高中信息技术学科专业知识.docx
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高中信息技术学科专业知识
高中信息技术学科知识点大纲
第一章 信息与信息技术
1．1信息及其特征
信息无处不在
1.物质、能源和信息（information）是人类社会的三大要素。
2.信息指数据（data）、信号、消息中所包含的意义。
3.信息是事物的运动状态和关于事物运动状态的描述。
4.世界上的万事万物都在不停地运动、变化，万事万物里都有信息。
P2
5.信息是指对消息接受者来说是预先不知道的东西，所以具有“不确定性”。
信息的载体和形态
1．信息本身不是实体，必须通过载体才能体现，但不随载体的物理形式而变化。
2．语言、文字、声音、图像和视频等是信息的载体，也是信息的常见表现形态。
3．纸张可以承载文字和图像，磁带可以承载声音，电视可以承载语言、文字、声音、图像和视频，所以也把纸张、磁带、广播、电视、光盘、磁盘等称为信息的载体。
4．相同的信息，可以用多种不同的载体来表示和传播。
5．不存在没有载体的信息。
信息的五个特征
1．信息的表示、传播、储存必须依附于某种载体，载体就是承载信息的事物。
2．信息是可以加工和处理的。
信息也可以从一种形态转换成另一种形态。
3．信息可以脱离它所反映的事物被存储和保留和传播。
4．信息是可以传递和共享的。
信息可以被重复使用而不会像物质和能源那样产生损耗。
5．信息具有时效性。
1．2信息的编码
1.信息的代码：
把用来表示信息的符号组合叫做信息的代码。
2.计算机只能识别和处理由“0”、“1”两个符号组成的数字代码。
或称计算机只能识别机器语言。
3.冯·诺依曼：
数据和程序都应采用二进制代码表示。
4.基本单位：
字节，Byte简写“B”；最小单位：
位，bit简写“b”。
5.1B=8b；1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB。
6.n位能最多表示2n个数，能表示的最大十进制数是2n-1。
7.进位制标识：
二进制（B），十进制（D），十六进制（H）
8.二进制进位规则：
逢二进一。
9.十六进制转换为二进制时，每一位十六进制数对应4位二进制数，反之相同。
如7FH=01111111B。
其中H和B是进制标识符。
10.二进制——十进制：
按权展开。
如（110101）2=1*25+1*24+1*22+1*20=53
11.十进制——二进制：
除2取余法。
如26=（ 11010 ）2
1．2．2字符编码：
1．计算机内的英文字符编码采用ASCII码，即美国国家信息交换标准码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）。
该编码使用一个字节（byte）中的后7位二进制数，最左用“0填充”，可以表27=128种编码。
2．其中控制字符有34个，编码0-32和127；图形字符包括26个大写英文字母65-90、26个小写字母97-122、10个数字符号、32个标点及其他常用符号。
3．如
（1）已知“A”的ASCII值为65，问“C”的ASCII值为多少？
答：
“C”的ASCII值为65+2=67。
（2）已知“A”的ASCII值为（1000001）2，问“C”的ASCII值的二进制值为多少？
答：
=1000001+1+1=1000011
1．2．3汉字编码
1．汉字编码：
汉字与西文字符一样，也是一种字符，在计算机内也是以二进制代码形式表示的，这些代码称为汉字编码。
2．汉字输入码：
将汉字输入计算机的编码称为输入码，又称外码。
3．常用的输入码：
音码：
按照汉字的字音特征编码，如智能拼音码。
形码：
按照汉字的形体结构特征编码，如五笔字型码。
音形码：
