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第二章 知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)
信息技術(shù) 必修1
粵教版普通高中教科書
數(shù)據(jù)與計算
情境導(dǎo)入
教室里，教師們運用Python、思維導(dǎo)圖、網(wǎng)絡(luò)畫板等各類數(shù)字化學(xué)習(xí)工具進行個性化教學(xué)，使教學(xué)更加形象、直觀、易懂；同學(xué)們利用數(shù)字化學(xué)習(xí)工具進行個性化學(xué)習(xí)，不僅可以開闊視野、開發(fā)思維、啟迪智慧，而且可以直觀地感受知識形成的過程，提高學(xué)習(xí)效率。
運用數(shù)字化工具探究數(shù)理知識
2.1.1
知識
2.1.2
智慧
目
錄
CONTENTS
2.1 知識與智慧
數(shù)據(jù) 信息 知識 智慧
數(shù)據(jù)是現(xiàn)實世界客觀事物的符號記錄，是信息的載體，是計算機加工的對象。
信息是經(jīng)過加工處理的、具有意義的數(shù)據(jù)
新課導(dǎo)入
新課導(dǎo)入
2.1 知識與智慧
2.1.1 知識
1.概念：人們運用大腦對獲取或積累的信息進行系統(tǒng)化地提煉、研究和分析的結(jié)果，能準(zhǔn)確反映事物的本質(zhì)。
2.特點：
來源于實踐
經(jīng)過加工提煉
高于實踐
利用體溫計獲取的某群體體溫數(shù)據(jù)
經(jīng)過加工處理后發(fā)現(xiàn)，此群體人的正常體溫集中在36℃-37℃
經(jīng)過不同群體、連續(xù)監(jiān)測、總體分析，得出結(jié)論：一般人正常體溫在36℃-37℃
數(shù)據(jù)
信息
知識
2.1.1 知識
知識發(fā)現(xiàn)的途徑
2.1.1 知識
1、做實驗
項目范例：利用數(shù)字化工具探究“歐姆定律”
利用數(shù)字化工具nobook進行在線物理實驗。網(wǎng)址：www.）
實驗儀器：電壓表、電流表、電池、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器和10個不同阻值的電阻。
連接電路時注意：接線時開關(guān)要斷開；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片要滑到最大阻值處。
探究實施
2、獲取觀察數(shù)據(jù)
①把電阻 R1（記下阻值）接入電路，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)U=3 V，記錄電流表示數(shù) I1。②把電阻 R1 換成電阻 R2（記下阻值），再次移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)U=3 V，記錄電流表示數(shù) I2。③如此類推，把電阻 R9 換成電阻 R10，再次移動滑片，使電壓表示數(shù)U=3 V，記錄電流表示數(shù) I10。所得到實驗數(shù)據(jù)如表所示。
探究實施
3、分析處理數(shù)據(jù)
運用Python工具處理數(shù)據(jù)，繪制圖像。
探究實施
3、分析處理數(shù)據(jù)
①繪制散點圖。把表中的數(shù)據(jù)輸入程序中，執(zhí)行程序后得到如圖1所示的電流 I 與電阻 R 關(guān)系數(shù)據(jù)散點圖。
②在“繪制散點圖”程序中加上指令“plt.plot（x0,y0）”，執(zhí)行程序后，得到如圖2所示的電流 I 與電阻 R 關(guān)系數(shù)據(jù)曲線圖。
運用Python工具處理數(shù)據(jù)，繪制圖像。
探究實施
4、推理建立數(shù)學(xué)模型
根據(jù)觀察，猜想電流I與電阻R是反比例關(guān)系，即
探究實施
5、實驗驗證模型
①觀察電流 I 與電阻 R 關(guān)系數(shù)據(jù)曲線圖后，可以猜想電流 I 與電阻 R 的關(guān)系是反比例關(guān)系，于是按 I = 的關(guān)系對數(shù)據(jù)做曲線擬合。得到如圖2 - 7 所示的電流I與電阻R 關(guān)系數(shù)據(jù)曲線擬合圖。其中，U=2905.67607341 mV與電壓表的示數(shù)基本吻合，即I =2905.67607341/R 。
②經(jīng)過推理和實驗驗證，電流 I 與電阻 R 反比例關(guān)系成立，即I=U/R成立
6、形成知識
探究實施
5、實驗驗證模型
①觀察電流 I 與電阻 R 關(guān)系數(shù)據(jù)曲線圖后，可以猜想電流 I 與電阻 R 的關(guān)系是反比例關(guān)系，于是按 I = 的關(guān)系對數(shù)據(jù)做曲線擬合。得到如圖2 - 7 所示的電流I與電阻R 關(guān)系數(shù)據(jù)曲線擬合圖。其中，U=2905.67607341 mV與電壓表的示數(shù)基本吻合，即I =2905.67607341/R 。
②經(jīng)過推理和實驗驗證，電流 I 與電阻 R 反比例關(guān)系成立，即I=U/R成立
6、形成知識
探究實施
總結(jié)與提煉
從以上實驗數(shù)據(jù)的采集、分析、建模和驗證過程可以知道，知識的發(fā)現(xiàn)不僅可以通過實驗、觀察和總結(jié)為特征的方法獲取，還可以通過直接觀察獲取數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析，進而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲得知識。
什么是智慧？
2.1.2智慧
智慧是為了達到預(yù)定目標(biāo)而運用知識問題的創(chuàng)新思維能力。是在數(shù)據(jù)中提取信息，發(fā)現(xiàn)和抽象信息之間的規(guī)律，再將原理、規(guī)律用于現(xiàn)實世界問題解決最高層次的運用。
歐姆定律的應(yīng)用：
數(shù)據(jù)、信息、知識與智慧
智慧
知識
信息
數(shù)據(jù)
達到預(yù)定目標(biāo)而運用知識解決問題的創(chuàng)新思維能力
對獲取或幾類的信息進行系統(tǒng)化地提煉、研究和分析的結(jié)果
具有意義的數(shù)據(jù)
客觀事物的符號記錄
選題
各個分組以若干人為一組 ，選擇下面一個參考主題，或者自擬一個感興趣的主題，開展項目學(xué)習(xí)。
運用數(shù)字化工具探究物理知識
運用數(shù)字化工具探究化學(xué)知識
運用數(shù)字化工具探究地理知識
運用數(shù)字化工具探究化學(xué)知識
運用數(shù)字化工具探究生物知識
運用數(shù)字化工具探究數(shù)學(xué)知識
自擬……
1、探究數(shù)學(xué)知識：等差數(shù)列求和
2、探究數(shù)學(xué)知識：等比數(shù)列求和
（各組選擇其一）

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