信息技術(shù)及其應(yīng)用課件高中信息技術(shù)必修2人教中圖版

項(xiàng)目過(guò)程

學(xué)完本章之后，分析項(xiàng)目活動(dòng)中遇到的問(wèn)題及解決方法，培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的能力，加強(qiáng)運(yùn)用信息技術(shù)解決問(wèn)題的能力。通過(guò)閱讀、調(diào)研，加深對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用的了解，提升對(duì)信息社會(huì)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步明確信息技術(shù)與社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步的關(guān)系。項(xiàng)目總結(jié)體驗(yàn)探索感受身邊的信息早上，清脆的手機(jī)鬧鈴聲把我們從夢(mèng)中叫醒，新的一天開(kāi)始了！手機(jī)推送的天氣預(yù)報(bào)送來(lái)陰晴冷暖信息；上學(xué)路上，實(shí)時(shí)的交通信息讓我們選擇合適的出行方式；走在校園中，大屏幕上滾動(dòng)著校內(nèi)的各種信息，廣播里播放著重要通知……由此可見(jiàn)，信息無(wú)處不在，信息技術(shù)已經(jīng)成為社會(huì)生活的重要組成部分。

思考：在社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，人類(lèi)獲取、傳播信息的技術(shù)手段經(jīng)歷了哪些變化？

小組討論：在社會(huì)生活中，還有哪些應(yīng)用信息技術(shù)解決問(wèn)題的事例信息技術(shù)的發(fā)展歷史圖1.1.1?信息技術(shù)發(fā)展進(jìn)程的主要標(biāo)志圖1.1.2?記錄在龜甲和竹簡(jiǎn)上的文字圖用活字印刷術(shù)排版圖電視臺(tái)的播控室圖衛(wèi)星通信表1.1.1?信息技術(shù)發(fā)展的一些定律信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)圖1.1.6?多樣化的信息終端圖1.1.7?智能化信息交互信息技術(shù)發(fā)展回顧與展望在信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，發(fā)生了很多重要?dú)v史事件，出現(xiàn)了許多創(chuàng)新成果，凝聚了無(wú)數(shù)人的思想火花。

思考：你還知道哪些重要的歷史事件、創(chuàng)新成果和人物？你認(rèn)為未來(lái)信息技術(shù)的發(fā)展還會(huì)有哪些技術(shù)突破？思考活動(dòng)信息技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)圖1.1.8?能自動(dòng)駕駛的智能汽車(chē)圖1.1.9?集成電路芯片

微電子技術(shù)

主要指以集成電路為代表，制造和使用微型電子元器件，實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)功能的技術(shù)，其主要特征是元器件和電路的微型化，有助于縮小電子產(chǎn)品尺寸，降低功耗，提高產(chǎn)品的可靠性。微電子技術(shù)是信息處理系統(tǒng)的基石，無(wú)論是傳感器、通信設(shè)備還是計(jì)算機(jī)，都離不開(kāi)微電子技術(shù)的核心產(chǎn)品——集成電路芯片（圖）?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有微電子技術(shù)就沒(méi)有現(xiàn)代信息技術(shù)。圖汽車(chē)感應(yīng)障礙物傳感技術(shù)例如，多數(shù)汽車(chē)已經(jīng)安裝了能感應(yīng)障礙物的傳感器。這些傳感器可以在駕駛過(guò)程中幫助駕駛者及時(shí)避開(kāi)障礙物。一些大廈的門(mén)口安裝了紅外線傳感器，可以用來(lái)感應(yīng)是否有人接近，從而自動(dòng)開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)。傳感技術(shù)拓展了人類(lèi)獲取信息的能力，是各種信息處理系統(tǒng)“認(rèn)識(shí)”外部世界的窗口。通信技術(shù)現(xiàn)代通信技術(shù)主要指以電磁波、聲波、光波的方式，把信息通過(guò)電脈沖從發(fā)送端（信源）傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)接收端（信宿）的一系列技術(shù)，通常包括數(shù)字通信技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、光纖接入技術(shù)、無(wú)線接入技術(shù)等。數(shù)字通信技術(shù)正在逐步取代傳統(tǒng)的模擬通信技術(shù)。

