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第一章 数据与信息
1.1数据及其特征
1.2数据编码
1.3信息及其特征
第一章 数据与信息 主要内容
1.1.1数据
1.1 数据及其特征
定义：
数据是现实世界客观事物的符号记录，是信息的载体，是计算机加工的对象。
符号体现：身高、体重、体温、面积、体积、速度等。
计算机符合体现：
“二进制”，如数字180 >>10110100
二进制：“010010011”
语义性：数据解释为客观事物
分散性：分散记录不同事物
多样性与感知性：文本、图像、音频、视频可看、可听、可感知
1.1.2 数据的基本特征
容量
多样
速度
真实
价值
大数据 “5V”特性
1.2 数据编码
计算机来完成将现实世界的事物现象符号化、数据化，采用二进制的算术运算和逻辑运算进行处理。
1.2.1 模拟信号与数字信号
将人的感官所能识别的信号转换为计算机能够识别的信号，实现人机交互，就必须清楚如何处理这些信号的。
1.2.2 编码的基本方式
1.文字编码
（1）ASCII码：用7位二进制表达了所有的英文字母、阿拉伯数字和常用的不可见控制符以及标点符号、运算符号。莫尔斯码属于单字节码。
（2）国标码：解决了不能表示汉字的问题，简体中文（GB2312码），繁体中文（BIG5码）。及统一码属于双字节码。
1.2.2 编码的基本方式
2.图像编码
位图图像的编码，最小单位为光栅点（像素），因而也叫点阵图。
采用1,0 表示图像。位图文件的大小：一个字节（Byte）等于8位(bit),
图像文件的大小=图像分辨率*图像量化位数/8
黑白图像，成为1位图像；16色成为4位图像；256色图像称为8位图像；24位图像则为224种。
3.声音编码
采样 量化 编码
声音存储空间=采样频率*量化位数*时间/8
4.视频也是可以编码
包括程序设计 也是编码的一种，实现人机交互，提高计算机效率，为实现操作程序的编码。
1.3 信息及其特征
1.3.1 信息
信息是经过加工处理的，具有意义的数据。
1.3.2 信息的基本特征
普遍性
传递性
共享性
依附性和
可处理性
时效性
真伪性
价值相对性
认识二进制、八进制、十六进制与十进制的关系
第一章 知识点补充(结合题目使用)
存储基本单位是字节（Byte简称B）。一个字节由8个二进制位（bit）组成。
一个字符用一个字节，也就是8个二进制位存储。
一个汉字用2个字节，也就是16个二进制位存储。
其他常用单位：
千字节（KB，1KB=1024B）
兆字节（MB，1MB=1024KB=1024×1024B）
吉字节（GB，1GB=1024MB=1024×1024KB=1024×1024×1024B）
二进制
第一章 知识点补充(结合题目使用)
二进制的运算
二进制中只有0、1两个基数。
对于一个4位以内的二进制数，可以使用“8421”码转换成十进制。
如：（1011）2=1*23+0*22+1*21+1*20=11
（101）2=1*22+0*21+1*20=5
（11）2=2+1=3
8
4
2
1
二进制数11与十进制数2相加的结果是：
A. (1110)2
B. (1100)2
C. (0101)2
D. (1010)2
答案：C. (0101)2
解读：
《必修1 数据与计算》第一章练习题
1．单选题
（1）下面属于数据处理方式的是（　　）。
A．存储 B．挖掘 C．分析 D．以上都是
（2）英文大写字母A的ASCII码值是（　　）。
A．65 B．66 C．97 D．98
（3）在计算机信息处理领域，下面关于数据的叙述中，错误的是（　　）。
A．数据是对客观事实、概念等的一种表示
B．数据可以是数字、文字、图画、符号、声音、活动图像等
C．数据类型可分为数值型数据和非数值型数据两类
D．数据与信息不同，数据是日常所说的数值，而信息是指日常所见的现象
A
A
D
（4）数据的一个基本特征是（　　）。