以字音为主，辅以字型特征的编码。
形音码：
以字型为主，辅以字音特征的编码。
4．1个汉字占2字节，2字节=2*8位=16位；能提供216=65536个代码。
1个字符（包括英文字符）占1字节。
5．汉字的编码按照GB2312-1980标准，使用2字节编码。
6．会观察内码：
如用16进制显示了“PC个人电脑”这几个字的内码：
5043B8F6C8CBB5E7C4D4，问“个”字内码是什么？
答：
因为英文占1字节，中文占2字节，所以“PC个人电脑”占10字节，1字节=8位，所以总共80位，每4位二进制转换成1位十六进制，所以对应的“个”字内码是：
B8F6
1．2．4多媒体信息编码
1．模拟量：
连续、平滑变化的量称为模拟量（或模拟信息）。
容易失真受外界干扰。
2．数字化：
将模拟量变成一系列二进制数据（或数字信息）。
如计算机处理的信息，光盘 里记录的信息等。
数字技术将逐步取代模拟技术。
3．声音信号是通过采样和量化实现模拟量的数字化。
这个过程称“模数转换（A/D转换）”，承担转换任务的电路或芯片称为“模数转换器”简称ADC。
4．数模转换（D/A转换）：
即将数字化信号转换成模拟信号。
5．采样：
就是按一定的频率，即每隔一小段时间，测得模拟信号的模拟量值。
如CD采用的采样频率为44.1KHZ，即每秒钟要采样44100次。
6．量化的分辨率：
在量化时采用二进制位数称为量化的分辨率。
7．数字化声音的质量取决于采样频率和量化分级的细密程度。
8．采样频率越高，量化的分辨率越高，所得数字化声音的保真程序也越好，数据量也越大。
9．像素（pixel）：
图像数字化的基本思想是把一幅图像看成由许多彩色或各种级别灰度的点组成的，这些点按纵横排列起来构成一幅画，这些点称为像素（pixel）
10．每个像素有深浅不同的颜色，像素越多，排列越紧密，分辨率越高，图像越清晰。
11．彩色图像颜色种类越多，色彩越逼真，所需的储存空间也越大。
12．黑白图像每个像素占1位，即1/8字节；彩色图像每个像素占3字节；灰度图像每个像素占1字节。
13．视频是由连续的图像帧组成。
14．我国视频使用PAL制，每秒显示25帧。
15．压缩是为了减少容量。
16．JPG：
是静态图像的压缩格式。
都是有损压缩
17．MP3：
是音乐信息的压缩格式。
18．MPEG-1：
是VCD压缩格式。
19．MPEG-2：
是DCD压缩格式。
无损压缩
20．文件压缩是 如：
Winzip（扩展名是.zip）、Winrar（扩展名是.rar）
容量的计算
1.CD容量计算如：
CD采样频率为44.1kHz，16位量化分辨率，立体双声道，计算每秒数据量是多少？
答：
容量=44.1kHz*（16/8字节）*2（双声道）
2.黑白图像容量计算如：
一幅分辨率为800*600像素的黑白图像所占的容量？
答：
黑白是2种信息，所以2n=2，n=1位=1/8字节；
容量=800*600*1/8字节。
3.彩色图像容量计算如：
（1）一幅分辨率为1024*768像素的彩色图像，每个像素使用3字节表示，那么图像容量是多少？
答：
容量=1024*768*3字节
（2）一幅分辨率为1024*768像素的256级灰度图像，容量是多少？
答：
2n=256，n=8位=8/8字节=1字节；
容量=1024*768*1字节
（3）一幅分辨率为1024*768像素的彩色图像，每个像素使用16位表示，那么图像容量是多少？
答：
容量=1024*768*16/8字节
4.视频容量计算如：
计算一段10秒钟长分辨率为720*576的PAL制式的彩色视频的容量？
答：
PAL制式为25帧即25幅图像，彩色图像通常每像素占3字节，
所以一幅彩色图像容量=720*576*3字节，10秒钟容量=720*576*3*25*10字节
1．3信息技术
1．3信息技术及其应用
1．“IT”：
