高中信息技术（必选1）X1-01深入认识数据知识点

高中信息技术（必选1）X1-01深入认识数据知识点整理一、本课程主要学习内容概述本课程“深入认识数据”是高中信息技术必选1模块的开篇内容，核心围绕数据的基本概念、特征、分类、来源与获取方式，以及数据在信息时代的作用展开。通过学习，学生需理解数据是信息的载体，明确数据的本质属性，掌握数据分类的标准与方法，能够区分不同的数据来源类型，熟练运用常见的数据获取手段，同时认识到数据在社会生产、生活、科研等领域的重要价值，树立数据安全与隐私保护的初步意识。二、需掌握的核心知识点及配套练习知识点1：数据的基本概念与本质核心内容：数据是对客观事物的符号表示，是可存储、可处理、可传递的信息载体。其本质是对现实世界中各种事物特征、现象、关系等的量化或定性描述，包括数值型数据（如年龄、成绩）和非数值型数据（如文字、图像、声音）。数据经过加工处理后可转化为有价值的信息，信息进一步提炼可形成知识。练习题下列关于数据的说法，正确的是（）

A.数据只能是数值形式的符号

B.未经加工的数据也具有明确的使用价值

C.数据是信息的载体，信息是数据加工后的结果

D.文字、图像不属于数据的范畴

下列选项中，不属于数据本质特征的是（）

A.可存储性

B.客观性

C.主观性

D.可传递性

请简述数据、信息与知识之间的关系。答案及解析答案：C

解析：A选项错误，数据不仅包括数值型数据，还包括文字、图像、声音等非数值型数据；B选项错误，未经加工的数据往往是零散的，不具备明确的使用价值，需经过整理、分析等加工过程才能转化为有价值的信息；C选项正确，数据是信息的载体，信息是对数据加工处理后得到的、能反映事物本质特征的内容；D选项错误，文字、图像属于非数值型数据，是数据的重要组成部分。答案：C

解析：数据的本质特征包括客观性（基于客观事物的描述）、可存储性（可通过存储设备保存）、可传递性（可通过网络、设备等进行传输）、可处理性（可进行整理、分析、转换等操作）。主观性不属于数据的本质特征，数据是对客观事物的反映，不依赖于人的主观判断。答案：数据是信息的载体，信息是数据经过加工处理后形成的、能反映事物本质特征和规律的内容；信息经过进一步的提炼、总结和归纳，形成系统化的知识。三者是层层递进的关系：数据→加工处理→信息→提炼归纳→知识。例如，“30℃、32℃、29℃”是一组数据，对其进行整理后得到“某地区三天的气温分别为30℃、32℃、29℃”，这是信息；进一步分析得出“该地区这三天气温较为稳定，平均气温30.3℃”，这是知识。知识点2：数据的特征核心内容：数据具有多个基本特征，主要包括：①客观性：数据是对客观事物的真实反映，不依赖于人的主观意愿；②可存储性：可通过计算机硬盘、U盘、云存储等设备进行保存；③可传递性：可通过网络、蓝牙、数据线等方式在不同设备、不同主体之间传递；④可处理性：可进行分类、排序、筛选、分析、转换等操作；⑤时效性：部分数据具有时间限制，超过一定时间后价值会降低（如实时气温、股票价格）；⑥多样性：数据形式多样，包括数值、文字、图像、音频、视频等。练习题“某超市2024年5月的销售额数据可存储在超市的服务器中，供后续分析使用”，这体现了数据的（）特征

A.客观性

B.可存储性

C.可传递性

D.时效性

下列现象中，体现数据时效性特征的是（）

A.手机拍摄的照片可通过微信发送给好友

B.某网站实时更新的疫情防控数据，过了半年后参考价值大幅降低

C.对学生的考试成绩进行排序、统计平均分

D.天气预报数据基于卫星观测的客观数据生成

数据的可处理性体现在多个方面，请列举3种常见的数据处理操作，并举例说明。判断：“数据的客观性意味着所有数据都是绝对准确的，不会存在误差。”该说法是否正确？请说明理由。答案及解析答案：B

解析：题干中“销售额数据可存储在超市的服务器中”直接体现了数据的可存储性，即数据能够通过存储设备进行保存，以便后续使用。A选项客观性强调数据对客观事物的真实反映；C选项可传递性强调数据的传输；D选项时效性强调数据的时间价值，均与题干描述不符。答案：B