A．只能表示计算所用的数值 B．都是以二进制形式存储在存储器上
C．以各种形式存储在内存中 D．所有的数据按存储器类型组织
（5）数字信号和模拟信号的不同之处是（　　）。
A．数字信号在大小和时间上均连续，而模拟信号则相反
B．数字信号在大小和时间上均不连续，而模拟信号则相反
C．数字信号在大小上不连续，时间上连续，而模拟信号则相反
D．数字信号在大小上连续，时间上不连续，而模拟信号则相反
（6）模拟信号数字化的三个步骤依次为（　　）。
A．抽样、量化、编码 B．编码、量化、抽样
C．抽样、编码、量化 D．量化、抽样、编码
B
B
A
2.1 知识与智慧
第二章
知识和数字化学习
知识与智慧
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。
它来源于实践，经过加工提炼，又高于实践。知识由概念、事实、规则三个基本要素组成，它不仅可以反映个别事物运动状态及其具体的变化方式，更可以反映一类事物运动状态及其共同变化规律。
智慧：是应用知识解决问题的实践创新能力。
智慧是达到预定目标，所具有获取、选择、应用知识解决问题的实践创新能力
2.2数字化学习与创新
数字化工具与资源
第二章
知识和数字化学习
1.思维导图
2.网络画板
电压 电流 电阻之间的关系
2.实验类平台
1.数字化工具与资源的优势
总结：
e网通
“我要自学网”
腾讯课堂
网络电子教程
网易公开课
合作学习、讨论、探究
多对多
2.合作性
成为学习的主人，自己安排学习的时间和学习进度
3.个性化
非线性、跳跃性
有利于发散，有利于创新
4.创造性和再生性
碎片化学习
学习变得不受局限
5.开放性
带着问题来探究
形成问题去解决
1.问题化
2. 数字化学习的特点
《必修1 数据与计算》第二章练习题
1．选择题
（1）下列不属于思维导图制作工具的是（　 　）。
A．Xmind　　　B．Mindmanager　　　C．FreeMind　　　D．Mind+
（2）下列关于投针实验的描述错误的是（　 　）。
A．投针实验起源于18世纪
B．投针实验中抛掷的次数越多，结果偏离越大
C．投针实验应用了蒙特卡洛方法并采用计算机进行模拟
D．投针实验可通过网络画板平台进行模拟
（3）在传统课堂教学中，针对每一名学习者较难展开因材施教与个性化学习。而在数字化学习环境下，学习者可以根据自己的特点自行安排学习进度，从互联网上选择自己需要的资源，按照适合自己的方式进行学习。这体现了数字化学习（　 　）的特点。
A．个性化　　　B．合作性　　　C．问题化　　　D．创造性和再生性
D
B
D
（4）声卡、视频卡、数码照相机、数码录像机、手写板、扫描仪等设备属于（ C ）数字化工具。
A．信息获取工具 B．信息检索工具
C．数据采集工具 D．信息存储工具
（5）小明正在与班内其他同学共同完成一个项目作业，每个同学按照分工需完成不同的部分和任务，并最终汇总形成本组的项目报告。下列（　B　）工具更适合于这样的团队合作任务。
A．微信　　　　B．有道云协作　　　　C．网络画板　　D．Xmind
（6）小芳正在老师的指导下进行项目学习，现学习已经进入成果总结阶段，她想查找专业文献，将自己的学习成果总结形成论文并投递到某杂志进行公开发表。请问，（　B）工具更适合于她现阶段的学习。
A．CNKI E-study　　B．百度学术　　C．微博　　D．网易公开课
第三章 算法基础 知识结构体系
用计算机解决问题的优势：
存储量大
运算速度快
精度高
可按人设定的程序重复执行。
80G
=80X1024MB
=80X1024X1024KB
=80X1024X1024X1024B
≈80X109B
（相当于存储40忆个汉字的容量，一本书的容量40万字，相当于10万本书）
计算圆周率：
人工计算的最高纪录808 位（1948）
ENIAC 2035位（1949）
现代计算机2061.5843亿位 （1999）
人会因为重复计算的疲劳而影响工作效率，电脑不会
3.2 算法及其描述
观察问题