計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)涵蓋范圍非常廣，既研究提高計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的問(wèn)題，也研究讓計(jì)算機(jī)高效處理信息的各類(lèi)問(wèn)題，具有明顯的綜合特性，與電子工程、應(yīng)用物理、機(jī)械工程、現(xiàn)代通信技術(shù)、數(shù)學(xué)等緊密相關(guān)。例如，通過(guò)衛(wèi)星測(cè)得地球表面的大量數(shù)據(jù)后傳送到數(shù)據(jù)計(jì)算中心，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)等處理，就可以還原成三維地形圖。圖1.1.11?數(shù)據(jù)計(jì)算中心人工智能技術(shù)主要指利用計(jì)算機(jī)或者計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器來(lái)模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能，感知環(huán)境、獲取知識(shí)并使用知識(shí)獲得最佳結(jié)果的技術(shù)與方法。例如，智能汽車(chē)在硬件系統(tǒng)的支持下，通過(guò)在自動(dòng)駕駛、安全防護(hù)、位置服務(wù)、用車(chē)輔助等信息系統(tǒng)中運(yùn)用人工智能技術(shù)，對(duì)車(chē)輛的行駛、?？窟M(jìn)行控制圖1.1.12?天河二號(hào)我國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)我國(guó)在超級(jí)計(jì)算機(jī)方面發(fā)展迅速，早在1983年就研制出第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)“銀河-Ⅰ”，成為第三個(gè)能獨(dú)立設(shè)計(jì)和研制超級(jí)計(jì)算機(jī)的國(guó)家。2016年6月，在世界超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單中，“神威·太湖之光”和“天河二號(hào)”（圖）位居前兩位。

1.上網(wǎng)查了解我國(guó)在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的成就。2.了解我國(guó)在計(jì)算機(jī)技術(shù)方面還有哪些創(chuàng)新。實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)信息技術(shù)的應(yīng)用除了以上信息技術(shù)，你認(rèn)為智能汽車(chē)還運(yùn)用了哪些信息技術(shù)？請(qǐng)?zhí)钊氡怼?/p>

想一想，你還知道哪些技術(shù)對(duì)信息技術(shù)的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用？

小組一起討論，以上哪些技術(shù)可以應(yīng)用到“智能化教學(xué)大樓”方案設(shè)計(jì)之中？表1.1.2?智能汽車(chē)運(yùn)用的信息技術(shù)及其簡(jiǎn)介信息技術(shù)的社會(huì)應(yīng)用圖1.1.13?用導(dǎo)航軟件駕車(chē)出行放假了，趙宇和家人準(zhǔn)備到外地旅游。他提前在網(wǎng)上訂好了高鐵票、酒店以及接站的網(wǎng)約專(zhuān)車(chē)，還通過(guò)電子地圖查看了酒店和景點(diǎn)的位置。到達(dá)當(dāng)?shù)鼐频旰?，趙宇的爸爸租了一輛小轎車(chē)，并利用導(dǎo)航軟件，帶領(lǐng)一家人游覽周邊的景點(diǎn)。圖1.1.14?刷交通一卡通乘車(chē)圖1.1.15?車(chē)輛通過(guò)ETC通道圖1.1.16?智能交通管理圖1.1.17?衛(wèi)星導(dǎo)航示意圖北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)鐵路運(yùn)行系統(tǒng)、航空管理系統(tǒng)、水利運(yùn)輸系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等都離不開(kāi)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（圖）的支持，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是重要的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。其中，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、測(cè)繪地理信息、森林防火、通信系統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急搜救等方面廣泛應(yīng)用。

