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(共39张PPT)
第6单元 第1课
认识“0”和“1”
（湘科版）四年级
下
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
理解共享个人信息时要小心，知道保护自己信息的重要性，能够讨论二进制技术是如何帮助我们日常生活变得更便捷的。
能使用基础软件工具进行简单的二进制练习，能够用纸和笔设计一个能用“0”和“1”表示的简单图案。
能够进行简单的二进制和十进制之间的转换，能够用“0”和“1”进行简单的加法运算。
能够知道“0”和“1”是计算机用来存储和处理信息的基本单元。
能举出二进制在生活中的简单例子。
02
新知导入
日常生活中的进制有哪些？
60秒是1分钟，逢60进1。7天是1周，逢7进1。12生肖是一轮，逢12进1。30瓶是1箱，逢30进1。
02
新知导入
02
新知导入
02
新知导入
亮亮和昕昕玩“灯光暗号”游戏。游戏规则为：控制4个灯泡的亮灭向对方传递信息，告诉对方自己带了哪些食物；灯亮为“带了”，灯灭为“没带”。可能带的食物依次为：水果、果冻、牛奶、面包。亮亮看到昕昕发出的灯光信号为：
体验探索
02
新知导入
1、你知道昕听带了哪些食物吗？
2、亮亮准备带果冻、牛奶和面包，该如何通过灯光信号告诉昕昕？
带了面包、水果
体验探索
03
新知讲解
一、用“0”和“1”表示信息
生活中有很多事物只有两种状态，如灯泡的亮和灭，开关的打开和关闭，磁铁的南极和北极等。可以用数字“0”和“1”表示这些状态信息。如用“1”表示灯泡亮，“0”表示灯泡灭；用“1 ”表示开关打开，“0”表示开关关闭；用“1”表示磁铁的南极，“0’表示磁铁的北极。
03
新知讲解
像这样用“0”和“1”两个数字来表示的计数，称为二进制数。二进制数“0”和“1”可以表示事物的两种状态。
03
新知讲解
1、请用二进制数表示下图中事物的两种不同状态。想一想：表示方法唯一吗？
开动脑筋
硬币正反面
WiFi打开或关闭
允许或禁止通行
03
新知讲解
2、用二进制数还可以表示生活中哪些事物的两种状态？比一比，看谁想得最多。
开动脑筋
二进制状态 生活中的例子
开 / 关 灯的开和关
有 / 无 电的有和无
上 / 下 开关的上下位置
左 / 右 转向的左和右
亮 / 暗 屏幕的亮和暗
03
新知讲解
进制是一种计数方法，也称进位计数法。生活中比较常用的进制有十进制、七进制、十二进制、六十进制等。
十进制数的进位规则是逢十进一。在二进制中，只有“0”和“1”两个数字，它的进位规则是逢二进一。
重点
03
新知讲解
用两位二进制数可以表示事物四种可能的状态。两盏灯的亮灭情况有4种：全黑、仅亮第1盏灯、仅亮第2盏灯、全亮。用两位二进制数可以这样来表示：
03
新知讲解
同一个数字在不同进制中的值并不相同，不同的进制之间可以相互转换。比如，听昕可能没带果冻，也可能带了1个、2个或3个，用十进制或二进制都可以表示果冻的不同数量。
03
新知讲解
我发现，用两位十进制数可以表示0~99这一百种情况，用两位二进制数只能表示四种情况。
用多位二进制数就可以表示更多的状态或信息。
03
新知讲解
你能接着往下写二进制数吗？
（1）100、101、110、（ ）。
（2）1000、（ ）、（ ）、1011、（ ）。
探究实践
111
1001
1010
1100
03
新知讲解
二、计算机与二进制
计算机采用二进制，用符号“0”和“1”来表示。在日常生活中，人们更习惯使用十进制，而且对于同一个数用二进制表示往往要比用十进制表示长得多。
03
新知讲解
计算机为什么要采用二进制呢？
人类发明的第一台通用电子计算机“埃尼阿克”(ENIAC)采用的是十进制。后来研究发现，采用二进制将会大大简化计算机的结构，提高性能和可靠性。
思考
03
新知讲解
计算机内部由很多电子元件和电路组成。如同电灯只有亮灭两种状态一样，这些复杂的电子元件和电路也只有通、断两种状态，可以用“1”和“0”来表示。
03
新知讲解
03
新知讲解
