第二章

知識與數(shù)字化學(xué)習(xí)

授課人：時間：2025.10.9知識框架運用數(shù)字化工具探究數(shù)理知識實驗?zāi)康捏w驗數(shù)字化學(xué)習(xí)過程，理解數(shù)據(jù)、信息與知識的相互關(guān)系，感受利用數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢。01使教學(xué)更加形象、直觀、易懂；02開闊視野、開發(fā)思維、啟迪智慧。03直觀地感受知識形成的過程。提高學(xué)習(xí)效率。2.實驗步驟運用數(shù)字化工具探究數(shù)理知識的實驗步驟包括：(2)分析數(shù)據(jù)，

建立模型。(1)收集實驗數(shù)據(jù)。(3)實驗驗證模型。(4)形成知識3.實施實驗過程探究電流與電壓、電阻的關(guān)系歐姆在研究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗利用了控制變量法，即保持電壓不變，探究電流和電阻的關(guān)系；或保持電阻不變，探究電流和電壓的關(guān)系。我們運用Python工具，利用控制變量法采集實驗數(shù)據(jù)，研究當導(dǎo)體電壓保持不變時，通過導(dǎo)體的電流隨導(dǎo)體電阻變化的規(guī)律。活動探究一：請同學(xué)們打開Nobook物理實驗室參考課本P26的實驗步驟，連接電路圖，并做好實驗記錄。3.實施實驗過程—收集實驗數(shù)據(jù)3.實施實驗過程—收集實驗數(shù)據(jù)①選擇折線圖②選擇電阻作為橫坐標，電流作為縱坐標③獲得圖像活動探究二：以小組為單位，運用Excel工具處理數(shù)據(jù)，繪制圖像。3.實施實驗過程—分析數(shù)據(jù)，建立模型

（1）繪制散點圖。把表2-2中的數(shù)據(jù)輸入Python繪制散點圖程序（程序如圖中所示）中，執(zhí)行程序后得到如下圖所示的電流

I

與電阻R

關(guān)系數(shù)據(jù)散點圖?；顒犹骄咳阂孕〗M為單位，添加實驗數(shù)據(jù)，運用Python工具處理數(shù)據(jù)，繪制圖像。3.實施實驗過程—分析數(shù)據(jù)，建立模型（2）在“繪制散點圖”程序中加上指令“plt.plot（x0,y0）”，執(zhí)行程序后，得到如下圖所示的電流I與電阻R關(guān)系數(shù)據(jù)曲線圖。3.實施實驗過程—分析數(shù)據(jù)，建立模型觀察電流I與電阻R關(guān)系數(shù)據(jù)曲線圖后，猜想電流I與電阻R的關(guān)系是反比例關(guān)系，于是按的關(guān)系對數(shù)據(jù)作曲線擬合。利用曲線擬合程序，執(zhí)行后得到如下圖所示的電流I與電阻R關(guān)系數(shù)據(jù)曲線擬合圖。其中，U=2905.67607341mV與電壓表的示數(shù)基本吻合，

即

：3.實施實驗過程—實驗驗證模型知識從以上實驗數(shù)據(jù)的采集、分析、建模和驗證過程可以知道，知識的發(fā)現(xiàn)不僅可以通過實驗、觀察和總結(jié)為特征的方法獲取，還可以通過直接獲取數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析，進而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲得知識。知識是人們運用大腦對獲取或積累的信息進行系統(tǒng)化地提煉、研究和分析的結(jié)果，能夠精確地反映事物的本質(zhì)。它來源于實踐，經(jīng)過加工提煉，又高于實踐。知識由概念、事實、規(guī)則三個基本要素組成，它不僅可以反映個別事物運動狀態(tài)及其具體的變化方式，更可以反映一類事物運動狀態(tài)及其共同變化規(guī)律。智慧智慧是達到預(yù)定目標，所具有獲取、選擇、應(yīng)用知識解決問題的實踐創(chuàng)新能力。數(shù)據(jù)是現(xiàn)實世界客觀事物的符號記錄；知識是人們運用大腦對獲取或積累的信息進行系統(tǒng)化地提煉、研究和分析的結(jié)果，能夠精確地反映事物的本質(zhì)；智慧是應(yīng)用知識解決問題的實踐創(chuàng)新能力。數(shù)據(jù)、信息、知識與智慧的關(guān)系智慧知識信息數(shù)據(jù)是為了達到預(yù)定目標而運用知識解決問題的創(chuàng)新思維能力智慧是人們運用大腦對獲取或積累的信息進行系統(tǒng)化地提煉、研究和分析結(jié)果，能夠準確地反映事物的本質(zhì)知識是經(jīng)過加工處理的、具有意義的數(shù)據(jù)信息是現(xiàn)實世界客觀事物的符號記錄數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧是逐漸遞進的概念，前者是后者的基礎(chǔ)和前提，后者是前者的抽象和升華。從數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)化，主要理解數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系；從信息到知識的轉(zhuǎn)化，主要理解信息間的相互聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)和抽象其規(guī)律；從知識到智慧的轉(zhuǎn)化，主要理解和應(yīng)用知識原理與法則解決現(xiàn)實世界的問題?！纠}1】下列關(guān)于知識的表述中，正確的是（）A.數(shù)據(jù)就是知識B.知識等價于信息C.知識就是智慧D.知識時人們運用大腦對所獲取或積累的信息進行提煉、研究和分析的結(jié)果，能精確地反映事物的本質(zhì)隨堂練習(xí)D隨堂練習(xí)【例題2】關(guān)于知識與智慧的關(guān)系，下列說法正確的（）A.知識是固有不變的，需要我們不斷學(xué)習(xí)B.人類的智慧是生命體征結(jié)構(gòu)，不需要積累C.知識是信息的前提和基礎(chǔ)，智慧是知識的抽象與升華D.智慧是為了達到預(yù)定目標而運用知識解決問題的創(chuàng)新思維能力D隨堂練習(xí)3．小明同學(xué)玩“轉(zhuǎn)硬幣游戲”，居然10次都是正面朝上。通過數(shù)據(jù)建模小明預(yù)測第11次正面朝上的概率接近100%。但是爸爸根據(jù)統(tǒng)計學(xué)知識強調(diào)概率為50%。結(jié)果第11次測試仍然正面朝上。根據(jù)以上描述，屬于智慧的是（

）A．10、正面朝上、100%、50%B．小明同學(xué)玩了10次，10次都是正面朝上C．根據(jù)統(tǒng)計學(xué)知識，正面朝上的概率是50%D．通過數(shù)據(jù)建模預(yù)測第11次正面朝上的概率接近100%D總結(jié)著名的計算機科學(xué)家、1972年圖靈獎得主EdsgerDijkstra說：“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習(xí)慣，從而影響著我們的思維能