第一章 信息与信息技术 第一节 认识信息世界
静电复印机、磁性录音机、雷达、激光器等等都是信息技术史上的重要发明。
此外,作为信息超远控制的遥控、遥测和遥感技术也是非常重要的技术。遥控是利用通信线路对远处被控对象进行控制的一种技术,用于电气事业、输油管道、化学工业、军事和航天事业;遥测是将远处需要测量的物理量如电压、电流、气压、温度、流量等变换成电量,利用通信线路传送到观察点的一种测量技术,用于气象、军事和航空航天;遥感是一门综合性的测量技术,在高空或远处利用传感器接收物体辐射的电磁波信息,经过加工处理或能够识别的图像或电子计算机用的记录磁带,提示被测物体的性质、形状和变化动态,主要用于气象、航空航天和军事方面。
随着电子技术的高速发展,军事、科研迫切需要解决的计算工具也大大得到了改进,1946年由美国宾夕法尼亚大学的埃克特和莫希里研制的世界上第一台电子计算机诞生了。电子元器件材料的革新进一步促使电子计算机朝小型化、高精度、高可靠性方向发展。20世纪40年代,科学家们发现了半导体材料,用它制成晶体管,替代了电子管。1948年美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉坦发明了晶体三极管,于是晶体管收音机、晶体管电视、晶体管计算机很快代替了各式各样的真空电子管产品。1959年美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路,微电子技术诞生了。1967年大规模集成电路诞生了,一块米粒般大小的硅晶片上可以集成1千多个晶体管的线路。1977年美国、日本的科学家制成了超大规模集成电路,30平方毫米的硅晶片上集成了13万个晶体管。微电子技术极大地推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机显示了前所未有的信息处理功能,成为现代高新科技的重要标志。
为了解决资源的共享,单一计算机很快发展成计算机联网,实现了计算机之间的数据通信、数据共享。通信介质从普通导线、同轴电缆发展到双绞线、光纤导线、光缆;电子计算机的输入输出设备也飞速发展起来,扫描仪、绘图仪、音频视频转换设备等等,使计算机如虎添翼,可以处理更多的复杂问题。20世纪80年末多媒体技术的兴起,使计算机具备了综合处理文字、声音、图像、影视等各种形式信息的能力,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。
至此,我们可以初步认识:信息技术(Information technology,简称IT)是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。电子计算机和通信技术的紧密结合,标志着数字化信息时代的到来。
(四) 教案选登
课题:认识信息世界(第一节 ,1课时)
教学目的与要求:认识信息的含义及信息在人类社会中的重要作用 ;
让学生对信息技术的发展情况有所了解。
教学重点与难点:信息的各种形态及其本质意义(重点);
对信息传输流程的正确理解(难点)。
教学方法:从感性认识到理性认识,启发学生对问题深入思考。
教学过程:
1.设问
什么是信息?你知道吗?(学生回答)
信息无处不在,无时不有。(举例启发后,请学生自己举例)
演示相关影视资料。(引起学生兴趣与注意)
2.揭题
第一节 认识信息世界;(板书或投影)
解释:
信息(Information)就是对人们有用的数据、消息。(板书或投影)
3.深究
怎样得到有用的信息?(引导学生进一步探究)
4.讲解
对取得的消息进行加工处理;(为尔后的教学内容“信息处理工具——计算机”作伏笔)
信息质量的标准——准确性、时效性、完整性、简明性;(板书或投影,可举些反面例子)
人类的三大类活动;(板书或投影,下同)
科学史上的三个基本概念物质(matter)、能量(energy)、信息(information)。
5.简述
演示信息传输流程框图:(结合实例解释含义)
发出
接收
传输
传输
信源
信息获取
信息加工
信息转换
信宿
信息反馈
信息技术发展概况;(抓住电磁波的发现这条主线展开)
6.介绍
知识经济与信息时代;(指导学生看书、讨论)
信息技术的主要应用。(采用演示影视资料提高效果)
7.泛谈
未来的信息社会;(教师谈科学家、专家们的预测)
联想畅谈;(学生畅谈,激发学习科学技术的热情)
8.小结
概括学习要点:
信息、信息质量标准、信息传输流程、信息技术主要应用;(板书或投影)
指导学生阅读课外科普知识。(推荐一些好书)
附:讲解材料(根据学生的知识基础选择使用)
[讲解] 信息世界
信息方面的例子实在是太多了,因为我们本来就生活在一个充满信息的世界、充满信息的社会。
人们得到的消息要经过加工处理,才能成为有用的信息。一段文字、一组数字、一些图片,都含有某种意义,但不一定十分有用,然而相关的数据联系起来处理,说不定就能找出某些规律而有所发现。所以经过处理得到的信息,往往会增加它的价值。因此信息也有质量优劣之分,衡量信息质量高低的标准就是:准确性、时效性、完整性和简明性。
信息的形态多种多样,根据它的载体类别划分,有文字信息、声音信息、图形信息、图像信息、影视信息、动画信息,等等。
有史以来,人类的生产活动、社会活动可以分成三类:第一,人们利用自然材料创造物质财富的活动;第二,利用物质变化过程中释放的能量作为做功动力的活动;第三,相对脱离有形物质及其能量的信息活动。第三类活动是人们最近几十年才真正意识其重要意义的。20世纪中叶,人们开始对信息作深入研究。特别是1948年,美国应用数学家申农(C.E.Shannon)从数学上对信息作了定量描述,提出了“信息量”的概念和度量方法,创立了现代信息论。同一年份,另一名科学家维纳(N.Wiener)在研究信息问题的基础上提出了控制论。信息论着重研究信息传输的过程,而控制论着眼于对信息的处理与控制。信息论和控制论结合起来就比较完备地构成了信息科学 (Information Science)的主要理论。