二进制数在计算机里存储、传送、处理都比十进制数方便。所以，计算机采用二进制而不用十进制。由于人们习惯使用十进制，所以在向计算机输入数据时可以使用十进制，计算机会自动把它转换成二进制数来运行，并将输出的结果再转换成十进制。
04
课堂练习
一、选择题
1、计算机内部采用二进制的主要原因是（ ）。
A. 二进制计算速度快
B. 二进制只有“0”和“1”，对应电子元件的通断状态
C. 二进制容易记忆
D. 二进制能表示更多信息
2、以下关于二进制的描述，错误的是（ ）。
A. 二进制只有“0”和“1”两个数字
B. 二进制进位规则是“逢二进一”
C. 二进制比十进制更适合人类使用
D. 二进制可以表示事物的两种状态
B
C
04
课堂练习
3、亮亮用二进制灯光信号表示带了果冻、牛奶和面包，若食物顺序为水果、果冻、牛奶、面包，正确的信号是（ ）。
A. 0110 B. 0111 C. 1011 D. 1110
4、二进制数“101”对应的十进制数是（ ）。
A. 3 B. 5 C. 7 D. 9
5、DNA的四种碱基（A、T、C、G）可以用二进制模拟编码。若A=00，T=01，C=10，G=11，那么“CAT”的二进制编码是（ ）。
10 00 11 B. 01 10 00 C. 10 00 01 D. 11 00 10
二、判断题
1、计算机只能处理二进制数，不能直接使用十进制数。（ ）。
B
B
C
×
04
课堂练习
三、操作题
任务：将十进制数“13”转换为二进制数，并写出转换过程。
要求：用短除法逐步计算，写出最终二进制结果。
答案示例：
13 ÷ 2 = 6 余 1
6 ÷ 2 = 3 余 0
3 ÷ 2 = 1 余 1
1 ÷ 2 = 0 余 1
从下往上读取余数：1101
05
拓展延伸
二进制转十进制小游戏
日常生活中，使用手势表示数字1到10是常见的一种方式，不同国家和地区可能采用不同的手势表示方法。
05
拓展延伸
在自己一只手的手指上(以左手为例)写上对应的数字，如左图所示，并约定以下规则：伸直的手指表示1，弯曲的手指表示0；伸直的手指上所有数字相加得到的和，即这个手势代表的二进制数对应的十进制数。
05
拓展延伸
通过这样的方式，可以将一只手能表示的五位二进制数很容易地转换成十进制数。和同学一起玩玩这个小游戏，并用在线进制转换工具验证这种转换方式是否正确。感兴趣的你，还可以进一步探究二进制转换成十进制的奥秘。
05
拓展延伸
八进制
八进制是一种用8个数字（0到7）表示数值的系统。它在一些计算机编程中用于简化表示二进制数字，因为每组三个二进制位可以用一个八进制数字表示。
05
拓展延伸
十六进制
十六进制是一种用16个符号（数字0-9和字母A-F）表示数值的系统。它常用于计算机编程，因为它比二进制更紧凑，每四个二进制位可以用一个十六进制数字表示。
05
拓展延伸
黑白条纹里的数字秘密
商品条形码用黑白条纹对应二进制0和1，前两位“69”表示中国生产。找一包零食，扫描条形码，尝试解码前几位数字的二进制规则！
05
拓展延伸
彩虹背后的数字代码
屏幕颜色用RGB值转换为二进制，例如红色=11111111 00000000 00000000。
05
拓展延伸
家电的“聪明”指令
智能灯用二进制指令控制开关，例如“开灯”=1110，“调暗”=0011。
06
课堂总结
1
引入新知内容
认识“0”和“1”
2
用“0”和“1”表示信息
3
计算机与二进制
4
完成课题练习
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
07
板书设计
认识“0”和“1”
1、进行新知引入
2、用“0”和“1”表示信息
3、计算机与二进制
4、完成课堂练习
5、进行知识拓展
课后作业。
1、借助数字化工具，体验不同进制之间的相互转换。
08
课后作业
1、借助数字化工具，体验不同进制之间的相互转换。例如使用一款在线进制转换工具，将十进制数“256”转换成二进制数。
08
课后练习
2、亮亮和昕昕约定，用“0”代表莫尔斯电码“·”，“1”代表“—”。你能破译他们传递的秘密信息吗？
F
U
N
H
A
P
P
Y
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