解析：A选项体现了数据的可传递性（通过微信传递照片数据）；B选项体现了数据的时效性，实时疫情防控数据随着时间推移，其参考价值会大幅降低，符合时效性的特征；C选项体现了数据的可处理性（对成绩进行排序、统计）；D选项体现了数据的客观性（基于客观观测生成数据）。答案：常见的数据处理操作包括：①分类：将数据按照一定标准划分成不同类别，如将学生成绩按照“优秀（90-100分）、良好（80-89分）、及格（60-79分）、不及格（60分以下）”进行分类；②排序：将数据按照一定顺序（升序、降序）排列，如将班级学生的身高数据按升序排列；③筛选：从大量数据中提取符合条件的数据，如从超市销售数据中筛选出“销售额大于1000元的商品”；④分析：对数据进行统计、计算等，如计算班级学生的平均成绩、最高分、最低分；⑤转换：将数据从一种形式转换为另一种形式，如将图像数据转换为灰度图数据。（任选3种即可，举例合理即可）答案：不正确。数据的客观性是指数据是对客观事物的真实反映，其生成基于客观事实，不依赖于人的主观意愿，但这并不意味着数据绝对准确、没有误差。在数据采集、传输、存储等过程中，可能会因设备故障、人为操作失误、环境干扰等因素导致数据出现误差。例如，用温度计测量气温时，温度计的精度不足或测量者读数误差，都可能导致测量出的气温数据与实际气温存在偏差，但该数据依然是对气温这一客观事物的反映，具备客观性。知识点3：数据的分类核心内容：根据不同的分类标准，数据可分为多种类型，常见的分类方式有：①按数据形式分类：数值型数据（如身高、体重、成绩、销售额等，可进行数学运算）和非数值型数据（如文字、图像、音频、视频、符号等，一般不能直接进行数学运算）；②按数据来源分类：一手数据（通过直接调查、实验、观测等方式获取的原始数据，如自己测量的体温、问卷调查收集的数据）和二手数据（从他人或已有渠道获取的、经过初步加工的数据，如从统计年鉴、官方网站下载的数据）；③按数据结构化程度分类：结构化数据（具有固定格式和结构，如数据库中的表格数据，由行和列组成）、半结构化数据（有一定结构但不严格，如XML文件、JSON数据）、非结构化数据（无固定格式和结构，如Word文档、图片、视频等）。练习题下列数据中，属于数值型数据的是（）

A.学生的姓名

B.商品的条形码

C.员工的工资

D.书籍的封面图片

某研究人员从国家统计局官网下载了2023年全国居民人均可支配收入数据，该数据属于（）

A.一手数据结构化数据

B.二手数据结构化数据

C.一手数据非结构化数据

D.二手数据非结构化数据

请将下列数据按照“结构化数据、半结构化数据、非结构化数据”进行分类，并说明分类依据：①Excel表格中的学生成绩数据；②微信朋友圈发布的文字+图片动态；③XML格式的商品信息数据。判断：“非数值型数据不能进行任何运算，因此没有实际使用价值。”该说法是否正确？请说明理由。简述一手数据和二手数据的区别，并分别列举2个获取一手数据和二手数据的渠道。答案及解析答案：C

解析：数值型数据是指可以用数值表示、能够进行数学运算的数据。A选项学生姓名属于文字类非数值型数据；B选项商品条形码是符号类非数值型数据，其数字仅作为标识，不能进行数学运算；C选项员工工资是数值型数据，可进行加减、统计等数学运算；D选项书籍封面图片属于图像类非数值型数据。答案：B

解析：从数据来源来看，研究人员从国家统计局官网下载的是他人已加工发布的数据，属于二手数据；从数据结构化程度来看，全国居民人均可支配收入数据通常以表格形式呈现，具有固定的格式和结构，属于结构化数据。因此，该数据属于二手数据、结构化数据，对应选项B。答案：①Excel表格中的学生成绩数据属于结构化数据。分类依据：结构化数据具有固定的格式和结构，Excel表格数据由行（对应学生）和列（对应科目、成绩）组成，格式规范，可直接用数据库等工具进行处理。②微信朋友圈发布的文字+图片动态属于非结构化数据。分类依据：非结构化数据无固定格式和结构，文字内容长短不一，图片为图像格式，无法用固定的结构进行描述和存储，需通过专门的非结构化数据处理工具进行分析。③XML格式的商品信息数据属于半结构化数据。分类依据：半结构化数据有一定的结构，但不严格，XML数据通过标签对数据进行标识，具有一定的层次性和结构性，但标签的数量、内容可灵活调整，不像结构化数据那样有严格的表结构限制。答案：不正确。非数值型数据虽然不能直接进行数学运算，但具有重要的实际使用价值。非数值型数据（如文字、图像、音频、视频）是对客观事物的定性描述，能够传递丰富的信息。例如，文字数据可用于记录文献、撰写报告；图像数据可用于身份识别、场景分析；音频数据可用于语音交互、音乐播放；视频数据可用于视频监控、内容传播。此外，通过特定的技术手段（如将文字转换为向量、对图像进行像素值提取），非数值型数据也可转化为可处理的形式，进行进一步的分析和应用。答案：区别：一手数据是通过直接调查、实验、观测等方式获取的原始数据，具有真实性、针对性强的特点，但获取成本高、耗时久；二手数据是从他人或已有渠道（如统计年鉴、官方网站、文献资料等）获取的、经过初步加工的数据，获取成本低、效率高，但可能存在数据过时、针对性不强、准确性有待验证等问题。