分析问题，选择合适的计算机软件解决问题
没有合适的软件，自己编写软件解决问题
分析问题
设计算法
编写程序
测试验证,运行结果
什么是算法
算法的描述
算法就是解决问题的方法和步骤
算法有优劣之分
解决问题的步骤多少不是衡量算法优劣的依据
算法中的步骤必须是有限的
自然语言
流程图
伪代码
程序设计语言种类
机器语言
汇编语言
高级语言
涉及算法需要思考的知识框架
什么是算法(algorithm)
算法就是解决问题的方法和步骤
算法有优劣之分
解决问题的步骤多少不是衡量算法优劣的依据
算法的特征：
有穷性：算法的步骤必须是有限的
确定性：算法每一步必须有明确的意义
输出：算法必须保证有结果输出，可以有一个或者多个
输入：算法可以有0个或多个输入
可行性：原则上用纸笔也可精确算出结果
算法的描述
判断抛物线y=ax2+bx+c与x轴是否有交点
开始
输入系数a,b,c的值
计算△(△=b2-4*a*c)
若△<0,则输出无交点
若△>=0,则输出有交点
结束
自然语言描述
流程图描述
开始
输入系数 a,b,c
△=b2-4*a*c
△< 0
输出有交点
输出无交点
结束
是
否
流程框图标准
开始结束框
输入输出框
处理框
判断框
流程线
美国国家标准化协会
(American National Standard Institute,简称ANSI)
输入系数值赋给a,b,c
计算b2-4*a*c的值赋给D
If D 大于等于 0 then
输出有交点
else
输出无交点
End if
伪代码描述
3.3 计算机程序与程序语言
简单说，计算机程序就是指计算机可以识别运行的指令集合
程序设计语言(PROGRAM LANGUAGE)的发展历程：
机器语言
汇编语言
高级语言
所有代码是二进制
一种符号化的机器语言,为特定的计算机系统而设计。
Python
Visuanl Basic Delphi C++
机器可直接执行
需要编译后才可执行
可移植性好
机器语言和汇编语言都是面向机器的,属于低级语言
高级语言的语法更接近人的表达习惯.
算法独立于语言，一种算法可用多个语言编写
用高级语言编写的程序不能直接被计算机所识别和执行，必须经过编译程序或解释程序将及其翻译成机器语言。
编译程序是指计算机把高级语言程序的每条语句都翻译成机器语言，并保存成二进制文件后才运行的程序。
认识Python集成开发环境
1.交互式命令行模式：
开始-所有程序-IDLE-Python shell，可以直接输入代码，然后执行，并立刻得到结果。
例 ： >>>2+3 回车
>>>15*2 回车
2.代码编辑器模式：
在Python shell界面下-file-new file，可输入多行代码，注意及时保存。Run-Run Module （F5）
例： x=2*128
print(x)
《必修1 数据与计算》第三章练习题
1．单选题
（1）随着数据的快速增长，人工处理大量数据的效率与计算机处理相比较正变得（　　）。
A．更高　　 　　B．更低　　　　C．一样　　　　D．无法比较
（2）关于用计算机程序解决问题说法中正确的是（　　）。
A．利用计算机的高速运算能力提高信息处理能力
B．提高信息加工的效率
C．针对具体问题以专门的程序来实现信息加工的自动化
D．以上说法都正确
（3）小明编写好解密程序后，调试运行时，程序没有报错且能顺利运行，却不能正确解密，造成这个结果的原因是（　　）。
A．解密算法逻辑错误
B．程序语句语法错误
C．程序过期了
D．程序设计窗口配置不对
B
D
A
（4）算法的重要特征不包括以下哪一项？（ ）
A．有穷性　　　　
B．确定性　　　　
C．数据输出　　　　
D．唯一性
（5）下列关于算法的叙述，正确的是（　　）。
A．解决一个问题的算法只有一种
B．有穷性是算法的基本特征之一
C．可行性不属于算法基本特征
D．算法对程序设计没有任何作用
D
B

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