資源簡介

第二章 知識與數字化學習 章節測試
一、選擇題
1．隨著黨的二十大報告全文發布，北京日報第一時間從中梳理出50個重要的知識點，如“弘揚五種精神”、“六個必須堅持”等。關于知識的理解，以下描述錯誤的是（ ）
A．知識是對信息進行系統化提煉、研究和分析的結果
B．知識可以分為一般知識和科學知識
C．知識來源于實踐，經過加工提煉，又高于實踐
D．只有通過課堂學習才能獲得知識
2．某聲音模擬信號的采樣及量化函數模型如下圖所示，下列說法不正確的是（ ）
A．圖中橫坐標劃分得越細表示采樣頻率越高，保真度越高
B．圖中整個幅度分為0~7級，其量化位數至少為8位
C．聲音數字化過程是將連續的模擬信號轉換成離散的數字信號
D．聲音經過數字化后，以二進制編碼的形式被計算機存儲、處理
3．下列關于知識的說法，錯誤的是（ ）
A．知識表述的是事物運動的狀態和狀態變化的規律
B．知識是人類求知活動的結晶
C．知識是信息經過加工提煉后形成的抽象產物
D．知識是一類低級的、具體的，而且具有特殊性的信息
4．以下是數字化工具與資源優勢的是（ ）
A．平臺的互動性 B．獲取不便捷 C．資源不共享 D．內容單一
5．下列關于數據、信息和知識的說法，正確的是（ ）
A．數據即數字
B．人類在搜索引擎的幫助下就可以擁有海量的知識
C．人們在利用數據的同時，自身的行為不會產生數據
D．人們接收同樣的信息后，建構的知識也是有區別的
6．以下應用了數字化工具向老師匯報學習情況的是（ ）
A．使用電子郵件發送 B．和老師面對面交流
C．口頭匯報學習成果 D．提交紙質學習報告
7．計算圓面積的公式是人們經過研究后總結歸納出來的，它屬于（ ）
A．數據 B．信息 C．知識 D．智慧
8．某同學主要通過以下一些方式開展學習，其中屬于利用數字化工具進行學習的是（ ）
A．翻閱紙質參考資料
B．利用思維導圖軟件整理知識點
C．答疑時間與學科老師進行線下面對面交流
D．利用協作文檔與學習小組成員進行交流探討
9．牛頓根據蘋果從樹上掉落的軌跡，再結合月球的運動軌跡進行研究分析，最終提出了萬有引力定律，其中的“萬有引力定律”屬于（ ）
A．智慧 B．知識 C．數據 D．信息
10．下列關于信息數字化的說法，正確的是（　　）
A．將數字信號轉換成模擬信號的過程稱為數字化
B．將十進制數轉換成二進制數進行編碼是數字化
C．打印機可以把模擬圖像轉換成數字圖像
D．將模擬信號轉換成數字信號一般需要經過采樣、量化、編碼等步驟
11．下列關于數據、信息和知識的說法，不正確的是（　　）
A．數據的表現形式可以是數字、音頻、視頻等
B．信息是數據經過存儲、分析及解釋后所產生的意義
C．接收相同的信息后，不同的人所建構的知識是相同的
D．若存儲信息的載體遭到破壞，則其承載的信息就會消失
12．數字化工具與資源和傳統的學習工具與資源相比較，其最大的優勢是下列哪一項。（ ）
A．形式的多樣性 B．資源的共享性 C．平臺的互動性 D．內容的擴展性
13．下列關于數據、信息和知識及大數據的說法正確的是 (　　)
A．信息對于不同的人群其價值是相同的
B．大數據改變的不僅是數據，還有人們的思維，大數據強調對事物因果關系的探求
C．大數據給生活帶來便利的同時，也帶來如信息泄露等安全問題
D．知識的獲得是人利用自身已有的知識對信息進行加工重構得到新知，知識就是對信息的積累
14．春節聯歡晚會中的創意節目《滿庭芳·國色》以舞為語、以曲為韻，形成尋色、舞色、唱色等三個段落，將中國古代梅紅、鞠衣等42種色彩展示的活靈活現。《滿庭芳·國色》節目的創作是（　　）
A．數據的體現 B．信息的體現 C．知識的體現 D．智慧的體現
15．2022年10月16日上午10時，中國共產黨第二十次全國代表大會在北京人民大會堂開幕，在二十大勝利召開的歷史性時刻，人們通過廣播、電視、互聯網平臺等關注著黨的二十大，網友們還以發帖、回復、留言、“彈幕”等方式，為黨和國家事業發展取得的輝煌成就熱情點贊，表達對大會報告所擘畫藍圖的熱切期待，對實現中華民族偉大復興光明前景滿懷信心。結合材料內容，完成小題。
