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第二章 知识与数字化学习 章节测试
一、选择题
1．随着党的二十大报告全文发布，北京日报第一时间从中梳理出50个重要的知识点，如“弘扬五种精神”、“六个必须坚持”等。关于知识的理解，以下描述错误的是（ ）
A．知识是对信息进行系统化提炼、研究和分析的结果
B．知识可以分为一般知识和科学知识
C．知识来源于实践，经过加工提炼，又高于实践
D．只有通过课堂学习才能获得知识
2．某声音模拟信号的采样及量化函数模型如下图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．图中横坐标划分得越细表示采样频率越高，保真度越高
B．图中整个幅度分为0~7级，其量化位数至少为8位
C．声音数字化过程是将连续的模拟信号转换成离散的数字信号
D．声音经过数字化后，以二进制编码的形式被计算机存储、处理
3．下列关于知识的说法，错误的是（ ）
A．知识表述的是事物运动的状态和状态变化的规律
B．知识是人类求知活动的结晶
C．知识是信息经过加工提炼后形成的抽象产物
D．知识是一类低级的、具体的，而且具有特殊性的信息
4．以下是数字化工具与资源优势的是（ ）
A．平台的互动性 B．获取不便捷 C．资源不共享 D．内容单一
5．下列关于数据、信息和知识的说法，正确的是（ ）
A．数据即数字
B．人类在搜索引擎的帮助下就可以拥有海量的知识
C．人们在利用数据的同时，自身的行为不会产生数据
D．人们接收同样的信息后，建构的知识也是有区别的
6．以下应用了数字化工具向老师汇报学习情况的是（ ）
A．使用电子邮件发送 B．和老师面对面交流
C．口头汇报学习成果 D．提交纸质学习报告
7．计算圆面积的公式是人们经过研究后总结归纳出来的，它属于（ ）
A．数据 B．信息 C．知识 D．智慧
8．某同学主要通过以下一些方式开展学习，其中属于利用数字化工具进行学习的是（ ）
A．翻阅纸质参考资料
B．利用思维导图软件整理知识点
C．答疑时间与学科老师进行线下面对面交流
D．利用协作文档与学习小组成员进行交流探讨
9．牛顿根据苹果从树上掉落的轨迹，再结合月球的运动轨迹进行研究分析，最终提出了万有引力定律，其中的“万有引力定律”属于（ ）
A．智慧 B．知识 C．数据 D．信息
10．下列关于信息数字化的说法，正确的是（　　）
A．将数字信号转换成模拟信号的过程称为数字化
B．将十进制数转换成二进制数进行编码是数字化
C．打印机可以把模拟图像转换成数字图像
D．将模拟信号转换成数字信号一般需要经过采样、量化、编码等步骤
11．下列关于数据、信息和知识的说法，不正确的是（　　）
A．数据的表现形式可以是数字、音频、视频等
B．信息是数据经过存储、分析及解释后所产生的意义
C．接收相同的信息后，不同的人所建构的知识是相同的
D．若存储信息的载体遭到破坏，则其承载的信息就会消失
12．数字化工具与资源和传统的学习工具与资源相比较，其最大的优势是下列哪一项。（ ）
A．形式的多样性 B．资源的共享性 C．平台的互动性 D．内容的扩展性
13．下列关于数据、信息和知识及大数据的说法正确的是 (　　)
A．信息对于不同的人群其价值是相同的
B．大数据改变的不仅是数据，还有人们的思维，大数据强调对事物因果关系的探求
C．大数据给生活带来便利的同时，也带来如信息泄露等安全问题
D．知识的获得是人利用自身已有的知识对信息进行加工重构得到新知，知识就是对信息的积累
14．春节联欢晚会中的创意节目《满庭芳·国色》以舞为语、以曲为韵，形成寻色、舞色、唱色等三个段落，将中国古代梅红、鞠衣等42种色彩展示的活灵活现。《满庭芳·国色》节目的创作是（　　）
A．数据的体现 B．信息的体现 C．知识的体现 D．智慧的体现
