高中信息技术（必修2）RJ02-01-01-05信息技术推动科技进步知识点

高中信息技术（必修2）RJ02-01-01-05信息技术推动科技进步知识点整理一、课程学习主要内容本课程聚焦“信息技术推动科技进步”这一核心主题，系统阐述了信息技术的内涵与发展阶段，分析了信息技术与科技进步之间的内在关联，重点讲解了信息技术在不同科技领域（如科学研究、工程技术、生物医药、航空航天等）的具体应用，探讨了信息技术推动科技进步的核心机制，同时提及了信息技术发展带来的科技伦理与安全问题。通过本课程学习，学生需理解信息技术对科技发展的革命性影响，掌握信息技术在关键科技领域应用的核心逻辑，提升对科技发展趋势的判断能力。二、需掌握的核心知识点知识点1：信息技术的内涵与核心构成核心内容：信息技术是以电子计算机和现代通信为主要手段，实现信息的获取、传输、存储、处理、显示和应用的技术总和。其核心构成包括传感技术（信息获取）、通信技术（信息传输）、计算机技术（信息处理与存储）、控制技术（信息应用反馈）。信息技术经历了电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、大规模和超大规模集成电路时代四个主要发展阶段，当前正朝着智能化、网络化、泛在化方向演进。练习题下列不属于信息技术核心构成的是（）

A.传感技术B.纳米技术C.通信技术D.计算机技术

信息技术发展的哪个阶段实现了计算机体积大幅缩小、功耗降低且性能提升（）

A.电子管时代B.晶体管时代C.集成电路时代D.超大规模集成电路时代

简述信息技术的内涵及核心构成之间的内在联系。

下列关于信息技术发展趋势的说法，错误的是（）

A.智能化B.封闭化C.网络化D.泛在化

答案及解析答案：B

解析：信息技术的核心构成为传感技术、通信技术、计算机技术、控制技术。纳米技术是一种材料科学与工程领域的技术，不属于信息技术核心构成，故选B。

答案：C

解析：电子管时代计算机体积庞大、功耗高；晶体管时代相比电子管有进步，但体积仍较大；集成电路时代将多个电子元件集成在芯片上，实现了体积大幅缩小、功耗降低且性能提升；超大规模集成电路时代是在集成电路基础上进一步提升集成度。故选C。

答案：信息技术是以电子计算机和现代通信为主要手段，实现信息的获取、传输、存储、处理、显示和应用的技术总和。核心构成之间的内在联系：传感技术负责获取外部信息，是信息处理的基础；通信技术实现信息在不同主体间的传输，保障信息的流通；计算机技术对获取和传输的信息进行存储、运算和处理，提炼有价值的内容；控制技术根据处理后的信息对外部设备或系统进行调控，实现信息的实际应用，四者相互配合，构成完整的信息技术体系。

解析：需先明确信息技术的定义，再分别说明各核心构成的功能，进而阐述它们之间相互支撑、协同工作的逻辑关系。

答案：B

解析：当前信息技术正朝着智能化（模拟人类智能处理信息）、网络化（实现信息多节点互联）、泛在化（信息服务无处不在）方向发展，封闭化与信息技术的发展趋势相悖，故选B。

知识点2：信息技术推动科技进步的核心机制核心内容：信息技术通过提升信息处理效率、拓展信息获取边界、促进跨领域信息融合、加速科研成果转化四大核心机制推动科技进步。提升信息处理效率：借助高性能计算、大数据分析等技术，缩短科研数据处理周期，提升处理精度；拓展信息获取边界：通过传感网络、遥感技术等，实现对微观世界（如原子结构）、宏观世界（如宇宙深空）及极端环境（如深海、极地）的信息获取；促进跨领域信息融合：打破不同科技领域的信息壁垒，推动多学科交叉创新（如生物医药与计算机技术融合产生生物信息学）；加速科研成果转化：利用网络平台、数字仿真等技术，缩短科研成果从实验室到实际应用的周期。练习题科研人员利用大数据分析技术快速处理海量的基因测序数据，这体现了信息技术推动科技进步的哪个核心机制（）

