必修單元 A 資訊處理簡介

1.1 資訊系統(Information System)

學習重點

  • 資訊系統利用硬件、軟件及網絡,把原本由人手完成的工作流程自動化。
  • 主要目的:提升處理速度與準確度、減少人為錯誤、方便查詢更新與統計。
  • 常考「五大組成」:硬件、軟件、數據、人員、程序(工作流程)。
  • 能舉例說明:圖書館借還書、醫院病歷、校務處學生紀錄等。
  • 認識相關職業與分工:系統分析師、程式員、網絡管理員、技術支援、數據庫管理員。

系統功能(重點)

資訊系統的組成

相關職業角色

系統分析師

研究機構需要,設計合適的資訊系統,並分析成本及可行性。

程式員

根據設計撰寫、測試和修改程式,使系統能夠實際運作。

網絡管理員

負責維護學校或公司的網絡,確保伺服器及連接穩定。

技術支援

協助用戶解決使用上的問題,例如安裝軟件、處理錯誤。

數據庫管理員

負責數據庫設計、備份及保安,確保資料完整可靠。

1.2 數據(Data)

學習重點

  • 數據是未經處理的原始事實,本身未必有清晰含意。
  • 數據可用數字、文字、圖像、聲音、影片等形式出現。
  • 數據經過整理、計算、比較或加上背景後,才成為對用戶有意義的資訊。
  • 能用例子分辨:單一數字 vs 加上單位/背景的結論。

數據是一組未經處理的事實,可以以數字、文字、圖像等形式出現,本身未必有清晰的含意。

1.1C 科技:硬件與軟件

學習重點

  • 硬件是可觸摸的實體設備;軟件是指令與程式,用來控制硬件並完成工作。
  • 硬件常見分類:處理、連接、輸入、輸出、網絡裝置(能舉例)。
  • 軟件常見分類:操作系統、實用程式、應用程式、數據庫管理系統(能舉例)。
  • 答題時要同時寫出「類別 + 作用 + 例子」。

硬件 Hardware(按卡查看圖片和用途)

可把硬件分為處理、連接、輸入、輸出及網絡裝置,讓學生按卡了解其作用。

請點選一件硬件 👆

會顯示相片、分類、主要用途,以及學生在日常生活中的例子。

軟件 Software(按卡查看圖片和例子)

軟件大致可分為:操作系統、實用程式、應用程式及數據庫管理系統。

請點選一類軟件 👆

會顯示軟件圖片、類型、主要工作

1.2 數據與資訊:小遊戲

學習重點

  • 數據=原始事實;資訊=數據經處理並加上背景後的有意義結果。
  • 判斷重點:有無單位/背景、比較、統計指標(平均、中位數、百分比)、結論或趨勢。
  • 本頁小遊戲訓練:見到句子要能說出「為何是數據/資訊」。

數據:未經處理的原始事實。
資訊:把數據整理、計算或加上背景後,成為對用戶有意義的結果。

請試玩下面的小遊戲,判斷題目屬於「數據」還是「資訊」。

按「下一題」開始 😊

1.2C 輸入 ‧ 處理 ‧ 輸出 週期(IPO Cycle)

學習重點

  • IPO Cycle 是資訊系統的基本流程:Input → Process → Output。
  • 輸入:把原始數據送入電腦;處理:用程式運算/整理/分析;輸出:以人可理解方式呈現結果。
  • 能用例子串連:輸入分數 → 計算平均 → 顯示成績表。
  • 拖放練習重點:能解釋每項動作屬於哪一個步驟。

任何資訊系統基本上都會經歷三個步驟:輸入 → 處理 → 輸出

請把下面的動作拖放到正確的欄位,再按「檢查答案」。

輸入 Input

處理 Process

輸出 Output

題目銀行(請拖動)

1.2D 文本(Text)

學習重點

  • 電腦以 0 和 1 儲存文字;字元編碼負責把「字符」對應到「二進位碼」。
  • 常見編碼:ASCII、Big5(亦可認識 Unicode/UTF‑8 的概念)。
  • 純文字只存字元;格式化文字另存字型、大小、顏色、段落等格式資訊。
  • 能比較兩者:檔案大小、兼容性、用途。

字元編碼(Character Encoding)

電腦儲存文字時,實際上是用一串 0 和 1 來表示每一個字元。不同的編碼系統會對應不同的字元,例如 ASCIIBig5 等。

純文字與格式化文字

1.2D 圖像(Image)

學習重點

  • 點陣圖由像素組成,放大會出現鋸齒;適合相片。
  • 向量圖用數學曲線/幾何圖形描述,放大仍平滑;適合標誌、插圖。
  • 相片轉向量通常會失去大量細節,只能近似。
  • 懂得用例子說明差異(放大比較)。

