知识与智慧教案高中信息技术粤教版必修一.pdf

2.1 知识与智慧教学设计 一、教材分析 本课是高中信息技术 2019 版新教材粤教版必修 1 中第二章知识与数字化 的内容，是带领学生学习“知识与智慧”的内容。本课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，开展自主、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。二、学情分析 通过前面的学习，学生已经了解了数据及其相关概念，知道数据的重要性。并且掌握数据与信息的关系，知道了信息的特征。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 1.知识与技能：（1）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。（信息意识）（2）能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现。（数字化学习与创新、计算思维）2.过程与方法：（1）学会小组合作的方式完数据的收集、分析、建模和验证的过程。（信息意识）（2）体验软件工具对数据分析的过程，掌握数字化学习的方法。（数字化学习与创新）3.情感态度与价值观：（1）学会协作学习，运用数字化学习策略管理学习过程与资源。（数字化学习与创新）（2）学会通过计算机解决生活中的实际问题。（计算思维、信息意识）（3）学会从知识中内化出智慧。（信息意识、信息社会责任）四、教学重难点 教学重点：理解数据、信息、知识与智慧的关系。教学难点：在对数据、信息进行综合处理的基础上，掌握数字化学习的方法。五、教学方法 1.合作学习，共同完成课堂任务；2.项目式教学，根据项目主题，结合学习任务表，运用数字化工具探究“体温”知识；3.探究式学习，通过引导，抛出问题，进行相关性的探究。六、教学准备 多媒体课件；描点、绘图、拟合三个 python 可执行程序；第三方 python 库 numpy、m atplotlib、scip y；七、教学过程 教学 环节 教学活动 学生活动 设计意图 导入 回顾第一章内容：数据与信息 提问：数据和信息的概念，举例说明 引出知识与智慧内容，通过一个实例的探究过程来体验。回顾上一章内容，思考并回答问题 承上启下，引出知识 与智慧的 概念 引起学生 进入本节内容 兴趣，参与实例探究 通过平时常用的额温枪探究本节课内容 猜一猜：1、播放“滴，36.5 摄氏度”音频；听讲、回 答、思考 2、展示额温枪的轮廓图，引出现在常见的测 温设备：额温枪；3、介绍额温枪与水银、电子温度计的区别，强调额温枪的优点：测温快、非接触 4、通过“非接触”的优点引出对额温枪原理 的探究。人体红外热辐射：体验人体热辐射 通过小活动，让学生感受人体热辐射的存在 1、自然界的物体都会向外发射红外辐射能 听讲 量。完成活动 2、展示人体热成像的图片。活动一：探 究 额温 枪 的原理 3、小活动：同桌用手感受热辐射。热电势：1、导体两端温度不一样，产生热电势。通过图示演示温差导致的电流，通过接入电压表得到数值。（塞贝克效应）听讲、思考 观看视频 介绍热电 势的原理，通过视频 了解额温 枪原理 2、播放额温枪的原理视频（播放视频）。额温枪原理：1、介绍额温枪的基本构造，课件展示额温枪拆解图；2、邀请学生分析讲解测温过程和额温枪工作原理，同时介绍测温技巧。听讲、讨论 完成小组任务表 系统了解额温枪的基本原理 最后引出 本节课学 生需要探 究的重点：3、介绍红外温度传感器的构成：热电偶（收 集人体红外热辐射）和热敏电阻（测定环境温度）。简单了解 额温枪的使用技巧 v-t 关系 4、通过人体温度和环境温度的不一样，产生 温差形成热电势，经过处理显示温度。5、引出探究：被测温度差和测出的电压的关 系（v-t 关系）温度差 T/C 10 11 12 13 14 15 16 17 电压 V/mV 0.84 0.92 1.01 1.09 1.17 1.25 1.34 1.41 活动二：探 究 温度 与 电压 的 关系 结 完 成数 字 化探 究 的三 步 任务 通过 Python 的 数字化学习，探究温度差与电压的关系 一、通过 Python 绘制“温度差电压”的散点图。