嘗試登錄“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”網(wǎng)站，了解我國(guó)研制衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的意義圖1.1.18?拿著處方取藥情境3：信息技術(shù)改善醫(yī)療趙宇的奶奶病了，準(zhǔn)備去醫(yī)院看病。出發(fā)前，趙宇利用手機(jī)為奶奶掛好了第二天上午的號(hào)。到了醫(yī)院，在自助機(jī)上取了號(hào)，趙宇陪奶奶進(jìn)行了全面檢查?；氐皆\室，大夫依據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行了診療。趙宇和奶奶拿著處方到了取藥處，顯示屏上已經(jīng)顯示著奶奶的名字，藥已經(jīng)分揀好了。奶奶贊嘆道：“現(xiàn)在看病省時(shí)省力，太好啦！”圖1.1.19?醫(yī)生實(shí)時(shí)查看病變部位圖1.1.20?醫(yī)療專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)會(huì)診圖1.1.21?查看運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)圖1.1.22人造脊骨近年來(lái)，一些新興技術(shù)正逐步用于臨床試驗(yàn)。例如，2016年，我國(guó)研究人員利用金屬三維打印技術(shù)，研制出人造脊骨（圖）并成功植入患者體內(nèi)。圖1.1.23?網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物下雪天，趙宇的奶奶想出門(mén)購(gòu)買(mǎi)蔬果，但又擔(dān)心天冷路滑。趙宇打開(kāi)手機(jī)里安裝的蔬果訂購(gòu)軟件，讓奶奶選擇要購(gòu)買(mǎi)的蔬果，然后確認(rèn)下單并支付了貨款。過(guò)了一個(gè)多小時(shí)，快遞員就送來(lái)了新鮮的蔬果（圖）。奶奶覺(jué)得這種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訂購(gòu)蔬果的方式既方便又快捷。圖1.1.24?商品掃碼結(jié)算情境5：信息技術(shù)改變教育教學(xué)圖1.1.25?信息技術(shù)支持的小組學(xué)習(xí)圖1.1.26?信息技術(shù)支持的課堂教學(xué)圖1.1.27?信息技術(shù)支持的自主學(xué)習(xí)圖1.1.28?課堂外的學(xué)習(xí)探究圖1.1.29?科技館的虛擬場(chǎng)景體驗(yàn)情境6：機(jī)器人代替人工作圖1.1.31?工業(yè)機(jī)器人圖1.1.32?消防機(jī)器人圖1.1.33?家政服務(wù)機(jī)器人集高新技術(shù)于一身的工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)現(xiàn)代化的典型應(yīng)用場(chǎng)景。很多企業(yè)利用機(jī)器人代替人從事繁重和重復(fù)性的工作，解放了大量的勞動(dòng)力，同時(shí)也提高了效率。例如，制造行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上的點(diǎn)焊、弧焊、電子裝配等工作，物流系統(tǒng)中的搬運(yùn)、包裝、碼垛等工作，危險(xiǎn)、有害環(huán)境中的操作任務(wù)，都可以借助機(jī)器人來(lái)完成。近年來(lái)，全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)一些省市正在推動(dòng)“機(jī)器換人”計(jì)劃，自動(dòng)化、智能化、無(wú)人化生產(chǎn)線越來(lái)越多。圖1.1.34?智能冰箱它不僅能提供食品儲(chǔ)藏功能，而且能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，為用戶提供冷藏物管理服務(wù)，還能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自主檢測(cè)和報(bào)修。智能冰箱正在成為提供全方位食品服務(wù)的智能終端。情境7：信息技術(shù)助力設(shè)計(jì)制造圖1.1.35?“復(fù)興號(hào)”高鐵列車(chē)圖1.1.36?C919機(jī)身設(shè)計(jì)制造圖1.1.37?水陸兩棲飛機(jī)AG600圖1.1.38?航行中的“遼寧艦”及正在起飛的艦載機(jī)情境8：信息技術(shù)助力農(nóng)產(chǎn)品種植圖1.1.39?數(shù)字化農(nóng)作物管理放暑假了，趙宇來(lái)到農(nóng)村的叔叔家度假。叔叔帶他來(lái)到田間，只見(jiàn)叔叔用手機(jī)打開(kāi)一個(gè)軟件，并簡(jiǎn)單點(diǎn)擊了幾下，噴灌閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，開(kāi)始按照設(shè)定的水量澆灌農(nóng)作物。叔叔告訴趙宇：“農(nóng)田周?chē)惭b了好幾個(gè)能旋轉(zhuǎn)的攝像頭，各個(gè)方向的情況都可以探測(cè)到。這樣，即便外出旅游，也能通過(guò)手機(jī)隨時(shí)查看莊稼的生長(zhǎng)情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。圖1.1.40?智能灌溉通過(guò)溫室數(shù)字化自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控空氣和土壤的溫度、濕度以及光照強(qiáng)度等參數(shù)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進(jìn)行統(tǒng)一分析，從而實(shí)施遠(yuǎn)程灌溉等生產(chǎn)操作……這一切，不僅有助于確定播種與收獲的時(shí)機(jī)，還能避免或減輕災(zāi)害造成的損失等。圖1.1.41?數(shù)字化蔬菜大棚圖1.1.42?無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)信息技術(shù)推動(dòng)國(guó)防信息化

