ENIAC每秒能完成5000次加法，300多次乘法，比当时最快的计算工具快1000多倍。
1945年6月，普林斯顿大学数学教授冯·诺依曼（Von Neumann）发表了《离散变量自动电子计算机》（EDVAC，Electronic Discrete Variable Computer）方案，确立了现代计算机的基本结构，提出计算机应具有五个基本组成成分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，描述了这五大部分的功能和相互关系，并提出“采用二进制”和“存储程序”这两个重要的基本思想。迄今为止，大部分计算机仍基本上遵循冯·诺依曼结构。
鸡兔同笼问题--35头94脚
1.抬脚法
兔子和鸡同时抬两只脚，这个笼子里脚减少了：总头数*2，由于鸡只有两只脚，所以笼子里剩的都是兔子的两只脚，在/2就是兔子数。
兔子只数=（总脚数-总头数*2）/(兔子脚数-鸡的脚数)
兔子只数=（94-35*2)/2=12只；鸡的只数=35-12=23只
2.假设法 3.方程法
电子表格软件
4.列表法---实际操作
电子表格软件
1.特点
所见即所得
提高人机协作效率
2.数据的排序，筛选，公式函数，分类汇总
实际操作