2.1知识与智慧学案20232024学年粤教版高中信息技术必修1

2.1知识与智慧【学习目标】：1、理解知识与智慧的概念。2、举例说明生活中应用知识解决问题的案例；培养学生分析问题、解决问题的能力。3、掌握数据、信息、知识与智慧之间的关系。4、激发学生科技创新意识。【重点和难点】：重点：知识与智慧的概念；理解数据、信息、知识与智慧的相互关系。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。【学法提示】：讲授法、任务驱动法，小组合作法，自主探究法。【课时安排】：1课时【课堂探究】：体验知识发现的路径，理解知识与智慧的概念探究活动一：欧姆定律实验内容（一）实验内容运用数字化工具探究数理知识的实验内容：探究电流与电压、电阻的关系。（二）实验步骤运用数字化工具探究数理知识的实验步骤包括：（1）收集实验数据。（2）分析数据，建立模型。（3）实验验证模型。（4）利用数字化工具进行数学实验。（三）实验工具与方法利用思维导图工具和“头脑风暴”的方法组建团队、明确任务；采用结构化的系统分析方法，使用可视化分析工具，实施探究。（四）实施实验过程欧姆在研究电流与电压、电阻关系的实验利用了控制变量法，即保持电压不变，探究电流和电阻的关系；或保持电阻不变，探究电流和电压的关系。我们运用Python工具，利用控制变量法采集实验数据，研究当导体电压保持不变时，通过导体的电流随导体电阻变化的规律。三、运用数字化工具探究欧姆定律，体验知识发现的有效途径通过探究欧姆定律实验活动来体验知识发现的过程，理解什么是知识？什么是智慧？知识发现的有效路径：做实验、从实验中获取观察数据、对数据进行分析处理、通过推理建立一定的数学模型、实验验证模型、最后形成知识、并应用知识解决实际问题”。1.做实验（借助数字化工具：nobook虚拟实验室）（1）连接电路图如右图所示。连接电路时注意：接线时开关要断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处。（2）把电阻R1（记下阻值）接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数U=3V，记录电流表示数I1。（3）把电阻R1换成电阻R2（记下阻值），再次移动滑动变阻器的滑片使电压表示数U=3V，记录电流表示数I2。（4）如此类推，把电阻R9换成电阻R10，再次移动滑片使电压表示数U=3V，记录电流表示数I10。2.收集实验数据实验室所得到观察数据如表22所示。表22欧姆定律实验的观察数据电阻R5101520253035404550电流I5862911981431019872685955↖数据3.分析数据运用Excel图表工具和Python工具处理数据，绘制图像。（1）绘制散点图。把表22中的数据输入Excel表格中，尝试用图表工具绘制电流I与电阻R关系数据散点图和曲线图。用Python散点图程序绘制图形，执行程序后得到如下图所示的电流I与电阻R关系数据散点图。（2）在“绘制散点图”程序中加上指令“plt.plot（x0,y0）”，执行程序后，得到如下图所示的电流I与电阻R关系数据曲线图。↖信息4.推理建立模型观察电流I与电阻R关系数据曲线图后，猜想电流I与电阻R的关系是反比例关系，建立数学模型即I=U/R。5.实验验证模型按I=U/R的关系对数据作曲线拟合。利用曲线拟合程序，执行后得到如下图所示的电流I与电阻R关系数据曲线拟合图。其中，U=2905.67607341mV与电压表的示数基本吻合，即：I=2905.06/R6.实验验证模型经过推理和实验验证，电流I与电阻R反比例关系成立，即。↖知识7.应用知识解决实际问题电子秤、握力计、家庭电路……↖智慧探究活动二：通过对欧姆定律的探究活动，总结知识与智慧的含义问题引领：请同学们相互讨论一下，什么是知识？你能列举出哪些独特的知识来和大家分享。并思考什么是智慧，知识是否等于智慧，知识和智慧之间有什么联系？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。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。数据是现实世界客观事物的符号记录；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；智慧是应用知识解决问题的实践创新能力。【精讲点拨】：数据、信息、知识和智慧之间的联系客观事物的符号记录客观事物的符号记录具有意义的数据对获取或积累的信息进行系统化地提炼、研究和分析的结果达到预定目标而运用知识解决问题的创新思维能力内化转化处理生成知识启迪智慧处理处理【课堂小结】：【课堂巩固问卷星考试】:1.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，能够精确的反应事物的本质。2.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，能够精确的反应事物的本质3.下列工具中属于免费的在线阅读工具的是（）A.QQB.云盘C.微信读书D.网易音乐4.在教科书中利用Python探究电流和电压、电阻关系实验里，除了可以通过书中的JupyterNotebook外，处理数据还可以通过下列（）工具实现。A.PythonIDLEB.XmindC.网络画板D.几何画板5.微博、微信、QQ等软件平台都属于（）。A.网络课程平台B.网络资源平台C.网络互动平台D.网络教学平台6.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，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。7.科学研究的方法以下描述正确的是（）A.实验方法是指以数学学科为代表，以推理和演绎为特征的方法。研究人员通过构建分析模型和理论推导进行规律预测与发现。B.理论方