隨著黨的二十大報告全文發布，北京日報第一時間從中梳理出50個重要的知識點，如“弘揚五種精神”“六個必須堅持”等。關于知識的理解，下列說法正確的是（ ）
①知識是對信息進行系統化提煉、研究、分析的結果②實驗驗證是知識發現的唯一途徑
③知識來源于實踐，經過加工提煉，又高于實踐④只有通過課堂學習才能獲得知識
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
二、填空題
16．瀏覽網站信息時，可看到以下文字：“17”“最高氣溫：18℃，最低氣溫：5℃”“注意保暖可防止感冒”。這三種描述分別是 ， 和 （填寫知識、數據或信息）
17．數字化( )是指經過數字化工具處理，可以在多媒體計算機上或網絡環境下運行的，且可以實現共享的多媒體材料．
18．與傳統的學習方式不同，數字化學習具有 、 、
、 、 和 等特點。
19．知識是人們運用大腦對獲取或積累的信息進行系統化地 、 和 的結果，能夠精確地反映事物本質。
20．我們不能把連續的音頻信號存放在計算機中，必須將( )數據轉換為( )數據。將模擬聲音數據轉換為數字數據的這一過程，稱為( )。
三、判斷題
21．舞蹈《唐宮夜宴》由鄭州歌舞劇院舞蹈編導陳琳創作，14名女舞蹈演員，用婀娜多姿、秀逸韻致的舞姿將大唐盛世的傳統文化形象完美的呈現在舞臺上，讓觀眾在欣賞“鬢云欲度香腮雪，衣香袂影是盛唐”的別樣豐腴身韻審美風姿的同時，感受中華厚重的歷史和文化。其精致詼諧的舞蹈編排、雍容大氣的高科技特效，乃至于圓潤討喜的“唐宮少女”形象，均獲得了文化學者、文博愛好者以及舞蹈觀眾們的好評。結合材料，完成判斷。
小明學會用數字化學習的技術手段和方法注釋《唐宮夜宴》搗練圖場景中唐代文物，這是適應數字化學習環境、開展自主學習的良好習慣。( )
22．諺語是民間文學的一種形式，是對日常生活的積累的機智性感悟，比如關于立秋有這樣的諺語：“立秋三場雨，秕稻變成米”，這段描述屬于知識。( )
23．信息必須經過科學而系統加工提煉后才能升為知識。( )
24．經過實驗驗證，我們得出電流I與電阻R成反比例關系，這是智慧。( )
25．Xmind、Mindmanager、FreeMind都屬于思維導圖制作工具。( )
四、操作題
26．針對疫情期間教育部提出的停課不停學號召，學校教師們都采取了線上教學的方式，引發了社會各方對線上教學平臺、線上直播軟件等的關注，高一學生小新和同學成立了“新新研究小組”，準備調查O、P、Q三種線上軟件的優缺點，在教師群體和學生群體中的受歡迎程度，并根據調查結果撰寫報告、發表觀點、提出倡議。
(1)針對“新新研究小組”的數據調查分析活動，以下哪個活動步驟是正確的( )(單選)
①收集數據 ②提出觀點 ③形成報告 ④分析數據 ⑤提出問題
A．⑤①④②③
B．⑤①④③②
C．④⑤③②①
D．②①④⑤④
(2)針對問題“你最喜歡用哪個平臺進行網絡教學”，小新把收集到的數據進行處理，利用excel工具制作了統計表如下，關于圖表下列說法正確的是( )(多選)
A．數據表的數據變化，圖表的內容也會隨之改變
B．從統計表中可以看出Q平臺在教師群體中最受歡迎
C．利用餅圖，可以直觀的看出使用各個平臺的教師人數
D．從圖表可以知道有5個人不喜歡這三種平臺，而選擇了其他平臺
27．蒙特卡洛方法不僅可以用來模擬投針實驗，還可以用來模擬求解圓周率T。請根據所學知識，并上網搜索有關資料，找到利用蒙特卡洛方法求解圓周率Π的原理、方法和Python程序。
五、簡答題
28．生活中一些零星的片段，往往承載著豐富的內涵，例如一副圖像、一段聲音和一串符號等。讓我們借助于網絡手段，完成下述活動來探索它們背后的故事，并且分析活動中有哪些數據、信息和知識。
（1）上圖是一幅中國著名古畫的局部，你能通過搜索引擎查找到它的出處嗎？
（2）這幅古畫在中國繪畫史上被奉為經典之作，你能給大家介紹一下這幅畫的歷史嗎？
