本书内容丰富多彩,贯穿古今。古有各代计算机发展历程、程序和搜索引擎的改革和突破,今有数字化设计和数码技术的发展,放眼未来,更有人工智能和量子计算的尖端科技。本书主要目的在于让学生多了解和学习先进的科技信息趋势,多阅读信息技术历史性的时间和风云人物,培养学生对真知的执着追求、对事物的勇敢探索和对学习科学的创新精神。
适读人群 :对信息技术有兴趣的读者 课本上学不到的信息技术高中版,主讲信息技术发展史上的风云人物和传奇故事,更有信息技术发展前沿科技。期望激发同学们对信息技术的好奇心和兴趣,培养他们对真知执着追求、对新兴事物敢于探索的创新精神。
在课堂所学信息技术知识的基础上,本书力求结合生活、结合探索,拓展学生们的视野和思路,让他们觉得信息技术是我们生活中必不可少的,信息技术是有用的。
在技术应用中发展我们的创新能力
信息技术现在已经进入到我们生活与学习的方方面面。通过手机、平板电脑等终端,我们可以随时开展远程学习;利用互联网,我们能够与朋友进行实时交流。大家已经真真切切地生活在数字化环境中。
信息技术的每一次创新都推动了人类历史发展的进程。电子计算机的成功研制革新了传统的计算工具,提高了科学计算的速度和精度;微处理器的发明开创了集成电路的新纪元,促进了微型计算机与各个领域的融合;因特网的出现改变了人们的交流方式,加速了世界全球化的进程……德国哲学家卡希尔曾经把创新作为“人类与自然界天然分割线”的标记。如今,创新已成为数字化时代的主旋律。
“信息技术拓展阅读丛书”沿着“创新”这条主线,介绍信息技术发展历程中的传奇故事,分析信息技术工具创新的历史背景,展现信息技术发展的前沿趋势。同时,也能够激发同学们对信息技术的好奇心和兴趣,培养对真知执着追求,对新兴事物敢于探索和对克服困难百折不挠的创新精神。
每一次信息技术的突破,科学家们都为之付出辛勤努力,其中有突发的个人灵感,有一次次的技术实验,有缜密的学术思考,也有集体合作的智慧结晶。丛书选取了“人工智能之父”图灵、“当代毕昇”王选和“苹果公司”创始人乔布斯等信息技术发展史上风云人物的传奇故事,分享他们科学创新的精神。
每一次信息技术的变革,都有着其时代发展的特征,其中凸显了人类生存挑战、社会变革需要、世界经济竞争和军事武装抗衡。丛书选取了“数字化存储”、“量子计算”、“计算机发展历程”、“摩尔定律”和“数字化信息共享与安全”等反映信息技术发展的时代性特色内容,帮助同学们感受“需求”是信息技术发展的内在驱动力。
每一次信息技术的普及,都推动者社会的巨大进步,引发了生产方式的变革、商业模式的转换;加强了国家战略竞争力,极大地丰富了社会的财富。丛书选取“芯片人”、“走进无人机”、“导航与精确制导”和“越来越‘聪明’的搜索引擎”等对人们生活有着广泛影响的新技术,让同学们真切体验到信息技术推动社会进步的巨大力量。
近年来,信息技术在学校教育中越来越受重视。在学校教育改革中,信息技术也越来越强调发展学生的学科核心素养,注重信息技术工具性和人文性的融合,突出学科的科学性与实践性特征,关注技术方法,关心信息技术的前沿进展。针对学校信息技术课程拓展学习的需要,“信息技术拓展阅读丛书”遵循“学技术、用技术和开展技术创新”的理念,励正实现“学技术”与“用技术”的融合。
该丛书把信息技术知识的学习融入到项目活动之中,丰富信息技术的学习方式。在结构设计上,每篇文章都精心组织了“阅读导语”,激发学生的学习兴趣,在文中针对知识要点安排有“知识窗”等栏目,帮助学生延伸学习;在文章的最后依据知识技能特征设计有“挑战无极限”活动,鼓励学生利用学到的只是与技能进行探究活动。
“学”信息技术是一个严谨的过程,它可以让你思考技术的特征,在沉思中同样能领会到信息技术的魅力;“用”信息技术是一件高兴的事,它可以放飞你的想象力,在用的过程中时不时得到一个意外惊喜。“信息技术拓展阅读丛书”就是希望把“学技术”和“用技术”结合起来,把“动脑思考”和“动手操作”结合起来,把“信息技术的过去、现在和未来”贯穿起来,成为大家体验和思考信息技术的支点,助力大家的数字化人生。
李锋 2016年1月于华东师范大学
1. 计算机鼻祖们…………6
2.数字化存储…………16
3.计算机的灵魂:程序…………26
4.越来越“聪明”的搜索引擎…………36
5.网络思维与数字化生活…………46
6.卫星导航与精确制导…………56
7.数码技术与影像发展…………66
8.信息“锁”:密码技术…………76
9.人工神经网络与计算机…………86
10.量子计算…………96
11.人工智能…………106
12.数字化设计…………116
人类历史发展历程一直跟水有着不解之缘。水孕育了生命,灿烂的古代文明伴随着两河流域、黄河流域而生。当然,导航也不例外。
随着历史不断发展,人类的活动范围逐步从黄河流域、两河流域、波斯湾等地区向更广阔的区域发展。航行成为最主要的出行方式,而导航则成为早起探险者的引路魔杖。
早起航海家在大海中沿航线航行时,需要不断确定船舶所处的位置,即船所处的经纬度。航海家使用一种仪器,它能通过对地平线和中午的太阳之间夹角的测量,或通过对地平线和某颗固定星之间夹角的测量来确定经纬度。最初,水手用星盘来测量太阳高度,但由于船的夹板上下起伏,这种仪器极难操作,不容易测算准确。后来人民用直角仪取代了星盘。六分仪、两脚规、量角器、平行尺等都是早期的航海仪器。
今天,导航系统的发展越来越成熟,惯性导航、卫星导航、无线电导航等技术不断的发展成熟。人们对运动载体的跟踪精度和导航精度的要求也越来越高。
不过天文导航精度有限,而且过分依赖于天气。惯性导航的误差随着时间的积累偏差会越来越大。就连在20世纪广泛应用的无线电导航也存在覆盖区域较小、精度不够高等诸多问题。所以以GPS、中国北斗卫星等为代表全球卫星定位系统,以全球全天候工作、精度高、连续定位能力强等诸多优点,成为如今人们广泛应用的导航工具,也被称为上帝的引路魔杖。
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