15．2022年10月16日上午10时，中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂开幕，在二十大胜利召开的历史性时刻，人们通过广播、电视、互联网平台等关注着党的二十大，网友们还以发帖、回复、留言、“弹幕”等方式，为党和国家事业发展取得的辉煌成就热情点赞，表达对大会报告所擘画蓝图的热切期待，对实现中华民族伟大复兴光明前景满怀信心。结合材料内容，完成小题。
随着党的二十大报告全文发布，北京日报第一时间从中梳理出50个重要的知识点，如“弘扬五种精神”“六个必须坚持”等。关于知识的理解，下列说法正确的是（ ）
①知识是对信息进行系统化提炼、研究、分析的结果②实验验证是知识发现的唯一途径
③知识来源于实践，经过加工提炼，又高于实践④只有通过课堂学习才能获得知识
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
二、填空题
16．浏览网站信息时，可看到以下文字：“17”“最高气温：18℃，最低气温：5℃”“注意保暖可防止感冒”。这三种描述分别是 ， 和 （填写知识、数据或信息）
17．数字化( )是指经过数字化工具处理，可以在多媒体计算机上或网络环境下运行的，且可以实现共享的多媒体材料．
18．与传统的学习方式不同，数字化学习具有 、 、
、 、 和 等特点。
19．知识是人们运用大脑对获取或积累的信息进行系统化地 、 和 的结果，能够精确地反映事物本质。
20．我们不能把连续的音频信号存放在计算机中，必须将( )数据转换为( )数据。将模拟声音数据转换为数字数据的这一过程，称为( )。
三、判断题
21．舞蹈《唐宫夜宴》由郑州歌舞剧院舞蹈编导陈琳创作，14名女舞蹈演员，用婀娜多姿、秀逸韵致的舞姿将大唐盛世的传统文化形象完美的呈现在舞台上，让观众在欣赏“鬓云欲度香腮雪，衣香袂影是盛唐”的别样丰腴身韵审美风姿的同时，感受中华厚重的历史和文化。其精致诙谐的舞蹈编排、雍容大气的高科技特效，乃至于圆润讨喜的“唐宫少女”形象，均获得了文化学者、文博爱好者以及舞蹈观众们的好评。结合材料，完成判断。
小明学会用数字化学习的技术手段和方法注释《唐宫夜宴》捣练图场景中唐代文物，这是适应数字化学习环境、开展自主学习的良好习惯。( )
22．谚语是民间文学的一种形式，是对日常生活的积累的机智性感悟，比如关于立秋有这样的谚语：“立秋三场雨，秕稻变成米”，这段描述属于知识。( )
23．信息必须经过科学而系统加工提炼后才能升为知识。( )
24．经过实验验证，我们得出电流I与电阻R成反比例关系，这是智慧。( )
25．Xmind、Mindmanager、FreeMind都属于思维导图制作工具。( )
四、操作题
26．针对疫情期间教育部提出的停课不停学号召，学校教师们都采取了线上教学的方式，引发了社会各方对线上教学平台、线上直播软件等的关注，高一学生小新和同学成立了“新新研究小组”，准备调查O、P、Q三种线上软件的优缺点，在教师群体和学生群体中的受欢迎程度，并根据调查结果撰写报告、发表观点、提出倡议。
(1)针对“新新研究小组”的数据调查分析活动，以下哪个活动步骤是正确的( )(单选)
①收集数据 ②提出观点 ③形成报告 ④分析数据 ⑤提出问题
A．⑤①④②③
B．⑤①④③②
C．④⑤③②①
D．②①④⑤④
(2)针对问题“你最喜欢用哪个平台进行网络教学”，小新把收集到的数据进行处理，利用excel工具制作了统计表如下，关于图表下列说法正确的是( )(多选)
A．数据表的数据变化，图表的内容也会随之改变
B．从统计表中可以看出Q平台在教师群体中最受欢迎
C．利用饼图，可以直观的看出使用各个平台的教师人数
D．从图表可以知道有5个人不喜欢这三种平台，而选择了其他平台
27．蒙特卡洛方法不仅可以用来模拟投针实验，还可以用来模拟求解圆周率T。请根据所学知识，并上网搜索有关资料，找到利用蒙特卡洛方法求解圆周率Π的原理、方法和Python程序。
五、简答题
28．生活中一些零星的片段，往往承载着丰富的内涵，例如一副图像、一段声音和一串符号等。让我们借助于网络手段，完成下述活动来探索它们背后的故事，并且分析活动中有哪些数据、信息和知识。
（1）上图是一幅中国著名古画的局部，你能通过搜索引擎查找到它的出处吗？