（提示：在 Python 中输入以上 8 组数据，运行得到 8 个点的散点图）二、在绘制散点图的基础上加上指令 “plt.plot(x,y)”，得到曲线图。（提示：此行代码应放在注释“绘制曲线图”前方）参与探究任务 三、观察曲线，结合自身知识储备和经验，选择函数模型，介绍函数拟合方法，选择最小二乘法拟合，计算并输出参数，绘制拟合曲线图。（提示：拟合曲线是指通过给定的离散点连 线，建立数学关系，形成光滑曲线来描述 v-t 的关系。比如上面的拟合曲线等式可以为 v=0.08*t+0.02）【代码】教师简单介绍 Python 的用法，解释代码的 构成和功能 【演示】1、三步任务逐步完成，前两步做完，可以请做得好的学生演示。观察、分 析探究结果 2、第三步拟合曲线的方法，请学生分析推理 设计 3 个 参数的形成原则，然后介绍方法，演示第三部拟合过程。步骤，层层递进，获得【小结】v-t 关系的 演示三步的过程“散点图连线图拟合曲线图”，总结过程。量化模型 数据、信息、知识与智慧 塞贝克效应的其他应用：举例说明 生活中的其他需要探究的数据和信息模型：举例说明 如人的鞋码和身高的关系，思考探究的方法和过程，在刑侦方面的应用等 举例，思考 听讲、思考 回顾上一章内容 通过一组数据分析得到有关系的信息 数据与信息：（25C 数据：25、37、1.01 环境温度下，人体温 信息：25C、37C、1.01mV 度 37C 的电压是 回顾：信息是经过加工处理的具有意义的数 据。1.01mV）知识与智慧：提问：知识是什么？智慧是什么？思考、回答 通过整个 数字化学 习，探究从数据、信息到知识的 过程，分析知识到智 慧的意义。本节课对应具体知识和智慧：完成小组任务表 知识：热电势、人体红外辐射、v=0.08*t-1.95 智慧：额温枪、自动温差搅拌杯、海洋温差发电等 知识与智慧的关系：知识是人们运用大脑对获取或积累的信息进行系统化地提炼、研究和分析的结果，能够精确地反映事物的本质，而智慧是运用知识解决实际问题的能力。课堂练习 利用极域电子教室发送题目，考察本节课的掌握情况。对考察结果及时分析和反馈，答疑纠错。完成知识竞赛题目 通过练习巩固加深对概念的理解 小结 DIKW 科学与知识管理模型：底层是上层的基础和前提，上层是底层的抽象和升华。结语 学习的过程是一步步升级和升华的过程，在学校我们主要学习的文化课的内容是知识，但是学习到知识并不是终点，只有学以致用，才能成为一个有智慧的智者。后附练习题目 2.1 知识与智慧-粤教版（2019）高中信息技术必修一练习 一、选择题 1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2.下列属于知识的是（）A身份证号码 B天气预报 C感冒指数的计算方法D问卷调查 3以下关于知识和智慧的关系描述正确的是（）A知识是固有不变的，需要我们不断的学习 B人类的智慧是生命的体征结构，不需要积累 C知识是信息的前提和基础，智慧是知识的抽象与升华 D智慧是为了达到预定目标而运用知识解决问题的创新思维能力。4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知识是事物的运动状态和状态变化的规律5以下关于数据、信息、知识与智慧的理解，正确的是（）A数据是发展的事物现象的符号记录 B信息就是知识C数据就是信信息，不用经过加工、处理的有意义的信息 D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6.如表中，属于知识的是（）二、判 断 题 1知识发现的过程：做实验获取观察数据分析处理数据形成知识应用知识解决问题。（）2数据、信息、知识和智慧是逐渐递进的概念，前者是后者的抽象与升华，后者是前者的基础和前提。（）3科学研究包括如下 5 个步骤：提出问题收集证据提出假说检验假说形成理论。（）t 18 今天的温度是18 摄氏度 摄氏度换算华氏度是 9/5*t+32