（3）畫中有馱負10簍木炭的驢子。而北宋孟元老《東京夢華錄》記載：每年農歷十月，汴京始“進暖爐炭，幃前皆置酒作暖會”。你認為古畫的名字是表示時令嗎？
（4）在研究該圖的時候，由于史料不足產生了很多謎團。例如，清明是指“清明節”“清明坊”，還是“清明盛世之意”？“上河”是指“河的上游”“逆水行舟”，還是“趕集上街”？諸如此類的問題還有很多。你能否設計一份調查問卷，了解本班同學對這些問題的認識現狀。
29．蒙特卡洛方法不僅可以用來模擬投針實驗，還可以用來模擬求解圓周率T。請根據所學知識，并上網搜索有關資料，找到利用蒙特卡洛方法求解圓周率的原理、方法和Python程序。
http://blog..cn/s/blog_4a27a8f80102xewr.html
30．測量大氣壓值的著名實驗是由托里拆利設計完成的。他將一根長度為1米的玻璃管灌滿水銀，然后用手指頂住管口，將其倒插進裝有水銀的水銀槽里，放開手指后，可見管內部頂上的水銀已下落，留出空間來了，而下面的部分則仍充滿水銀。
任務：利用水銀氣壓計測量不同海拔高度的大氣壓數值如下表所示，分析這些數據，通過數字化學習方式探究大氣壓與海拔高度的關系，形成可視化報告。
海拔/km 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
大氣壓/(p/kpa) 101 90 80 70 62 54 47 41 36 31 26 23 19
不同海拔高度的氣壓數值
參考答案
1．D
2．B
3．D
4．A
5．D
6．A
7．C
8．BD
9．B
10．D
11．C
12．C
13．C
14．D
15．B
16．數據 信息 知識
17．資源
18．問題化 合作性 個性化 創造性 再生性 開放性
19．提煉 研究 分析
20．模擬聲音 數字 聲音的數字化
21．正確
22．正確
23．正確
24．錯誤
25．正確
26．B AB
27．原理：通常蒙特 卡羅方法通過構造符合一定規則的隨機數來解決數學上的各種問題。對于那些由于計算過于復雜而難以得到解析解或者根本沒有解析解的問題，蒙特 卡羅方法是一種有效的求出數值解的方法。一般蒙特 卡羅方法在數學中最常見的應用就是蒙特 卡羅積分。方法：蒙特卡羅方法的解題過程可以歸結為三個主要步驟：構造或描述概率過程；實現從已知概率分布抽樣；建立各種估計量。利用蒙特卡洛方法實現求解圓周率
#!/usr/bin/Python
#-*- coding:utf-8 -*-
import random
import math
def monteCarlo(N):
i = 0
count = 0
while i <= N:
x = random.random()
y = random.random()
if pow(x, 2) + pow(y, 2) < 1:
count += 1
i += 1
pi = 4 * count / N
print(pi)
monteCarlo(1000000)
28．清明上河圖 清明上河圖，中國十大傳世名畫之一。為北宋風俗畫，北宋畫家張擇端僅見的存世精品，屬國寶級文物，現藏于北京故宮博物院。
清明上河圖寬24.8厘米、長528.7厘米 [1] ，絹本設色。作品以長卷形式，采用散點透視構圖法，生動記錄了中國十二世紀北宋都城東京（又稱汴京，今河南開封）的城市面貌和當時社會各階層人民的生活狀況，是北宋時期都城汴京當年繁榮的見證，也是北宋城市經濟情況的寫照。 [2]
這在中國乃至世界繪畫史上都是獨一無二的。在五米多長的畫卷里，共繪了數量龐大的各色人物，牛、騾、驢等牲畜，車、轎、大小船只，房屋、橋梁、城樓等各有特色，體現了宋代建筑的特征。具有很高的歷史價值和藝術價值。
北宋畫家張擇端繪制的長卷風俗畫《清明上河圖》，是譽滿中外的藝術珍品。它和唐人韓滉創作的《五牛圖》一樣，被稱為畫苑“國寶”。其最早收藏者是宋徽宗（趙佶），他用瘦金體書寫的“清明上河圖”真跡和雙龍小印（宋代皇帝的閑章，用于鑒賞或收藏藝術品時鈴記），可證畫成后最初收藏在皇宮，公元1126年汴京陷落后，宮中所有名貴文物包括這幅名畫，統統被金人掠去，金人初不識此畫的價值。又過了59年，即金世宗大定二十六年（1186年），金人張著最早在《清明上河圖》上撰跋文轉引《向氏評論圖畫記》說，證實宋人張擇端有《清明上河圖》及《西湖爭標圖》，這樣《清明上河圖》的名稱始定下來。