A.提升信息处理效率B.拓展信息获取边界C.促进跨领域信息融合D.加速科研成果转化

通过遥感卫星获取极地冰川融化的实时数据，突破了传统观测的地域限制，这反映了信息技术的哪一作用机制（）

A.提升信息处理效率B.拓展信息获取边界C.促进跨领域信息融合D.加速科研成果转化

简述信息技术促进跨领域信息融合推动科技进步的具体表现，并举例说明。

下列案例中，体现信息技术加速科研成果转化机制的是（）

A.利用人工智能算法优化药物分子设计B.通过物联网监测工业生产设备运行状态

C.借助数字仿真技术完成新型飞机原型测试，缩短研发周期D.利用传感技术获取深海生物活动信息

答案及解析答案：A

解析：大数据分析技术的核心作用是对海量数据进行快速、精准的处理，缩短数据处理周期，提升处理效率，符合“提升信息处理效率”的核心机制，故选A。

答案：B

解析：遥感卫星突破了传统极地观测的地域限制，实现了对极端环境信息的获取，拓展了信息获取的范围和边界，体现了“拓展信息获取边界”的机制，故选B。

答案：具体表现为信息技术打破了不同科技领域之间的信息壁垒，使不同领域的技术成果、数据资源、研究方法能够相互融合，催生新的研究方向和技术成果。举例：生物信息学是信息技术与生物医药领域融合的产物，通过计算机技术对基因序列数据进行存储、分析和解读，快速定位致病基因，为疾病诊断和治疗提供支撑；又如智能农业是信息技术与农业科技融合的结果，结合传感技术、通信技术和控制技术，实现对农田环境、作物生长状态的精准监测和调控，提升农业生产效率。

解析：需先阐述跨领域信息融合的核心逻辑，再结合具体的交叉学科或技术应用案例，说明其如何推动科技进步。

答案：C

解析：A选项体现提升信息处理效率；B选项体现信息获取与应用；C选项通过数字仿真技术缩短新型飞机研发周期，加快了科研成果从设计到测试的转化进程，体现加速科研成果转化；D选项体现拓展信息获取边界。故选C。

知识点3：信息技术在关键科技领域的应用核心内容：信息技术在多个关键科技领域发挥核心支撑作用，主要包括：1.科学研究领域：高性能计算用于气象预测、宇宙演化模拟、量子力学研究等，大数据分析用于科研数据挖掘；2.工程技术领域：数字仿真用于建筑结构设计、工业产品原型测试、桥梁隧道施工模拟等，提升工程安全性和可靠性；3.生物医药领域：基因测序与分析、人工智能辅助药物研发、远程医疗诊断等，推动精准医疗发展；4.航空航天领域：卫星通信、导航定位、航天器飞行控制、太空探测数据处理等，保障航空航天任务的顺利实施。练习题下列不属于信息技术在航空航天领域应用的是（）

A.卫星导航定位B.基因测序分析C.航天器飞行控制D.太空探测数据处理

利用数字仿真技术对新型桥梁的抗震性能进行测试，这体现了信息技术在哪个领域的应用（）

A.科学研究B.工程技术C.生物医药D.航空航天

简述信息技术在生物医药领域的两个核心应用，并说明其对该领域科技进步的推动作用。

高性能计算在气象预测中发挥重要作用，其核心价值在于（）

A.拓展气象信息获取范围B.加速气象数据处理，提升预测精度C.促进气象与其他领域融合D.缩短气象科研成果转化周期

人工智能辅助药物研发相比传统药物研发，其主要优势是（）

A.降低药物研发成本B.拓展药物研发的信息获取边界C.无需进行临床试验D.只能针对单一疾病研发药物

答案及解析答案：B

解析：卫星导航定位、航天器飞行控制、太空探测数据处理均属于信息技术在航空航天领域的应用；基因测序分析是信息技术在生物医药领域的应用，故选B。

答案：B

解析：数字仿真技术用于桥梁抗震性能测试，属于工程设计与测试环节，体现了信息技术在工程技术领域的应用，故选B。

答案：应用1：基因测序与分析。借助计算机技术对基因序列数据进行快速解码和分析，能够精准定位致病基因，为疾病的早期诊断和个性化治疗提供依据，推动生物医药领域从“经验医疗”向“精准医疗”转变。应用2：人工智能辅助药物研发。利用人工智能算法模拟药物分子与靶点的相互作用，快速筛选潜在有效药物分子，缩短药物研发周期，降低研发成本，解决传统药物研发效率低、成本高的问题。