（2）这幅古画在中国绘画史上被奉为经典之作，你能给大家介绍一下这幅画的历史吗？
（3）画中有驮负10篓木炭的驴子。而北宋孟元老《东京梦华录》记载：每年农历十月，汴京始“进暖炉炭，帏前皆置酒作暖会”。你认为古画的名字是表示时令吗？
（4）在研究该图的时候，由于史料不足产生了很多谜团。例如，清明是指“清明节”“清明坊”，还是“清明盛世之意”？“上河”是指“河的上游”“逆水行舟”，还是“赶集上街”？诸如此类的问题还有很多。你能否设计一份调查问卷，了解本班同学对这些问题的认识现状。
29．蒙特卡洛方法不仅可以用来模拟投针实验，还可以用来模拟求解圆周率T。请根据所学知识，并上网搜索有关资料，找到利用蒙特卡洛方法求解圆周率的原理、方法和Python程序。
http://blog..cn/s/blog_4a27a8f80102xewr.html
30．测量大气压值的著名实验是由托里拆利设计完成的。他将一根长度为1米的玻璃管灌满水银，然后用手指顶住管口，将其倒插进装有水银的水银槽里，放开手指后，可见管内部顶上的水银已下落，留出空间来了，而下面的部分则仍充满水银。
任务：利用水银气压计测量不同海拔高度的大气压数值如下表所示，分析这些数据，通过数字化学习方式探究大气压与海拔高度的关系，形成可视化报告。
海拔/km 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
大气压/(p/kpa) 101 90 80 70 62 54 47 41 36 31 26 23 19
不同海拔高度的气压数值
参考答案
1．D
2．B
3．D
4．A
5．D
6．A
7．C
8．BD
9．B
10．D
11．C
12．C
13．C
14．D
15．B
16．数据 信息 知识
17．资源
18．问题化 合作性 个性化 创造性 再生性 开放性
19．提炼 研究 分析
20．模拟声音 数字 声音的数字化
21．正确
22．正确
23．正确
24．错误
25．正确
26．B AB
27．原理：通常蒙特 卡罗方法通过构造符合一定规则的随机数来解决数学上的各种问题。对于那些由于计算过于复杂而难以得到解析解或者根本没有解析解的问题，蒙特 卡罗方法是一种有效的求出数值解的方法。一般蒙特 卡罗方法在数学中最常见的应用就是蒙特 卡罗积分。方法：蒙特卡罗方法的解题过程可以归结为三个主要步骤：构造或描述概率过程；实现从已知概率分布抽样；建立各种估计量。利用蒙特卡洛方法实现求解圆周率
#!/usr/bin/Python
#-*- coding:utf-8 -*-
import random
import math
def monteCarlo(N):
i = 0
count = 0
while i <= N:
x = random.random()
y = random.random()
if pow(x, 2) + pow(y, 2) < 1:
count += 1
i += 1
pi = 4 * count / N
print(pi)
monteCarlo(1000000)
28．清明上河图 清明上河图，中国十大传世名画之一。为北宋风俗画，北宋画家张择端仅见的存世精品，属国宝级文物，现藏于北京故宫博物院。
清明上河图宽24.8厘米、长528.7厘米 [1] ，绢本设色。作品以长卷形式，采用散点透视构图法，生动记录了中国十二世纪北宋都城东京（又称汴京，今河南开封）的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况，是北宋时期都城汴京当年繁荣的见证，也是北宋城市经济情况的写照。 [2]
这在中国乃至世界绘画史上都是独一无二的。在五米多长的画卷里，共绘了数量庞大的各色人物，牛、骡、驴等牲畜，车、轿、大小船只，房屋、桥梁、城楼等各有特色，体现了宋代建筑的特征。具有很高的历史价值和艺术价值。