informationtechnology，信息技术。
2．数字化是信息技术发展的一个重要主题，已越来越深入地影响人们的日常生活。
3．信息技术：
是应用信息科学的原理和方法，对信息进行采集、处理、传输、存储、表达和使用的技术。
4．信息技术包含①微电子技术、②通信技术、③计算机技术和④传感技术等方面。
5．微电子技术：
是研究如何利用芯片内部的微观特性及一些特殊工艺，在一个微小体积中制成具有一种或多种功能完整的电路或器件。
或是指以大规模集成电路为核心的电子电路微小型化技术的总称。
6．通信技术：
是传递信息的技术。
7．计算机技术：
是处理、存储信息的技术。
8．传感技术：
是指对信息的采集、传递的技术。
1．3．2信息技术的发展历程
1．人类五次信息革命：
①语言的形成 ②文字的创造 ③造纸术、印刷术的发明应用 ④电报电话广播电视等的发明应用 ⑤微电子技术（电子计算机）与现代通信技术的应用和发展。
2．现代信息技术：
以微电子和光电子技术为基础，以计算机和通信技术为支撑。
3．光电子技术：
以光电子学的原理和光器件为基础的面向信息、通信、材料加工和能量传输等的应用技术。
4．现代光通信是让激光在光导纤维（简称光纤）中传播，提高了通信的速度和效率。
VCD、DVD光盘就是光存储的一种载体。
5．现代通信技术：
是指用现代科学技术手段来实现信息传递的一门技术学科。
6．通信：
就是通过媒体将信息由一点（信源）传送到另一点（信宿）的过程。
7．计算机网络（computernetwork）：
是将计算机通过通信和网络设备连接起来，按网络通信协议（protocol）进行通信的系统。
1．3．3信息技术展望
1．摩尔定律：
每隔18个月左右，微处理器的集成度增加一倍。
2．量子计算机：
采用量子元器件
3．生物计算机：
如DNA计算机
4．网格计算：
网格（grid）：
是一种将许多不同的计算机上的各种资源（CPU处理能力、存储空间或者数据）汇集起来，并将其应用到一个复杂的应用网络中
5．机器人（robot）技术：
是综合应用计算机、通信、感测、控制等技术的成果。
6．数字地球：
就是将地球名处的资源、环境和生态信息，包括大气层、海洋和地球整体各圈层的信息，将它们与所在的地理位置联系起来，采用数字博物馆的方式把它们组织起来，使用计算机技术和网络技术实现对整个地球的数字描绘。
7．智能小区：
在家庭设备联网基础上，将小区各户之间的家庭智能控制系统实现互联。
8．因特网2（Internet2）：
是以大学和公司为主，政府支持。
9．下一代因特网（NextGenerationInternet，简称NGI）：
是一个政府项目。
10．虚拟现实（简称VR）：
是指计算机和网络技术生成的一种具有逼真的视觉、听觉、触觉和嗅觉效果的现实模拟环境，可以用人体自身的技能与它进行交互，在交互过程中将体验到“身临其境”的感觉，与人们在相应的实际现实中的“在场”感受相似或完全一致。
11．虚拟现实三层次含义：
（1）利用计算机技术、网络技术、传感技术生成的一种虚拟的逼真实体，具有逼真的 三维视觉、立体听觉、有质感的触觉和嗅觉效果。
（2）使用者可以通过自身的形体动作与虚拟场景进行交互，即使用者的感觉器官在虚拟现实场景中的反应具有真实感。
（3）虚拟现实技术借助于各种三维传感设备，如头盔式立体显示器、数据手套、数据衣服、三操纵器等来完成交互。
12．虚拟现实的应用：
如波音777的虚拟制造；外科医疗手术；飞行训练；空间遥控；哈佛望远镜的修复；立体多兵种虚拟协同作战演练等。
13．多媒体技术是虚拟现实技术的基础，虚拟现实是多媒体技术的重要发展与应用领域。
14．ENIAC爱尼阿克：
世界上第一台电脑。
15.光导纤维的工作原理是全反射。
16．计算机发展：
代次
年份
主要采用的元器件
第一代计算机
1946-1957
电子管