對春景之說首先懷疑者是開封市教師孔憲易先生。他在1981年《美術》雜志第二期上發表《清明上河圖的“清明”質疑》一文，列舉了八項理由，認定《清明上河圖》上所繪是秋景。
一、畫卷右首有馱負10簍木炭的驢子。北宋孟元老《東京夢華錄》記載：每年農歷十月，汴京始“進暖爐炭，幃前皆置酒作暖會”，若說清明節前后進暖爐炭，違背宋人生活習俗。孟元老和張擇端生活在同一時代，《東京夢華錄》是研究北宋汴梁風土民俗的重要資料，所述史事當是可信的。
二、畫面有一農家短籬內長滿了像茄子一類的作物，更為有趣的是幾名孩童赤身嬉戲追逐，這些都不可是清明時節的事物。
三、畫面上的人物拿扇者有十多人，有扇風狀，有遮陽狀，常識告訴人們伏天用扇，初春用扇者極少見。
四、草帽、竹笠在畫面上多處出現。“草帽、竹笠是御暑、御雨的東西，圖中既不下雨，這肯定是御陽用的，根據當時汴梁的氣候，清明節似無此必要，這是值得我們懷疑的。”
五、畫面上酒肆多處，酒旗上寫著“新酒”二字，而《東京夢華錄》云：“中秋節前，諸店皆賣新酒……醉仙錦，市人爭飲（見該書“中秋”條）。”宋代新谷下來要釀醪酒喜慶豐收，不然無新酒可言。
六、面上有一處招牌上寫著“口暑飲子”這樣的小茶水攤。“如果‘口暑飲子’中的‘暑’字不錯的話，這足以說明它的季節。”
七、河岸及橋上有好幾處小販的貨桌上都擺著切開的西瓜。宋時古都汴梁的早春乍暖還寒，不可能有西瓜一類鮮果。
八、畫面乘轎、騎馬者帶著仆從的行列，土墳后面向城市一段。細細分析，這些人雖然有上墳掃墓的可能，倒不如說它是秋獵而歸更恰當些，因為，上墳四季皆有可能，就插花而言，春秋二季都能解釋得通。今從畫面種種現象來看，說是秋季倒符合實際些。 [7]
頌辭之說
繼孔憲易《清明上河圖的“清明”質疑》一文后，20世紀80年代中期，鄒身城先生在中國宋史研究會上提出論文《宋代形象史料〈清明上河圖〉的社會意義》，認為“清明”既非節令，亦非地名。這里“清明”一詞，本是畫家張擇端進獻此畫時所作的頌辭。故有人認為，這里的“清明”要從廣義上去理解。《后漢書》有例證，是出云：“固幸得生‘清明之世’……”從語氣看這個“清明”系指政治開明。畫中題款“清明”語，本是張擇端進獻此畫，請帝王們賞識所作的頌辭。金人在畫面上留下的跋文說：“當日翰林呈畫本，承產風物正堪傳。”點明此畫主題在于表現承平風物。考張擇端行年，他于徽宗朝在翰林書畫院供職，此畫的第一位收藏人便是宋徽宗，證畫家意在稱頌盛世，討最高統治者歡心。知道了這個背景，顯然“清明”一詞不是指節令。
《清明上河圖》的專家學者通過對“清明”的考證得出三種觀點：一，“清明節之意”；二，“清明坊之意”；三，即“清明盛世之意”。
持“清明節”觀點的專家學者，有已故文物鑒定專家鄭振鐸先生，和書畫鑒定專家徐邦達先生等。鄭振鐸先生甚至指出就是清明節這一天。
持“清明坊”觀點的專家學者，是已故河南開封中學的孔憲易先生，1981年，孔憲易先生在《美術雜志》上發表了《清明上河圖——質疑》的文章。孔憲易先生在文章中通過對木炭，石磙子、扇子、西瓜、服飾等考證研究，認為是畫的秋景。清明之意是指“清明坊”。根據是當時東京城劃分一百三十六坊，外城東郊區共劃分三坊，第一坊就是“清明坊”。
持“清明盛世”觀點的專家學者，有著名鑒定專家史樹青先生，史樹青先生指出：“清明非指清明節這一天，而是作為稱頌太平盛世的寓意，清明即政治清明。”
許多專家學者對于《清明上河圖》中的“清明”有著諸多的解釋與爭論。那么《清明上河圖》中的“上河”又是指什么含義呢？長期以來一些專家學者對“上河”二字的含義也有諸多解釋。關于“上河”的含義主要有幾種觀點：有專家學者認為“上河”是指“河的上游”；有專家學者認為“上河”是“逆水行舟”之意；也有專家學者認為“上河”即“上墳之意”；還有專家學者認為“上河”即“趕集上街之意”。
