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认识“0”和“1”
认识“0”和“1”
年级 四年级 章节 单元六 活动一
课时安排 1课时
执教教师 学校
一、教学内容分析
本节课内容选自信息科技教材四年级下册单元六活动一。通过上个单元，学生已清楚编码及其相关内容，本单元学生将继续探索数字世界的编码奥秘。以生活实例引导学生认识进制，理解二进制的概念并可以用“0”和“1”表示事物的状态和信息，知道计算机采用二进制的原因，通过体验不同进制之间的转换感受信息世界的奥妙，激发学生对信息科技的探索欲和求知欲。认识“0”和“1”是“数字世界的编码”单元的第一课，通过对二进制的感知学习和实践探究，为后续进一步学习“信息的数字化”、“数据传输与校验”等内容奠定基础。
二、教学对象分析
本课的教学对象为四年级学生。通过前面课程的学习，学生已了解编码的相关概念及其规则，且具备一定的数学基础，理解十进制等内容。学生在日常生活中已经接触到了各种进制，如1分钟是逢60进1、一周是逢7进1、十进制等，但对数字世界的编码以及二进制等相关内容暂时缺乏了解。本节课将通过“0”与“1”的探究活动掌握二进制的概念及作用，帮助学生利用已有经验、已学知识逐步探索数字世界的编码。
三、教学目标
1.了解生活中常见的进制，知道二进制的组成及用二进制数表示信息的方法。2. 能用“0”和“1”表示不同的状态和信息，会使用“0”和“1”进行基本的二进制编码和解码活动，激发对数字世界编码的探索欲。3. 知道计算机采用二进制的原因及优势，认识二进制在数字世界中的重要性。
四、教学重点与难点
教学重点：了解二进制及用二进制数表示信息的方法，能用“0”和“1”表示不同的状态和信息。教学难点：知道计算机采用二进制的原因及优势。
五、教学环境（软、硬件）
教师机、课件
六、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 介绍“数字世界的编码”单元主题。1.出示四格漫画“60秒是1分钟，逢60进1”；“7天是一周，逢7进1”；“12个生肖是一轮，逢12进1”；“30瓶是1箱，逢30进1”。2.引出概念，点明本课主题：四格漫画中重点标注的数据是“进制”，理解进制是一种计数方法，二进制只有“0”和“1”，它们属于计数单位。 观察与思考：观察四格漫画，了解漫画重点标注的数据：逢60进1、逢7进1、逢12进1、逢30进1”，生活中还有很多事物也和“进制”息息相关，理解二进制概念、“0”与“1”是二进制的基本计数单位。 介绍单元主题，使学生对本单元内容有整体性认知。通过四格漫画引导学生发现生活众多事物均与“进制”相关，理解“0”与“1”的含义，唤醒学生认知，明确本课主题。
体验探索 1.出示探究内容和问题探究内容：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: 问题①. 你知道昕昕带了哪些食物吗？ 问题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？问题③：亮亮给昕昕发送信号，根据灯的数目，一共可能有多少种情况？2.组织活动明确好活动规则和时间，组织学生以小组形式展开探究。3.交流探究成果邀请并倾听学生进行汇报，交流学生成果。 1.小组探究 阅读探究内容和问题，进行小组讨论，并记录讨论结果。2.小组汇报交流学生进行汇报，和其他同学交流自己的思考和猜想。 认识了“0”和“1”后，学生以“灯光暗号”游戏展开探究：“0”和“1”如何表示信息？如何计算多少种情况？学生对上述问题有了初步思考和了解后，带着对上述问题的思考，继续开展下一环节的学习。
任务一、用“0”和“1”表示信息 1.展示二进制实例交流完后，教师向大家说明：“生活中处处有‘0’与‘1’”，肯定学生上一环节正确的探究成果。并继续展示生活中具有代表性的、易理解的二进制实例。2.引导学生思考生活中的其他实例引导学生思考以下2个问题： 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？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。3.用“0”和“1”表示两盏灯的亮灭两盏灯的亮灭情况有：全黑、仅亮第1盏灯、仅亮第2盏灯、全亮。引导学生思考用两位二进制数表示这四种情况。4.二进制与十进制之间可以转换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，昕昕可能没带果冻，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。引导学生思考：2位二进制可以表示4种情况，2位十进制可以表示100种情况。想要表示更多的情况需要多位二进制数。5.探究实践引导学生完成探究内容。 1.观看和理解二进制实例学生仔细观看教师出示的二进制实例，理解生活中常见的：灯泡的亮灭、开关的打开和关闭、磁铁的南极和北极、电路的通与不通、投票的赞成与反对、红绿灯等均可以用二进制（“0”与“1”）表示。2.思考并回答生活中的其他实例学生对生活中的其他二进制实例进行判断和阐述。3.用“0”和“1”表示两盏灯的亮灭学生思考用两位二进制数表示两盏灯的亮灭的四种情况。全黑：仅亮第1盏灯：仅亮第2盏灯：全亮：4.理解二进制与十进制之间的关系思考：2位二进制与2位十进制各可以表示多少种情况。5.完成探究实践内容你能接着往下写二进制数吗？（在书上填写思考答案）（1）100、101、110、 。（2）1000、 、 、1011、 。 通过展示一系列具有典型性的二进制实例，引导学生用二进制数表示事物的状态，并且理解二进制与十进制之间的转换。
任务二：计算机与二进制 1.探究计算机采用二进制的原因（1）激发学生兴趣计算机采用二进制，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，那么，计算机采用几进制呢 播放视频。思考：二进制有哪些优点呢？通过视频的方式展示，帮助学生理解。（3）了解二进制数在计算机里存储、传送、处理的过程（可作为拓展部分）。 1.尝试归纳、理解计算机采用二进制的原因边观看边梳理：①简单、提高运算速度：简化了运算规则：相比于十进制，二进制运算规则简单大大简化了计算机中运算部件的结构，运算速度加快；②可靠性高：计算机通过判断电路的通与断、电子元件的开与关就可以运行指令，可靠性高，不容易出错。 通过比较二进制与十进制，发现二进制较为冗长繁琐，激起学生探索在此情况下计算机采用二进制的原因，引导学生交流与思考二进制在数字世界中的作用，体会到数字世界的编码的奥妙。
课堂总结 对本课内容进行总结回顾，强调二进制在数字世界的重要性和应用价值。 通过本课内容的全面总结与回顾，巩固学习成果。
练习提升 1.争当小小破译员亮亮和昕昕约定，用“0”代表摩尔斯电码“· ”，“1”代表“—”。你能破译他们传递的秘密信息吗？2.体验不同进制之间的转换使用在线转换工具体验不同进制之间的转换。链接如下：在线进制转换器 | 菜鸟工具 () ( https: / / www. / front-end / 58 / )网址：https://www./front-end/58/ ( https: / / www. / front-end / 58 / )3.二进制转十进制的小游戏根据P31要求以2人为一组，探讨完成对方所表示的数字。拓展部分：二进制与十进制之间的转换（作为学习锦囊发给学生）。 1.争当小小破译员学生根据问题及要求，结合书中P30的莫尔斯码表（部分），完成本题的破译工作。2.体验不同进制之间的转换点击网址，体验不同进制之间的转换。3.课后小游戏依据P31的要求，课后与同桌组队完成该游戏（根据老师提供的锦囊可以对二进制与十进制之间的转换有更好的理解）。
七、板书设计
认识“0”和“1”1. 二进制由“0”和“1”构成2. “0”和“1”的组合可以表示不同的信息3. “0”和“1”构成了数字世界
八、教学反思
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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