信息技術(shù)在國(guó)防軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，對(duì)武器裝備、指揮方式、作戰(zhàn)形式、軍隊(duì)結(jié)構(gòu)以及戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)等都產(chǎn)生了巨大推進(jìn)作用。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，電子預(yù)警、電子干擾、聲吶探測(cè)、雷達(dá)系統(tǒng)、紅外夜視裝置等都需要信息技術(shù)的支撐。例如，DF-ZF飛行器能夠借助自身的氣動(dòng)控制能力，像打水漂一樣在大氣層邊緣保持10倍音速機(jī)動(dòng)飛行。F-35艦載機(jī)具有較好的隱身設(shè)計(jì)，其分布在機(jī)身上的多套光電探測(cè)裝置可實(shí)現(xiàn)360度環(huán)視，圖像投射到頭盔面罩上，飛行員用肉眼就能“穿透”各種障礙物看到廣域外景圖像。我國(guó)研制的“殲-10”“殲-20”等戰(zhàn)斗機(jī)性能卓越，其頭盔顯示器系統(tǒng)是光電系統(tǒng)和頭部位置跟蹤裝置的組合，可實(shí)時(shí)顯示各種狀態(tài)數(shù)據(jù)信息。閱讀拓展信息技術(shù)在本學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用從信息技術(shù)學(xué)科應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，信息技術(shù)廣泛用于自動(dòng)控制、信息系統(tǒng)和科學(xué)計(jì)算等方面。自動(dòng)控制用于各種設(shè)備與設(shè)施，提高了運(yùn)行的穩(wěn)定性和智能性。信息系統(tǒng)用于辦公自動(dòng)化、工程施工管理、倉(cāng)儲(chǔ)物流管理、網(wǎng)絡(luò)交易管理等各行業(yè)，是行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新的基礎(chǔ)。科學(xué)計(jì)算用于油田勘探、工程開(kāi)發(fā)、航空航天、天氣預(yù)報(bào)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面。

思考：從以上角度，查找?guī)讉€(gè)應(yīng)用實(shí)例，想一想信息技術(shù)對(duì)社會(huì)的促進(jìn)作用。思考活動(dòng)信息技術(shù)推動(dòng)科技進(jìn)步圖1.1.43?大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)圖1.1.44?FAST工程2016年，我國(guó)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、被譽(yù)為“超級(jí)天眼”的“500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡”（Fivehundred-meterApertureSphericalradioTelescope，F(xiàn)AST）工程落成啟用，它能夠接收百億光年以外的電磁信號(hào)，大大拓展了人類(lèi)探測(cè)宇宙天體的能力。情境10：信息技術(shù)推動(dòng)航空航天科技發(fā)展圖1.1.45?“神舟十一號(hào)”飛船發(fā)射圖1.1.46?飛船與空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接圖1.1.47“嫦娥三號(hào)”著陸月球圖1.1.48“嫦娥四號(hào)”著陸月球2019年1月，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功在月球背面的預(yù)選著陸區(qū)著陸（圖），并通過(guò)“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開(kāi)了古老月背的神秘面紗，開(kāi)啟了人類(lèi)月球探測(cè)的新篇章。在這一過(guò)程中，探測(cè)器的導(dǎo)航系統(tǒng)、感測(cè)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、信息處理與傳輸系統(tǒng)等都涉及多種信息技術(shù)。我國(guó)的衛(wèi)星研制與應(yīng)用舉例

人造地球衛(wèi)星是全球范圍內(nèi)發(fā)射數(shù)量最多、用途最廣的航天器，我國(guó)在衛(wèi)星研制、發(fā)射與應(yīng)用方面成就卓越。例如，2014年我國(guó)發(fā)射的“高分二號(hào)”遙感衛(wèi)星，在60萬(wàn)米外就可看到道路標(biāo)志線，拍攝的影像廣泛應(yīng)用在國(guó)土資源、環(huán)境保護(hù)、勘探測(cè)繪等方面。高分辨率衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)與載人航天、探月工程、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航等，同是國(guó)家重大科技項(xiàng)目。2015年，我國(guó)發(fā)射的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”，具有能量分辨率高、測(cè)量能量范圍大等優(yōu)勢(shì)。2017年，我國(guó)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”與“京滬通信干線”實(shí)現(xiàn)天地鏈路，實(shí)現(xiàn)洲際量子保密通信。實(shí)踐活動(dòng)信息技術(shù)引發(fā)的一些社會(huì)問(wèn)題

信息污染：虛假信息、垃圾信息、干擾信息、誤導(dǎo)信息、冗余信息等。

信息犯罪：黑客攻擊、網(wǎng)上色情、網(wǎng)上賭毒、網(wǎng)上詐騙、信息竊取等。

信息侵權(quán)：侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)、個(gè)人隱私權(quán)、商標(biāo)權(quán)等。

信息侵略：一些強(qiáng)勢(shì)國(guó)家通過(guò)信息壟斷，大肆宣揚(yáng)本國(guó)的價(jià)值觀，用自身的文化和生活方式影響他國(guó)。

計(jì)算機(jī)病毒：消耗計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源，破壞文件數(shù)據(jù)、軟件系統(tǒng)、硬件設(shè)備，致使網(wǎng)絡(luò)癱瘓等。