北宋画家张择端绘制的长卷风俗画《清明上河图》，是誉满中外的艺术珍品。它和唐人韩滉创作的《五牛图》一样，被称为画苑“国宝”。其最早收藏者是宋徽宗（赵佶），他用瘦金体书写的“清明上河图”真迹和双龙小印（宋代皇帝的闲章，用于鉴赏或收藏艺术品时铃记），可证画成后最初收藏在皇宫，公元1126年汴京陷落后，宫中所有名贵文物包括这幅名画，统统被金人掠去，金人初不识此画的价值。又过了59年，即金世宗大定二十六年（1186年），金人张著最早在《清明上河图》上撰跋文转引《向氏评论图画记》说，证实宋人张择端有《清明上河图》及《西湖争标图》，这样《清明上河图》的名称始定下来。
对春景之说首先怀疑者是开封市教师孔宪易先生。他在1981年《美术》杂志第二期上发表《清明上河图的“清明”质疑》一文，列举了八项理由，认定《清明上河图》上所绘是秋景。
一、画卷右首有驮负10篓木炭的驴子。北宋孟元老《东京梦华录》记载：每年农历十月，汴京始“进暖炉炭，帏前皆置酒作暖会”，若说清明节前后进暖炉炭，违背宋人生活习俗。孟元老和张择端生活在同一时代，《东京梦华录》是研究北宋汴梁风土民俗的重要资料，所述史事当是可信的。
二、画面有一农家短篱内长满了像茄子一类的作物，更为有趣的是几名孩童赤身嬉戏追逐，这些都不可是清明时节的事物。
三、画面上的人物拿扇者有十多人，有扇风状，有遮阳状，常识告诉人们伏天用扇，初春用扇者极少见。
四、草帽、竹笠在画面上多处出现。“草帽、竹笠是御暑、御雨的东西，图中既不下雨，这肯定是御阳用的，根据当时汴梁的气候，清明节似无此必要，这是值得我们怀疑的。”
五、画面上酒肆多处，酒旗上写着“新酒”二字，而《东京梦华录》云：“中秋节前，诸店皆卖新酒……醉仙锦，市人争饮（见该书“中秋”条）。”宋代新谷下来要酿醪酒喜庆丰收，不然无新酒可言。
六、面上有一处招牌上写着“口暑饮子”这样的小茶水摊。“如果‘口暑饮子’中的‘暑’字不错的话，这足以说明它的季节。”
七、河岸及桥上有好几处小贩的货桌上都摆着切开的西瓜。宋时古都汴梁的早春乍暖还寒，不可能有西瓜一类鲜果。
八、画面乘轿、骑马者带着仆从的行列，土坟后面向城市一段。细细分析，这些人虽然有上坟扫墓的可能，倒不如说它是秋猎而归更恰当些，因为，上坟四季皆有可能，就插花而言，春秋二季都能解释得通。今从画面种种现象来看，说是秋季倒符合实际些。 [7]
颂辞之说
继孔宪易《清明上河图的“清明”质疑》一文后，20世纪80年代中期，邹身城先生在中国宋史研究会上提出论文《宋代形象史料〈清明上河图〉的社会意义》，认为“清明”既非节令，亦非地名。这里“清明”一词，本是画家张择端进献此画时所作的颂辞。故有人认为，这里的“清明”要从广义上去理解。《后汉书》有例证，是出云：“固幸得生‘清明之世’……”从语气看这个“清明”系指政治开明。画中题款“清明”语，本是张择端进献此画，请帝王们赏识所作的颂辞。金人在画面上留下的跋文说：“当日翰林呈画本，承产风物正堪传。”点明此画主题在于表现承平风物。考张择端行年，他于徽宗朝在翰林书画院供职，此画的第一位收藏人便是宋徽宗，证画家意在称颂盛世，讨最高统治者欢心。知道了这个背景，显然“清明”一词不是指节令。
《清明上河图》的专家学者通过对“清明”的考证得出三种观点：一，“清明节之意”；二，“清明坊之意”；三，即“清明盛世之意”。
持“清明节”观点的专家学者，有已故文物鉴定专家郑振铎先生，和书画鉴定专家徐邦达先生等。郑振铎先生甚至指出就是清明节这一天。
持“清明坊”观点的专家学者，是已故河南开封中学的孔宪易先生，1981年，孔宪易先生在《美术杂志》上发表了《清明上河图——质疑》的文章。孔宪易先生在文章中通过对木炭，石磙子、扇子、西瓜、服饰等考证研究，认为是画的秋景。清明之意是指“清明坊”。根据是当时东京城划分一百三十六坊，外城东郊区共划分三坊，第一坊就是“清明坊”。
持“清明盛世”观点的专家学者，有著名鉴定专家史树青先生，史树青先生指出：“清明非指清明节这一天，而是作为称颂太平盛世的寓意，清明即政治清明。”
许多专家学者对于《清明上河图》中的“清明”有着诸多的解释与争论。那么《清明上河图》中的“上河”又是指什么含义呢？长期以来一些专家学者对“上河”二字的含义也有诸多解释。关于“上河”的含义主要有几种观点：有专家学者认为“上河”是指“河的上游”；有专家学者认为“上河”是“逆水行舟”之意；也有专家学者认为“上河”即“上坟之意”；还有专家学者认为“上河”即“赶集上街之意”。