获取一手数据的渠道：①问卷调查：设计问卷向目标群体发放，收集反馈数据；②实验法：通过设计实验，控制变量，记录实验过程中的数据；③实地观测：到现场直接观察、记录客观现象的数据（如观察交通流量）；④访谈法：与受访者面对面交流，记录访谈内容形成数据。（任选2个即可）

获取二手数据的渠道：①官方统计机构（如国家统计局、地方统计局官网）；②学术文献数据库（如中国知网、万方数据）；③行业报告（如艾瑞咨询、易观分析发布的行业报告）；④企业官方发布的信息（如企业年报、产品说明书）。（任选2个即可）知识点4：数据的来源与获取方式核心内容：数据的来源广泛，主要包括自然环境（如气象、地质、生态等数据）、社会活动（如经济、教育、医疗、交通等数据）、科学实验（如物理、化学、生物等实验数据）、网络平台（如社交媒体、电商平台、搜索引擎等产生的用户行为数据）。数据的获取方式需结合数据来源和需求选择，常见的获取方式有：①直接采集：通过传感器、观测仪器、问卷调查、实验、访谈等方式直接获取一手数据；②间接获取：从统计年鉴、官方网站、学术文献、行业报告、数据库等渠道获取二手数据；③网络爬虫：在合法合规的前提下，通过爬虫程序从网站上获取公开的网络数据；④API接口调用：通过调用第三方平台提供的API接口，获取其开放的数据（如地图数据、天气数据）。练习题下列数据获取方式中，属于直接采集一手数据的是（）

A.从中国知网下载学术论文中的实验数据

B.用温度传感器实时采集室内温度数据

C.通过网络爬虫获取某电商平台的商品价格数据

D.调用天气API接口获取未来7天的天气预报数据

某同学想获取“某城市2024年第一季度的空气质量数据”，下列获取渠道中最可靠的是（）

A.某个人博客发布的空气质量记录

B.该城市生态环境局官方网站发布的统计数据

C.社交媒体上网友讨论的空气质量情况

D.某商业网站发布的空气质量预测数据

简述网络爬虫获取数据的适用场景和注意事项。某研究小组计划开展“中学生课外阅读习惯调查”，请设计3种数据获取方式，并说明每种方式的优缺点。答案及解析答案：B

解析：A选项从中国知网下载的实验数据是他人已发布的二手数据，属于间接获取；B选项用温度传感器实时采集室内温度数据，是通过直接观测获取的原始数据，属于直接采集一手数据；C选项通过网络爬虫获取的电商平台商品价格数据，若该数据是平台公开的，属于间接获取二手数据；D选项调用API接口获取的天气预报数据，是第三方平台提供的已加工数据，属于间接获取二手数据。答案：B

解析：获取数据时，应优先选择官方渠道、权威机构发布的数据，以保证数据的可靠性和准确性。A选项个人博客发布的数据可能存在主观性、准确性不足的问题；B选项城市生态环境局是负责空气质量监测与发布的官方机构，其官网发布的统计数据最可靠；C选项社交媒体上网友的讨论多为主观感受，缺乏科学的监测依据，数据不可靠；D选项商业网站发布的空气质量预测数据可能存在偏差，且并非实际监测数据，可靠性不如官方数据。答案：适用场景：网络爬虫适用于需要批量获取某网站公开的、结构化或半结构化网络数据的场景，例如：①获取电商平台上某类商品的价格、销量、评价数据，用于市场分析；②获取社交媒体上的用户评论数据，用于情感分析；③获取新闻网站的新闻内容和发布时间，用于舆情监测。