解析：需结合生物医药领域的核心需求，选取典型的信息技术应用，说明其具体功能及对该领域科技进步的实际推动效果。

答案：B

解析：高性能计算的核心优势是强大的数据处理能力，在气象预测中，能够快速处理海量的气象观测数据，进行复杂的气象模型运算，从而提升气象预测的精度和时效性，故选B。

答案：A

解析：人工智能辅助药物研发可快速筛选有效药物分子，缩短研发周期，进而降低药物研发成本，A正确；B选项并非其主要优势；C选项错误，药物研发仍需进行临床试验；D选项错误，人工智能可针对多种疾病开展药物研发。故选A。

知识点4：信息技术推动科技进步中的伦理与安全问题核心内容：信息技术在推动科技进步的同时，也带来了一系列伦理与安全问题。伦理问题主要包括：数据隐私泄露（如科研数据、个人医疗数据被非法获取和利用）、技术滥用（如人工智能技术用于恶意攻击、基因编辑技术的伦理争议）、数字鸿沟（不同地区、群体间信息技术获取和应用能力的差距，导致科技进步成果分配不均）。安全问题主要包括：网络攻击（如科研机构网络被入侵，导致核心科研数据泄露）、数据篡改（如重要科技数据被恶意修改，影响科研结果的真实性）、技术依赖（过度依赖信息技术，导致科研人员自主创新能力退化）。应对措施：建立健全相关法律法规和伦理规范，加强网络安全防护技术研发，推进信息技术普惠化，提升科研人员的伦理意识和安全意识。练习题科研机构的核心基因测序数据被非法窃取，这属于信息技术推动科技进步中的哪类问题（）

A.数据隐私泄露B.技术滥用C.数字鸿沟D.技术依赖

下列属于信息技术带来的数字鸿沟问题的是（）

A.人工智能算法被用于制作虚假信息B.偏远山区无法接入高速网络，难以利用在线科研资源

C.科研数据被恶意篡改，影响研究结论D.过度依赖数字仿真技术，科研人员实验操作能力下降

简述基因编辑技术应用中的伦理争议，并说明如何应对这类信息技术带来的伦理问题。

下列措施中，不能应对信息技术推动科技进步中安全问题的是（）

A.加强网络安全防护系统建设B.建立科研数据分级管理制度

C.推进信息技术普惠化，缩小数字鸿沟D.定期对科研网络进行安全检测和漏洞修复

答案及解析答案：A

解析：核心基因测序数据属于重要的科研和隐私数据，被非法窃取属于数据隐私泄露问题；B选项技术滥用指技术被用于恶意目的；C选项数字鸿沟指信息获取和应用能力的差距；D选项技术依赖指过度依赖技术导致自身能力退化。故选A。

答案：B

解析：A选项属于技术滥用；B选项偏远山区因无法接入高速网络难以利用在线科研资源，体现了不同地区间信息技术获取能力的差距，属于数字鸿沟问题；C选项属于数据安全问题；D选项属于技术依赖问题。故选B。

答案：基因编辑技术应用中的伦理争议主要集中在人类生殖细胞编辑领域，可能导致基因歧视、破坏人类基因多样性，甚至引发“设计婴儿”等违背人类伦理道德的问题，同时也可能带来不可预测的基因变异风险。应对措施：一是建立严格的基因编辑伦理审查制度，明确技术应用的边界，禁止用于人类生殖细胞的非治疗性编辑；二是完善相关法律法规，对基因编辑技术的研发和应用进行规范和监管；三是加强行业自