第二代计算机
1958-1964
晶体管
第三代计算机
1965-1977
小规模和中规模集成电路
第四代计算机
1978至今
大规模超大规模集成电路
第二章信息的来源与获取
2．1信息获取方法
1． 信息来源多样性。
信息获取方法多样性。
2． 大众媒体（如报纸、杂志、书籍、广播、电视等）和因特网已成为当前获取信息的主要途径。
3． 信息来源不同，获取的方法也有差异。
4． 从古至今，感官功能获取信息，始终是人类信息获取的主要渠道。
5． 不同历史时期的信息获取方法：
a． 利用人力直接获取信息。
如马拉松故事。
b． 利用设备来获取信息。
如古代烽火台。
c． 通过阅读报纸杂志获取信息。
d． 通过查阅书籍资料获取信息。
e． 从广播电视节目中获取信息。
f． 通过光盘等电子出版物获取信息。
g． 通过计算机网络获取信息。
h． 通过遥感遥测获取信息。
如卫星云图、多普勒天气雷达等
万维网
1．因特网四个基本功能：
远程登录、文件传输、电子邮件和万维网浏览。
2．通常所说的“上网”：
就是使用浏览器软件（如InternetExplorer简称IE名叫探险家浏览器）浏览万维网。
3．超文件：
用联想的方式组织文本，把关键的词和与它相关的内容用“超链接（link）”链接起来。
4．超文本标记语言（HTML）
5．万维网：
WorldWideWeb意思是世界范围的网，简写WWW或Web。
2．2因特网上信息的浏览与获取
1．通过网址访问网站（Website）来获取信息。
2．通过超链接在不同页面（即网页）间跳转。
3．超链接：
当鼠标指针移至网页（webpage）上的某些图片或文字处，鼠标的形状变成“小手”时，表示这里存在一个超链接。
4．单击浏览器工具栏中的“后退”按钮，能回到前一次浏览的网页；些时再单击“前进”按钮，就能返回到“后退”前的网页。
保存网页内容
1．网页中使用文字、图像、声音、超链接等方式表达信息，根据需要可保存到本地计算机的硬盘上（如C：
D：
E：
F：
等盘）。
2．保存网页内容的步骤：
浏览器菜单“文件”/“另存为”/选择保存位置/输入“文件名”及选择“类型”/保存。
3．保存时选择“保存类型”不同，决定保存的内容也不同。
如“文本文件”类型：
只能保存网页中的纯文字信息；“Web页，全部”类型就可以保存包括文字、图像、背景和超链接在内的整个网页的所有信息，同时产生一个同名．fils文件夹。
但这种形式保存的网页存储空间也要大些。
4．保存图片：
右击图片“图片另存为”
收藏夹的使用
1．收藏夹（Favorites）用来收藏网址用的。
步骤：
浏览器菜单“收藏”/“添加到收藏夹”
1．ICP：
因特网内容提供商。
2．3网上资源检索
1．三种常用的因特网上信息检索的方法：
a.主题目录（subjectdirectory）:
是一种分层次排列的主题类索引，多数主题被划分为若干类或子目录。
b．搜索引擎（searchengine）
c．元搜索引擎：
又称多元搜索引擎或并行搜索引擎。
2．主题目录以超文本链接的方式将各种信息按分类目录的方式组织起来，类目之间按层次逐级细分排列。
3．主题目录的最底层由指向特定万维网网站或网页的超链接组成。
4．通过主题目录的方法查找信息比较方便，但存在查找范围窄，相关内容少，效率低下及很难检索到较为专业的信息等问题。
5．搜索引擎两大核心技术：
自动网页搜索技术和全文检索技术。
6．全文检索（full-textsearching）：
是一种从全文中检索所需信息的检索技术。
7．在两个关键词间运用逻辑运算符“与”，以缩小检索范围。
8．运用逻辑运算符可以限定检索范围以提高信息检索效率。
一般在两关键词之间用“and”空格来连接。
9．三种常用的逻辑运算符分虽是and与（交）、or或（并）、not非（否）。
10常用的搜索引擎有Google、XXBaidu等。
