资源简介

《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
知识与技能：
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）
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）
过程与方法：
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）
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）
情感态度与价值观：
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）
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）
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
合作学习，共同完成课堂任务；
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；
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、matplotlib、scipy；
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： （25°C
数据：25、37、1.01 环境温度下，人体温
信息：25°C、37°C、1.01mV 度 37°C
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。
(
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
)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。（ ）

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