根据《东京梦华录》中记载：汴河自西京洛口分水入京城，东去泗州入淮，运东南之粮。根据这段文字，由西北向东南是下水，反之是上水。因此有专家学者认为“上河”即汴河上逆水行舟之意。然而，也有专家学者提出了不同的观点。
根据《清明上河图》明代李东阳的题跋记载：“上河者云，盖其世俗所尚，若今之上冢然，故其如此也。”这就是一些专家学者提出“上河”即是“上坟”一说的重要依据。然而，还有专家学者提出了不同观点，认为“上河”不能作为动词解释，而应该作为专用名词解释，如果按名词解释“上河”应该是指御河。
29．圆周率求解的基本思想：根据圆面积的求解公式s=πr2可推导出，圆周率的求解公式 π=s/r2，根据此公式，可知，只要计算出圆的面积，测得圆的半径即可求得圆周率。圆的半径可直接测得，但是圆的面积并不好求，传统的做法有微圆分 割法，如右图，将圆周无限分割成三角形这些三角 形都是等边的，可以通过求解三角形的面积间接求 得圆的面积，但是这样的圆周率并不精确。在本题 中采用计算机模拟来间接求得圆的面积。
用蒙特卡洛方法求解圆周率：上面已经知道了蒙特卡洛应用的今本思想以及圆周率求解的基本原理与方法，那么我们用蒙特卡洛方法求解圆周率，从0到2之间任意取一组数，这一组数的每个元素包含两个变量x和y，x代表所取点的横坐标，y代表所取点的纵坐标，x和y由计算机随机抽取，然后编辑公式筛选符合条件的点，筛选条件为，x和y都被包含在圆内。然后设定一个计数器m，每当有一个点符合条件，则m加1，如此一直循环到取够所设定的点数，然后用m值除以设定的点数，得到一个值，然后再乘以4，这时得到的值就是圆的面积，然后用得到的这个面积除以半径的平方（因为设定的圆的半径为1，所以具体操作时不再考虑，得到的圆的面积直接就是圆周率的值） 说明：本例中先取0到20000之间的随机数，然后再用这些点除以
π的计算：第一个例子是，如何用蒙特卡罗方法计算圆周率π。正方形内部有一个相切的圆，它们的面积之比是π/4。
现在，在这个正方形内部，随机产生10000个点（即10000个坐标对 (x, y)），计算它们与中心点的距离，从而判断是否落在圆的内部。
如果这些点均匀分布，那么圆内的点应该占到所有点的 π/4，因此将这个比值乘以4，就是π的值。通过R语言脚本随机模拟30000个点，π的估算值与真实值相差0.07%。
以上算法用python实现。
源代码：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from random import random
from math import sqrt
total = 10000
x = y = inn = out = 0.0
for i in range(total):
x = random()
y = random()
#print(x, y)
if (i % (total/10) == 0):
print(i)
if (sqrt(x * x + y * y)<1.0):
inn += 1.0
else:
out += 1.0
print(total, inn, out)
print(inn*4 / total)
通过修改total的值来实现随机概率事件。
计算结果：
当total=10000时，计算的结果为3.15
当total=100000时，计算的结果为3.14528
当total=1000000时，计算的结果为3.141228
当total=10000000时，计算的结果为3.141518
当total=100000000时，计算的结果为3.14186572
当total=1000000000时，计算的结果为3.14166922
结论：可见，随着随机概率事件次数越大，圆周率的数值就越精确。
30．
从图中可以清晰的看出，海拔与大气压成反比关系。

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