1.3 信息技术的影响
📌 学习目标
- 探讨信息技术对科技革新与进步的推动作用
- 理解信息技术对社会变革与发展的影响
- 认识信息技术对个人适应力与创造力的提升作用
一、信息技术推动科技革新与进步
1. 基础学科理论领域
引力波探测案例：
| 环节 | 信息技术支撑 |
|---|---|
| 数据采集 | 探测仪采集海量数据 |
| 数据传输 | 数据网格传输 |
| 数据分析 | 超级计算机快速分析 |
| 数据挖掘 | 机器学习算法识别噪声、评估响应 |
2. 量子通信
“墨子号”量子科学实验卫星：
- 发射时间：2016年8月16日
- 意义：人类历史上第一颗量子通信卫星
量子通信定义：利用量子纠缠效应进行信息传递的新型通信方式
量子密钥特点：
- 采用单光子作为载体
- 任何干扰和复制都会让密码立即失效
- 目前人类最安全的加密方式
3. 人工智能系统
人工智能应用：
- 语音识别
- 人脸识别
人工智能系统结构：
人的智能系统 人工智能系统
↓ ↓
感觉器官 ←→ 传感（感受信息）
神经系统 ←→ 通信（传递信息）
思维器官 ←→ 计算（处理信息）
执行器官 ←→ 控制（执行信息）
📎 知识延伸：Cloud Computing
AI发展里程碑：
| 时间 | 事件 |
|---|---|
| 1997年 | “深蓝”战胜国际象棋冠军卡斯帕罗夫 |
| 2016年 | AlphaGo战胜李世石 |
📎 相关探究：实践_人机对弈小游戏体验
二、信息技术促进社会变革与发展
1. 提升社会建设水平
| 领域 | 应用 |
|---|---|
| 就业服务 | 招聘信息自动匹配 |
| 医疗保障 | 医疗保险信息管理系统 |
| 电子健康 | 医疗保健活动数据化管理 |
| 教育信息化 | 公平分配教育资源 |
2. 促进工农业生产变革
“互联网+现代农业”：
- 物联网、大数据、空间信息、移动互联网应用
- 大田种植：遥感监测、病虫害远程诊断
- 设施农业：温室环境自动监测与控制
- 畜禽养殖：精准饲喂、发情监测
- 水产养殖：水体监控、饵料自动投喂
📎 课本案例：案例_农业物联网应用
3. 提升电子商务可靠性
区块链技术特点：
- 去中心化
- 公开透明
- 分布式存储
- 不可篡改删除
- 可验证
📎 课本案例：案例_区块链技术在教育就业中的应用
发展历程：
- 2016年12月：《“十三五”国家信息化规划》首次提到支持区块链发展
- 2017年：中国人民银行成立数字货币研究所
4. 加强数字世界的治理
国家重要信息系统：
| 类别 | 系统 |
|---|---|
| 宏观经济管理 | 金融管理信息系统、税收管理信息系统、海关管理信息系统、财政管理信息系统 |
| 社会安定保障 | 社会保障管理信息系统、公共安全管理信息系统 |
| 基础信息 | 国家地理信息系统、全球定位系统 |
📎 相关探究：调查_信息技术促进社会变革与发展
三、信息技术提升个人能力
1. 改变生产与工作方式
- 信息成为重要的生产资源
- 脑力劳动投入比例增加
- 互联网促成社交化、个性化的制造平台
2. 改变生活与交往方式
积极影响：
- 突破时空限制
- 及时分享社会进步成果
- 促进文化交流与学习
消极影响：
- 人际关系趋于冷淡
- 个人隐私泄露风险
- 信息安全问题
3. 促进数字化学习与创新
- 树立新的教育观、学校观、教学观
- 学会评估选用数字化资源与工具
- 创造性解决问题，形成创新作品
📎 相关探究：实践_MOOC慕课数字化学习实践
4. 培养计算思维
计算思维定义：个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。
计算思维过程：
- 采用计算机可处理的方式界定问题
- 抽象特征，建立结构模型
- 合理组织数据
- 判断、分析与综合信息资源
- 运用合理算法形成解决方案
- 迁移到其他相关问题解决中
5. 提升信息意识与社会责任感
信息意识：
- 对信息的敏感度和信息价值的判断力
- 自觉寻求恰当方式获取与处理信息
- 对信息来源可靠性、内容准确性做出判断
信息社会责任：
- 遵守信息法律法规
- 信守信息社会的道德与伦理准则
- 维护个人和他人合法权益
- 积极学习新事物，理性判断
四、探究活动：百钱百鸡问题
问题描述
鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡雏三，值钱一；百钱买百鸡，翁、母、雏各几何？
📎 相关探究：实践_百钱百鸡问题
计算思维解题过程
1. 提取问题特征，建立数学模型
设鸡翁为 x 只，鸡母为 y 只，鸡雏为 z 只
[ \begin{cases} x + y + z = 100 \ 5x + 3y + \frac{z}{3} = 100 \end{cases} ]
2. 设定边界条件
- ( x \leq 100/5 = 20 )
- ( y \leq 100/3 \approx 33 )
- ( z \leq 100 )
3. 用枚举算法求解
五、知识延伸
相关术语
📝 本节小结
| 影响层面 | 主要内容 |
|---|---|
| 科技革新 | 基础学科、量子通信、人工智能 |
| 社会变革 | 社会建设、工农业生产、电子商务、数字治理 |
| 个人提升 | 生产方式、生活方式、学习能力、计算思维、信息意识 |