高一信息技术必修一《数据与计算》学考复习提纲

一、数据与信息

1. 数据与信息的概念

• 数据：是对客观事物的符号表示，包括数字、文字、图形、图像、声音等。
• 信息：是数据经过加工处理后得到的有意义的内容，具有价值和使用价值。
• 关系：数据是信息的载体，信息是数据的内涵。

2. 数据的特征

• 载体依附性：信息需要依附于某种载体才能存在和传播。
• 可加工处理性：数据可以通过加工处理转化为信息。
• 可存储性：数据可以被存储在各种存储介质中。
• 可传递性：数据可以通过各种渠道进行传递。
• 可共享性：数据可以被多个用户同时使用。

3. 信息的特征

• 价值性：信息具有使用价值，能够满足人们的某种需求。
• 时效性：信息的价值会随着时间的推移而变化。
• 真伪性：信息可能是真实的，也可能是虚假的。
• 共享性：信息可以被多个用户同时使用，不会因为使用而减少。

二、信息系统与社会

1. 信息系统的组成

信息系统是由计算机硬件、网络和通信设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。

2. 信息系统的基本功能

• 输入功能：采集和输入数据。
• 存储功能：保存数据和信息。
• 处理功能：对数据进行加工和处理。
• 输出功能：输出处理结果。
• 控制功能：控制各组成部分的协调工作。

3. 信息系统的分类

• 事务处理系统(TPS)：处理日常事务，如网络购物系统、票务系统等。
• 管理信息系统(MIS)：辅助管理决策，如学生信息管理系统、图书管理系统等。
• 决策支持系统(DSS)：支持复杂决策，如临床决策支持系统、天气预报信息系统等。
• 专家系统(ES)：模拟专家决策，如车辆故障诊断专家系统、农作物病虫害诊断系统等。

4. 信息系统的社会影响

• 积极影响：提高工作效率、促进信息共享、推动社会发展。
• 消极影响：信息安全问题、隐私泄露问题、数字鸿沟问题等。

三、计算机系统

1. 计算机系统的组成

计算机系统由硬件系统和软件系统组成。

2. 硬件系统

• 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏、麦克风、摄像头等。
• 运算器：进行算术和逻辑运算。
• 控制器：控制计算机各部分协调工作。
• 存储器：
  • 内部存储器：
    • RAM：随机存储器，可读可写，断电后数据丢失。
    • ROM：只读存储器，只读不可写，断电后数据不丢失。
  • 外部存储器：硬盘、U盘、光盘等。
• 输出设备：显示器、打印机、绘图仪、投影仪、音箱等。

3. CPU的技术性能指标

• 主频：CPU的工作频率，主频越高，运算速度越快。
• 缓存：CPU内部的高速存储器，缓存越大，数据传输速度越快。
• 核心数：CPU包含的核心数量，核心数越多，并行处理能力越强。

4. 软件系统

• 系统软件：操作系统、设备驱动程序、语言处理程序、数据库管理系统等。
• 应用软件：文本处理软件、电子表格软件、演示文稿软件、移动应用软件等。

四、算法与程序设计

1. 算法的概念

算法是解决问题的步骤和方法，具有有穷性、确定性、可行性、输入和输出等特征。

2. 算法的表示方法

• 自然语言：用日常语言描述算法。
• 流程图：用图形符号描述算法，包括起止框、输入输出框、处理框、判断框、流程线等。
• 伪代码：用类似程序设计语言的语法描述算法。

3. 算法的基本结构

• 顺序结构：按照顺序依次执行。
• 选择结构：根据条件判断执行不同的分支。
• 循环结构：根据条件重复执行某段代码，包括while循环和for循环。

4. Python程序设计基础

• 变量与数据类型：

  • 数值类型：int（整型）、float（浮点型）
  • 字符串：用单引号或双引号括起来的文本。
  • 列表：用方括号[]表示，元素可修改。
  • 元组：用圆括号()表示，元素不可修改。
  • 集合：用大括号{}表示，元素无序且不重复。
  • 字典：用大括号{}表示，由键值对组成。

• 运算符：

  • 算术运算符：+、-、*、/、//、%、**
  • 关系运算符：<、>、<=、>=、==、!=
  • 逻辑运算符：and、or、not
  • 赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=等

• 控制结构：

  • 顺序结构：按顺序执行代码。
  • 选择结构：if语句、if-else语句、if-elif-else语句。
  • 循环结构：for循环、while循环、break和continue语句。

• 函数：

  • 内置函数：print()、input()、len()、range()、abs()、min()、max()、sum()等
  • 自定义函数：用def关键字定义函数。

五、数据结构与数据库

1. 数据结构

• 线性结构：列表、元组、队列、栈等。
• 非线性结构：树、图等。

2. 数据库基础

• 数据库：长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
• 数据库管理系统(DBMS)：管理数据库的软件，如MySQL、SQLite等。
• 关系型数据库：采用二维表结构存储数据，由行和列组成。

3. SQL基础

• 数据定义语言(DDL)：CREATE、ALTER、DROP等。
• 数据操作语言(DML)：INSERT、UPDATE、DELETE等。
• 数据查询语言(DQL)：SELECT语句。

六、人工智能初步

1. 人工智能的概念

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

2. 人工智能的应用

• 语音识别：如 Siri、小爱同学等。
• 图像识别：如人脸识别、图像分类等。
• 自然语言处理：如机器翻译、智能客服等。
• 机器学习：让计算机通过数据学习并改进算法。

3. 人工智能的影响

• 积极影响：提高生产效率、改善生活质量、推动科技发展。
• 消极影响：就业问题、伦理问题、安全问题等。

七、信息安全与社会责任

1. 信息安全威胁

• 计算机病毒：具有自我复制能力的程序，如蠕虫病毒、木马病毒等。
• 黑客攻击：非法入侵计算机系统，窃取信息或破坏系统。
• 网络诈骗：通过网络手段骗取财物或个人信息。

2. 信息安全防护

• 技术防护：安装杀毒软件、防火墙，使用加密技术等。
• 管理防护：制定安全管理制度，加强人员培训等。
• 法律防护：遵守相关法律法规，如《中华人民共和国网络安全法》等。

3. 社会责任

• 遵守法律法规：不从事违法的信息活动。
• 保护个人隐私：不泄露他人的个人信息。
• 维护网络秩序：不发布虚假信息，不参与网络暴力等。
• 提升信息素养：提高信息获取、分析和评价的能力。

八、学考重点与复习建议

1. 重点内容

• Python程序设计基础（变量、数据类型、运算符、控制结构、函数）
• 算法的概念与表示方法
• 计算机系统的组成
• 信息系统的功能与分类
• 信息安全与社会责任

2. 复习建议

• 理解基本概念，掌握核心知识点
• 多做练习题，熟悉题型和考试要求
• 动手编写Python程序，提高编程能力
• 结合实际案例，加深对知识点的理解
• 制定合理的复习计划，科学安排时间