11Google：
采用网页级别的技术，计算网页被链接的次数，认为链接多的较重要，在搜索结果中，按照链接次数的多少排序。
12XXBaidu：
能较准确理解中文信息；支持二次检索；
13元搜索引擎：
是搜索引擎的搜索引擎，将用户的检索词同时送到数个搜索引擎进行检索。
14搜索引擎实质上是搜索网上数据库。
2．4因特网信息资源评价
1．从信息来源的多样性中确认权威、可信的信息源，从而鉴别信息的真实性；
2．理解信息的价值与时效性。
3．评价因特网信息资源的三种主要方式：
a．统计评价：
从统计角度来评价网站的可信度。
如“点击率”排行榜等。
b．专家或核心刊物评价：
该方法专业性较强，参考价值较高。
c．个人推荐：
该方法参考价值较低。
4．因特网信息资源评价的基本内容：
a．信息质量：
包括学术水平、可信度、时效性、内容的连续性等，是最重要、最基本的标准。
b．范围：
所提供的网上资源信息的广度和深度。
c．易用性：
指连接速度要快、界面要友好、无空链和死链。
是用户使用信息资源所需的基本条件。
d．稳定性和连续性：
5．在评价因特网上的信息资源时，常采用CARS列表的评价方式。
6．CARS：
指可信度（credibility）、准确度（accuracy）、合理性（reasonable）和相关支持（support），这是评价因特网上信息资源的四个最基本的指标。
7．信息资源质量保证的依据，主要体现在资源是否经过严格审核。
8．公平：
是指因特网所提供的信息资源是均衡、合理的，应该包括正面和反面的信息，而不应包含任何个人感情色彩。
信息垃圾
1．第一类信息垃圾：
垃圾邮件spam。
2．垃圾邮件：
a、是指收件人事先没有提出要求或同意接收的广告、电子刊物、各种形式的宣传品等宣传性质的电子邮件；
b、收件人无法拒收的电子邮件；
c、隐藏发件人身份、地址、标题等信息的电子邮件；
d、含有虚假的信息源、发件人、路由等信息的电子邮件。
3．如何对付垃圾邮件：
a、不要轻易公开你的电子邮件地址；
b、不要回应，也不要按照信件的提示去声明不要再发此类邮件等信息
c、设法找到肇事者。
4．第二类信息垃圾：
网上的虚假新闻。
5．如何防止信息垃圾的产生：
一、靠自律 二、靠法律法规 三、靠管理
第三章信息的加工
3．1现代信息处理工具——计算机
1．计算机基本功能：
是计算。
信息加工处理本质上都是通过计算完成的。
2．计算机基本特征：
a、运算速度快
b、准确性高，能准确地执行指令。
c、存储容量大
3．计算机能得到广泛应用的两个主要原因：
1）计算机本身的特点：
能够快速、准确地执行指令。
2）信息处理技术的发展。
4．数据：
是指计算机能够生成和处理的数字、字母和符号等。
常见的文件类型及扩展名
文本文件．txt;Ｗord文件夹.doc; Excel文件.xls;Powerpoint文件.ppt;网页文件.htm;数据库文件.mdb; 画图brush文件.bmp;图像文件还有.jpg\.gif;视频文件.wav\.avi；声音文件：
.mp3（压缩音乐）＼.mid（电子管弦音乐）＼.wav（波形音乐）
计算机并非无所不能
1．计算机并非无所不能，它只会按照人编制的程序行事，不能脱离程序的安排去完成任何工作。
用计算机解决问题的一般步骤
1．分析问题→寻找解决问题的途径和方法→用计算机处理这三个阶段步骤。
2．图灵机是现代计算机的基础理现代存储程序计算机（冯·诺依曼计算机）的理论模型。
文字和图表处理
1．文字处理软件常用的有：
MicrosoftWord；图表处理软件常用的有：
MicrosoftExcel。
2．一个Excel工作薄通常由多张独立的工作表组成，工作表由单元格组成。
单元格是Excel工作薄的最小组成单位。
3．工作表：
一个独立的由行和列组成的表，称为工作表。