注意事项：①合法合规：严格遵守《网络安全法》《数据安全法》等相关法律法规，以及目标网站的robots协议，不得爬取网站的非公开数据、隐私数据或受版权保护的内容；②尊重网站规则：控制爬虫的访问频率，避免对目标网站的服务器造成过大压力，导致网站瘫痪；③数据使用规范：爬取的数据仅用于合法的研究或应用场景，不得用于非法用途，同时保护用户隐私，对敏感数据进行脱敏处理。答案：①问卷调查法

优点：能快速批量收集数据，样本覆盖面广，数据结构化程度高，便于后续统计分析；成本相对较低，可通过线上（如问卷星）或线下方式发放。

缺点：部分受访者可能存在敷衍作答的情况，导致数据准确性受影响；无法深入了解受访者的真实想法和背后原因；问卷设计质量直接影响数据质量，设计不当可能导致信息缺失。

②访谈法（一对一或小组访谈）

优点：能与受访者深入交流，获取更详细、真实的信息，可挖掘受访者的潜在想法和行为动机；适用于样本量较小的调查。

缺点：耗时耗力，获取数据的效率较低；访谈结果受访谈者的提问方式、沟通技巧影响较大，主观性较强；数据整理和分析难度较大，结构化程度低。

③校园图书馆借阅记录分析

优点：数据客观真实，属于一手数据，能直接反映中学生的课外阅读类型和频率；无需受访者配合，获取过程简单。

缺点：数据范围有限，仅能反映在校园图书馆借阅的情况，无法涵盖学生通过购买、电子书、校外图书馆等渠道的课外阅读；无法获取学生的阅读偏好、阅读原因等主观信息。知识点5：数据的价值与影响核心内容：在信息时代，数据已成为重要的生产要素，具有巨大的价值。数据的价值主要体现在：①辅助决策：通过对数据的分析，为个人、企业、政府的决策提供依据（如企业通过销售数据分析制定营销策略，政府通过人口数据制定公共服务政策）；②推动创新：数据驱动的创新模式不断涌现，如人工智能、大数据分析、物联网等领域的发展都依赖于大量数据的支撑；③提升效率：通过数据优化流程、整合资源，提升生产、服务、管理等环节的效率（如物流企业通过数据分析优化配送路线，提升配送效率）；④创造新的产品和服务：基于数据开发新的产品和服务，如个性化推荐、智能导航、精准医疗等。同时，数据也带来了一些挑战，如数据安全风险（数据泄露、篡改、丢失）、隐私保护问题（个人信息被非法收集和使用）、数据鸿沟（不同群体在数据获取和使用能力上的差距）等。练习题下列实例中，体现数据辅助决策价值的是（）

A.某手机APP根据用户的浏览记录推荐感兴趣的内容

B.某企业通过分析客户消费数据，调整产品定价和促销策略

C.某医院利用大数据分析研发新的治疗方案

D.某物流公司通过数据分析优化配送路线，缩短配送时间

下列关于数据带来的挑战，说法不正确的是（）

A.数据泄露可能导致个人隐私被侵犯、企业商业机密泄露

B.数据鸿沟仅存在于不同国家之间，同一国家内部不存在

C.非法收集、使用个人数据违反相关法律法规

D.数据篡改可能导致决策失误，造成严重损失

简述数据作为生产要素的重要性，并举例说明数据在某一领域（如教育、医疗、经济）的具体应用及价值。作为中学生，在使用数据的过程中，应如何保护个人数据安全和隐私？请列举3条具体措施。答案及解析答案：B

解析：A选项体现了数据创造新的服务（个性化推荐）；B选项企业通过分析客户消费数据调整产品定价和促销策略，是利用数据为企业决策提供依据，体现了数据辅助决策的价值；C选项体现了数据推动创新（研发新的治疗方案）；D选项体现了数据提升效率（优化配送路线，缩短配送时间）。答案：B

解析：A选项正确，数据泄露会导致个人隐私（如身份证号、手机号、住址）被侵犯，企业商业机密（如核心技术数据、客户数据）泄露；B选项错误，数据鸿沟不仅存在于不同国家之间，同一国家内部不同地区、不同群体（如城乡群体、不同年龄段群体）之间也存在，例如农村地区居民在数据获取设备、网络条件、数据使用能力等方面可能落后于城市居民；C选项正确，《个人信息保护法》等法律法规明确规定，禁止非