根據《東京夢華錄》中記載：汴河自西京洛口分水入京城，東去泗州入淮，運東南之糧。根據這段文字，由西北向東南是下水，反之是上水。因此有專家學者認為“上河”即汴河上逆水行舟之意。然而，也有專家學者提出了不同的觀點。
根據《清明上河圖》明代李東陽的題跋記載：“上河者云，蓋其世俗所尚，若今之上冢然，故其如此也。”這就是一些專家學者提出“上河”即是“上墳”一說的重要依據。然而，還有專家學者提出了不同觀點，認為“上河”不能作為動詞解釋，而應該作為專用名詞解釋，如果按名詞解釋“上河”應該是指御河。
29．圓周率求解的基本思想：根據圓面積的求解公式s=πr2可推導出，圓周率的求解公式 π=s/r2，根據此公式，可知，只要計算出圓的面積，測得圓的半徑即可求得圓周率。圓的半徑可直接測得，但是圓的面積并不好求，傳統的做法有微圓分 割法，如右圖，將圓周無限分割成三角形這些三角 形都是等邊的，可以通過求解三角形的面積間接求 得圓的面積，但是這樣的圓周率并不精確。在本題 中采用計算機模擬來間接求得圓的面積。
用蒙特卡洛方法求解圓周率：上面已經知道了蒙特卡洛應用的今本思想以及圓周率求解的基本原理與方法，那么我們用蒙特卡洛方法求解圓周率，從0到2之間任意取一組數，這一組數的每個元素包含兩個變量x和y，x代表所取點的橫坐標，y代表所取點的縱坐標，x和y由計算機隨機抽取，然后編輯公式篩選符合條件的點，篩選條件為，x和y都被包含在圓內。然后設定一個計數器m，每當有一個點符合條件，則m加1，如此一直循環到取夠所設定的點數，然后用m值除以設定的點數，得到一個值，然后再乘以4，這時得到的值就是圓的面積，然后用得到的這個面積除以半徑的平方（因為設定的圓的半徑為1，所以具體操作時不再考慮，得到的圓的面積直接就是圓周率的值） 說明：本例中先取0到20000之間的隨機數，然后再用這些點除以
π的計算：第一個例子是，如何用蒙特卡羅方法計算圓周率π。正方形內部有一個相切的圓，它們的面積之比是π/4。
現在，在這個正方形內部，隨機產生10000個點（即10000個坐標對 (x, y)），計算它們與中心點的距離，從而判斷是否落在圓的內部。
如果這些點均勻分布，那么圓內的點應該占到所有點的 π/4，因此將這個比值乘以4，就是π的值。通過R語言腳本隨機模擬30000個點，π的估算值與真實值相差0.07%。
以上算法用python實現。
源代碼：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from random import random
from math import sqrt
total = 10000
x = y = inn = out = 0.0
for i in range(total):
x = random()
y = random()
#print(x, y)
if (i % (total/10) == 0):
print(i)
if (sqrt(x * x + y * y)<1.0):
inn += 1.0
else:
out += 1.0
print(total, inn, out)
print(inn*4 / total)
通過修改total的值來實現隨機概率事件。
計算結果：
當total=10000時，計算的結果為3.15
當total=100000時，計算的結果為3.14528
當total=1000000時，計算的結果為3.141228
當total=10000000時，計算的結果為3.141518
當total=100000000時，計算的結果為3.14186572
當total=1000000000時，計算的結果為3.14166922
結論：可見，隨著隨機概率事件次數越大，圓周率的數值就越精確。
30．
從圖中可以清晰的看出，海拔與大氣壓成反比關系。

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