4．列号用字母来标识，行号用数字来标识。
5．行和列的交叉称为单元格。
6．每个单元格有唯一的单元格地址，用列号字母后跟行号数字来标识。
如A1，A是列号，1是行号。
7．EXCEL工作表的一些操作菜单：
l 排序：
选中整张表格（包括标题行）/菜单“数据”/“排序”
l 筛选：
单击表格内任一单元格/菜单“数据”/“筛选”/“自动筛选”
l 插入图表：
选中图表数据区域/菜单“插入”/“图表”
l 单元格格式设置（如数值、对齐（合并等）、字体、边框、底纹（图案））：
选中要设置的单元格/菜单“格式”/“单元格”。
l 函数的使用如求和（SUM）、求平均值（AVERAGE）：
鼠标单击放置求值的单元格/菜单“插入”/F（x）函数
l 公式的计算：
与数学公式类似，只是引用的时候注意不要输入具体的值，直接选中单元格即可。
3．3多媒体信息处理
1．多媒体信息：
包含文字、图形、图像、声音和视频等信息。
2．图像分辨率：
是指单位长度（或面积）的像素数。
单位是DPI（dotsperinch）：
每英寸中有几个点的意思。
3．图像分辨率高，则存储容量也大。
4．静态图像分位图和矢量图。
5．位图和矢量图区别：
位图
矢量图
定义
是一种位映射的图像，用位来定义图像中每个像素点的颜色和亮度。
是抽象的图形表示方法，用矢量表示图的轮廓，用数字公式描述图中所包含的直线段、曲线段、圆弧和折线等形状和大小。
位图图像比较细致，层次和色彩比较丰富
矢量图与显示和打印的分辨率无关
位图文件所需磁盘空间比矢量图形大
放大、缩小、旋转、拉伸不会影响图形的清晰度和光滑度。
常用软件
AdobePhotoshop
CorelDRAW
6．数字图像的每一个像素的颜色值由二进制位（bit）表示。
7．黑白图像中的每一个像素用1位存储。
即表示黑白两种颜色。
8．彩色图像采用三原色模式即RGB模式。
在真彩色模式，每个像素用3字节即24位表示，以红（R）、绿（G）、蓝（B）为基本色。
9．RGB（0，0，0）表示黑色；RGB（255，255，255）表示白色；RGB（255，0，0）表示红色；RGB（0，255，0）表示绿色；RGB（0，0，255）表示蓝色；RGB（0，255，255）表示由绿色和蓝色混合而成的青色；
10．图形：
是通过人工绘制或计算机运算生成的直线、曲线、平面、曲面、立体及相应的阴影等表示的，是对自然界中存在事物的抽象描述。
图像：
是自然界中实际存在的事物的映像描述。
11．图像文件常见扩展名：
.BMP、.TIF、.GIF和.JPG。
.GIF和.JPG格式的文件由于使用了图像数据压缩技术，容量较少，所以是网页上常用的两种图像格式。
12．JPG格式使用有损压缩，.TIF、.GIF格式使用无损压缩，BMP格式不压缩。
13．获取原始图像途径：
1）用绘图软件绘制2）用数码相机拍摄3）用扫描仪扫描4）从屏幕上截取5）从网上下载6）从光盘的图像库中复制。
14．线性编辑：
视频编辑时用到的素材都是录制在以线性结构方式存储的磁带上。
15．一套完整的数字视频系统包括摄像机、视频采集卡、视频编辑软件、光盘刻录机等。
压缩
1．无损压缩：
能够完全还原为原来的数据。
如Winzip，WinRar，.txt文本文件的压缩等
2．有损压缩：
不能精确地还原成原来的数据。
主要用于音频和视频压缩。
3．MP3是音乐压缩；JPG是静态图像压缩；MPEG是视频压缩。
3．4算法及其实现
1.算法：
是解决问题的方法和步骤。
（或是解题方法的精确描述.）
2.算法的特征：
1）有限个步骤完成2）明确性（即没有二义性）3）能行性
4）有零个或多个输入5）有一个或多个输出
3．算法的表示形式有：
自然语言、流程图、计算机语言等。
4．自然语
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