點陣圖(Bitmap)與向量圖(Vector)

圖像主要有兩種常見的儲存方式:點陣圖向量圖。下列兩組例子分別展示插圖及真實相片在 點陣圖與向量圖格式下的效果。

例子一:插圖角色

老師插圖(點陣圖)
點陣圖(qyeungsir.png):正常大小時畫面平滑,放大後會看到一格格像素(鋸齒)。
老師插圖(向量圖)
向量圖(qyeungsir.svg):用數學曲線描述輪廓,無論放大多少倍都能保持平滑。

例子二:學校相片

學校相片(點陣圖)
一般相片(schoolphoto.jpg)會以點陣圖方式儲存,可保留天空、建築物等細緻的顏色與光暗變化。
學校相片(向量圖)
若強行把同一張相片轉為向量圖(schoolphoto.svg),只能用少量幾何圖形近似原圖,許多細節會被大幅簡化或遺失。

🔍 提示:用滑鼠點擊任何一幅圖像,它會放大顯示;再次點擊便會回復原來大小。可比較不同格式在放大時的效果。

1.3 音頻(Audio)

學習重點

  • 聲音是連續的類比訊號,電腦需要把它轉為數碼數據才能儲存與處理。
  • 錄音流程:麥克風 → 聲卡/ADC → 取樣(時間)→ 量化(幅度)→ 儲存。
  • 播放流程相反:數碼 → DAC → 揚聲器 → 聲波。
  • 理解示範圖:綠線=波形、灰線=量化級別、取樣點=每次取樣數值。

錄音時,麥克風會把聲音轉換為電訊號,再由聲卡轉成數碼數據儲存在電腦中;播放時,會按相反方向處理,把數碼數據還原為聲音。

可以試用自己的麥克風錄一段聲音,觀察電腦如何以波形記錄聲音:

📌 需要以 HTTPS 網址開啟,並允許瀏覽器使用麥克風。
上面的綠色線表示「時間域波形」,灰色橫線模擬「量化級別」,垂直樣本線上的點代表「每次取樣」。 真實硬件進行的取樣與量化具備相同概念,只是學生在日常情況較少有機會直接看到。

1.3 視頻(Video)

學習重點

  • 視頻本質上是一連串按時間快速播放的靜止圖像(影格/frames)。
  • 每秒影格數(FPS)越高,動作越流暢;太低會覺得卡頓。
  • 本頁示範:播放影片後擷取多張畫面,理解「影片=很多張圖片」。

視頻本質上是一連串快速播放的靜止圖像。只要每秒顯示的圖像數量足夠多,人的眼睛便會感覺到連續的動作。

1️⃣ 播放一段約 10 秒影片

建議自行錄製一段約 10 秒的簡單影片,例如走路、揮手或操場景象,並將檔案命名為 demovideo.mp4 放在同一個資料夾。

2️⃣ 抽取多張畫面,說明「影片 = 很多張圖片」

播放影片至某一位置後,按下面按鈕,系統會在短時間內擷取多張畫面縮圖。

每一個小縮圖本身都是一幅靜止圖像,把它們按時間順序連續播放,便形成影片。

1.3 資訊處理過程

學習重點

  • 資訊處理由收集原始數據開始,到展示結果結束。
  • 七步驟:收集、組織、儲存、處理、分析、傳輸、演示。
  • 要能分辨「處理」與「分析」:處理是運算/整理;分析是找規律與結論。
  • 可用一個案例(如問卷調查)串連整個流程。

「資訊處理」由收集原始數據開始,到最後展示結果,通常包括以下步驟:

七個主要步驟

1.4 資訊時代(Information Age)

學習重點

  • 資訊時代特徵:資訊容易取得、儲存、處理與分享(互聯網與搜尋引擎普及)。
  • 生活影響:網購、網上銀行、社交媒體即時溝通、線上學習。
  • 普及原因:價格下降、性能提升、應用程式多樣化。
  • 發展方向:高速通訊網絡、物聯網、大數據、人工智能。

定義與特徵

隨著微型電腦、互聯網和搜尋引擎的發展,人類進入資訊時代:資訊變得容易取得及分享。

資訊科技普及的原因

發展方向

1.4D 資訊素養(Information Literacy)

學習重點

  • 資訊素養是有效且負責任地尋找、評估、使用與分享資訊的能力。
  • 四大重點:知識產權、私隱與保安、可信度、擷取與整理。
  • 能就情境提出做法:引用要註明、保護帳戶、查證來源、整理筆記。

在資訊時代,使用資訊時需要具備責任感:

1️⃣ 知識產權

2️⃣ 私隱與保安

3️⃣ 可信度(Reliability)

4️⃣ 擷取與整理